DE19738763A1 - Automatisches Servo-Lenksystem - Google Patents

Automatisches Servo-Lenksystem

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Description

Technisches Gebiet
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.
Hintergrund der Erfindung
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.
Kurze Zusammenfassung der Erfindung
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.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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)
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.
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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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1197410A3 (de) * 2000-10-11 2002-11-20 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Vorrichtung und Verfahren zur Regelung des Fahrverhaltens eines Fahrzeuges
DE19950033B4 (de) * 1999-10-16 2005-03-03 Bayerische Motoren Werke Ag Kameravorrichtung für Fahrzeuge
EP1683704A2 (de) 2004-12-21 2006-07-26 Deere & Company Lenkzusatzeinrichtung
DE112004002251B4 (de) * 2003-12-04 2017-02-09 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren und Vorrichtung zum Unterstützen eines Fahrzeugbedieners beim Stabilisieren eines Fahrzeugs
CN113119973A (zh) * 2019-12-31 2021-07-16 上海汽车集团股份有限公司 助力力矩的切换控制方法、装置及计算机存储介质
DE102020203696A1 (de) 2020-03-23 2021-09-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges, sowie Fahrzeug

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3715858B2 (ja) * 2000-01-18 2005-11-16 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング装置
JP3700547B2 (ja) * 2000-06-29 2005-09-28 三菱電機株式会社 電動式パワーステアリング装置
DE10032340A1 (de) * 2000-07-04 2002-01-31 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Lenken eines Fahrzeugs mit Servolenkung
JP3968972B2 (ja) * 2000-08-14 2007-08-29 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置の制御装置
JP3901484B2 (ja) * 2001-10-05 2007-04-04 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
DE10302540A1 (de) * 2003-01-23 2004-08-05 Conti Temic Microelectronic Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur sicheren Spurhaltung eines lenkbaren Fahrzeugs
DE10331232B4 (de) * 2003-07-10 2008-10-02 Zf Lenksysteme Gmbh Vorrichtung zur spurhaltungsgeregelten Lenkung
US6988583B2 (en) * 2003-10-30 2006-01-24 Deere & Company Electrical steering system for manned or unmanned operation
EP1687193B1 (de) * 2003-11-14 2018-01-10 Continental Teves AG & Co. oHG Verfahren und vorrichtung zum regeln der fahrdynamik eines fahrzeugs
JP2006117181A (ja) * 2004-10-25 2006-05-11 Favess Co Ltd 操舵制御装置
US10378896B2 (en) * 2006-02-27 2019-08-13 Trimble Inc. Method and system for planning the path of an agricultural vehicle
DE102006022391A1 (de) * 2006-05-12 2007-11-15 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung des Fahrkomforts bei einem Lenkassistenzsystem
DE102008007186A1 (de) 2008-02-01 2009-08-06 Trw Automotive Gmbh Verfahren zur Ansteuerung eines Lenkradaktuators
EP2304511B1 (de) * 2008-06-20 2013-05-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fahrhilfsvorrichtung
JP5294055B2 (ja) * 2008-07-18 2013-09-18 いすゞ自動車株式会社 走行制御装置
GB0902988D0 (en) * 2009-02-21 2009-04-08 Jcb Landpower Ltd Hybrid steering system
JP4873042B2 (ja) * 2009-04-13 2012-02-08 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置および車両制御方法
JP5552339B2 (ja) * 2010-03-12 2014-07-16 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
JP2012232704A (ja) * 2011-05-09 2012-11-29 Jtekt Corp 車両用操舵装置
EP2942264B1 (de) * 2013-03-07 2020-03-25 NSK Ltd. Elektrische servolenkvorrichtung
KR101534958B1 (ko) * 2013-12-09 2015-07-07 현대자동차주식회사 차량의 자동 조향 제어 장치 및 방법
WO2015114751A1 (ja) * 2014-01-29 2015-08-06 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
US9290256B1 (en) 2014-11-14 2016-03-22 Brunswick Corporation Systems and methods for steering a trolling motor
US9919733B2 (en) * 2014-12-02 2018-03-20 Nsk Ltd. Electric power steering apparatus
KR20180042907A (ko) * 2016-10-19 2018-04-27 현대자동차주식회사 전동식 조향 시스템의 제어 방법
US10787192B1 (en) * 2017-04-11 2020-09-29 Apple Inc. Steer-by-wire system with multiple steering actuators
US10377409B2 (en) * 2017-08-17 2019-08-13 Ford Global Technologies, Llc Enhanced vehicle steering
US10589784B2 (en) * 2017-08-21 2020-03-17 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Systems and methods for intention-based steering of vehicle
US10450043B1 (en) 2018-05-22 2019-10-22 Brunswick Corporation Trolling motor system with manual/electric steering
JP7433410B2 (ja) 2020-02-27 2024-02-19 三菱電機株式会社 操舵制御装置
JP7303153B2 (ja) * 2020-05-18 2023-07-04 トヨタ自動車株式会社 車両用運転支援装置

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4361202A (en) * 1979-06-15 1982-11-30 Michael Minovitch Automated road transportation system
JPH0723104B2 (ja) * 1986-04-22 1995-03-15 三菱電機株式会社 モ−タ駆動式パワ−ステアリング制御装置
US5159553A (en) * 1988-09-13 1992-10-27 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Steering control apparatus
US5299130A (en) * 1989-05-01 1994-03-29 Toyoichi Ono Apparatus for controlling movement of vehicle
US5175480A (en) * 1990-01-18 1992-12-29 Mckeefery James Vehicle guidance and control systems and methods for controllably guiding a vehicle along a predetermined pathway
US5646843A (en) * 1990-02-05 1997-07-08 Caterpillar Inc. Apparatus and method for surface based vehicle control system
JP2970125B2 (ja) * 1990-12-25 1999-11-02 株式会社デンソー 前輪操舵装置
JP2643041B2 (ja) * 1991-09-18 1997-08-20 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング制御方法
US5257828A (en) * 1992-06-03 1993-11-02 Trw Inc. Method and apparatus for controlling damping in an electric assist steering system for vehicle yaw rate control
US5318143A (en) * 1992-06-22 1994-06-07 The Texas A & M University System Method and apparatus for lane sensing for automatic vehicle steering
JPH0656048A (ja) * 1992-08-05 1994-03-01 Honda Motor Co Ltd 可変舵角比操舵装置
JPH0656046A (ja) * 1992-08-11 1994-03-01 Honda Motor Co Ltd 電動式パワーステアリング装置
JP2803487B2 (ja) * 1992-09-22 1998-09-24 三菱自動車工業株式会社 ファジィ制御式電子制御パワーステアリング装置
US5504679A (en) * 1993-02-15 1996-04-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Control apparatus for motor-driven power steering system of motor vehicle
JP2945230B2 (ja) * 1993-02-25 1999-09-06 三菱電機株式会社 路面状態検知装置
DE4312434C2 (de) * 1993-03-06 2002-11-14 Daimler Chrysler Ag Anordnung zum induktiven Spurführen gleisunabhängiger Fahrzeuge
DE4408745C2 (de) * 1993-03-26 1997-02-27 Honda Motor Co Ltd Fahr-Steuereinrichtung für Fahrzeuge
DE4332836C1 (de) * 1993-09-27 1994-09-15 Daimler Benz Ag Vorrichtung zur spurhaltungsgeregelten Lenkung eines Fahrzeugs
JP3178214B2 (ja) 1994-01-26 2001-06-18 三菱自動車工業株式会社 車両用自動操舵装置
JP3366096B2 (ja) * 1994-02-16 2003-01-14 本田技研工業株式会社 車両の走行制御装置
US5661650A (en) * 1994-02-23 1997-08-26 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha System for controlling a vehicle relative to a judged shape of a travel road
US5448479A (en) * 1994-09-01 1995-09-05 Caterpillar Inc. Remote control system and method for an autonomous vehicle
JP3095961B2 (ja) * 1994-10-04 2000-10-10 本田技研工業株式会社 車両用操舵装置の操舵反力制御装置
JP3305518B2 (ja) * 1994-11-22 2002-07-22 本田技研工業株式会社 車両制御装置
US5854987A (en) * 1995-02-22 1998-12-29 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Vehicle steering control system using navigation system
JPH08263793A (ja) * 1995-03-23 1996-10-11 Honda Motor Co Ltd 車両制御装置
US5875408A (en) * 1995-07-17 1999-02-23 Imra America, Inc. Automated vehicle guidance system and method for automatically guiding a vehicle
JPH0966851A (ja) * 1995-08-31 1997-03-11 Mitsubishi Electric Corp 車両用制御装置
DE19632929C1 (de) * 1996-08-16 1997-11-27 Daimler Benz Ag Vorrichtung zur selbsttätigen Fahrzeugquerführung längs einer Fahrspur

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19950033B4 (de) * 1999-10-16 2005-03-03 Bayerische Motoren Werke Ag Kameravorrichtung für Fahrzeuge
EP1197410A3 (de) * 2000-10-11 2002-11-20 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Vorrichtung und Verfahren zur Regelung des Fahrverhaltens eines Fahrzeuges
DE112004002251B4 (de) * 2003-12-04 2017-02-09 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren und Vorrichtung zum Unterstützen eines Fahrzeugbedieners beim Stabilisieren eines Fahrzeugs
EP1683704A2 (de) 2004-12-21 2006-07-26 Deere & Company Lenkzusatzeinrichtung
EP1683704A3 (de) * 2004-12-21 2008-07-09 Deere & Company Lenkzusatzeinrichtung
CN113119973A (zh) * 2019-12-31 2021-07-16 上海汽车集团股份有限公司 助力力矩的切换控制方法、装置及计算机存储介质
DE102020203696A1 (de) 2020-03-23 2021-09-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges, sowie Fahrzeug

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Publication number Publication date
DE19738763C2 (de) 2003-05-08
JP3668340B2 (ja) 2005-07-06
JPH1076967A (ja) 1998-03-24
US6170600B1 (en) 2001-01-09

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