DE112017004712B4

DE112017004712B4 - Fahrzeugsteuersystem, fahrzeugsteuerverfahren und elektrisches servolenksystem

Info

Publication number: DE112017004712B4
Application number: DE112017004712.9T
Authority: DE
Inventors: Kentaro Ueno; Hiroshi Ito; Takashi Tsutsui
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2016-09-20
Filing date: 2017-09-01
Publication date: 2023-03-16
Anticipated expiration: 2037-09-02
Also published as: US20210309289A1; CN109689475B; CN109689475A; JP2018047719A; JP6868173B2; WO2018056023A1; US11390320B2; DE112017004712T5

Abstract

Fahrzeugsteuersystem, umfassend:einen Abschnitt zur Erkennung einer tatsächlichen Giergeschwindigkeit, der dazu eingerichtet ist, eine tatsächliche Giergeschwindigkeit eines Fahrzeugs zu erkennen;einen Abschnitt (21) zur Berechnung einer normativen Giergeschwindigkeit, der dazu eingerichtet ist, eine normative Giergeschwindigkeit (γ) anhand eines Drehwinkels (θ) eines gesteuerten Rades zu berechnen;einen Abschnitt (22) zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung, der dazu eingerichtet ist festzustellen, ob die normative Giergeschwindigkeit (γ) größer ist als die tatsächliche Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs; undeinen Abschnitt (23) zur Begrenzung eines Drehwinkels, der dazu eingerichtet ist, den Drehwinkel (θ) des gesteuerten Rades zu reduzieren, wenn festgestellt wird, dass die normative Giergeschwindigkeit (γ) größer ist als die tatsächliche Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet,dass der Abschnitt (22) zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung bestimmt, ob eine Giergeschwindigkeitsabweichung, die durch Abziehen der tatsächlichen Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs von der normativen Giergeschwindigkeit (γ) gewonnen wird, gleich oder größer ist als ein erster Schwellenwert ist; unddass, wenn bestimmt wird, dass die Giergeschwindigkeitsabweichung gleich oder größer ist als der erste Schwellenwert, der Abschnitt (23) zur Begrenzung eines Drehwinkels den Drehwinkel (θ) des gesteuerten Rades so reduziert, dass die Giergeschwindigkeitsabweichung größer Null ist und gegen einen zweiten Schwellenwert konvergiert, der kleiner ist als der erste Schwellenwert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeugsteuersystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 16. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Fahrzeugsteuerverfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6 sowie auf ein elektrisches Servolenkungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Ein in der Patentliteratur 1 ( JP H11 - 48 997 A ) beschriebenes Fahrzeugsteuersystem reduziert das Unterstützungsdrehmoment der elektrischen Servolenkung, wenn die Reifenkraft eines gesteuerten Rades kurz davor ist, von einem geschätzten kammschen Reibkreis abzuweichen.
Die Patentliteratur 2 ( DE 10 2007 000 995 A1 ) offenbart ein Verfahren zum Betrieb einer Überlagerungslenkung für ein Kraftfahrzeug. Insbesondere wird in einem Verfahren zur fahrdynamischen Beeinflussung eines Kraftfahrzeugs mit einer Hilfskraftlenkung, aufweisend eine Servounterstützungseinheit, ein Überlagerungsgetriebe und einen Stellantrieb zur Korrektur eines Fahrerlenkwinkels durch Einleitung eines Zusatzwinkels, wobei ein Gesamtlenkwinkel zur Radlenkwinkelverstellung von gelenkten Rädern mittels des Überlagerungsgetriebes gebildet wird und wobei eine dem Stellantrieb zugeordnete Steuer- und Regelungseinheit eine Sollvorgabe für den Zusatzwinkel ermittelt, wird vorgeschlagen, dass bei Erkennung eines Untersteuerzustandes die Sollvorgabe des Zusatzwinkels dahingehend verändert wird, dass die Radseitenkraft in einem Bereich eines maximal erreichbaren, von Umgebungseinflüssen abhängigen Radseitenkraft-Maximalwerts für die Zeitdauer des Untersteuerzustandes gehalten wird.
Die Patentliteraturen 1 und 2 zeigen jeweils die Oberbegriffe der Ansprüche 1, 6, 11 und 16.
Die Patentliteratur 3 ( DE 10 2008 001 179 A1 ) offenbart ein Verfahren zum Betrieb eines Lenksystems in einem Fahrzeug mit Überlagerungslenkgetriebe, bei dem für den Fall des Untersteuerns ein Überlagerungslenkwinkel erzeugt wird, der einer Zunahme des vom Fahrer vorgegebenen Lenkradwinkels entgegengerichtet ist und diese zumindest teilweise kompensiert.
LISTE DER ENTGEGENHALTUNGEN
PATENTLITERATUR

PTL 1: Ungeprüfte Japanische Patentanmeldungspublikation (Kokai) Nr. 11-48997 ( JP H11 - 48 997 A )
PTL 2: DE 10 2007 000 995 A1
PTL 3: DE 10 2008 001 179 A1

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
In Bezug auf Fahrzeugsteuersysteme hat sich der Bedarf ergeben, während einer Drehbewegung eine höhere Seitenführungskraft zu generieren.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Fahrzeugsteuersystem, ein Fahrzeugsteuerverfahren sowie ein elektrisches Servolenkungssystem bereitzustellen, bei denen während einer Drehbewegung eine größere Seitenführungskraft generiert wird.
PROBLEMLÖSUNG
Die Lösung vorstehend genannten Problems erfolgt durch ein Fahrzeugsteuersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 16, durch ein Fahrzeugsteuerverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 sowie durch ein elektrisches Servolenkungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Ein Fahrzeugsteuersystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung reduziert einen Drehwinkel, wenn festgestellt wird, dass eine normative Giergeschwindigkeit größer als eine tatsächliche Giergeschwindigkeit ist.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird somit während der Drehbewegung eine größere Seitenführungskraft generiert.
Figurenliste

1 ist ein Konfigurationsdiagramm eines elektrischen Servolenkungssystems gemäß einer Ausführungsform 1.
2 ist ein Steuerblockdiagramm einer Drehwinkelbegrenzungsteuerung gemäß Ausführungsform 1.
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Verarbeitungsablauf der Drehwinkelbegrenzungsteuerung gemäß Ausführungsform 1 zeigt.
4 ist ein Zeitdiagramm, das den Vorgang der Drehwinkelbegrenzung gemäß Ausführungsform 1 zeigt.
5 ist ein Steuerblockdiagramm eines Abschnitts 23 zur Begrenzung eines Drehwinkels gemäß einer Ausführungsform 2.
6 ist ein Zeitdiagramm, das den Vorgang der Drehwinkelbegrenzung gemäß Ausführungsform 2 zeigt.
7 ist ein Steuerblockdiagramm eines Abschnitts 23 zur Begrenzung eines Drehwinkels gemäß einer Ausführungsform 3 zeigt.
8 ist ein Zeitdiagramm, das den Vorgang der Drehwinkelbegrenzung gemäß Ausführungsform 3 zeigt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
[Ausführungsform 1]
1 ist ein Konfigurationsdiagramm eines elektrischen Servolenkungssystems gemäß einer Ausführungsform 1.
Ein Lenkmechanismus 1 umfasst einen Zahnstangenlenkgetriebe 4, der die Vorderräder (gesteuerte Räder) 3, 3 zusammen mit der Drehung eines Lenkrades 2 dreht. Das Lenkgetriebe 4 umfasst ein Ritzel 5, das an einer Ritzelwelle 6 angeordnet ist. Die Ritzelwelle 6 ist durch ein Gelenk 7 mit einer Lenksäulenwelle 8 verbunden. Die Lenksäulenwelle 8 ist an das Lenkrad 2 gekoppelt. Ein Gelenk 9 ist an einer Stelle der Lenksäulenwelle 8 angeordnet. Das Lenkgetriebe 4 umfasst eine Zahnstange 10, die in einer Zahnstangenwelle 11 angeordnet ist. Die Zahnstangenwelle 11 ist über Zuganker 12, 12 an beiden Enden an die Vorderräder 3, 3 gekoppelt. Ein elektrischer Motor (im Folgenden als Motor bezeichnet) 14 ist über ein Untersetzungsgetriebe 13 an die Ritzelwelle 6 gekoppelt. Ein Drehmoment vom Motor 14 wird durch das Untersetzungsgetriebe 13 an die Ritzelwelle 6 übertragen. Ein Drehmomentsensor 15 ist auf der Ritzelwelle 6 angeordnet. Der Drehmomentsensor 15 erkennt ein auf die Ritzelwelle 6 einwirkendes Drehmoment auf der Grundlage eines Drehbetrages einer Torsionsstange (nicht gezeigt), die auf der Ritzelwelle 6 angeordnet ist. Ein Resolver 16 ist an dem Motor 14 befestigt. Der Resolver 16 erkennt einen Drehwinkel des Motors 14. Ein Giergeschwindigkeitssensor (Abschnitt zur Erkennung einer tatsächlichen Giergeschwindigkeit) 17 erkennt eine Giergeschwindigkeit (tatsächliche Giergeschwindigkeit) eines Fahrzeugs. Ein EPS-Steuergerät (Steuereinheit) 18 führt auf der Grundlage eines Lenkdrehmoments und den Laufbedingungen (Fahrzeuggeschwindigkeit und anderen Bedingungen) eine Antriebssteuerung beim Motor 14 durch, und implementiert somit eine Hilfssteuerung, die ein Unterstützungsdrehmoment auf den Lenkmechanismus 1 anwendet. Das EPS-Steuergerät 18 führt ferner eine Antriebssteuerung beim Motor 14 auf der Grundlage eines Drehwinkelbefehls von einem AD-Steuergerät 19 während eines automatischen Betriebs aus und implementiert somit eine automatische Lenkungssteuerung zum automatischen Drehen der Vorderräder 3, 3 aus, so dass sich das Fahrzeug entlang eines Zielweges bewegt. Das EPS-Steuergerät 18 liefert Informationen unter Verwendung eines CAN-Kommunikationssystems und eines VDC-Steuergerätes 20, die in dem Fahrzeug installiert sind. Das VDC-Steuergerät 20 führt basierend auf den vom Fahrer durchgeführten Fahrmanövern, der Fahrzeuggeschwindigkeit und Ähnlichem eine automatische Bremssteuerung und Motorleistungssteuerung aus. Somit wird durch das VDC-Steuergerät 20 eine Anti-Schleudersteuerung zur Unterdrückung des Schleuderns des Fahrzeugs auf Fahrbahnen mit geringer Reibung (niedrigem µ) und auf kurvenreichen Fahrbahnen implementiert.
Das EPS-Steuergerät 18 der Ausführungsform 1 ist so eingerichtet, dass es eine Drehbewegung des Fahrzeugs unter Verwendung der Seitenführungskraftgrenze während der automatische Lenksteuerung ermöglicht, und implementiert eine Drehwinkelbegrenzungsteuerung bei den Vorderrädern 3, 3 wie im Folgenden beschrieben. Die Drehwinkelbegrenzungsteuerung ist parallel mit der Bremssteuerung zu implementieren, welche durch das VDC-Steuergerät 20 ausgeführt wird.
2 ist ein Steuerblockdiagramm der Drehwinkelbegrenzungsteuerung gemäß Ausführungsform 1.
Das EPS-Steuergerät 18 umfasst einen Abschnitt 21 zur Berechnung einer normativen Giergeschwindigkeit, einen Abschnitt 22 zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung, einen Abschnitt 23 zur Begrenzung eines Drehwinkels und einen Abschnitt zur Steuerung des Motordrehmoments 24.
Basierend auf der Annahme, dass die Reifeneigenschaften der Vorderräder 3, 3 sich innerhalb eines linearen Bereichs befinden, berechnet der Abschnitt 21 zur Berechnung einer normativen Giergeschwindigkeit eine normative Giergeschwindigkeit γ, bei der es sich um eine ideale Giergeschwindigkeit für einen Drehwinkel θ handelt, anhand des aus einem Lenkwinkel gewonnenen Drehwinkels θ und einer Fahrzeuggeschwindigkeit V in Anbetracht eines Fahrzeugmodells, was in dem folgenden Ausdruck (1) gezeigt wird.
[Ausdruck 1] $γ = \frac{{Vl}_{wb} G_{ov}}{1 + A_{st} V^{2}} δ$
wobei es sich bei lwb um einen Radstand; bei Gov um ein Gesamtübersetzungsverhältnis; bei Ast um einen Stabilitätsfaktor; und bei δ um einen Lenkwinkel des Lenkrads 2 handelt. Der Lenkwinkel δ multipliziert mit dem Gesamtübersetzungsverhältnis Gov ergibt den Drehwinkel θ. Somit wird der Ausdruck (1) aus der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Drehwinkel θ gewonnen.
Auf der Grundlage einer Giergeschwindigkeitsabweichung, die durch Abziehen der tatsächlichen Giergeschwindigkeit von der normativen Giergeschwindigkeit gewonnen wird, bestimmt der Abschnitt 22 zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung, ob eine Drehwinkelbegrenzung zur Begrenzung des Drehwinkelbefehls für die automatische Lenkung implementiert werden soll.
Wenn der Abschnitt 22 zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung bestimmt, dass die Drehwinkelbegrenzung implementiert werden soll, begrenzt der Abschnitt 23 zur Begrenzung eines Drehwinkels den Drehwinkelbefehl für die automatische Lenkung. Der Abschnitt 23 zur Begrenzung eines Drehwinkels umfasst einen Addierer 23a, einen Multiplizierer 23b, einen Addierer 23c und einen Begrenzer 23d. Der Addierer 23a gibt die Giergeschwindigkeitsabweichung aus, die durch Abziehen der tatsächlichen Giergeschwindigkeit von der normativen Giergeschwindigkeit gewonnen wird. Der Multiplizierer 23b multipliziert die Giergeschwindigkeitsabweichung mit einem zuvor bestimmten Drehwinkel-Umwandlungsfaktor, um einen Drehwinkel zu berechnen, welcher der Giergeschwindigkeitsabweichung entspricht (der Giergeschwindigkeitsabweichung entsprechender Drehwinkel). Der Addierer 23c gibt einen Drehwinkelgrenzwert aus, der durch Abziehen des der Giergeschwindigkeitsabweichung entsprechenden Drehwinkels von dem Ausgang (Drehwinkelbefehl nach der Begrenzung) des Begrenzers 23d in einem vorangegangenen Steuerzyklus gewonnen wurde. Wenn der Abschnitt 22 zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung bestimmt, dass die Drehwinkelbegrenzung implementiert werden soll, begrenzt der Begrenzer 23d den Drehwinkelbefehl, so dass die Giergeschwindigkeitsabweichung gleich dem Schwellenwert D (dem zweiten Schwellenwert) basierend auf dem Drehwinkelgrenzwert ist. Der Begrenzer 23d umfasst einen Abschnitt 23e zur Übertragung von Drehwinkelbegrenzungsinformationen. Der Abschnitt 23e zur Übertragung von Drehwinkelbegrenzungsinformationen überträgt Verhaltensinformationen des Abschnitts 23 zur Begrenzung eines Drehwinkels (Giergeschwindigkeitsabweichung, Drehwinkelgrenzwert, Drehwinkelbefehl nach der Begrenzung, etc.) an das VDC-Steuergerät 20. Das VDC-Steuergerät 20 kann anhand der Verhaltensinformationen des Abschnitts 23 zur Begrenzung eines Drehwinkels einen genaueren Fahrbahnreibwert µabschätzen, wodurch die Steuergenauigkeit der Anti-Schleudersteuerung verbessert wird.
Der Abschnitt zur Steuerung eines Motordrehmoments 24 steuert das Motordrehmoment, so dass der Drehwinkel der Vorderräder 3, 3 mit dem Drehwinkelbefehl nach der Begrenzung übereinstimmt, der von dem Abschnitt 23 zur Begrenzung eines Drehwinkels ausgegeben worden ist.
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Verarbeitungsablauf der Drehwinkelbegrenzungsteuerung gemäß Ausführungsform 1 zeigt.
In Schritt S1 liest der Abschnitt 22 zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung die tatsächliche Giergeschwindigkeit, die von dem Giergeschwindigkeitssensor 17 erkannt worden ist (Schritt zur Erkennung der tatsächlichen Giergeschwindigkeit).
In Schritt S2 berechnet der Abschnitt 21 zur Berechnung einer normativen Giergeschwindigkeit die normative Giergeschwindigkeit aus dem Drehwinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit (Schritt zur Berechnung der normativen Giergeschwindigkeit).
In Schritt S3 bestimmt der Abschnitt 22 zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung, ob die normative Giergeschwindigkeit gleich oder höher ist als ein Schwellenwert A (dritter Schwellenwert). Wenn das Ergebnis der Bestimmung JA lautet, geht der Ablauf zu Schritt S3 über. Wenn es NEIN lautet, geht der Ablauf zu Schritt S9 über. Bei dem Schwellenwert A handelt es sich um einen Wert, der eine Feststellung ermöglicht, dass das Fahrzeug eine Drehbewegung vollzieht.
In Schritt S4 bestimmt der Abschnitt 22 zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung, ob die normative Giergeschwindigkeit und die tatsächliche Giergeschwindigkeit in dieselbe Richtung verlaufen. Wenn das Ergebnis der Bestimmung JA lautet, geht der Ablauf zu Schritt S5 über. Wenn es NEIN lautet, geht der Ablauf zu Schritt S9 über.
In Schritt S5 bestimm der Abschnitt 22 zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung, ob die Giergeschwindigkeitsabweichung gleich oder höher ist als ein Schwellenwert B (erster Schwellenwert) (Schritt zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung). Wenn das Ergebnis der Bestimmung JA lautet, geht der Ablauf zu Schritt S8 über. Wenn es NEIN lautet, geht der Ablauf zu Schritt S6 über. Bei dem Schwellenwert B handelt es sich um einen Wert, der größer ist als der Schwellenwert D.
In Schritt S6 bestimmt der Abschnitt 22 zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung, ob die Giergeschwindigkeitsabweichung gleich oder kleiner als -C ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung JA lautet, geht der Ablauf zu Schritt S9 über. Wenn es NEIN lautet, geht der Ablauf zu Schritt S7 über.
In Schritt S7 wird bestimmt, ob die Drehwinkelbegrenzung aktiv ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung JA lautet, geht der Ablauf zu Schritt S8 über. Wenn es NEIN lautet, geht der Ablauf zu Schritt S9 über.
In Schritt S8 gibt der Abschnitt 23 zur Begrenzung eines Drehwinkels den Drehwinkelbefehl nach Begrenzung unter Begrenzung des Drehwinkelbefehls aus, so dass die Giergeschwindigkeitsabweichung gleich dem Schwellenwert D ist (Schritt zur Drehwinkelbegrenzung). Der Abschnitt 23 zur Begrenzung eines Drehwinkels überträgt die Verhaltensinformationen an das VDC-Steuergerät 20 (Schritt zur Übertragung der Drehwinkelbegrenzungsinformationen).
In Schritt S9 gibt der Abschnitt 23 zur Begrenzung eines Drehwinkels den Drehwinkelbefehl aus, ohne den Drehwinkelbefehl zu begrenzen.
Es werden nun der Betrieb und die vorteilhaften Effekte der Erfindung gemäß der Ausführungsform 1 dargelegt.
Bei schneller Drehung oder bei Drehung auf einer Fahrbahn mit geringer Reibung (niedrigem µ), ist eine Reibkraft zwischen einer Fahrbahnoberfläche und einem Reifen anfällig dafür, eine Grenze zu erreichen. Wenn die Reibkraft die Grenze erreicht, ist die Seitenführungskraft gesättigt. Wenn die Seitenführungskraft gesättigt ist, nimmt die Seitenführungskraft tendenziell ab, selbst wenn ein Drehwinkel weiter zunimmt. Dies geht mit einer Verschlechterung der Drehleistung einher. Um die Drehleistung zu verbessern, muss das Fahrzeug die Drehbewegung unter Verwendung der Seitenführungskraftgrenze ausführen. Dies kann erreicht werden, indem der Drehwinkel begrenzt wird, damit er die Reibkraftgrenze zwischen der Fahrbahnoberfläche und dem Reifen nicht übersteigt. Bei einigen dazugehörigen Technologien wird die Reibkraftgrenze anhand eines geschätzten Fahrbahnreibwertes µ berechnet. Allerdings ist es unabhängig von den Fahrbedingungen oder der Umgebung schwierig, den Fahrbahnreibwert µpräzise abzuschätzen. Wenn der Drehwinkel basierend auf der anhand des Fahrbahnreibwertes µgewonnenen Reibkraft begrenzt wird, kann der Drehwinkel nicht auf geeignete Weise begrenzt werden, was zu einer Sättigung oder Insuffizienz der Seitenführungskraft führt. Wenn dies geschieht, ist es unmöglich, ein Schleudern des Fahrzeugs zu vermeiden und so ein Drehverhalten zu stabilisieren.
Im Gegensatz dazu wird bei der Ausführungsform 1 die Drehwinkelbegrenzung auf der Grundlage der Giergeschwindigkeitsabweichung implementiert, die durch Abziehen der tatsächlichen Giergeschwindigkeit von der normativen Giergeschwindigkeit gewonnen wird. Wenn die Seitenführungskraft gesättigt ist, führt das Fahrzeug keine dem Drehwinkel entsprechende Fahrzeugbewegung aus. Folglich wird die tatsächliche Giergeschwindigkeit, die von dem Giergeschwindigkeitssensor 17 erkannt wird, zusammen mit der Sättigung der Seitenführungskraft gesättigt. Bei der normativen Giergeschwindigkeit handelt es sich um eine Giergeschwindigkeit, die anhand des Drehwinkels und der Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung eines Modells abgeschätzt wird, was basierend auf der Annahme geschieht, dass sich die Reifeneigenschaften der Vorderräder 3, 3 innerhalb des linearen Bereichs befinden. Da es sich bei der normativen Giergeschwindigkeit um die Giergeschwindigkeit handelt, die unter Verwendung des Modells ohne Sättigungselement abgeschätzt wurde, wird die normative Giergeschwindigkeit nicht gesättigt, selbst wenn die Seitenführungskraft gesättigt ist. Wenn die Seitenführungskraft nicht gesättigt ist, sind normative Giergeschwindigkeit und tatsächliche Giergeschwindigkeit im Wesentlichen identisch miteinander. Wenn der Drehwinkel die Reibkraftgrenze übersteigt, kommt es zu einer Abweichung zwischen der normativen Giergeschwindigkeit und der tatsächlichen Giergeschwindigkeit. Anders gesagt kann mit höherer Genauigkeit festgestellt werden, ob die Seitenführungskraft gesättigt ist, indem anstatt der Abschätzung des Fahrbahnreibwertes µ die Giergeschwindigkeitsabweichung betrachtet wird. Wenn es zur Giergeschwindigkeitsabweichung kommt, wir der Drehwinkel begrenzt. Wenn die Giergeschwindigkeitsabweichung aufgelöst wird, kann das Fahrzeug die Drehbewegung unter Verwendung der Seitenführungskraftgrenze durch Aufhebung der Begrenzung des Drehwinkels ausführen. Dadurch wird die Sättigung und Insuffizienz der Seitenführungskraft verhindert, was dem Schleudern des Fahrzeugs entgegenwirkt und das Drehverhalten stabilisiert.
4 ist ein Zeitdiagramm, das den Vorgang der Drehwinkelbegrenzung gemäß Ausführungsform 1 zeigt.
Zum Zeitpunkt t1 ist der Drehwinkelbefehl für die automatische Lenkung aktiviert. Die Erhöhung des Drehwinkelbefehls erhöht die normative Giergeschwindigkeit und die tatsächliche Giergeschwindigkeit in einem Intervall zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2. Die normative Giergeschwindigkeit und die tatsächliche Giergeschwindigkeit sind miteinander identisch.
Zum Zeitpunkt t2 wird damit begonnen, die Giergeschwindigkeitsabweichung während der Drehwinkelbegrenzungsteuerung zu überwachen, die aufgrund einer Erhöhung der normativen Giergeschwindigkeit bis zum Schwellenwert A erfolgt. Die auf der Giergeschwindigkeitsabweichung basierende Drehwinkelbegrenzung wird nur ausgeführt, wenn das Fahrzeug die Drehbewegung ausführt, wodurch ein fälschlicher Eingriff der Drehwinkelbegrenzung vermieden wird, wenn sich das Fahrzeug geradeaus bewegt. In einem Intervall zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3 erhöhen sich die normative Giergeschwindigkeit und die tatsächliche Giergeschwindigkeit aufgrund der Erhöhung des Drehwinkelbefehls. Die normative Giergeschwindigkeit und die tatsächliche Giergeschwindigkeit sind miteinander identisch.
Zum Zeitpunkt t3 nimmt die Giergeschwindigkeitsabweichung bis zum Schwellenwert B zu, so dass mit der Begrenzung des Drehwinkels begonnen wird. In einem Intervall zwischen dem Zeitpunkt t3 und dem Zeitpunkt t4 ist der Drehwinkel derart auf der Grundlage solch eines Drehwinkelgrenzwerts begrenzt, dass die Giergeschwindigkeitsabweichung gleich dem Schwellenwert D wird. Die normative Giergeschwindigkeit wird kleiner als sie es in dem Fall ohne Drehwinkelbegrenzung ist, und die Giergeschwindigkeitsabweichung bleibt gleich dem Schwellenwert D. Die verhindert die Sättigung der Seitenführungskraft.
Zum Zeitpunkt t4 nimmt die Giergeschwindigkeitsabweichung bis zum Schwellenwert -C ab, so dass die Begrenzung des Drehwinkels aufgehoben wird. Wenn die normative Giergeschwindigkeit kleiner wird als die tatsächliche Giergeschwindigkeit, verhindert die Aufhebung der Drehwinkelbegrenzung eine Abnahme der Seitenführungskraft, die durch die Drehwinkelbegrenzung hervorgerufen wird.
Wie oben besprochen reduziert die Drehwinkelbegrenzungsteuerung der Ausführungsform 1 den Drehwinkel, wenn die Giergeschwindigkeitsabweichung gleich oder größer ist als der Schwellenwert D, und vergrößert den Drehwinkel, wenn die Giergeschwindigkeitsabweichung gleich oder kleiner ist als der Schwellenwert -C. Anders ausgedrückt verändert die Drehwinkelbegrenzungsteuerung den Drehwinkel in Reaktion auf die Giergeschwindigkeitsabweichung und sucht somit nach einem Sättigungspunkt der tatsächlichen Giergeschwindigkeit, d.h. die Seitenführungskraftgrenze. Dadurch kann das Fahrzeug die Drehbewegung unter Verwendung der Seitenführungskraftgrenze ausführen, wodurch das Schleudern des Fahrzeugs verhindert und das Drehverhalten stabilisiert wird. Die Zunahme des Drehwinkels, der nicht zu den Fahrzeugbewegungen beiträgt, wird ebenfalls verhindert. Dadurch wird ein Ausmaß der Rückstellung des Lenkrads reduziert, wenn das Lenkrad zurückgestellt wird, und die Ansprechempfindlichkeit bei seitlichen Bewegungen wird verbessert.
Zudem minimiert die Drehwinkelbegrenzungsteuerung gemäß Ausführungsform 1 eine Abweichung von einem Zielbahnverlauf innerhalb einer vorliegenden Reibkraftgrenze und verhindert ebenfalls eine Bewegung in eine Driftout-Richtung, die schwer zu erkennen ist, während der Koppelnavigation der Position und Ausrichtung eines Ego-Fahrzeugs. Somit ist die Drehwinkelbegrenzungsteuerung gemäß Ausführungsform 1 besonders geeignet für automatisch betätigte Fahrzeuge.
[Ausführungsform 2]
Da eine Ausführungsform 2 in ihrer grundsätzlichen Konstituierung ähnlich der Ausführungsform 1 ist, wird in der folgenden Beschreibung nur auf die Unterschiede zur Ausführungsform 1 eingegangen.
5 ist ein Steuerblockdiagramm eines Abschnitts 23 zur Begrenzung eines Drehwinkels gemäß Ausführungsform 2.
Ein Totbereichblock 25a gibt Null als eine Giergeschwindigkeitsabweichung aus, wenn die Giergeschwindigkeitsabweichung gleich oder kleiner ist als ein Schwellenwert D, und gibt die Giergeschwindigkeitsabweichung ohne Veränderung aus, wenn die Giergeschwindigkeitsabweichung größer ist als der Schwellenwert D. Ein Multiplizierer 25b multipliziert eine integrale Verstärkung Ki mit der Giergeschwindigkeitsabweichung und gibt einen integralen Term für die Giergeschwindigkeitsabweichung aus. Ein Addierer 25c gibt einen Veränderungswert der Giergeschwindigkeitsabweichung aus, bei dem es sich um die Differenz zwischen der Giergeschwindigkeitsabweichung und einer Giergeschwindigkeitsabweichung in dem vorangegangenen Steuerzyklus handelt. Ein Multiplizierer 25d multipliziert eine Proportionalverstärkung Kp mit dem Veränderungswert der Giergeschwindigkeitsabweichung und gibt einen Proportionalterm für die Giergeschwindigkeitsabweichung aus. Ein Addierer 25e gibt einen Wert aus, der durch das Addieren des integralen Terms für die Giergeschwindigkeitsabweichung mit dem Proportionalterm für die Giergeschwindigkeitsabweichung gewonnen wird. Der Steuerblock der 5 entspricht einem PI-Regler.
Im Folgenden werden der Betrieb und vorteilhafte Effekte der Ausführungsform 2 dargelegt.
6 ist ein Zeitdiagramm, das den Vorgang der Drehwinkelbegrenzung gemäß Ausführungsform 2 zeigt.
Aufgrund einer Verzögerung der Drehwinkelraktion auf den Drehwinkelbefehl nimmt die Giergeschwindigkeitsabweichung bis unter den Schwellenwert -C ab, wenn der PI-Regler die normative Giergeschwindigkeit zu stark begrenzt, und die Drehwinkelbegrenzung und die Aufhebung der Drehwinkelsbegrenzung werden auf häufiger Basis verändert. In solch einer Situation wird der Drehwinkelbefehl in einer diskontinuierlichen Weise ausgegeben, was zu einem Phänomen führt, bei dem die normative Giergeschwindigkeit in der Umgebung einer tatsächlichen Giergeschwindigkeit schwankt, wie in 6 gezeigt wird. Die Drehwinkelbegrenzungsteuerung der Ausführungsform 2 bewegt den Drehwinkel ständig, um zu erkunden, ob die Giergeschwindigkeit gesättigt ist, und macht es somit möglich, dass das Fahrzeug die Drehbewegung unter Verwendung der Seitenführungskraftgrenze ausführt. Es ist ferner möglich, eine abrupte Veränderung des Fahrbahnreibwerts µ schnell nachzuverfolgen und den Drehwinkelgrenzwert einzustellen. Zudem wird der Fahrer durch das Vibrieren des Lenkrads 2 in Form einer Lenkreaktionskraft über die Reibkraftgrenze informiert. Die Schwankung des Drehwinkelbefehls hat nur eine geringe Auswirkung auf das Fahrzeugverhalten während die [tatsächliche] Giergeschwindigkeit gesättigt ist.
[Ausführungsform 3]
Da eine Ausführungsform 3 in ihrer grundsätzlichen Konstituierung ähnlich der Ausführungsform 2 ist, wird in der folgenden Beschreibung nur auf die Unterschiede zur Ausführungsform 2 eingegangen.
7 ist ein Steuerblockdiagramm eines Abschnitts 23 zur Begrenzung eines Drehwinkels gemäß Ausführungsform 3.
Ein Addierer 26a addiert eine tatsächliche Giergeschwindigkeit mit einen Schwellenwert D, um einen unteren Grenzwert zur Drehwinkelbegrenzung zu berechnen. Ein Multiplizierer 26b multipliziert einen zuvor bestimmten Drehwinkel-Umwandlungsfaktor mit dem unteren Grenzwert zur Drehwinkelbegrenzung, um einen Drehwinkel zu berechnen, der dem unteren Grenzwert zur Drehwinkelbegrenzung entspricht (einem unteren Grenzwert zur Drehwinkelbegrenzung entsprechender Drehwinkel). Ein Abschnitt zur Auswahl eines Drehwinkelgrenzwertes 26c vergleicht den Drehwinkelgrenzwert mit dem unteren Grenzwert zur Drehwinkelbegrenzung, und gibt den größeren davon als einen endgültigen Drehwinkelgrenzwert an den Begrenzer 23d aus.
Der Betrieb und die vorteilhaften Effekte der Ausführungsform 3 werden im Folgenden besprochen.
8 ist ein Zeitdiagramm, das den Vorgang der Drehwinkelbegrenzung gemäß Ausführungsform 3 zeigt.
Wenn das Fahrzeug so eingerichtet ist, dass es den automatischen Betrieb nicht aufhebt, wenn die Hände des Fahrers sich nicht auf dem Lenkrad 2 befinden, vibriert das Lenkrad 2 gemäß Ausführungsform 2 während der Drehwinkelbegrenzung, was bei dem Fahrer ein unangenehmes Gefühl verursachen kann. Im Gegensatz dazu wird bei der Ausführungsform 3 die untere Grenze des Drehwinkelgrenzwertes auf ein Ergebnis der Addition der tatsächlichen Giergeschwindigkeit auf den Schwellenwert D begrenzt, so dass eine normative Giergeschwindigkeit gegen den Schwellenwert D konvergiert. Dadurch wird es möglich, eine Schwankung eines Drehwinkelbefehls zu vermeiden und so die Vibration des Lenkrades 2 während des automatischen Off-Hand-Betriebs zu verhindern. Verglichen mit der Drehwinkelbegrenzung der Ausführungsform 2 wird bei Ausführungsform 3 das unangenehme Gefühl für den Fahrer reduziert. Ferner konvergiert die normative Giergeschwindigkeit asymptotisch gegen den Schwellenwert D, wodurch die Vibration des Lenkrades 2 auf effizientere Weise verhindert wird.
[Andere Ausführungsformen]
Es sind Ausführungsformen zur Ausführung der Erfindung erläutert worden. Die spezifische Konstituierung der Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, und im Rahmen der Erfindung sind sämtliche Modifikationen der Bauart u.Ä. vorgesehen, bei denen keine Abweichung von dem wesentlichen Inhalt der Erfindung vorliegt.
Die Ausführungsformen zeigen ein Beispiel, bei dem der Drehwinkel während der automatischen Lenkung begrenzt wird. Der Drehwinkel kann während der manuellen Lenkung durch den Fahrer begrenzt werden. Dadurch werden dieselben Betriebsweisen und vorteilhaften Effekte zur Verfügung gestellt wie bei den Ausführungsformen.
Verhaltensinformationen vom Abschnitt zur Begrenzung eines Drehwinkels können an eine Motorsteuerung übertragen werden. Wenn es sich bei dem Fahrzeug um ein elektrisches Fahrzeug handelt, können die Verhaltensinformationen vom Abschnitt zur Begrenzung eines Drehwinkels an eine Motorsteuerung übertragen werden.
Technische Ideen, wie sie anhand der vorhergehenden Ausführungsformen nachvollzogen werden können, werden im Folgenden besprochen.
Erfindungsgemäß umfasst ein Fahrzeugsteuersystem einen Abschnitt zur Erkennung einer tatsächlichen Giergeschwindigkeit, der dazu eingerichtet ist, eine tatsächliche Giergeschwindigkeit eines Fahrzeugs zu erkennen; einen Abschnitt zur Berechnung einer normativen Giergeschwindigkeit, der dazu eingerichtet ist, eine normative Giergeschwindigkeit anhand eines Drehwinkels eines gesteuerten Rades zu berechnen; einen Abschnitt zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung, der dazu eingerichtet ist festzustellen, ob die normative Giergeschwindigkeit größer ist als die tatsächliche Giergeschwindigkeit; und einen Abschnitt zur Begrenzung eines Drehwinkels, der dazu eingerichtet ist, den Drehwinkel zu reduzieren, wenn festgestellt wird, dass die normative Giergeschwindigkeit größer ist als die tatsächliche Giergeschwindigkeit.
In einem stärker bevorzugten Aspekt gemäß dem obigen Aspekt erhöht der Abschnitt zur Begrenzung eines Drehwinkels den Drehwinkel, wenn festgestellt wird, dass die normative Giergeschwindigkeit kleiner ist als die tatsächliche Giergeschwindigkeit nach Reduzierung des Drehwinkels.
Erfindungsgemäß bestimmt der Abschnitt zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung, ob eine Giergeschwindigkeitsabweichung, die durch Abziehen der tatsächlichen Giergeschwindigkeit von der normativen Giergeschwindigkeit gewonnen wird, gleich oder größer ist als ein erster Schwellenwert. Wenn festgestellt wird, dass die Giergeschwindigkeitsabweichung gleich oder größer ist als der erste Schwellenwert, reduziert der Abschnitt zur Begrenzung eines Drehwinkels den Drehwinkel derart, dass die Giergeschwindigkeitsabweichung größer als Null ist und gegen einen zweiten Schwellenwert konvergiert, der kleiner ist als der erste Schwellenwert.
In einem weiteren bevorzugten Aspekt gemäß einem beliebigen der obigen Aspekte reduziert der Abschnitt zur Begrenzung eines Drehwinkels den Drehwinkel derart, dass die Giergeschwindigkeitsabweichung asymptotisch gegen den zweiten Schwellenwert konvergiert.
In einem weiteren bevorzugten Aspekt gemäß einem beliebigen der obigen Aspekte beginnt der Abschnitt zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung, eine Bestimmung bezüglich dessen durchzuführen, ob die normative Giergeschwindigkeit größer ist als die tatsächliche Giergeschwindigkeit, wenn die normative Giergeschwindigkeit gleich oder größer ist als ein dritter Schwellenwert, welcher größer als Null ist.
In einem weiteren bevorzugten Aspekt gemäß einem beliebigen der obigen Aspekte umfasst das Fahrzeugsteuersystem einen Abschnitt zur Übertragung von Drehwinkelbegrenzungsinformationen, der dazu eingerichtet ist, Verhaltensinformationen vom Abschnitt zur Begrenzung eines Drehwinkels an eine andere Steuereinheit zu übertragen, die in dem Fahrzeug installiert ist.
Aus einer weiteren Perspektive umfasst ein Fahrzeugsteuerverfahren erfindungsgemäß einen Schritt zur Erkennung der tatsächlichen Giergeschwindigkeit, der dazu eingerichtet ist, eine tatsächliche Giergeschwindigkeit eines Fahrzeugs zu erkennen; einen Schritt zur Berechnung der normativen Giergeschwindigkeit, der dazu eingerichtet ist, eine normative Giergeschwindigkeit anhand eines Drehwinkels eines gesteuerten Rades zu berechnen; einen Schritt zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung, der dazu eingerichtet ist festzustellen, ob die normative Giergeschwindigkeit größer ist als die tatsächliche Giergeschwindigkeit; und einen Schritt zur Drehwinkelbegrenzung, der dazu eingerichtet ist, den Drehwinkel zu reduzieren, wenn festgestellt wird, dass die normative Giergeschwindigkeit größer ist als die tatsächliche Giergeschwindigkeit.
In einem stärker bevorzugten Aspekt gemäß dem obigen Aspekt erhöht der Schritt zur Drehwinkelbegrenzung den Drehwinkel, wenn festgestellt wird, dass die normative Giergeschwindigkeit kleiner ist als die tatsächliche Giergeschwindigkeit nach Reduzierung des Drehwinkels.
Erfindungsgemäß bestimmt der Schritt zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung, ob eine Giergeschwindigkeitsabweichung, die durch Abziehen der tatsächlichen Giergeschwindigkeit von der normativen Giergeschwindigkeit gewonnen wird, gleich oder größer ist als ein erster Schwellenwert. Wenn festgestellt wird, dass die Giergeschwindigkeitsabweichung gleich oder größer ist als der erste Schwellenwert, reduziert der Schritt zur Drehwinkelbegrenzung den Drehwinkel derart, dass die Giergeschwindigkeitsabweichung größer Null ist und gegen einen zweiten Schwellenwert konvergiert, der kleiner ist als der erste Schwellenwert.
In einem weiteren bevorzugten Aspekt gemäß einem beliebigen der obigen Aspekte reduziert der Schritt zur Drehwinkelbegrenzung den Drehwinkel derart, dass die Giergeschwindigkeitsabweichung asymptotisch gegen den zweiten Schwellenwert konvergiert.
In einem weiteren bevorzugten Aspekt gemäß einem beliebigen der obigen Aspekte beginnt der Schritt zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung, eine Bestimmung bezüglich dessen durchzuführen, ob die normative Giergeschwindigkeit größer ist als die tatsächliche Giergeschwindigkeit, wenn festgestellt wird, dass die normative Giergeschwindigkeit gleich oder größer ist als ein dritter Schwellenwert, der größer als Null ist.
In einem weiteren bevorzugten Aspekt gemäß einem beliebigen der obigen Aspekte umfasst das Fahrzeugsteuerverfahren einen Schritt zur Übertragung der Drehwinkelbegrenzungsinformationen, der dazu eingerichtet ist, Verhaltensinformationen vom Abschnitt zur Begrenzung eines Drehwinkels an eine andere Steuereinheit zu übertragen, die in dem Fahrzeug installiert ist.
Aus einer weiteren Perspektive umfasst ein elektrisches Servolenkungssystem erfindungsgemäß einen elektrischen Motor, der dazu eingerichtet ist, eine Lenkkraft auf einen Steuermechanismus anzuwenden, um ein gesteuertes Rad zu drehen, und eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, die Lenkkraft zu steuern, die in dem elektrischen Motor generiert wird. Die Steuereinheit umfasst einen Abschnitt zur Erkennung einer tatsächlichen Giergeschwindigkeit, der dazu eingerichtet ist, eine tatsächliche Giergeschwindigkeit eines Fahrzeugs zu erkennen; einen Abschnitt zur Berechnung einer normativen Giergeschwindigkeit, der dazu eingerichtet ist, eine normative Giergeschwidigkeit anhand des Drehwinkels des gesteuerten Rades zu berechnen; einen Abschnitt zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung, der dazu eingerichtet ist festzustellen, ob die normative Giergeschwindigkeit größer ist als die tatsächliche Giergeschwindigkeit; und einen Abschnitt zur Begrenzung eines Drehwinkels, der dazu eingerichtet ist, den Drehwinkel zu reduzieren, wenn festgestellt wird, dass die normative Giergeschwindigkeit größer ist als die tatsächliche Giergeschwindigkeit.
Vorzugsweise erhöht der Abschnitt zur Begrenzung eines Drehwinkels den Drehwinkel gemäß dem obigen Aspekt, wenn festgestellt wird, dass die normative Giergeschwindigkeit kleiner ist als die tatsächliche Giergeschwindigkeit nach Reduzierung des Drehwinkels.
Erfindungsgemäß bestimmt der Abschnitt zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung, ob eine Giergeschwindigkeitsabweichung, die durch Abziehen der tatsächlichen Giergeschwindigkeit von der normativen Giergeschwindigkeit gewonnen wird, gleich oder größer ist als ein erster Schwellenwert. Wenn festgestellt wird, dass die Giergeschwindigkeitsabweichung gleich oder größer ist als der erste Schwellenwert, reduziert der Abschnitt zur Begrenzung eines Drehwinkels den Drehwinkel derart, dass die Giergeschwindigkeitsabweichung größer Null ist und gegen einen zweiten Schwellenwert konvergiert, der kleiner ist als der erste Schwellenwert.
In noch einem weiteren vorteilhaften Aspekt gemäß einem beliebigen der obigen Aspekte reduziert der Abschnitt zur Begrenzung eines Drehwinkels den Drehwinkel derart, dass die Giergeschwindigkeitsabweichung asymptotisch gegen den zweiten Schwellenwert konvergiert.
In einem weiteren bevorzugten Aspekt gemäß einem beliebigen der obigen Aspekte umfasst das elektrische Servolenkungssystem einen Abschnitt zur Bestimmung eines Drehwinkelbegrenzungsbeginns, der dazu eingerichtet ist festzustellen, ob die normative Giergeschwindigkeit gleich oder größer ist als ein dritter Schwellenwert, der größer Null ist. Wenn festgestellt wird, dass die normative Giergeschwindigkeit gleich oder größer ist als der dritte Schwellenwert, beginnt der Abschnitt zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung damit, eine Bestimmung bezüglich dessen durchzuführen, ob die normative Giergeschwindigkeit größer als die tatsächliche Giergeschwindigkeit ist.
In einem weiteren bevorzugten Aspekt gemäß einem beliebigen der obigen Aspekte umfasst das elektrische Servolenkungssystem einen Abschnitt zur Übertragung von Drehwinkelbegrenzungsinformationen, der dazu eingerichtet ist, Verhaltensinformationen vom Abschnitt zur Begrenzung eines Drehwinkels an eine andere Steuereinheit zu übertragen, die in dem Fahrzeug installiert ist.
Aus einer weiteren Perspektive umfasst ein Fahrzeugsteuersystem erfindungsgemäß einen Abschnitt zur Erkennung einer tatsächlichen Giergeschwindigkeit, der dazu eingerichtet ist, eine tatsächliche Giergeschwindigkeit eines Fahrzeugs zu erkennen; und einen Abschnitt zur Begrenzung eines Drehwinkels, der dazu eingerichtet ist, einen Drehwinkel eines gesteuerten Rades zu verändern, um einen Sättigungspunkt der tatsächlichen Giergeschwindigkeit zu suchen, und den Drehwinkel zu begrenzen, wenn die tatsächliche Giergeschwindigkeit gesättigt ist.
Erfindungsgemäß reduziert der Abschnitt zur Begrenzung eines Drehwinkels den Drehwinkel, wenn die tatsächliche Giergeschwindigkeit gesättigt ist, und erhöht den Drehwinkel, wenn die tatsächliche Giergeschwindigkeit nicht gesättigt ist.
Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt und kann auf verschiedene Weise modifiziert werden. Zum Beispiel werden die Ausführungsformen dargelegt, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, wobei sie nicht zwingenderweise alle oben besprochenen Konstituierungen umfassen müssen. Die Konstituierung einer der Ausführungsformen kann in der Konstituierung einer anderen der Ausführungsformen teilweise ersetzt oder integriert werden. Es ist auch möglich, die Konfiguration einer der Ausführungsformen mit der Konfiguration einer anderen der Ausführungsformen zu integrieren, sie wegzulassen oder mit dieser zu ersetzten.
Bezugszeichenliste

1: Lenkmechanismus
3: Vorderrad (gelenktes Rad)
14: elektrischer Motor
17: Giergeschwindigkeitssensor (Abschnitt zur Erkennung einer tatsächlichen Giergeschwindigkeit)
18: EPS-Steuergerät (Steuereinheit)
20: VDC-Steuergerät (weitere Steuereinheit)
21: Abschnitt zur Berechnung einer normativen Giergeschwindigkeit
22: Abschnitt zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung
23: Abschnitt zur Begrenzung eines Drehwinkels
23e: Abschnitt zur Übertragung von Drehwinkelbegrenzungsinformationen

Claims

Fahrzeugsteuersystem, umfassend: einen Abschnitt zur Erkennung einer tatsächlichen Giergeschwindigkeit, der dazu eingerichtet ist, eine tatsächliche Giergeschwindigkeit eines Fahrzeugs zu erkennen; einen Abschnitt (21) zur Berechnung einer normativen Giergeschwindigkeit, der dazu eingerichtet ist, eine normative Giergeschwindigkeit (γ) anhand eines Drehwinkels (θ) eines gesteuerten Rades zu berechnen; einen Abschnitt (22) zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung, der dazu eingerichtet ist festzustellen, ob die normative Giergeschwindigkeit (γ) größer ist als die tatsächliche Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs; und einen Abschnitt (23) zur Begrenzung eines Drehwinkels, der dazu eingerichtet ist, den Drehwinkel (θ) des gesteuerten Rades zu reduzieren, wenn festgestellt wird, dass die normative Giergeschwindigkeit (γ) größer ist als die tatsächliche Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (22) zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung bestimmt, ob eine Giergeschwindigkeitsabweichung, die durch Abziehen der tatsächlichen Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs von der normativen Giergeschwindigkeit (γ) gewonnen wird, gleich oder größer ist als ein erster Schwellenwert ist; und dass, wenn bestimmt wird, dass die Giergeschwindigkeitsabweichung gleich oder größer ist als der erste Schwellenwert, der Abschnitt (23) zur Begrenzung eines Drehwinkels den Drehwinkel (θ) des gesteuerten Rades so reduziert, dass die Giergeschwindigkeitsabweichung größer Null ist und gegen einen zweiten Schwellenwert konvergiert, der kleiner ist als der erste Schwellenwert.
Fahrzeugsteuersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt zur Begrenzung eines Drehwinkels (23) den Drehwinkel (θ) des gesteuerten Rades erhöht, wenn festgestellt wird, dass die normative Giergeschwindigkeit (γ) kleiner ist als die tatsächliche Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs nach Reduzierung des Drehwinkels (θ) des gesteuerten Rades.
Fahrzeugsteuersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (23) zur Begrenzung eines Drehwinkels den Drehwinkel (θ) des gesteuerten Rades so reduziert, dass die Giergeschwindigkeitsabweichung asymptotisch gegen den zweiten Schwellenwert konvergiert.
Fahrzeugsteuersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die normative Giergeschwindigkeit (γ) gleich oder größer ist als ein dritter Schwellenwert, welcher größer Null ist, der Abschnitt (22) zur Bestimmung der Drehwinkelbegrenzung damit beginnt, eine Bestimmung auszuführen, ob die normative Giergeschwindigkeit (γ) größer ist als die tatsächliche Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs.
Fahrzeugsteuersystem gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch: einen Abschnitt (23e) zur Übertragung von Drehwinkelbegrenzungsinformationen, der dazu eingerichtet ist, Verhaltensinformationen vom Abschnitt (23) zur Begrenzung eines Drehwinkels an eine andere Steuereinheit zu übertragen, die in dem Fahrzeug installiert ist.
Fahrzeugsteuerverfahren, umfassend: einen Schritt zur Erkennung einer tatsächlichen Giergeschwindigkeit, bei dem eine tatsächliche Giergeschwindigkeit eines Fahrzeugs erkannt wird; einen Schritt zur Berechnung einer normativen Giergeschwindigkeit, bei dem eine normative Giergeschwindigkeit (γ) anhand eines Drehwinkels (θ) eines gesteuerten Rades berechnet wird; einen Schritt zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung, bei dem bestimmt wird, ob die normative Giergeschwindigkeit (γ) größer ist als die tatsächliche Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs; und einen Schritt zur Drehwinkelbegrenzung, bei dem der Drehwinkel (θ) des gesteuerten Rades reduziert wird, wenn festgestellt wird, dass die normative Giergeschwindigkeit (γ) größer ist als die tatsächliche Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung bestimmt, ob eine Giergeschwindigkeitsabweichung, die durch Abziehen der tatsächlichen Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs von der normativen Giergeschwindigkeit (γ) gewonnen wird, gleich oder größer ist als ein erster Schwellenwert; und dass, wenn bestimmt wird, dass die Giergeschwindigkeitsabweichung gleich oder größer ist als der erste Schwellenwert, der Schritt zur Drehwinkelbegrenzung den Drehwinkel (θ) des gesteuerten Rades so reduziert, dass die Giergeschwindigkeitsabweichung größer Null ist und gegen einen zweiten Schwellenwert konvergiert, der kleiner ist als der erste Schwellenwert.
Fahrzeugsteuerverfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zur Drehwinkelbegrenzung den Drehwinkel (θ) des gesteuerten Rades erhöht, wenn festgestellt wird, dass die normative Giergeschwindigkeit (γ) kleiner ist als die tatsächliche Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs nach Reduzierung des Drehwinkels (θ) des gesteuerten Rades.
Fahrzeugsteuerverfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zur Drehwinkelbegrenzung den Drehwinkel (θ) des gesteuerten Rades so reduziert, dass die Giergeschwindigkeitsabweichung asymptotisch gegen den zweiten Schwellenwert konvergiert.
Fahrzeugsteuerverfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn festgestellt wird, dass die normative Giergeschwindigkeit (γ) gleich oder größer ist als ein dritter Schwellenwert, welcher größer Null ist, der Schritt zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung damit beginnt, eine Bestimmung bezüglich dessen durchzuführen, ob die normative Giergeschwindigkeit (γ) größer ist als die tatsächliche Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs.
Fahrzeugsteuerverfahren gemäß Anspruch 6, ferner gekennzeichnet durch: einen Schritt zur Übertragung der Drehwinkelbegrenzungsinformationen, bei dem Verhaltensinformationen vom Abschnitt (23) zur Begrenzung eines Drehwinkels an eine andere Steuereinheit übertragen werden, die in dem Fahrzeug installiert ist.
Elektrisches Servolenkungssystem, umfassend: einen elektrischen Motor (14), der dazu eingerichtet ist, eine Lenkkraft auf einen Steuermechanismus anzuwenden, um ein gesteuertes Rad zu drehen; und eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, die Lenkkraft zu steuern, die in dem elektrischen Motor (14) generiert wird, wobei die Steuereinheit umfasst: einen Abschnitt zur Erkennung einer tatsächlichen Giergeschwindigkeit, der dazu eingerichtet ist, eine tatsächliche Giergeschwindigkeit eines Fahrzeugs zu erkennen; einen Abschnitt (21) zur Berechnung einer normativen Giergeschwindigkeit, der dazu eingerichtet ist, eine normative Giergeschwindigkeit (γ) anhand eines Drehwinkels (θ) des gesteuerten Rades zu berechnen; einen Abschnitt (22) zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung, der dazu eingerichtet ist festzustellen, ob die normative Giergeschwindigkeit (γ) größer ist als die tatsächliche Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs; und einen Abschnitt (23) zur Begrenzung eines Drehwinkels, der dazu eingerichtet ist, den Drehwinkel (θ) des gesteuerten Rades zu reduzieren, wenn festgestellt wird, dass die normative Giergeschwindigkeit (γ) größer ist als die tatsächliche Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (22) zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung bestimmt, ob eine Giergeschwindigkeitsabweichung, die durch Abziehen der tatsächlichen Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs von der normativen Giergeschwindigkeit (γ) gewonnen wird, gleich oder größer ist als ein erster Schwellenwert; und dass, wenn bestimmt wird, dass die Giergeschwindigkeitsabweichung gleich oder größer ist als der erste Schwellenwert, der Abschnitt zur Begrenzung eines Drehwinkels (23) den Drehwinkel (θ) des gesteuerten Rades so reduziert, dass die Giergeschwindigkeitsabweichung größer Null ist und gegen einen zweiten Schwellenwert konvergiert, der kleiner ist als der erste Schwellenwert.
Elektrisches Servolenkungssystem gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt zur Begrenzung eines Drehwinkels (23) den Drehwinkel (θ) des gesteuerten Rades erhöht, wenn festgestellt wird, dass die normative Giergeschwindigkeit (γ) kleiner ist als die tatsächliche Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs nach Reduzierung des Drehwinkels (θ) des gesteuerten Rades.
Elektrisches Servolenkungssystem gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt zur Begrenzung eines Drehwinkels (23) den Drehwinkel (θ) des gesteuerten Rades so reduziert, dass die Giergeschwindigkeitsabweichung asymptotisch gegen den zweiten Schwellenwert konvergiert.
Elektrisches Servolenkungssystem gemäß Anspruch 11, ferner gekennzeichnet durch: einen Abschnitt zur Bestimmung eines Drehwinkelbegrenzungsbeginns, der dazu eingerichtet ist festzustellen, ob die normative Giergeschwindigkeit (γ) gleich oder größer ist als ein dritter Schwellenwert, der größer Null ist, wobei, wenn festgestellt wird, dass die normative Giergeschwindigkeit (γ) gleich oder größer ist als der dritte Schwellenwert, der Abschnitt (22) zur Bestimmung einer Drehwinkelbegrenzung damit beginnt, eine Bestimmung bezüglich dessen durchzuführen, ob die normative Giergeschwindigkeit (γ) größer ist als die tatsächliche Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs.
Elektrisches Servolenkungssystem gemäß Anspruch 11, ferner gekennzeichnet durch: einen Abschnitt (23e) zur Übertragung von Drehwinkelbegrenzungsinformationen, der dazu eingerichtet ist, Verhaltensinformationen vom Abschnitt (23) zur Begrenzung eines Drehwinkels an eine andere Steuereinheit zu übertragen, die in dem Fahrzeug installiert ist.
Fahrzeugsteuersystem, umfassend: einen Abschnitt zur Erkennung einer tatsächlichen Giergeschwindigkeit, der dazu eingerichtet ist, eine tatsächliche Giergeschwindigkeit eines Fahrzeugs zu erkennen; und einen Abschnitt (23) zur Begrenzung eines Drehwinkels, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (23) zur Begrenzung eines Drehwinkels dazu eingerichtet ist, einen Drehwinkel (θ) eines gesteuerten Rades zu verändern, um einen Sättigungspunkt der tatsächlichen Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs zu suchen, und den Drehwinkel (θ) des gesteuerten Rades zu begrenzen, wenn die tatsächliche Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs gesättigt ist, und dass der Abschnitt (23) zur Begrenzung eines Drehwinkels den Drehwinkel (θ) des gesteuerten Rades reduziert, wenn die tatsächliche Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs gesättigt ist, und den Drehwinkel (θ) des gesteuerten Rades erhöht, wenn die tatsächliche Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs nicht gesättigt ist.