DE19738763A1 - Automatisches Servo-Lenksystem - Google Patents
Automatisches Servo-LenksystemInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeuglenksystem, das ein
Servo-Lenksystem, welches die zum Lenken des Fahrzeugs benötigte
manuelle Lenk-Arbeit des Fahrzeugführers unterstützt, und ein Automatik-Lenksystem
kombiniert, welches automatisch das Fahrzeug nach Maßgabe
einer vorgegebenen Straßeninformation steuert.
In der Vergangenheit wurden verschiedene Formen von Automatik-Lenksystemen
vorgeschlagen, welche das Fahrzeug automatisch nach
Maßgabe des Straßenverlaufs steuern. Die Straßeninformation kann aus
einem GPS-System (Global Positioning System, globales
Positionsbestimmungssystem), welches mit einer Karte des (befahrenen)
Gebiets ausgestattet ist, und/oder von einer (Video- oder Fernseh-)Kamera
abgeleitet werden, welche die Position einer auf der Straße angezeichneten
weißen Linie oder die Form der Straße erfassen kann. Es ist auch möglich,
andere Führungssysteme zum Führen des Fahrzeugs entlang der Straße
einzusetzen. Nach Maßgabe derartiger Straßeninformation wird ein Sollwert
einer Dynamik-Variablen, wie beispielsweise Giergeschwindigkeit oder
Gierbeschleunigung (allgemein: Gierrate), Querbeschleunigung und
Lenkwinkel berechnet, und das Fahrzeuglenksystem auf eine derartige Weise
geregelt/gesteuert, daß die Abweichung zwischen dem Sollwert der Dynamik-Variablen
und dem Istwert der Dynamik-Variablen minimiert wird.
Es ist heutzutage bei einem Fahrzeug üblich, daß es mit einem Servo-Lenksystem
ausgestattet ist, welches den an ein Lenkrad angelegten
manuellen Lenkkraftaufwand unter Verwendung eines Hydraulikzylinders oder
eines Elektromotors unterstützt. Fig. 3 zeigt ein typisches elektrisch
angetriebenes Servo-Lenksystem. Ein Lenkrad 21 ist an einem oberen Ende
einer Lenkwelle 22 angebracht, und ein unteres Ende der Lenkwelle 22 ist mit
einem Ritzel 24 über eine Verbindungswelle 23 verbunden, welche an ihren
beiden Enden mit Universal-Gelenken 23a und 23b versehen ist. Das Ritzel 24
steht mit einer Zahnstange 27 in Eingriff, die sich quer zum Fahrzeugkörper
erstreckt und geführt ist, um sich entlang ihrer Längsachse zu bewegen. Die
beiden Enden einer die Zahnstange 27 tragenden Zahnstangenwelle 28 sind
mit Gelenkarmen 26 des rechten und linken Vorderrades W über Spurstangen
25 verbunden. Um eine Kraftunterstützung bei diesem Lenksystem vorzusehen,
ist ein Elektromotor 29 koaxial mit der Zahnstange 27 verbunden, um die
Zahnstange 27 axial über einen Kugelumlaufmechanismus 30 zu bewegen.
Ein Lenkdrehmoment-Sensor 31 ist an einem geeigneten Teil des Lenksystems
vorgesehen, um die Größe der an das Lenkrad 21 durch den Fahrzeugführer
angelegten Lenkarbeit zu erfassen. Der Elektromotor 29 wird über eine Regel-/Steuereinheit
32 gesteuert, welche eine Ausgabe vom Lenkdrehmoment-Sensor
31 erhält, so daß ein erwünschtes Soll-Lenkdrehmoment erzeugt
werden kann.
Das oben beschriebene Automatik-Lenksystem und Servo-Lenksystem haben
verschiedene gemeinsame Komponenten, und es kann eine beträchtliche
Verminderung der Größe, Kosten und Komplexität des Gesamtsystems erreicht
werden, indem diese gemeinsamen Komponenten von den beiden Systemen
gemeinsam benützt werden. Die Vereinfachung des Gesamtsystems führt auch
zu einer Verbesserung der Verläßlichkeit des Betriebs dieser Systeme.
Allerdings können bestimmte ungünstige Zustände auftreten, wenn diese
beiden Systeme einfach miteinander kombiniert werden, um verschiedene
Komponententeile gemeinsam zu benützen. Beispielsweise führt dann, wenn
sowohl das Automatik-Lenksystem als auch das Servo-Lenksystem in Betrieb
sind, eine manuelle Arbeit zum Wechseln der Fahrspur des Fahrzeugs zu
einem Anstieg einer Ist-Dynamik-Variablen, wie beispielsweise
Giergeschwindigkeit oder Gierbeschleunigung (allgemein: Gierrate),
Querbeschleunigung und Lenkwinkel, welche dann vom Sollwert der Dynamik-Variablen
abweicht, und das System neigt dazu, der manuellen Arbeit
entgegenzuwirken.
Um einen derartigen ungünstigen Zustand zu vermeiden, wurde bereits in der
japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 7-205831 vorgeschlagen, einen
Automatik-Lenkmodus und einen Servo-Lenkmodus zuzulassen, welche in
einer sich gegenseitig ausschließenden Weise auszuwählen sind, und eine
bestimmte Zeitverzögerung bei einem Schalten zwischen den beiden Moden
vorzusehen. Allerdings erzeugt, gemäß diesem früheren Vorschlag, die
Zeitverzögerung einen Leerzeitraum (Totzeitraum), während dessen keine
Lenksteuerung/-regelung in Betrieb ist, so daß der Übergang von einem Modus
zum anderen nicht besonders sanft ist, und der Fahrzeugführer möglicherweise
einen unerwünschten plötzlichen Wechsel im Fahrverhalten des Fahrzeugs
erfährt.
Im Hinblick auf derartige Probleme beim Stand der Technik ist ein erstes Ziel
der vorliegenden Erfindung, ein automatisches Servo-Lenksystem
bereitzustellen, welches ermöglicht, daß ein Automatik-Lenksystem und ein
Servo-Lenksystem zur Vereinfachung des Aufbaus verschiedene Komponenten
gemeinsam nutzen.
Ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein automatisches Servo-Lenksystem
bereitzustellen, welches einen sanften Übergang von einem der
Betriebsmoden zum anderen zuläßt, ohne ein (vorübergehendes) Fehlen einer
Regelung/Steuerung mit sich zu bringen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können diese und andere Ziele durch
Bereitstellen eines Lenk-Regelungs-/Steuerungssystems für ein Fahrzeug
erreicht werden, umfassend: einen Lenkmechanismus; Servolenkmittel zum
Zuführen eines Hilfs-Lenkdrehmoments zum Lenkmechanismus nach Maßgabe
einer Größe manueller Lenkarbeit; Automatik-Lenkmittel zum Zuführen eines
Automatik-Lenkdrehmoments zum Lenkmechanismus nach Maßgabe der
Straßeninformation; und Kontinuierlich-Schaltmittel zum kontinuierlichen
Ändern von Gewichtungen des Hilfs-Lenkdrehmoments und des Automatik-Lenkdrehmoments
in einem Gesamt-Lenkdrehmoment gemäß der Größe der
manuellen Lenkarbeit. Typischerweise ist die manuelle Lenkarbeit durch eine
Ausgabe eines Lenkdrehmoment-Sensors zur Messung eines an ein Lenkrad
angelegten Lenkdrehmoments vorgegeben.
Somit ist es möglich, eine Überschneidung zwischen einem Servolenkmodus
und einem Automatiklenkmodus zu vermeiden, und zwischen diesen ohne
Diskontinuität umzuschalten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
umfassen die Servolenkmittel Lenkdrehmoment-Erfassungsmittel zum Erfassen
eines an einem Lenkrad angelegten manuellen Lenkdrehmoments, ein
Stellglied zur Erzeugung des Hilfs-Lenkdrehmoments, und erste Soll-Antriebsdrehmoment-Bestimmungsmittel
zum Bestimmen des Hilfs-Lenkdrehmoments
nach Maßgabe einer Größe des manuellen
Lenkdrehmoments. Zusätzlich können die Automatik-Lenkmittel
Straßenverlauf-Erfassungsmittel zum Erfassen eines Verlaufs einer Straße, auf
welcher das Fahrzeug fährt, Soll-Dynamikvariable-Bestimmungsmittel zum
Bestimmen einer Soll-Dynamikvariablen für das Fahrzeug nach Maßgabe einer
Ausgabe von den Straßenverlauf-Erfassungsmitteln und zweite Soll-Antriebsdrehmoment-Bestimmungsmittel
zum Bestimmen des Automatik-Lenkdrehmoments
umfassen, welches durch das Stellglied nach Maßgabe
einer Ausgabe von den Soll-Dynamikvariable-Bestimmungsmitteln zu erzeugen
ist.
Auch die Kontinuierlich-Schaltmittel können Ist-Dynamikvariable-Bestimmungsmittel
zum Messen eines Istwerts der Dynamikvariablen, Schätz-Dynamikvariable-Berechnungsmittel
zum Berechnen einer hypothetischen
Dynamikvariablen, welche erzeugt werden würde, wenn die Ausgabe der
zweiten Soll-Antriebsdrehmoment-Erfassungsmittel an den Lenkmechanismus
angelegt werden würde, und Dynamikvariable-Gewichtungsmittel zum
Gewichten einer Ausgabe der Schätz-Dynamikvariable-Berechnungsmittel und
einer Ausgabe der Ist-Dynamikvariable-Erfassungsmittel nach Maßgabe einer
Ausgabe der Lenkdrehmoment-Erfassungsmittel umfassen, wobei eine
Ausgabe der Dynamikvariable-Gewichtungsmittel von der Ausgabe der Soll-Dynamikvariable-Bestimmungsmittel
abgeleitet wird, welche den zweiten Soll-Antriebsdrehoment-Bestimmungsmitteln
zugeführt wird.
Somit können die Kontinuierlich-Schaltmittel den Umschaltpunkt von einem
Lenkmodus in den anderen in einer eindeutigen Weise erkennen. Auch kann
ein beträchtlicher Teil der Sensoren und Stellglieder gemeinsam vom
Automatik-Lenksystem und vom Servo-Lenksystem verwendet werden, so daß
eine beträchtliche Reduzierung der Kosten und Größe mit dem zusätzlichen
Vorteil einer Verbesserung der Zuverlässigkeit erreicht werden. Auch kann der
Fahrzeugführer die manuelle Kontrolle über das Lenksystem wiedergewinnen,
d. h. das Lenksystem übersteuern, wann immer es notwendig ist. Deshalb kann
der Fahrzeugführer plötzliche und extreme Lenkbewegungen vornehmen, wenn
eine Notwendigkeit dafür besteht. Umgekehrt muß der Fahrzeugführer lediglich
das Lenkrad freigeben, wenn er in den Automatiklenkmodus zurückkehren
möchte, und das Lenksystem übernimmt die Regelung/Steuerung in einer
besonders sanften Art und Weise.
Die Dynamikvariable, welche als eine Variable zur Wiedergabe der
Navigationsbewegung des Fahrzeugs vorgegeben ist, kann
Giergeschwindigkeit oder Gierbeschleunigung (allgemein: Gierrate),
Querbeschleunigung, Lenkwinkel eines lenkbaren Rades des Fahrzeugs oder
eine beliebige Kombination dieser Variablen umfassen. Die Straßeninformation
kann durch eine Vielzahl möglicher Wege erhalten werden. Beispielsweise
kann das Fahrzeug mit einem GPS-System ausgerüstet sein, welches mit einer
Straßenkarte ausgestattet ist. Die zum Betrieb der vorliegenden Erfindung
erforderliche Straßeninformation kann aus einem Führungssystem erzeugt
werden, welches dazu in der Lage ist, die Position des Fahrzeugs bezüglich
der Straße zu erkennen, auf welcher sich das Fahrzeug bewegt.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben werden, in welchen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm des Steuer-/Regelsystems für das Automatik-Servo-Lenksystem
gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine Gewichtungsfunktion zur Bestimmung der relativen
Gewichtungen des Servo-Lenkmodus und des Automatik-Lenkmodus
zeigt; und
Fig. 3 ein Lenksystem zeigt, auf welches die vorliegende Erfindung
angewandt werden kann.
Fig. 1 stellt im wesentlichen die Gesamtanordnung des Steuer-/Regelsystems
eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung dar. Die mechanische
Anordnung des Lenksystems unterscheidet sich nicht von der herkömmlichen
in Fig. 3 dargestellten Anordnung, und es wird auf Fig. 3 Bezug genommen
werden, wann immer es möglich ist.
Eine elektrische Servo-Lenk-Steuer-/Regeleinheit 1 umfaßt eine erste Soll-Antriebsdrehmoments-Bestimmungseinheit
3, die einen geeigneten Hilfs-Lenkdrehmoment-Sollwert
zur Reduzierung des Drehmoments erzeugt, welcher
erforderlich ist, um das Fahrzeug nach Maßgabe eines Ausgangs vom
Lenkdrehmoment-Sensor 31 manuell zu lenken.
Eine Automatik-Lenk-Steuer-/Regeleinheit 4 umfaßt eine Straßenverlauf-Erfassungseinheit
5 zum Erfassen der Richtung und der Kurvenkrümmung der
Straße, auf welcher das Fahrzeug fährt, nach Maßgabe einer in einem GPS-Fahrzeug-Navigationssystem
gespeicherten Karte, eine Soll-Dynamikvariable-Bestimmungseinheit
6 zum Bestimmen eines zum Fahren auf der Straße
erforderlichen Sollwerts einer Dynamikvariablen, wie beispielsweise
Giergeschwindigkeit oder Gierbeschleunigung (allgemein: Gierrate),
Querbeschleunigung oder Lenkwinkel der lenkbaren Räder, eine Ist-Dynamikvariable-Erfassungseinheit
7 zum Erfassen des Istwerts der
Dynamikvariablen des Fahrzeugs, und eine zweite Soll-Antriebsdrehmoment-Bestimmungseinheit
8 zum Erzeugen eines Sollwertes des Lenkdrehmoments,
welcher erforderlich ist, um dem durch die Straßenverlaufs-Erfassungseinheit 5
erfaßten Verlauf der Straße zu folgen.
Der Elektromotor 9 wird nach Maßgabe der Summe der Ausgabe von der
ersten Antriebsdrehmoment-Bestimmungseinheit 3 der Servo-Lenk-Steuer-/Regeleinheit
1 und der zweiten Soll-Antriebsdrehmoment-Bestimmungseinheit
8 der Automatik-Lenk-Steuer-/Regeleinheit 4 durch eine Elektromotor-Antriebs-Steuereinheit
10 gesteuert. Das Ausgangsdrehmoment des Elektromotors 9
wird in ein Verschieben der Zahnstangenwelle 28 über einen Drehmoment-/Schub-Umwandlungsmechanismus,
wie beispielsweise ein
Kugelumlaufmechanismus 11, umgewandelt.
Die elektrische Servo-Lenk-Steuer-/Regeleinheit 1 und die Automatik-Lenk-Steuer-/Regeleinheit
4 sind dazu ausgelegt, daß sie mittels der Kontinuierlich-Schalteinheit
14 in einer sanften Art und Weise die Steuerung/Regelung
jeweils von der anderen übernehmen, wobei die Kontinuierlich-Schalteinheit 14
eine Schätz-Dynamikvariable-Berechnungseinheit 12 zum Schätzen der
Dynamikvariable der Fahrzeugbewegung nach Maßgabe einer Ausgabe a der
zweiten Soll-Antriebsdrehmoments-Bestimmungseinheit 8 und eine
Dynamikvariable-Gewichtungseinheit 13 zum Gewichten einer Ausgabe e der
Schätz-Dynamikvariable-Berechnungseinheit 12 und einer Ausgabe c der Ist-Dynamikvariable-Bestimmungseinheit
7 nach Maßgabe eines Ausgangs b des
Lenkdrehmoment-Sensors 31 umfaßt.
Im folgenden wird nun der Betrieb dieses Systems beschrieben.
Die Schätz-Dynamikvariable-Berechnungseinheit 12 berechnet einen Wert e
der Schätz-Dynamikvariablen aus der Ausgabe a der zweiten Soll-Antriebsdrehmoment-Bestimmungseinheit
8, und der Schätz-Dynamikvariablenwert
e wird durch eine Transformationsfunktion eines
Fahrzeugmodells in der folgenden Form vorgegeben.
e = [(βn·Sn+βn-1·Sn-1+ . . . +β₂·S²+β₁·S+β₀)
/(αn·Sn+αn-1·Sn-1+ . . . +α₂·S²+α₁·S+α₀)]·a (1)
/(αn·Sn+αn-1·Sn-1+ . . . +α₂·S²+α₁·S+α₀)]·a (1)
Aus praktischen Gründen kann diese Transformationsfunktion durch eine
Gleichung zweiter oder dritter Ordnung angenähert werden.
Die Ausgabe d der Zustandsvariable-Gewichtungseinheit 13 zur Gewichtung
der Ausgabe e der Schätz-Dynamikzustandsvariable-Berechnungseinheit 12
und der Ausgabe c der Ist-Dynamikvariable-Erfassungseinheit 7 nach
Maßgabe der Ausgabe b des Lenkdrehmoment-Sensors 31 kann durch die
folgende Gleichung vorgegeben werden.
d = c·(1-k(b))+k(b)·e
wobei 0k(b)1 (2)
Dabei ist k(b) eine Funktion der Lenkdrehmomenteingabe, welche durch die
Ausgabe b des Lenkdrehmoment-Sensors 2 vorgegeben ist. Wenn die
Ausgabe b klein ist oder im Automatiklenkmodus, in welchem der
Fahrzeugführer kein Drehmoment auf das Lenkrad 21 überträgt, ist in der
Ausgabe d der Zustandsvariablen-Gewichtungseinheit 13 die Gewichtung der
Ausgabe c der Ist-Dynamikvariable-Erfassungseinheit 7 relativ groß.
Umgekehrt ist in der Ausgabe d der Dynamikvariable-Gewichtungseinheit 13
dann, wenn die Ausgabe b groß ist oder im Servolenkmodus, in welchem der
Fahrzeugführer aktiv ein manuelles Drehmoment an das Lenkrad 21 anlegt, die
Gewichtung der Ausgabe e der Schätz-Zustandsvariable-Berechnungseinheit
12 relativ groß. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Schätz-Dynamikvariable-Berechnungseinheit
12 durch eine Transformationsfunktion
eines Fahrzeugmodells wiedergegeben, kann allerdings auch durch eine
Zustandsgleichung wiedergegeben werden. Auch die Dynamikvariable-Gewichtungseinheit
13 kann durch eine Zugehörigkeitsfunktion (membership
function) auf Grundlage der Fuzzy-Steuer-/Regel-Theorie wiedergegeben
werden.
Somit ist im Automatiklenkmodus, da der Fahrzeugführer kein merkliches
(signifikantes) Lenkdrehmoment an das Lenkrad 21 anlegt, die Ausgabe b des
Lenkdrehmoment-Sensors 31 im wesentlichen null, und ebenfalls ist die
Ausgabe g der ersten Soll-Antriebsdrehmoment-Erzeugungseinheit 3 gleich
null. Deshalb erhält in diesem Fall die Elektromotor-Steuer-/Regel-Einheit 10
die Ausgabe a der zweiten Soll-Antriebsdrehmoment-Bestimmungseinheit 8,
welche von der Abweichung zwischen der Ausgabe d der Dynamikvariablen-Gewichtungseinheit
13, in welcher die Ausgabe c der Ist-Dynamikzustandsvariablen-Erfassungseinheit
7 überwiegt, und der von der
Ausgabe der Straßenverlauf-Erfassungseinheit 5 abhängenden Ausgabe f der
Soll-Dynamikvariable-Bestimmungseinheit 6 abhängt. Als ein Ergebnis wird die
entsprechende Ausgabe des Elektromotors 9 der manuellen Lenkeinheit über
einen Drehmoment-/Schub-Umwandlungsmechanismus 11 zugeführt und der
Lenkwinkel der lenkbaren Räder auf eine derartige Weise geregelt/gesteuert,
daß die Ist-Dynamikvariable c und die Soll-Dynamikvariable f miteinander in
Übereinstimmung gebracht werden.
Im Automatiklenkmodus stimmt die Ausgabe e der Schätz-Dynamikvariable-Berechnungseinheit
12 im wesentlichen mit der Ausgabe c der Ist-Dynamikvariable-Erfassungseinheit
7 überein.
Wenn in diesem Zustand das Lenkrad 21 gedreht wird, steigt die Ausgabe b
des Lenkdrehmoment-Sensors 31 an und der Wert von k(b) in Fig. 2 nähert
sich 1, mit dem Ergebnis, daß die Gewichtung der Ausgabe e der Schätz-Dynamikvariable-Berechnungseinheit
12 in der Ausgabe d der
Dynamikvariablen-Gewichtungseinheit 13 Übergewicht bekommt. Dies
bedeutet, daß eine Änderung der Ausgabe c der Ist-Dynamikvariable-Erfassungseinheit
7 kein wesentliches Anwachsen der Abweichung zwischen
der Ausgabe d der Dynamikvariable-Gewichtungseinheit 30 und der Ausgabe f
der Soll-Dynamikvariable-Bestimmungseinheit 6 zur Folge hat. Somit wird die
Ausgabe a der zweiten Soll-Antriebsdrehmoment-Bestimmungseinheit 8 in ihrer
Größe verkleinert und der Elektromotor 9 weitestgehend nach Maßgabe der
Ausgabe g der ersten Soll-Antriebsdrehmoment-Bestimmungseinheit 3
angesteuert. Das an das Lenkrad 21 angelegte manuelle Lenkdrehmoment
wird durch das Anwachsen der Gewichtung der Ausgabe c der Ist-Dynamikvariable-Erfassungseinheit
7 in der Ausgabe d der Dynamikvariablen-Gewichtungseinheit
13 verkleinert, so daß ein sanfter Übergang zu und von
dem Automatik-Lenkmodus erreicht werden kann.
Die Dynamikvariable kann Querbeschleunigung, Giergeschwindigkeit oder
Gierbeschleunigung (allgemein: Gierrate), Lenkwinkel der lenkbaren Räder
oder eine beliebige Kombination dieser Variablen umfassen. Offensichtlich sind
der Istwert, der Sollwert und der Schätzwert erforderlich, um gleichermaßen
einander zugeordnet zu werden, ohne eine bestimmte Wahl einer
Dynamikzustandsvariablen zu berücksichtigen.
Das Umschalten zwischen den zwei Steuerungsmoden wurde im oben
beschriebenen Ausführungsbeispiel nach Maßgabe der Größe der manuellen
Lenkeingabe auf das Lenkrad ausgeführt. Es ist jedoch auch möglich, andere
Größen der Lenkarbeit, wie beispielsweise Lenkgeschwindigkeit und
Lenkbeschleunigung zusätzlich oder anstelle des Lenkdrehmoments zu
verwenden.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand eines ihrer speziellen
Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist es möglich, Details davon zu
verändern und auszutauschen, ohne die Grundidee der vorliegenden Erfindung
zu verlassen.
Bei einem Automatik-Servolenksystem, welches mit einem Servo-Lenksystem 1
und einem Automatiklenksytem 4 ausgestattet ist, führt eine Kontinuierlich-Schalteinheit
14 ein Umschalten zwischen einem Servolenkmodus und einem
Automatiklenkmodus in einer kontinuierlichen Art und Weise in Abhängigkeit
von der Größe des an das Lenkrad 21 angelegten manuellen
Lenkdrehmoments durch. Somit kann ohne Regel-/Steuer-Unterbrechung ein
sanfter Übergang von einem der Lenkmoden auf den anderen erfolgen.
Claims (9)
1. Lenk-Steuer-/Regel-System für ein Fahrzeug, umfassend:
einen Lenkmechanismus;
Servolenkmittel (1) zum Anlegen eines Hilfs-Lenkdrehmoments an den Lenkmechanismus nach Maßgabe einer Größe manueller Lenkarbeit;
Automatiklenkmittel (4) zum Anlegen eines Automatik-Lenkdrehmoments an den Lenkmechanismus nach Maßgabe einer Straßeninformation;
Kontinuierlich-Schaltmittel (14) zum kontinuierlichen Ändern von Gewichtungen des Hilfs-Lenkdrehmoments und des Automatik-Lenkdrehmoments in einem Gesamt-Lenkdrehmoment nach Maßgabe der Größe der manuellen Lenkarbeit.
einen Lenkmechanismus;
Servolenkmittel (1) zum Anlegen eines Hilfs-Lenkdrehmoments an den Lenkmechanismus nach Maßgabe einer Größe manueller Lenkarbeit;
Automatiklenkmittel (4) zum Anlegen eines Automatik-Lenkdrehmoments an den Lenkmechanismus nach Maßgabe einer Straßeninformation;
Kontinuierlich-Schaltmittel (14) zum kontinuierlichen Ändern von Gewichtungen des Hilfs-Lenkdrehmoments und des Automatik-Lenkdrehmoments in einem Gesamt-Lenkdrehmoment nach Maßgabe der Größe der manuellen Lenkarbeit.
2. Lenk-Steuer-/Regel-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die manuelle Lenkarbeit durch eine Ausgabe (b) eines
Lenkdrehmoment-Sensors (31) zum Messen eines an ein Lenkrad (21)
angelegten Lenkdrehmoments vorgegeben ist.
3. Lenk-Steuer-Regel-System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Servolenkmittel (1) Lenkdrehmoment-Erfassungsmittel
(31) zum Erfassen eines an ein Lenkrad (21)
angelegten manuellen Lenkdrehmoments, ein Stellglied (10, 9, 11, 29)
zum Erzeugen des Hilfs-Lenkdrehmoments und erste Soll-Antriebsdrehmoment-Bestimmungsmittel
(3) zum Bestimmen des Hilfs-Lenkdrehmoments
nach Maßgabe einer Größe des manuellen
Lenkdrehmoments umfaßt.
4. Lenk-Steuer-/Regel-System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Automatiklenkmittel (4) Straßenverlauf-Erfassungsmittel (5) zum
Erfassen eines Verlaufs einer Straße, auf welcher sich das Fahrzeug
bewegt, Soll-Dynamikvariable-Bestimmungsmittel (6) zum Bestimmen
einer Soll-Dynamikvariablen für das Fahrzeug nach Maßgabe einer
Ausgabe von den Straßenverlauf-Erfassungsmitteln (5) und zweite Soll-Antriebsdrehmoment-Bestimmungsmittel
(8) zum Bestimmen des
Automatik-Lenkdrehmoments umfassen, welches durch das Stellglied
(10, 9, 11, 29) nach Maßgabe einer Ausgabe (f) vom Soll-Dynamikvariable-Bestimmungsmittel
(6) erzeugt werden muß.
5. Lenk-Steuer-/Regel-System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontinuierlich-Schaltmittel (14) Ist-Dynamikvariable-Erfassungsmittel
(7) zum Messen eines Ist-Werts der Dynamikvariablen,
Schätz-Dynamikvariable-Berechnungsmittel (12) zum Berechnen einer
hypothetischen Dynamikvariablen, welche erzeugt werden würde, wenn
die Ausgabe (a) der zweiten Soll-Antriebsdrehmoment-Bestimmungsmittel
(8) an den Lenkmechanismus angelegt werden
würde, und Dynamikvariable-Gewichtungsmittel (13) zum Gewichten
einer Ausgabe (e) der Schätz-Dynamikvariable-Berechnungsmittel (12)
und einer Ausgabe (c) der Ist-Dynamikvariable-Erfassungsmittel (7)
nach Maßgabe einer Ausgabe (b) der Lenkdrehmoment-Erfassungsmittel
(31) umfassen, wobei eine Ausgabe (d) der
Dynamikvariable-Gewichtungsmittel (13) von der Ausgabe (f) der Soll-Dynamikvariable-Bestimmungsmittel
(6) abgeleitet wird, welche den
zweiten Soll-Antriebsdrehmoment-Bestimmungsmitteln (8) zugeführt
wird.
6. Lenk-Steuer-/Regel-System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dynamikvariable eine Gierrate des Fahrzeugs umfaßt.
7. Lenk-Steuer-/Regel-System nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dynamikvariable eine Querbeschleunigung des
Fahrzeugs umfaßt.
8. Lenk-Steuer-/Regel-System nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dynamikvariable einen Lenkwinkel eines
lenkbaren Rades (W) des Fahrzeugs umfaßt.
9. Lenk-Steuer-/Regel-System nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, ferner umfassend ein GPS-System, welches mit einer
Straßenkarte zum Erzeugen der Straßeninformation ausgestattet ist.
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