DE19804675A1 - Kraftfahrzeuglenkvorrichtung - Google Patents
KraftfahrzeuglenkvorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge zum Steuern
lenkbarer Räder durch einen nicht mit einer Lenkbetätigungseinrichtung mechanisch verbun
denen Lenkmechanismus gemäß einer Betätigung durch einen Anwender.
Ein Kraftfahrzeug wird durch Übertragung der Betätigung einer im Fahrzeuginnenraum vor
gesehenen Lenkbetätigungseinrichtung (im allgemeinen eines Lenkrades) an einen außerhalb
des Fahrzeuginnenraums vorgesehenen Lenkmechanismus derart gelenkt, daß lenkbare Räder
(im allgemeinen lenkbare Vorderräder) zum Lenken gesteuert werden.
Als Lenkmechanismen für Kraftfahrzeuge werden in der Praxis verschiedene Mechanismen
verwendet, etwa solche mit Kugelumlaufspindel und solche mit Zahnstange und Ritzel. Bei
dem Mechanismus mit Zahnstange und Ritzel sind diese so angeordnet, daß das Verschieben
eines Zahnstangenschaftes, der in Rechts-Links-Richtung im vorderen Teil eines Wagenkör
pers verläuft, in Längsrichtung des Schaftes auf einen Spurstangenhebel übertragen wird, der
es über eine Spurstange an rechte und linke lenkbare Vorderräder überträgt. Bei diesem Me
chanismus ist ein Ritzel, das an einem oberen Ende eines sich außerhalb des Fahrzeuginnen
raums erstreckenden Drehschaftes (Lenksäule) eines Lenkrades angeordnet ist, in Eingriff mit
einem Zahnstangengetriebe, das sich mittig an dem Zahnstangenschaft befindet, und die Dre
hung des Lenkrades wird in ein längsgerichtetes Verschieben des Zahnstangenschaftes um
gewandelt, so daß die Lenkung entsprechend der Drehung des Lenkrades durchgeführt wird.
Darüber hinaus sind seit einigen Jahren Servolenkvorrichtungen weit verbreitet. Eine solche Ser
volenkvorrichtung ist derart ausgebildet, daß Lenkaktuatoren zur Lenkhilfe, wie etwa ein Hy
draulikzylinder und ein Elektromotor, in einer Mitte des Lenkmechanismus vorgesehen sind, der
Lenkaktuator auf der Grundlage eines detektierten Wertes der an das Lenkrad zur Lenkung an
gelegten Lenkkraft angetrieben wird, und ein Betrieb des Lenkmechanismus gemäß der Drehung
des Lenkrades durch eine Ausgangskraft der Lenkaktuator unterstützt und so die Anstrengung
des Fahrers beim Lenken verringert wird.
Da das Lenkrad jedoch unabhängig davon, ob die Anordnung als Servolenkvorrichtung vorgese
hen ist, mechanisch mit dem Lenkmechanimus verbunden ist, treten bei einer derartigen her
kömmlichen Lenkvorrichtung Probleme auf, etwa, daß die Auswahl der Position in der Fahr
zeugkammer, an der das Lenkrad angeordnet ist, beschränkt ist und daß die Gestaltungsfreiheit
in der Fahrzeugkammer eingeschränkt ist. Darüber hinaus erfordert die Verbindung große Ver
bindungsteile, und hierdurch werden Anstrengungen behindert, Wagen leichter zu machen.
Zur Lösung dieser Probleme wird eine separat anzuordnende eigenständige Lenkvorrichtung
vorgeschlagen, die derart ausgebildet ist, daß das Lenkrad als Lenkbetätigungseinrichtung mit
dem Lenkmechanimus nicht mechanisch verbunden ist. Darüber hinaus ist der Lenkaktuator, wie
auch der Aktuator zur Unterstützung der Lenkung der Servolenkvorrichtung in der Mitte des
Lenkmechanismus vorgesehen, wobei der Lenkaktuator auf der Grundlage eines detektierten
Wertes der Betätigungsrichtung und der Betätigungsstärke der Lenkbetätigungseinrichtung be
trieben wird und hierdurch eine Lenkkraft an den Lenkmechanismus anlegt, wobei das Lenken
so entsprechend dem Betrieb der Lenkbetätigungseinrichtung durchgeführt wird.
Zusätzlich zu dem Vorteil der Lösung der oben genannten Probleme weist die Lenkvorrichtung
den Vorteil auf, daß sie, da eine Beziehung zwischen der Betätigungsstärke der Lenkbetäti
gungseinrichtung und der Betätigungsstärke des Lenkaktuators ohne mechanische Beschränkung
eingestellt werden kann, der Änderung der Lenkeigenschaften gemäß einem Fahrzustand eines
Kraftfahrzeugs wie etwa Geschwindigkeit, Grad der Drehung und Zu- und Abnahme der Ge
schwindigkeit in flexibler Weise entsprechen kann und daß geeignete Lenkbetätigungseinrich
tungen wie Hebel, Handgriffe und Pedale anstelle des Lenkrads verwendet werden können und
der Grad der Gestaltungsfreiheit verbessert wird.
Ferner weist die eigenständige Lenkvorrichtung auch den Vorteil auf, daß eine Aufwärtsbewe
gung des Lenkrads aufgrund eines Frontalzusammenstoßes eines Kraftfahrzeugs im wesentlichen
vollständig verhindert werden kann, die Sicherheit bei einem Zusammenstoß verbessert werden
kann und diese Vorrichtung leicht mit automatischen Fahrsystemen wie ITS (Intelligent Trans
port Systems, intelligenten Transportsystemen) und AHS (Automated Highway Systems, auto
matisierten Fernstraßensystemen) zusammenwirken kann, die seit einigen Jahren entwickelt
werden. Kurz gesagt, die eigenständige Lenkvorrichtung hat viele Vorteile, die bei den her
kömmlichen Lenkvorrichtungen nicht umgesetzt werden können, und so wird sie mit Interesse
als nützliche Vorrichtung zur Entwicklung der Kraftfahrzeugtechnik beobachtet.
Als Lenkbetätigungsvorrichtung zum Anlegen einer Lenkkraft an den Lenkmechanismus unter
Berücksichtigung der einfachen Änderung der Lenkeigenschaften gemäß dem Fahrzustand wird
im allgemeinen ein Elektromotor (Lenkmotor) verwendet. Darüber hinaus weist die von dem
Lenkmechanismus getrennte Lenkbetätigungseinrichtung eine Reaktionskrafterzeugungsein
richtung mit einem Motor und einem Getriebemechanismus auf, und wenn die Reaktionskrafter
zeugungseinrichtung an die Lenkbetätigungseinheit eine geeignete Reaktionskraft anlegt, kann
sie den Lenkvorgang ähnlich wie bei der Vorrichtung durchführen, bei der die Lenkbetätigungs
einheit mechanisch mit dem Lenkmechanismus verbunden ist.
Wenn die eigenständige Lenkvorrichtung des oben beschriebenen Aufbaus mit der weithin ver
wendeten Servolenkvorrichtung verglichen wird, dann wird die Lenkung bei der zweiten Vor
richtung durch die kombinierte Kraft einer an das Lenkrad angelegten Betätigungskraft und der
Ausgangskraft des Motors zur Unterstützung der dem Lenkmechanismus zugeführten Lenkkraft
durchgeführt, die Lenkung bei der ersten Vorrichtung jedoch lediglich durch eine dem Lenkme
chanismus zugeführte Ausgangskraft durchgeführt.
Daher ist für den bei der eigenständigen Lenkvorrichtung verwendeten Lenkmotor im Ver
gleich zu dem bei der Servolenkvorrichtung zur Unterstützung der Lenkung verwendeten Motor
ein Motor mit höherer Leistung erforderlich, was zu dem Problem führt, daß es schwierig ist,
eine Position in der Nähe des Lenkmechanismus zu bestimmen, an der der große Lenkmotor mit
der hohen Leistung angeordnet werden kann.
Wenn der Motor zur Unterstützung der Lenkung bei der Servolenkvorrichtung ferner ausfällt,
kann die Lenkung durch die an das Lenkrad angelegte Betätigungskraft durchgeführt werden, da
lediglich eine Lenkhilfskraft entfällt, aber wenn bei der eigenständigen Lenkvorrichtung der
Lenkmotor ausfällt, besteht die Möglichkeit, daß das Lenken schwierig wird.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der oben genannten Probleme entwickelt. Ein Ziel
der vorliegenden Erfindung ist es, eine eigenständige Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge vorzu
sehen, bei der die Position am Lenkmechanismus, an der ein Lenkmotor angeordnet wird, leicht
festgelegt werden kann, und die selbst dann, wenn der Lenkmotor ausfällt, verhindert, daß die
Lenkung funktionsunfähig wird.
Die Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekenn
zeichnet, daß sie folgendes aufweist: eine Lenkbetätigungseinrichtung, die mit einem Lenkme
chanismus nicht mechanisch verbunden ist, ein Paar Lenkmotoren, die an verschiedenen Positio
nen in dem Lenkmechanismus vorgesehen sind, und eine Lenksteuereinheit zur Verteilung der
auf der Grundlage der Abweichung zwischen der Betätigungsposition der Lenkbetätigungsein
richtung und der tatsächlichen Betätigungsposition des Lenkmechanismus ermittelte erforderli
chen Lenkkraft in einem vorgeschriebenen Verhältnis derart, daß Zielwerte der Ausgangskraft
der Lenkmotoren bestimmt werden. Da die kombinierte Kraft eines Paars der Lenkmotoren zur
Durchführung der Lenkung an den Lenkmechanismus angelegt wird, können beide Lenkmotoren
miniaturisiert werden, und so wird es leicht, sie am Umfang des Lenkmechanismus vorzusehen.
Darüber hinaus ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Lenksteuereinheit eine Ein
richtung, die bewertet, ob in den Lenkmotoren und den entsprechenden relevanten elektrischen
und mechanischen Teilen ein Fehler auftritt, und eine Ausfallsicherungseinrichtung zur Ände
rung des Verteilungsverhältnisses aufweist, derart, daß die Ausgangskraft eines fehlerhaften
Lenkmotors unterdrückt und die Ausgangskraft des nicht fehlerhaften Lenkmotors erhöht wird.
Folglich wird, wenn einer der Lenkmotoren fehlerhaft ist, der Betrieb des fehlerhaften Lenkmo
tors verhindert, indem das Verteilungsverhältnis entsprechend der Bewertung des Fehlers geän
dert und die Ausgangskraft des nicht fehlerhaften Lenkmotors erhöht wird und der Lenkvorgang
durch nur einen Lenkmotor durchgeführt werden kann.
Darüber hinaus ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Lenksteuereinheit eine
normale Ausgangskraft nach dem Verteilungsverhältnis und eine Fehlerausgangskraft erhält, die
dem Gesamtwert der erforderlichen Lenkkraft für jeden der Lenkmotoren entspricht, und die
Ausfallsicherungseinrichtung die normale Ausgangskraft für den nicht fehlerhaften Lenkmotor
in die Fehlerausgangskraft ändert. Folglich wird die der erforderlichen Gesamtlenkkraft entspre
chende Fehlerausgangskraft für jeden der Lenkmotoren während des normalen Betriebes ermit
telt, und wenn bei einem der Lenkmotoren ein Fehler auftritt, wird der Zielwert der Ausgangs
kraft des anderen Lenkmotors in die Fehlerausgangskraft geändert, so daß dieser Lenkmotor un
mittelbar die gesamte erforderliche Lenkkraft erzeugt, die vor dem Fehler von zwei Lenkmoto
ren geleistet wurde, und so kann eine plötzliche Änderung der Lenkkraft aufgrund der Änderung
verhindert werden.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen nä
her erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm der Gesamtanordnung einer Kraftfahrzeuglenkvorrichtung der vorlie
genden Erfindung darstellt;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Hauptteil eines Hauptlenkmotors und Bewegungsum
wandlermechanismus;
Fig. 3 einen Längsschnitt desjenigen Bereichs, in dem ein Zweitlenkmotor angebracht wird.
Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV aus Fig. 3; und
Fig. 5 und Fig. 6 ein Flußdiagramm der Steuerung des Hauptlenkmotors und des Zweitlenkmo
tors.
Im folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die
Zeichnungen im Detail erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm der Gesamtstruktur einer Kraftfahrzeuglenkvorrichtung. Die
Lenkvorrichtung weist einen Lenkmechanismus 1 zum Steuern eines rechts und links an einem
Wagenkörper vorgesehenen Paars lenkbarer Räder 10 auf, wobei als Lenkbetätigungseinrichtung
ein separat von dem Lenkmechanismus 1 vorgesehenes Lenkrad 2 und eine weiter unten be
schriebene Lenksteuereinheit 3 zur Durchführung eines Steuervorgangs gemäß dem Betrieb des
Lenkrades 2 vorgesehen sind.
Der Lenkmechanismus 1 ist ein Lenkmechanismus nach dem bekannten Typ mit Zahnstange und
Ritzel, bei dem beide Enden eines Zahnstangenschaftes 11, der sich in Rechts-Links-Richtung
des Wagenkörpers erstreckt und in Schaftrichtung gleitet, jeweils zur Lenkung über Spurstangen
13 mit Spurstangenhebeln 12 der lenkbaren Räder 10 verbunden sind, und die Spurstangenhebel
12 zur Steuerung der lenkbaren Räder 10 nach rechts oder links von den Spurstangen 13 durch
das Verschieben der Zahnstange 11 in beide Richtungen geschoben oder gezogen werden.
Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zur Durchführung der Steuerung weist einen
Hauptlenkmotor M1 und einen Zweitlenkmotor M2 auf. Der Hauptlenkmotor M1 ist einstückig in
der Mitte eines Zahnstangengehäuses 14 angebracht, das den Zahnstangenschaft 11 derart trägt,
daß die Zahnstange 11 frei in Schaftrichtung gleitet. An dem Zweitlenkmotor M2 ist ein Ritzel
gehäuse 4 angebracht, das mit einer Verbindung zu dem Zahnstangengehäuse 14 vorgesehen ist,
derart, daß es einen Teil des Zahnstangengehäuses 14 schneidet. Die lenkbaren Räder 10 werden
gesteuert, indem die Drehungen des Hauptlenkmotors M1 und des Zweitlenkmotors M2 durch
jeweilige Bewegungsumwandlermechanismen in eine Verschiebung des Zahnstangenschaftes 11
umgewandelt werden.
Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt des Hauptlenkmotors M1 und des Bewegungsumwandlermecha
nismus. Wie in der Zeichnung dargestellt, weist der Hauptlenkmotor M1 einen Stator 51, der an
der inneren Oberfläche eines Motorgehäuses 50 vorgesehen ist, das einstückig in der Mitte des
Zahnstangengehäuses 14 vorgesehen ist, das den Zahnstangenschaft 11 trägt, der in Schaftrich
tung frei verschoben werden kann, und einen Rotor 52 auf, der an der von dem Stator 51 aus
inneren Seite vorgesehen ist, derart, daß er dem Stator 51 in einer leichten Distanz gegenüber
liegt. So ist der Hauptlenkmotor M1 als bürstenloser Dreiphasenmotor ausgebildet.
Der Rotor 52 ist an dem äußeren Umfang einer zylindrischen Rotortrommel 53 mit einem Innendurchmesser
vorgesehen, der größer als der Außendurchmesser des Zahnstangenschaftes 11 ist.
Der Rotor 52 wird mit der Rotortrommel 53 an beiden Seiten durch Kugellager 54 und 55 getra
gen, die jeweils in einer Seite des Motorgehäuses 50 und des mit der anderen Seite des Motorge
häuses 50 verbundenen Zahnstangengehäuses 14 angebracht sind, und er wird derart getragen,
daß er koaxial an der von dem Stator 51 aus inneren Seite frei rotiert. Wenn an den Stator 51
gemäß einem von der Lenksteuereinheit 3 ausgehenden Bewegungsbefehlssignals Strom ange
legt wird, rotiert der Rotor 52 an der Rotortrommel 53 in Normal- und Umkehrrichtung.
Ein Getriebe 56 ist an dem äußeren Umfang einer Seite der Rotortrommel 53 (der von dem Ku
gellager 55 getragenen Seite) angebracht. Das Getriebe 56 ist in Eingriff mit einem Eingangsge
triebe 15a eines Drehwinkelsensors 15, der einen am Äußeren eines entsprechenden Teils des
Zahnstangengehäuses 14 befestigten Drehkodierer aufweist, und eine Drehposition des Rotors
52, der sich zusammen mit der Rotortrommel 53 dreht, wird als Ausgangssignal des Drehwinkel
sensors 15 erhalten. Der Aufbau des Drehwinkelsensors 15 ist nicht hierauf beschränkt, und so
kann der Drehwinkelsensor 15 zum Beispiel derart aufgebaut sein, daß an einem äußeren Um
fang des Getriebes 56 ein magnetoelektrischer Abgreifer angeordnet ist, der die Zähne des Ge
triebes 56 detektiert, und die Drehposition durch Zählen einer Anzahl der Zähne bekannt ist.
Die andere Seite der Rotortrommel 53 erstreckt sich über den durch das Kugellager 54 getrage
nen Teil und wird in dem Zahnstangengehäuse 14 durch das einstückig mit dem erweiterten En
de ausgebildete Kugellager 57 getragen. Der erweiterte Teil, insbesondere der Teil zwischen den
durch die Kugellager 54 und 57 getragenen Teilen, besteht aus einer Kugelmutter 58, an deren
Innenfläche eine Schiene einer Kugelumlaufspindel ausgebildet ist. Gleichermaßen ist ein Ku
gelumlaufspindelteil 59, an dessen Außenfläche eine Schiene mit einer vorbestimmten Länge
einer Kugelumlaufspindel vorgesehen ist, in dem Mittelteil des Zahnstangenschaftes 11 ausge
bildet, und der Kugelumlaufspindelteil 59 und die Kugelmutter 58 sind über mehrere Kugeln
verschraubt und bilden einen Kugelumlaufmechanismus.
Die axiale Drehung des Zahnstangenschaftes 11 ist durch eine Drehbeschränkungseinrichtung
eingeschränkt, die zwischen dem Zahnstangenschaft 11 und dem Zahnstangengehäuse 14 vorge
sehen ist. Die Drehung des Hauptlenkmotors M1, insbesondere die Drehung des Rotors 52 ent
sprechend einem an den Stator 51 angelegten Strom, wird durch das Verschrauben der mit einer
Seite der Rotortrommel 53 verbundenen Kugelmutter 58 und dem einstückig mit dem Zahnstan
genschaft 11 ausgebildeten Kugelumlaufspindelteil 59 direkt in die Verschiebung des Zahnstan
genschaftes 11 in Schaftrichtung umgewandelt. Auf diese Weise wird die Lenkung (das Steuern
der lenkbaren Räder 10 zu Lenkungszwecken) gemäß der Drehung des Hauptlenkmotors M1
durchgeführt.
Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt der Umgebung der Position, an der der Zweitlenkmotor (Gleich
strommotor) M2 angebracht ist, und Fig. 4 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV in
Fig. 3. Ein Ritzelschaft 40 ist in dem Ritzelgehäuse 4 vorgesehen, das sich mit dem Zahnstan
gengehäuse 14 derart schneidet, daß er sich axial drehen kann. Der Ritzelschaft 40 weist ein Rit
zel 41 auf, das mit den an dem entsprechenden Teil des Zahnstangenschaftes 11 einstückig aus
gebildeten Zähnen, an denen der Ritzelschaft 40 das Zahnstangengehäuse 14 schneidet, in Ein
griff ist, und die Drehung des Ritzelschaftes 40 wird durch den Eingriff des Ritzels 41 in die
Zähne der Zahnstange in die Verschiebung des Zahnstangenschaftes 11 in Schaftrichtung umge
wandelt. Bei der vorliegenden Ausführungsform dient das Ritzel 41, das mit dem Zahnstangen
schaft 11 in Eingriff ist, als Bewegungsumwandlermechanismus des Zweitlenkmotors M2.
In dem Mittelteil des Ritzelschaftes 40 ist ein Schneckenrad 42 vorgesehen, das koaxial in einer
Getriebekammer 4a angebracht ist, die dadurch ausgebildet ist, daß ein Durchmesser eines Teils
des Ritzelgehäuses 4 vergrößert ist. Eine innen an der Getriebekammer 4a getragene Schnecke
43 ist in Eingriff mit einer geeigneten Stelle an dem äußeren Umfang des Schneckenrades 42.
Der Zweitlenkmotor M2 ist außen an der Getriebekammer 4a angebracht, und das obere Ende
eines Ausgangsschaftes 44, der in die Getriebekammer 4a ragt, ist über eine hüllenartige Verbin
dung 45 koaxial mit einem unteren Ende der Schnecke 43 verbunden.
Wenn sich der Zweitlenkmotor M2 in der oben beschriebenen Struktur dreht, wird die Schnecke
43 um die Achse gedreht, wobei diese Drehung über das Schneckenrad 42 an den Ritzelschaft 40
übermittelt wird, wobei das einstückig mit dem Ritzelschaft 40 ausgebildete Ritzel 41 gedreht
wird und diese Drehung in die Verschiebung des Zahnstangenschaftes 11 in Schaftrichtung um
gewandelt wird. Auf diese Weise wird die Lenkung entsprechend der Drehung des Zweitlenk
motors M2 durchgeführt.
Die Bewegungsbefehle werden von der Lenksteuereinheit 3 an den Hauptlenkmotor M1 und den
Zweitlenkmotor M2 jeweils über Antriebsschaltungen übermittelt, und sowohl der Hauptlenk
motor M1 als auch der Zweitlenkmotor M2 werden unabhängig gemäß den Bewegungsbefehle
angetrieben. Eine Betätigungsstärke des Lenkmechanismus 1 gemäß dem Antrieb wird durch
einen Spurstangenverschiebungssensor 16 zur Detektion der Bewegung des Verbindungsteils
zwischen dem Zahnstangenschaft 11 und einer Spurstange 13 detektiert und wird als Signal an
die Lenksteuereinheit 3 übermittelt, das einen tatsächlichen Lenkwinkel θ2 zum Lenken der
lenkbaren Räder 10 darstellt.
Wie in Fig. 1 allgemein gezeigt, detektiert der Spurstangenverschiebungssensor 16 eine ge
wünschte Verschiebungsstärke unter Verwendung einer Bewegungsstärke eines Detektionszy
linders, der zwischen dem Verbindungsteil und dem Äußeren des Zahnstangengehäuses 14 als
Medium vorgesehen ist. In der Zeichnung ist ein Spurstangenverschiebungssensor 16 an einer
Spurstange 13 angebracht, aber da ein detektierter Wert des tatsächlichen Lenkwinkels θ2 im
Betrieb der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung importiert wird, ist es wünschenswert, daß
mehrere Spurstangenverschiebungssensoren 16 an einer oder beiden Spurstangen 13 vorgesehen
sind, um auf Fehler vorbereitet zu sein.
Darüber hinaus sind an den Spurstangen 13 jeweils Spurstangen-Axialkraftsensoren 17 zur De
tektion von an die Spurstangen 13 in ihrer axialen Richtung angelegten Axialkräften (Zug- oder
Druckkräften) vorgesehen, und deren detektierte Werte werden als Signale, die die auf die lenk
baren Räder 10 treffenden Reaktionskräfte der Straßenoberfläche darstellen, zum Lenken gemäß
der Lenkung an die Lenksteuereinheit 3 übermittelt. So sind zum Beispiel Verzerrungsmesser
jeweils an der Oberfläche der Spurstangen 13 angebracht, und die Spurstangen-Axi
alkraftsensoren 17 detektieren die Reaktionskräfte der Straßenoberfläche unter Verwendung
einer Verzerrung der Spurstangen 13 als Medium.
Das Lenkrad 2, das derart vorgesehen ist, daß es mit dem Lenkmechanismus 1 zur Durchführung
des oben genannten Lenkvorgangs nicht mechanisch verbunden ist, wird, wie in Fig. 1 gezeigt,
an einem geeigneten Teil des Wagenkörpers über das Säulengehäuse 21 getragen, wobei es mit
dem Säulenschaft 20 verbunden ist, der die Drehachse des Lenkrades 2 ist, und ein Reaktions
kraftmotor (Gleichstrommotor) M3 ist außen an dem Säulengehäuse 21 derart angebracht, daß
das Säulengehäuse 21 die Mitte der Achse des Reaktionskraftmotors M3 schneidet. Vergleichbar
mit der Beziehung zwischen dem an dem Ritzelgehäuse 4 angebrachten Zweitlenkmotor M2 und
dem Ritzelschaft 40 ist der Reaktionskraftmotor M3 derart aufgebaut, daß die mit dessen Aus
gangsende verbundene Schnecke mit dem in der Mitte des Säulenschaftes 20 in dem Säulenge
häuse 21 angebrachten Schneckenrad 42 zusammenwirkt, und eine Drehkraft wird durch diese
an die Säule 20 angelegt, wodurch eine Reaktionskraft, die umgekehrt zu der Betätigungsrich
tung des Lenkrades 2 verläuft, an das am oberen Ende des Säulenschaftes 20 angebrachte Lenk
rad 2 angelegt wird.
Wenn die Reaktionskraft durch den Reaktionskraftmotor M3 an das Lenkrad 2 angelegt wird,
wird die Reaktionskraft der Straßenoberfläche, die tatsächlich zum Lenken an die lenkbaren Rä
der 10 anzulegen ist, in simulierter Weise gemäß der Lenkung an das Lenkrad 2 angelegt, so daß
ein Fahrer die Reaktionskraft spürt. Der Bewegungsbefehl wird von der Lenksteuereinheit 3 über
die Antriebsschaltung an den Reaktionskraftmotor M3 übermittelt, und der Reaktionskraftmotor
M3 wird gemäß dem Bewegungsbefehl angetrieben.
Daher ist es erforderlich, eine Lenkdrehkraft anzulegen, die der durch den Reaktionskraftmotor
M3 erzeugten Reaktionskraft entgegenwirkt, wenn das Lenkrad 2 gedreht wird. Die an das Lenk
rad 2 angelegte Lenkdrehkraft wird durch einen in einem Mittelteil des Säulengehäuses 21 vor
gesehenen Drehkraftsensor 22 detektiert, wobei eine Betätigungsgröße des Lenkrads 2 sowie
eine Betätigungsrichtung durch ein Paar an beiden Seiten des Reaktionskraftmotors M3 vorgese
hene Lenkwinkelsensoren 23 und 24 detektiert werden. Die detektierten Werte werden als Si
gnale, die den Betätigungszustand des Lenkrades 2 darstellen, an die Lenksteuereinheit 3 über
mittelt.
Der Lenkwinkel des Lenkrades 2, der als detektierter Wert der Lenkwinkelsensoren 23 und 24
angegeben wird, ist ein wichtiger detektierter Wert, der bei der Lenksteuereinheit 3 verwendet
wird, um auf der Grundlage einer Abweichung zwischen dem Lenkwinkel θ1 und dem durch den
Spurstangenverschiebungssensor 16 übermittelten tatsächlichen Lenkwinkel θ2 einen Zielwert
einer durch den Hauptlenkmotor M1 und den Zweitlenkmotor M2 zu erzeugenden Antriebsdreh
kraft zu ermitteln. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ein Paar von Lenkwinkelsensoren
23 und 24 derart vorgesehen, daß eine Steuerung auf der Grundlage eines fehldetektierten Wer
tes zur Zeit des Auftretens von Fehlern verhindert wird. Zu einem normalen Zeitpunkt wird der
detektierte Wert des Lenkwinkelsensors 23 verwendet, und der detektierte Wert des Lenkwinkel
sensors 24 wird zur Ausfallsicherung verwendet, wenn in dem Lenkwinkelsensor 23 ein Fehler
auftritt. Hier wird die durch den Drehkraftsensor 22 detektierte Lenkdrehkraft verwendet, um
einen Fehler des Reaktionskraftmotors M3 als Rückkopplungssignal der durch den Reaktions
kraftmotors M3 erzeugten Reaktionskraft zu bewerten.
Hier wird eine Kraft durch eine innen an dem Säulengehäuse 21 vorgesehene Zentrierfeder an
den das Lenkrad 2 tragenden Säulenschaft 20 angelegt, und wenn die Drehung des Lenkrades 2
beendet ist, wird das Lenkrad 2 durch die an den Säulenschaft 20 angelegte Federkraft der Zen
trierfeder in eine neutrale Position zurückgeführt. Dies ist zur Rückführung des Lenkrads 2 ge
mäß der in dem Lenkmechanismus 1 bewirkten Rückführung der lenkbaren Räder 10 in Vor
wärtsrichtung erforderlich.
Wie oben erwähnt, wird der Richtungsabweichungszustand, der tatsächlich in dem Lenkmecha
nismus 1 auftritt, als Eingangssignal von dem Drehwinkelsensor 15 an die Lenksteuereinheit 3,
den Spurstangen-Verschiebungssensor 16 und die Spurstangen-Axialkraftsensoren 17 übermit
telt, und der Betätigungszustand des Lenkrads 2 als Lenkbetätigungseinrichtung wird als Ein
gangssignal von dem Drehkraftsensor 22 und den Lenkwinkelsensoren 23 und 24 an die Lenk
steuereinrichtung 3 übermittelt. Darüber hinaus werden Ausgangssignale der Fahrzeuggeschwin
digkeitssensoren 5 und 6 zur Detektion einer laufenden Geschwindigkeit des Wagens, Aus
gangssignale eines Gierverhältnissensors 7 zur Detektion eines Gierverhältnisses des Wagens,
ein Ausgangssignal eines Lateralbeschleunigungssensors 8 zur Detektion einer lateralen Be
schleunigung des Wagens und ein Ausgangssignal eines Vorwärts-Rückwärts-Be
schleunigungssensors 9 zur Detektion einer Vorwärts-Rückwärts-Beschleunigung des Wagens
an die Eingangsseite der Lenksteuereinheit 3 übermittelt.
Die Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren 5 und 6 können zum Beispiel Drehgeschwindigkeitssen
soren zur Detektion einer Drehgeschwindigkeit der lenkbaren Vorderräder oder lenkbarer Hin
terräder sein, die der Geschwindigkeit des Fahrzeugs entspricht. Es ist ein Paar der Fahrzeugge
schwindigkeitssensoren 5 und 6 vorgesehen, so daß, wenn einer ausfällt, der andere zur Ausfall
sicherung entsprechend dem Spurstangenverschiebungssensor 16 und den Lenkwinkelsensoren
23 und 24 verwendet wird. Darüber hinaus werden der Gierverhältnissensor 7 und der Lateralbe
schleunigungssensor 8 verwendet, um einen Richtungsabweichungszustand des Wagens zu er
mitteln, und sie werden ebenfalls dazu verwendet, daß, wenn in einem ein Fehler auftritt, der
andere zur Ausfallsicherung verwendet wird. Zu einem normalen Zeitpunkt wird das Ausgangs
signal des Gierverhältnissensors 7 als Signal verwendet, das den Richtungsabweichungszustand
anzeigt.
Währenddessen wird, wie oben erwähnt, die Ausgangskraft der Lenksteuereinheit 3 zum Durch
führen des Lenkvorgangs durch den Lenkmechanismus 1 an den Hauptlenkmotor M1 und den
Zweitlenkmotor M2 und zum Anlegen der Reaktionskraft über jeweilige Antriebsschaltungen an
das Lenkrad 2 an den Reaktionskraftmotor M3 übertragen, und der Hauptlenkmotor M1 und der
Reaktionskraftmotor M3 werden jeweils gemäß der Bewegungsbefehle von der Lenksteuerein
heit 3 angetrieben.
Der Hauptlenkmotor M1 und der Zweitlenkmotor M2 werden durch die Lenksteuereinheit 3 ge
mäß den Flußdiagrammen in Fig. 5 und 6 gesteuert. Die Lenksteuereinheit 3 beginnt ihren Be
trieb nach einem Anlaßvorgang durch einen Schlüssel zum Starten eines Motors, erhält die Aus
gangssignale des mit der Eingangsseite und dem Spurstangenverschiebungssensor 16 verbunde
nen Lenkwinkelsensors 23 (oder 24) mit einer vorgeschriebenen Abtastrate (S1) und erhält die
Ausgangssignale des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 5 (oder 6) und des Gierverhältnissensors
7 (oder Lateralbeschleunigungssensors 8) (S2).
Danach berechnet die Lenksteuereinheit 3 den Lenkwinkel θ1, der die Betätigungsgröße des
Lenkrades 2 auf der Grundlage des Eingangssignals von dem Lenkwinkelsensor 23 (S3) dar
stellt, und berechnet einen Lenkzielwinkel Θ durch Einsetzen des erhaltenen Lenkwinkels θ1 in
die folgende Gleichung (S4).
Θ = K0 . K1 . K2 . θ1 (1)
K0 in der Gleichung (1) ist eine Verhältniskonstante, wodurch der Lenkwinkel θ1 dem Lenkziel
winkel Θ entspricht, und K1 und K2 sind Korrekturfaktoren. K1 ist der Korrekturfaktor zur Ände
rung einer Lenkeigenschaft gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit und wird derart eingestellt, daß
er bei hohen Geschwindigkeiten, bei denen die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorbestimmte Ge
schwindigkeit übersteigt, geringer ist, und proportional ansteigt, zum Beispiel entsprechend der
Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit unter eine vorbestimmte Geschwindigkeit, wobei der
Korrekturfaktor entsprechend der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 5 detektierten Fahr
zeuggeschwindigkeit eingestellt wird. Entsprechend ist K2 ein Korrekturfaktor zur Änderung
einer Lenkeigenschaft gemäß einem Richtungsabweichungszustand des Wagens, und er wird
entsprechend dem durch den Gierverhältnissensor 7 detektierten tatsächlichen Gierverhältnis
ermittelt und nimmt bei zunehmendem Richtungsänderungsgrad ab.
Insbesondere wird der in Schritt S4 erhaltene Lenkzielwinkel Θ bei der hohen Geschwindigkeit
kleiner und bei niedriger Geschwindigkeit größer als der eine Betätigungsgröße des Lenkrads 2
darstellende Lenkwinkel θ1, und er nimmt ab, wenn der Wagen plötzlicher seine Richtung än
dert.
Als Alternative kann K2 in Schritt S4 so eingestellt werden, daß es zunimmt, wenn der Rich
tungsänderungsgrad zunimmt, so daß der Lenkzielwinkel Θ größer als der die Betätigungsgröße
des Lenkrades 2 darstellende Lenkwinkel θ1 wird, wenn der Wagen plötzlicher seine Richtung
ändert.
Anschließend berechnet die Lenksteuereinheit 3 den tatsächlichen Lenkwinkel θ2, der tatsächlich
in dem Lenkmechanismus 1 auf der Grundlage des Eingangssignals von dem Spurstangenver
schiebungssensor 16 (S5) erzeugt wird, berechnet eine Abweichung zwischen dem tatsächlichen
Lenkwinkel θ2 und dem Lenkzielwinkel Θ (eine Abweichung des Lenkwinkels Δθ = Θ - θ2) (S6)
und ermittelt eine erforderliche Lenkkraft F, die zur Durchführung des Lenkzielwinkels Θ durch
die PID-Berechnung auf Grundlage des Lenkwinkels Δθ erforderlich ist (S7).
Anschließend verteilt die Lenksteuereinheit 3 die erforderliche Lenkkraft F an den Hauptlenk
motor M1 und den Zweitlenkmotor M2 und ermittelt die Normalausgangskräfte F1 und F2, die
den jeweiligen Verteilungskräften (S8) entsprechen, und ermittelt ferner die Fehlerausgangs
kräfte F1' und F2', die dafür erforderlich sind, daß der Hauptlenkmotor M1 und der Zweitlenk
motor M2 einzeln die Gesamtstärke der erforderlichen Lenkkraft F erzeugen (S9).
Die erforderliche Lenkkraft F wird derart an den Hauptlenkmotor M1 und den Zweitlenkmotor
M2 verteilt, daß das vorher eingestellte vorgeschriebene Verhältnis zum Beispiel 2 : 1 beträgt.
Darüber hinaus werden die Fehlerausgangskräfte F1' und F2' auf die Ausgangskraft gesetzt, die
als Maximum ermittelt wird, wenn der maximale Nennstrom als höchster Grenzwert durch die
jeweiligen Motoren fließt.
Wie oben beschrieben, bewertet nach der Berechnung der Normalausgangskräfte F1 und F2 und
der Fehlerausgangskräfte F1' und F2'die Lenksteuereinheit 3, ob in dem Hauptlenkmotor M1 oder
dem Zweitlenkmotor M2 (S10 und S11) ein Fehler vorhanden ist. Wenn das Ergebnis der Be
wertung ist, daß beide Motoren normal funktionieren, ermittelt die Lenksteuereinheit 3 jeweils
Antriebsströme A1 und A2, die für den Hauptlenkmotor M1 und den Zweitlenkmotor M2 zur Er
zeugung der Normalausgangskräfte F1 und F2 (S12) erforderlich sind, und gibt diese derart aus,
daß sie normalerweise den Hauptlenkmotor M1 und den Zweitlenkmotor M2 antreiben (S13).
Dieser Vorgang wird wiederholt, bis der Schlüsselkontakt ausgeschaltet wird.
Wenn der Antriebsstrom A1 ausgegeben wird, wird hier das über die Lenksteuereinheit 3 an den
Hauptlenkmotor M1 gelieferte Eingangssignal von dem Drehwinkelsensor 15 zur Erkennung der
Drehposition des Hauptlenkmotors M1 und zur Einstellung einer Phase des Antriebsstroms A1
verwendet.
Nach den oben beschriebenen Vorgängen werden, wenn der Hauptlenkmotor M1 und der Zweit
lenkmotor M2 in dem normalen Betätigungszustand sind (im allgemeinen in diesem Zustand),
die erforderliche Lenkkraft F als kombinierte Ausgangskraft F1 für den Hauptlenkmotor M1 und
die Ausgangskraft F2 für den Zweitlenkmotor M2 an den Lenkmechanismus 1 angelegt. Daher
können der Hauptlenkmotor M1 und der Zweitlenkmotor M2 jeweils die gleiche erforderliche
Lenkkraft F aufweisen, wodurch beide Motoren M1 und M2 miniaturisiert werden können, und
so können sie leicht an dem Umfang des Lenkmechanismus 1 vorgesehen sein.
Wie in Fig. 2 gezeigt, ist der Hauptlenkmotor M1 einstückig in dem Mittelteil des Zahnstangen
gehäuses 14 vorgesehen, das den Zahnstangenschaft 11 trägt, und er kann angeordnet sein, ohne
einen großen Raum in dem Umfang des Zahnstangenschaftes 11 einzunehmen. Darüber hinaus
ist der Zweitlenkmotor M2, wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, derart aufgebaut, daß der mit dem Mit
telteil des Zahnstangenschaftes 11 in Eingriff befindliche Ritzelschaft 40 bei der Zahnstangen-
Ritzel-Lenkvorrichtung eines Verbindungstyps, bei der der Lenkmechanismus 1 mit dem Lenk
rad 2 verbunden ist, verwendet wird und eine Drehkraft an den Ritzelschaft 40 angelegt wird.
Daher kann der Zweitlenkmotor M2 leicht bei dem bestehenden Steuermechanismus 1 vorgese
hen sein.
Hier sind die Strukturen des Hauptlenkmotor M1 und des Zweitlenkmotors M2 nicht auf die be
schränkt, die in der oben dargelegten Ausführungsform beschrieben sind, und so muß nicht zu
sätzlich gesagt werden, daß ein anderer Aufbau verwendet werden kann. Darüber hinaus kann
bei der Bewertung des Fehlers in dem Hauptlenkmotor M1 und dem Zweitlenkmotor M2 in
Schritten S10 und S11 ein normalerweise bei verschiedenen Motoren verwendetes Fehlerbe
wertungsverfahren verwendet werden, etwa, indem eine Änderung der Antriebsströme der Moto
ren über einen Zeitraum überwacht werden. Weiterhin kann bei den Schritten S10 und S11 zu
sätzlich zu der Fehlerbewertung bei den Motoren eine Fehlerbewertung bei den Teilen, ein
schließlich der Lenksteuereinheit, der Antriebsschaltung und der Verbindungseinrichtung zur
Übertragung von mit dem Antrieb der Motoren zusammenhängenden Informationen zwischen
Lenksteuerteilen neben durchgeführt werden.
Wenn entschieden wird, daß der Hauptlenkmotor M1 sich in einem Fehlerzustand befindet, erhält
die Lenksteuereinheit 3 als Ergebnis der Bewertung in Schritt S10 einen Antriebsstrom A2', der
für den nicht fehlerhaften Zweitlenkmotor M2 erforderlich ist, um die Fehlerausgangskraft F2' zu
erzeugen (S14), und gibt ihn als Bewegungsanweisung an den Zweitlenkmotor M2 aus, so daß
dieser entsprechend dem Auftreten des Fehlers angetrieben wird (S15). Wenn die Bewertung bei
S11 als Alternative zeigt, daß der Zweitlenkmotor M2 sich in einem Fehlerzustand befindet, er
hält die Lenksteuereinheit 3 den Antriebsstrom A1', der für den Hauptlenkmotor M1 in dem nicht
fehlerhaften Zustand zur Erzeugung der Fehlerausgangskraft F1' (S16) erforderlich ist und gibt
diesen als Bewegungsanweisung an den Hauptlenkmotor M1 aus, so daß dieser entsprechend
dem Auftreten des Fehlers angetrieben wird (S17). In diesen Fällen wird eine mit der Ausgangs
seite verbundene Alarmeinrichtung derart betrieben, daß ein Alarm ausgegeben wird (S18).
Durch den oben beschriebenen Vorgang wird, wenn sich entweder der Hauptlenkmotor M1 oder
der Zweitlenkmotor M2 in dem fehlerhaften Zustand befindet, der andere entsprechend dem
Auftreten eines Fehlers angetrieben, und so kann im voraus verhindert werden, daß die Lenkung
unmöglich wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der nicht fehlerhafte Lenkmotor M1 oder M2 auf die
Fehlerausgangskraft F1' oder F2' umgeschaltet, die im voraus unter der Annahme berechnet wur
de, daß einer der Lenkmotoren unabhängig die gesamte erforderliche Lenkkraft F erzeugen wür
de, wobei der eine der Lenkmotoren sofort die erforderliche Lenkkraft F erzeugen kann, die von
den Lenkmotoren M1 und M2 vor dem Fehler gemeinsam erzeugt wurde, wodurch es möglich
wird, eine plötzliche Änderung der Lenkkraft zu verhindern.
Da die maximalen Ausgangskräfte des Hauptlenkmotors M1 und des Zweitlenkmotors M2 als
oberster Grenzwert eingestellt sind, durch den die Fehlerausgangskräfte F1' und F2' wie oben
beschrieben berechnet werden, kann die Lenkung im allgemeinen Betätigungszustand ohne Be
einträchtigung durchgeführt werden. Aber gelegentlich ist es schwierig, die gesamte erforderli
che Lenkkraft F in einem besonderen Betätigungszustand wie einer plötzlichen Richtungsände
rung auf einer schlechten Straße zu erzeugen. Der Alarm wird bei Schritt S18 ausgegeben, um
einem Fahrer mitzuteilen, daß eine ausreichende Lenkkraft möglicherweise nicht erzielt werden
kann.
Da die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung derart aufgebaut ist, daß ein Paar Lenkmotoren
(der Hauptlenkmotor M1 und der Zweitlenkmotor M2) an verschiedenen Positionen in dem
Lenkmechanismus 1 vorgesehen ist und die Lenkung durch eine kombinierte Kraft ihrer Aus
gangskräfte durchgeführt wird, können beide Lenkmotoren M1 und M2 miniaturisiert werden.
Somit wird es leichter, sie in einem begrenzten Raum um den Lenkmechanismus 1 vorzusehen.
Darüber hinaus braucht selbst bei Auftreten eines Fehlers bei einem der Motoren die Lenkung
nicht unmöglich zu werden, und hierdurch wird die Sicherheit verbessert. Ferner weist ein zur
Detektion der zur Steuerung des Hauptlenkmotors M1 und des Zweitlenkmotors M2 verwendeter
Sensor eine doppelte Struktur auf, derart, daß ein Paar Lenkwinkelsensoren 23 und 24 vorgese
hen sind. Wenn daher die Struktur so ist, daß der eine zur Ausfallsicherung des anderen verwen
det wird, wird die Steuerung auf der Grundlage falscher Detektionsergebnisse verhindert.
Die Lenksteuereinheit 3 steuert nicht nur den Hauptlenkmotor M1 und den Zweitlenkmotor M2,
sondern auch den Reaktionskraftmotor M3. Diese Steuerung wird gemäß einem Vorgang durch
geführt, nach dem die Reaktionskraft der Straßenoberfläche, die tatsächlich an die lenkbaren
Räder 10 angelegt wird, als Eingangssignale der Spurstangen-Axialkraftsensoren 17 erkannt
wird, und der Zielwert der Antriebsdrehkraft des Reaktionskraftmotors M3 derart bestimmt wird,
daß eine Pseudo-Reaktionskraft an das Lenkrad 2 angelegt wird, die ermittelt wird, indem die
Eingangssignale mit einem vorbestimmten Koeffizienten multipliziert werden und die Bewe
gungsanweisung an den Reaktionskraftmotor M3 übermittelt wird, so daß der Zielwert erhalten
wird.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Wert der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 5 detektier
ten Fahrzeuggeschwindigkeit, der Wert des durch den Gierverhältnissensor 7 detektierten Gier
verhältnisses und der Wert der durch den Vorwärts-Rückwärts-Beschleunigungssensor 9 detek
tierten Vorwärts-Rückwärts-Beschleunigung zur Korrektur des Koeffizienten verwendet. Die
detektierten Werte der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Gierverhältnisses werden zum Beispiel
zum Erhöhen des Koeffizienten gemäß einer Erhöhung der detektierten Werte verwendet, und
der detektierte Wert der Vorwärts-Rückwärts-Beschleunigung wird zum entsprechenden Erhö
hen des Koeffizienten verwendet, wenn die verringerte Beschleunigung detektiert wird. Die
Pseudo-Reaktionskraft, die dadurch bestimmt wird, daß der auf diese Weise korrigierte Koeffizi
ent verwendet wird, wird an das Lenkrad 2 angelegt.
Folglich wird das Lenkrad 2 entsprechend einer Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit schwer
gängiger und entsprechend einer Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit leichtgängiger, die
Bewegungsstabilität bei hoher Geschwindigkeit wird verbessert und die Betätigungskraft bei
geringen Geschwindigkeiten und beim Anhalten wird verringert. Wenn darüber hinaus das Lenk
rad 2 gemäß einem Richtungsänderungsgrad schwergängiger wird, kann es entsprechend einem
Richtungsänderungszustand ein Gefühl für das Lenken erzeugen. Ferner wird das Lenkrad 2
schwergängiger, wenn die Geschwindigkeit abnimmt, und der Fahrer kann eine Zunahme der
Last der lenkbaren Vorderräder entsprechend der Geschwindigkeitsabnahme fühlen.
Die oben beschriebene Ausführungsform stellt ein Beispiel der Vorrichtung der vorliegenden
Erfindung dar, und, wie oben erwähnt, sind die Anordnungen und der Aufbau des Hauptlenk
motors M1 und des Zweitlenkmotors M2 nicht eingeschränkt, und dasselbe gilt ferner für die
Struktur und den Aufbau des Reaktionskraftmotors M3. Darüber hinaus ist es nicht erforderlich,
zu erwähnen, daß als Lenkaktuator eine andere Einrichtung als das Lenkrad 2 verwendet
werden kann, etwa ein Hebel, ein Handgriff und ein Pedal.
Da die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, wie oben erwähnt, derart aufgebaut ist, daß ein
Paar Lenkmotoren an verschiedenen Positionen des Lenkmechanismus vorgesehen sind, und sie
derart angetrieben werden, daß Ausgangskräfte erhalten werden, indem die erforderliche Lenk
kraft in dem vorbestimmten Verhältnis verteilt wird, wodurch die Lenkung durchgeführt wird,
indem beide Ausgangskräfte addiert werden, können beide Lenkmotoren miniaturisiert werden,
und es ist einfacher, die Motoren in dem begrenzten Raum um den Lenkmechanismus anzuord
nen. Folglich ist ein einfacher Aufbau möglich.
Wenn darüber hinaus festgestellt wird, daß bei einem Paar der Lenkmotoren ein Fehler aufge
treten ist, wird, da die Ausgangskraft des fehlerhaften Lenkmotors unterbunden und die Aus
gangskraft des nicht fehlerhaften Lenkmotors verstärkt wird, verhindert, daß die Lenkung
schwierig wird.
Ferner werden eine normale Ausgangskraft entsprechend der Verteilung der erforderlichen
Lenkkraft und eine Fehlerausgangskraft, die der erforderlichen Gesamtlenkkraft entspricht, im
mer für ein Paar der Lenkmotoren ermittelt, und wenn einer der Lenkmotoren ausfällt, wird ein
Zielwert der Ausgangskraft des anderen Lenkmotors in die Fehlerausgangskraft geändert. Aus
diesem Grund kann eine plötzliche Änderung der Lenkkraft vor und nach einem Fehler verhin
dert werden.
Claims (3)
1. Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer Lenkbetätigungseinrichtung (2), die mit einem
Lenkmechanismus (1) mechanisch nicht verbunden ist, und einem Lenkmotor (M1 oder M2)
zum Anlegen ihrer Ausgangskraft an den Lenkmechanismus (1), wobei der Lenkmotor (M1
oder M2) zur Ermittlung einer auf der Grundlage einer Abweichung zwischen einer Betäti
gungsposition der Lenkbetätigungseinrichtung (2) und einer tatsächlichen Betätigungspositi
on des Lenkmechanismus (1) berechneten erforderlichen Lenkkraft angetrieben wird, derart,
daß eine Lenkung gemäß einem Betrieb der Lenkbetätigungseinrichtung (2) durchgeführt
wird, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Paar Lenkmotoren (M1 und M2) an verschiedenen Positionen in dem Lenkmechanismus (1) vorgesehen sind;
eine Lenksteuereinheit (3) vorgesehen ist, die die erforderliche Lenkkraft in einem vorbe stimmten Verhältnis derart verteilt, daß sie Zielwerte der Ausgangskräfte der Lenkmotoren (M1 und M2) bestimmt.
ein Paar Lenkmotoren (M1 und M2) an verschiedenen Positionen in dem Lenkmechanismus (1) vorgesehen sind;
eine Lenksteuereinheit (3) vorgesehen ist, die die erforderliche Lenkkraft in einem vorbe stimmten Verhältnis derart verteilt, daß sie Zielwerte der Ausgangskräfte der Lenkmotoren (M1 und M2) bestimmt.
2. Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1, wobei die Lenksteuereinheit (3) fol
gendes aufweist:
eine Einrichtung, die bewertet, ob ein Fehler der Lenkmotoren (M1 und M2) und deren rele vanter elektrischer oder mechanischer Teile besteht oder nicht; und
eine Ausfallsicherungseinrichtung zum Unterbinden der Ausgangskraft des fehlerhaften Lenkmotors und zum Ändern des Verteilungsverhältnisses, derart, daß die Ausgangskraft des nicht fehlerhaften Lenkmotors erhöht wird.
eine Einrichtung, die bewertet, ob ein Fehler der Lenkmotoren (M1 und M2) und deren rele vanter elektrischer oder mechanischer Teile besteht oder nicht; und
eine Ausfallsicherungseinrichtung zum Unterbinden der Ausgangskraft des fehlerhaften Lenkmotors und zum Ändern des Verteilungsverhältnisses, derart, daß die Ausgangskraft des nicht fehlerhaften Lenkmotors erhöht wird.
3. Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 2, wobei
die Lenksteuereinheit (3) für jeden der Lenkmotoren (M1 und M2) eine normale Ausgangs kraft gemäß dem Verteilungsverhältnis und eine Fehlerausgangskraft berechnet, die der er forderlichen Gesamtlenkkraft entspricht, und
die Ausfallsicherungseinrichtung die normale Ausgangskraft für den nicht fehlerhaften Lenkmotor in die Fehlerausgangskraft ändert.
die Lenksteuereinheit (3) für jeden der Lenkmotoren (M1 und M2) eine normale Ausgangs kraft gemäß dem Verteilungsverhältnis und eine Fehlerausgangskraft berechnet, die der er forderlichen Gesamtlenkkraft entspricht, und
die Ausfallsicherungseinrichtung die normale Ausgangskraft für den nicht fehlerhaften Lenkmotor in die Fehlerausgangskraft ändert.
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