DE19804821A1 - Lenkungssteuerungsvorrichtung - Google Patents
LenkungssteuerungsvorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Lenkungssteuerungsvorrichtung zum Drehen gelenkter Räder in
Übereinstimmung mit einer Drehung eines Lenkrads. Insbesondere
bezieht sich die Erfindung auf eine
Lenkungssteuerungsvorrichtung, wobei eine mit dem Lenkrad
verbundene Lenkwelle mechanisch von einem Drehmechanismus zum
Drehen der gelenkten Räder getrennt ist, und wobei der
Drehmechanismus mittels einer elektrischen Steuereinrichtung
gesteuert ist.
Ein Beispiel einer Lenkungssteuerungsvorrichtung dieses Typs ist
beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 6-98 931
beschrieben und deren Aufbau ist in Fig. 6 gezeigt. Ein
Lenkwellenmotor 122 ist an einer mit einem Lenkrad 120
versehenen Lenkwelle 121 befestigt, so daß der Lenkwellenmotor
122 die Lenkwelle 120 drehen kann. Wenn ein Drehwellenmotor 130
eine Drehwelle 132 dreht, wird eine Zahnstange 134, die mit
einem Ritzel 131, das an der Spitze der Drehwelle vorgesehen
ist, in ihrer Axialrichtung verschoben, wodurch Reifen 133 in
Übereinstimmung mit der Bewegung dieser Zahnstange 134 gedreht
oder verschwenkt werden. Zu dieser Zeit steuert ein
Drehwellenmotor-Steuerschaltkreis 141 den Antrieb des
Drehwellenmotors 130, so daß ein Drehbetrag, der durch einen
Drehverlagerungsbetragssensor 137 erfaßt wird, in
Übereinstimmung mit einem Zielsteuerungsbetrag sein kann, der
durch eine Lenkverlagerungsbetrags-Berechnungseinheit 144
berechnet ist. Gleichzeitig damit erfaßt ein
Drehreaktionskraftsensor 138 eine Drehreaktionskraft, die auf
die Drehwelle 132 bei dieser Drehung aufgebracht wird, und ein
Lenkkraftsensor 124 erfaßt eine Lenkkraft, die auf die Lenkwelle
121 ausgeübt wird. Ein Lenkwellenmotor-Steuerschaltkreis 140
treibt den Lenkwellenmotor 122 auf der Basis einer Abweichung
zwischen der Lenkkraft und der Drehreaktionskraft an, die durch
die zwei Sensoren 124, 138 erfaßt ist.
Auf diese Weise wird die Steuerung des Antriebs der Lenkwelle
121 auf der Basis der Abweichung zwischen der Lenkkraft, die
durch den Lenkkraftsensor 124 erfaßt wird, und der
Drehreaktionskraft, die durch den Drehreaktionskraftsensor 138
erfaßt wird, ausgeführt. Diese Drehreaktionskraft ist jedoch als
ein Ergebnis eines solchen Betriebs erfaßt, bei dem ein
Lenkwinkelsensor 123 zunächst einen Lenkwinkel erfaßt, der
Drehwellenmotor 130 die Drehwelle 132 entsprechend diesem
Lenkwinkel dreht, die Drehung der Drehwelle 132 die Zahnstange
134 verlagert, um die Reifen 133 tatsächlich zu verdrehen, und
die tatsächliche Verdrehung der Reifen eine Axialkraft erzeugt.
Folglich besteht keine Drehreaktionskraft im Ausgangszustand des
Lenkens und die Lenkkraft wird somit in der Steuerung der
Drehung der Lenkwelle 121 entsprechend widergespiegelt. Dies
führt zu einer Vergrößerung des Drehbetrags der Lenkwelle 121
durch den Lenkwellenmotor 122, so daß die Lenkreaktionskraft
klein ist. Nach einer Weile sind die Reifen 133 tatsächlich
verdreht, um die Axialkraft (Drehreaktionskraft) zu erzeugen und
um die Abweichung zwischen der Lenkkraft und der
Drehreaktionskraft zu vermindern, woraufhin die Drehung der
Lenkwelle 121 behindert ist, so daß die Lenkreaktionskraft
ansteigt. Es tritt eine Phasenverschiebung (eine vorübergehende
Verschiebung) zwischen dem Lenkbetrag des Lenkrads 120 und der
Lenkreaktionskraft wie oben beschrieben auf. Dies verschlechtert
das Lenkgefühl des Fahrers, indem ein unvereinbares oder
unpräzises Lenkgefühl entsteht.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf, die zuvor genannten
Probleme zu lösen und es ist Aufgabe der Erfindung, eine
Lenkungssteuerungsvorrichtung zu schaffen, mit der das zuvor
beschriebene unvereinbare Lenkungsgefühl vermieden und folglich
das Lenkgefühl verbessert ist.
Eine Lenkungssteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung hat eine Lenkwelle auf die eine Lenkkraft über ein
Lenkrad aufgebracht ist; eine Lenkwinkelerfassungseinrichtung
zur Erfassung eines Lenkwinkels, welcher ein Drehwinkel der
Lenkwelle ist; eine Lenkwellenantriebseinrichtung zum Drehen der
Lenkwelle; eine Lenkkrafterfassungseinrichtung zum Erfassen der
Lenkkraft, die über das Lenkrad auf die Lenkwelle aufgebracht
ist; eine Dreheinrichtung zum Drehen eines gelenkten Rades auf
der Basis des Lenkwinkels, wobei die Dreheinrichtung mechanisch
von der Lenkwelle getrennt ist; eine Drehreaktionskraft-Er
fassungseinrichtung zum Erfassen einer Drehreaktionskraft, die
auf ein gelenktes Rad aufgebracht ist; und eine Drehbetrag-Er
fassungseinrichtung zum Erfassen eines Drehbetrags des
gelenkten Rades; wobei die Lenkwellenantriebseinrichtung die
Lenkwelle unter Berücksichtigung der Lenkkraft, der
Drehreaktionskraft, des Lenkwinkels und des Drehbetrags
antreibt.
Die Lenkwellenantriebseinrichtung treibt die Lenkwelle
wunschgemäß auf der Basis einer Abweichung zwischen einer Kraft
proportional zur Lenkkraft und der Drehreaktionskraft und einer
Abweichung zwischen einem Zielsteuerungsbetrag, der auf dem
Lenkwinkel und dem Drehbetrag basiert, an. Ferner treibt die
Lenkwellenantriebseinrichtung wunschgemäß die Lenkwelle auf der
Basis eines Steuerungsbetrags an, der durch Subtraktion eines
auf der Abweichung zwischen dem auf dem Lenkwinkel basierenden
Zielsteuerungsbetrag und dem Drehbetrag basierenden Werts von
einem Wert, der auf der Abweichung zwischen der zur Lenkkraft
proportionalen Kraft und der Drehreaktionskraft basiert,
erhalten wird.
Im Anfangszustand des Lenkens neigt der Anstieg der
Drehreaktionskraft in Folge einer Verzögerung der Antwort des
Drehvorgangs zum Nachlaufen. Dies macht die Abweichung zwischen
der zur Lenkkraft proportionalen Kraft und der
Drehreaktionskraft größer als nötig. Die
Lenkungssteuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann
den unerwünschten Anstieg der Abweichung zwischen der zur
Lenkkraft proportionalen Kraft und der Drehreaktionskraft, die
im Anfangszustand des Lenkens auftreten, vermindern, indem die
Abweichung zwischen dem Zielsteuerungsbetrag, der auf dem
Lenkwinkel beruht, und dem Drehbetrag verwendet wird. Somit kann
die Lenkwelle mit einer angemessenen Lenkreaktionskraft
angetrieben werden.
Die Lenkwellenantriebseinrichtung kann eine sein, in der die
Lenkwellenantriebseinrichtung die Lenkwelle auf der Basis eines
Steuerungsbetrags antreibt, der durch Subtraktion eines auf der
Abweichung zwischen dem Zielsteuerungsbetrag auf der Basis des
Lenkwinkels und dem Drehbetrag basierenden Werts und eines auf
der Änderungsrate der Abweichung zwischen dem
Zielsteuerungsbetrag auf der Basis des Lenkwinkels und dem
Drehbetrag basierenden Werts von einem Wert, der auf der
Abweichung zwischen der zu der Lenkkraft proportionalen Kraft
und der Drehreaktionskraft basiert, erhalten wird.
Dies kann den unerwünschten Anstieg der Abweichung zwischen der
zur Lenkkraft proportionalen Kraft und der Drehreaktionskraft
vermindern, die in dem Anfangszustand des Lenkens auftritt,
indem zudem die Änderungsrate der Abweichung zwischen dem
Zielsteuerungsbetrag auf der Basis des Lenkwinkels und dem
Drehbetrag genutzt wird, wodurch abruptes Lenken verhindert ist.
Die Lenkwellenantriebseinrichtung kann zudem eine zum Antrieb
der Lenkwelle sein, die die Lenkkraft, die Drehreaktionskraft
und den Lenkwinkel berücksichtigt. In diesem Fall kann der
unerwünschte Anstieg der Abweichung zwischen der zu der
Lenkkraft proportionalen Kraft und der Drehreaktionskraft, die
im Anfangszustand des Lenkens auftreten, durch Nutzung des
Lenkwinkels begrenzt werden.
Dies gestattet eine Ausführung der Lenkwellenantriebssteuerung
mit einer angemessenen Lenkreaktionskraft sogar bei kleinen
Lenkbeträgen.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden genauen
Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen,
die nur zur Erläuterung dienen und nicht als die vorliegende
Erfindung beschränkend zu verstehen sind, näher erläutert.
Ferner ergibt sich der Anwendungsbereich der vorliegenden
Erfindung aus der nachfolgenden genauen Beschreibung. Es ist
jedoch anzumerken, daß die genaue Beschreibung und die
spezifischen Beispiele, die bevorzugte Ausführungsbeispiele der
Erfindung darstellen, lediglich der Illustration dienen, weil
verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des
Erfindungsgedankens für den Fachmann aus dieser genauen
Beschreibung entnehmbar sind.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, um den Aufbau der
Lenkungssteuerungsvorrichtung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu zeigen;
Fig. 2A ist ein Graph, der ein Beispiel der Veränderung des
Lenkwinkels θ zeigt;
Fig. 2B ist ein Graph, der eine Zustandsänderung der
Lenkreaktionskraft zeigt, wenn die Änderung des Lenkwinkels θ wie
in Fig. 2A gezeigt ist und wenn die Steuerung der Lenkwelle auf
der Basis der Abweichung zwischen Lenkkraft und
Drehreaktionskraft erfolgt;
Fig. 2C ist ein Graph, der eine Zustandsänderung der Abweichung
zwischen dem Zielsteuerungsbetrag auf der Basis des Lenkwinkels
und dem Drehbetrag zeigt, während die Änderung des Lenkwinkels θ
vorliegt, wie sie in Fig. 2A gezeigt ist;
Fig. 3 ist ein Flußdiagramm, welches einen Steuerungsvorgang
zeigt, der in dem Lenkwellenmotor-Steuerschaltkreis und in dem
Drehwellenmotor-Steuerschaltkreis ausgeführt wird;
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau der
Lenkungssteuerungsvorrichtung gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 5 ist ein Flußdiagramm, das einen Steuerungsvorgang zeigt,
der in dem Lenkwellenmotor-Steuerschaltkreis und dem
Drehwellenmotor-Steuerschaltkreis ausgeführt wird; und
Fig. 6 ist eine schematische Zeichnung, die schematisch die
herkömmliche Lenkungssteuerungsvorrichtung zeigt.
Das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau der
Lenkungssteuerungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel. Die Lenkungssteuerungsvorrichtung besteht
aus einem Master (Führungs-)Abschnitt A der von einem Fahrer
betätigt wird, einem Slave (Folge-)Abschnitt B zum Drehen der
gelenkten Räder und einem Steuerungsabschnitt C zur elektrischen
Steuerung des Masterabschnitts A und des Slaveabschnitts B.
Der Masterabschnitt A hat eine Lenkwelle 2, an der ein Lenkrad 1
befestigt ist, einen Lenkwellenmotor 3 zum Drehen der Lenkwelle
2 und die Lenkwelle 2 ist mit einem Lenkwinkelsensor 4 zum
Erfassen des Lenkwinkels θ der Lenkwelle 2 sowie einem
Lenkkraftsensor 5 zur Erfassung der Lenkkraft T versehen.
Der Slaveabschnitt B hat den Drehwellenmotor 11 als eine
Antriebsquelle zur Verlagerung einer Drehwelle 13 und einen
Wandler 12 zur axialen Verlagerung der Drehwelle 13 durch
Umwandeln einer Drehbewegung des Drehwellenmotors 11 in eine
lineare Bewegung, der zwischen dem Drehwellenmotor 11 und der
Drehwelle 13 vorgesehen ist. Jedes der beiden Enden der
Drehwelle 13 ist über eine Zugstange 15a, 15b und einen
Gelenkarm 16a, 16b mit dem gelenkten Rad 14a, 14b verbunden, und
bilden dadurch einen Mechanismus zur axialen Verlagerung der
Drehwelle 13 um jedes gelenkte Rad 14a, 14b entsprechend einem
Betrag und einer Richtung der Verlagerung zu drehen. Jede
Zugstange 15a, 15b ist mit einem Drehreaktionskraftsensor 18a,
18b zur Erfassung der Axialkraft (Drehreaktionskraft), die auf
jede Zugstange 15a, 15b durch das linke oder rechte gelenkte Rad
14a, 14b ausgeübt wird, versehen. Die Drehwelle 13 ist mit einem
Drehverlagerungsbetragssensor zur Erfassung eines
Verlagerungsbetrags dieser Drehwelle 13 versehen. Ein wahrer
Drehbetrag der gelenkten Räder 14a, 14b kann erfaßt werden,
indem der Verlagerungsbetrag der Drehwelle 13 durch den
Drehverlagerungsbetragssensor 17 erfaßt wird.
Der Steuerungsabschnitt C hat einen Lenkwellenmotor-Steu
erschaltkreis 21 zur Steuerung des Antriebs des
Lenkwellenmotors 3 und hat einen Drehwellenmotor-Steu
erschaltkreis 26 zur Steuerung des Antriebs des
Drehwellenmotors 11 und führt die Antriebssteuerung der zwei
Motoren auf der Basis berechneter Ergebnisse aus entsprechenden
Berechnungseinheiten und anderen Daten aus.
Der Drehwellenmotor-Steuerungsschaltkreis 26 empfängt berechnete
Ergebnisse einer Drehverlagerungsbetrags-Berechnungseinheit 22
und einer Zielsteuerungsbetrags-Berechnungseinheit 25. Die
Drehverlagerungsbetrags-Berechnungseinheit 22 erhält einen
Verlagerungsbetrag der Drehwelle 13 als einen
Drehverlagerungsbetrag (Drehbetrag) X, der auf dem
Erfassungsergebnis des Drehverlagerungsbetragssensors 17 basiert
und gibt einen Steuerungsbetrag bX (worin b ein Koeffizient in
Übereinstimmung eines Zahnverhältnisses der Drehverlagerung ist)
proportional zu dem Drehverlagerungsbetrag X heraus. Die
Zielsteuerungsbetrags-Berechnungseinheit 25 berechnet aus dem
von dem Lenkwinkelsensor 4 erfaßten Lenkwinkel θ einen
Zielsteuerungsbetrag Δ, der ein Ziel- oder Sollwert für die
Drehungssteuerung ist, d. h. zum Drehen der gelenkten Räder 14a,
14b in Übereinstimmung mit dem Lenkwinkel.
Auf der Basis des berechneten Ergebnisses der
Drehverlagerungsbetrags-Berechnungseinheit 22 und dem
berechneten Ergebnis der Zielsteuerungsbetrags-Be
rechnungseinheit 25 steuert der Drehwellenmotor-Steu
erschaltkreis 26 den Antrieb des Drehwellenmotors 11, so daß
ein Drehbetrag der gelenkten Räder 14a, 14b gleich dem
Zielsteuerungsbetrag Δ wird. Insbesondere wird der
Steuerungsverlagerungsbetrag Ms der Drehwelle 13 gemäß der
nachfolgenden Gleichung (1) berechnet und ein
Drehsteuerungssignal entsprechend dem
Steuerungsverlagerungsbetrag Ms wird an den Drehwellenmotor 11
ausgegeben. In Gleichung (1) bedeutet "Gs" einen
Verstärkungskoeffizient, der die Verstärkung des
Drehsteuerungssignals angibt.
Ms = Gs × (Δ-bX) (1)
Der Lenkwellenmotor-Steuerschaltkreis 21 empfängt die
berechneten Resultate einer Lenkkraft-Berechnungseinheit 23 und
einer Drehreaktionskraft-Berechnungseinheit 24 und, zur
Berechnung von (Δ-bX) wie in Gleichung (2) unten gezeigt ist,
empfängt er zudem den vorgenannten Steuerungsbetrag bX von der
Lenkungsverlagerungsbetrags-Berechnungseinheit 22 und den
vorgenannten Zielsteuerungsbetrag Δ von der
Zielsteuerungsbetrags-Berechnungseinheit 25. Die Lenkkraft-Be
rechnungseinheit 23 berechnet die Lenkkraft T, die auf die
Lenkwelle 22 ausgeübt wird, auf der Basis des
Erfassungsergebnisses des Lenkkraftsensors 5 und berechnet zudem
einen Steuerungsbetrag aT (worin a ein Koeffizient entsprechend
einem Übersetzungsverhältnis der Lenkkraft ist) zum Drehen der
Lenkwelle 2 in der Richtung der Ausübung der Lenkkraft T.
Die Drehreaktionskraft-Berechnungseinheit 24 berechnet die
Drehreaktionskraft F, die auf die Drehwelle 13 ausgeübt wird,
auf der Basis der Erfassungsergebnisse der
Drehreaktionskraftsensoren 18a, 18b. Der Lenkwellenmotor-Steu
erschaltkreis 21 berechnet einen Drehsteuerungsbetrag Mm des
Lenkwellenmotors 3 gemäß Gleichung (2) unten auf der Basis der
Berechnungsergebnisse der Lenkkraft-Berechnungseinheit 23, der
Drehreaktionskraft-Berechnungseinheit 24, der
Drehverlagerungsbetrags-Berechnungseinheit 22 und der
Zielsteuerungsbetrags-Berechnungseinheit 25 und gibt ein
Lenksteuerungssignal entsprechend dem Drehsteuerungsbetrag Mm an
den Lenkwellenmotor 3 aus.
Mm = Gm × (aT-F) + Cm3 × (Δ-bX) + Cm4 × d/dt (Δ-bX) (2)
In Gleichung (2) sind Gm, Cm3 und Cm4 Verstärkungskoeffizienten,
wobei Gm positiv ist und Cm3 und Cm4 negativ sind.
Der Betrieb der mit obigem Aufbau ausgeführten
Lenkungssteuerungsvorrichtung wird nachfolgend schematisch
beschrieben. Es wird angenommen, daß während einer
Geradeausfahrt des Fahrzeugs das Lenkrad 1 derart betätigt wird,
daß es beispielsweise ein Drehmoment im Gegenuhrzeigersinn auf
die Lenkwelle 2 ausübt. Weil der Lenkwellenmotor 3 die Lenkwelle
2 nicht beim Beginn der Drehung des Lenkrads 1 dreht, tritt eine
Torsion in der Lenkwelle 2 auf. Diese Torsion in der Lenkwelle 2
wird von dem Lenkkraftsensor 5 erfaßt und die Lenkkraft-Be
rechnungseinheit 23 berechnet die Lenkkraft T aus diesem
Erfassungsergebnis und gibt den Steuerungsbetrag aT aus, der
durch Multiplikation der Lenkkraft T mit dem Koeffizienten a
erhalten wurde.
Der Lenkwellenmotor-Steuerschaltkreis 21 gibt den
Steterungsbetrag aT aus der Lenkkraft-Berechnungseinheit 23, die
Drehreaktionskraft F aus der Drehreaktionskraft-Be
rechnungseinheit 24, den Zielsteuerungsbetrag Δ aus der
Zielsteuerungsbetrags-Berechnungseinheit 25 und den
Steuerungsbetrag bX aus der Drehverlagerungsbetrags-Be
rechnungseinheit 22 in die obige Gleichung (2) ein, um den
Lenkwellendrehsteuerungsbetrag Mm zu berechnen und gibt ein
diesen darstellendes Lenksteuerungssignal aus. Weil die
Drehreaktionskraft F, der Zielsteuerungsbetrag Δ und der
Steuerungsbetrag bX beim Beginn der Drehung des letzten Betrages
1 alle 0 sind, empfängt der Lenkwellenmotor 3 das
Lenksteuerungssignal Mm = Gm × aT. In Antwort auf dieses
Lenkungssteuerungssignal dreht der Lenkwellenmotor 3 die
Lenkwelle 2 im Gegenuhrzeigersinn.
Diese Drehung bewirkt, daß der Lenkwinkel Θ vom Lenkwinkelsensor
4 der Zielsteuerungsbetrags-Berechnungseinheit 25 zugeführt wird
und die Zielsteuerungsbetrags-Berechnungseinheit 25 berechnet
den Zielsteuerungsbetrag Δ auf der Basis des Lenkwinkels Θ und
gibt das Rechenergebnis an den Drehwellenmotor-Steuerschaltkreis
26 und an den Lenkwellenmotor-Steuerschaltkreis 21 aus. Zu
dieser Zeit gibt, weil der Drehverlagerungsbetrag X der
Drehwelle 13 weiterhin 0 ist, der Drehwellenmotor-Steu
erschaltkreis 26 das Steuerungssignal heraus, das den
Steuerungsverlagerungsbetrag Ms = Gs × Δ, der aus der obigen
Gleichung (1) erhalten wurde, angibt, an den Drehwellenmotor 11
aus, um eine Verlagerung der Drehwelle 13 nach rechts
einzuleiten und um eine Drehung des linken und rechten gelenkten
Rads 14a, 14b nach links einzuleiten.
Weil diese Verlagerung der Drehwelle 13 die Werte des
Drehverlagerungsbetrags X erhöht, nehmen die Werte des
Steuerungsverlagerungsbetrags Ms gemäß der obigen Gleichung (1)
ab. Wenn der zu dem Drehwellenverlagerungsbetrag X proportionale
Steuerungsbetrag bX nahezu gleich dem Zielsteuerungsbetrag Δ
wird, wird die Bewegung der Drehwelle 13 angehalten.
Andererseits empfangen das linke und das rechte gelenkte Rad
14a, 14b eine rechtsgerichtete Drehreaktionskraft von der
Straßenoberfläche, wenn sie nach links gedreht werden. Die
Drehreaktionskraftsensoren 18a, 18b erfassen eine Kraft
entsprechend dieser Drehreaktionskraft und führen die
Erfassungsergebnisse der Drehreaktionskraft-Berechnungseinheit
24 zu. Die Drehreaktionskraft-Berechnungseinheit 24 berechnet
die Drehreaktionskraft F auf der Basis der Signale von den
Drehreaktionskraftsensoren 18a, 18b und gibt sie an den
Lenkwellenmotor-Steuerschaltkreis 21 aus.
Der Lenkwellenmotor-Steuerschaltkreis 21 berechnet den
Drehsteuerungsbetrag Mm der Lenkwelle 2 entsprechend Gleichung
(2) auf der Basis des Steuerungsbetrags aT, der
Drehreaktionskraft F, des Zielsteuerungsbetrags Δ und des
Steuerungsbetrags bX, wie zuvor beschrieben wurde, und gibt das
Antriebssteuerungssignal entsprechend dem
Lenkwellendrehsteuerungsbetrag Mm an den Lenkwellenmotor 3 aus.
Aus dem ersten Term der rechten Seite der Gleichung (2) zeigt
sich, daß eine Zunahme der Drehreaktionskraft F in Folge des
Drehens zu einer Verminderung der Werte des
Lenkwellendrehsteuerungsbetrags Mm führt; wenn die
Drehreaktionskraft F nahezu gleich dem zu der Lenkkraft T
proportionalen Steuerungsbetrag aT wird, hält die Lenkwelle 2 in
einer Drehstellung zu dieser Zeit an. Der zweite und dritte Term
der rechten Seite der gleichen Gleichung dienen zur Bestimmung
einer angemessenen Lenkreaktionskraft während des Lenkbetriebs,
um das unvereinbare Lenkgefühl zu verhindern. Die Wirkung wird
nachfolgend beschrieben.
Wenn der Fahrer das Lenkrad 1 im Gegenuhrzeigersinn weiter
drehen will, wird der Lenkwellenmotor 3 die Lenkwelle 2 im
Gegenuhrzeigersinn drehen und der Drehwellenmotor 11 wird die
gelenkten Räder 14a, 14b nach links drehen. Umgekehrt wird, wenn
der Fahrer in der Lenkkraft nachläßt, der Steuerungsbetrag aT
kleiner werden als die Drehreaktionskraft F und die Werte des
Lenkwellendrehsteuerungsbetrags Mm werden negativ. Dann wird der
Lenkwellenmotor 3 die Lenkwelle 2 im Uhrzeigersinn drehen. Weil
dieses den Zielsteuerungsbetrag Δ vermindert, werden die Werte
des Drehsteuerungsverlagerungsbetrags Ms negativ und der
Drehwellenmotor 11 dreht die gelenkten Räder 14a, 14b nach
rechts.
Obwohl die vorhergehende Beschreibung anhand eines Beispiels
eines Betriebs gegeben wurde, bei dem die Reifen (gelenkte
Räder) von der Geradeausfahrt nach links gedreht wurden, kann
die angemessene Drehung entsprechend der Lenkoperation
gleichermaßen in einem Betrieb ausgeführt werden, in dem die
Reifen aus der Geradeausfahrt nach rechts gedreht werden, indem
der Lenkwellenmotor 3 bzw. der Drehwellenmotor 11 auf der Basis
der Gleichungen (1) und (2) gesteuert werden.
Die Lenkungssteuerung wird wie oben beschrieben ausgeführt. Wenn
das Lenkrad 1 schnell gedreht wird, nimmt der Lenkwinkel Θ, der
durch den Lenkwinkelsensor 4 erfaßt wird, plötzlich zu, wie dies
in Fig. 2A gezeigt ist, und der dazugehörige
Zielsteuerungsbetrag Δ nimmt ebenfalls plötzlich zu. Im
Unterschied dazu hat die Drehreaktionskraft F eine Verzögerung
bei der Zunahme verglichen mit der Zunahme des Lenkwinkels Θ,
wie zuvor beschrieben, und die Lenkkraft T hat ebenfalls eine
Verzögerung bei der Zunahme. Wenn der Drehsteuerungsbetrag Mm
nur aus der Abweichung zwischen der Drehreaktionskraft und der
zu der Lenkkraft proportionalen Kraft bestimmt würde, wie dies
durch Gm × (aT-F) im ersten Term der Gleichung (2) angegeben
ist, würde in diesem Fall die Lenkungsreaktionskraft F1 im
Anfangszustand des Lenkens klein sein und dann mit einer
Verzögerung zunehmen, wie in Fig. 2B gezeigt ist, was zu einem
stark beeinträchtigten Lenkgefühl führt.
Um dieses Phänomen zu kompensieren, wird Cm3 × (Δ-bX) als der
zweite Term zur Gleichung (2) addiert. Die Addition dieses
zweiten Terms führt zur folgenden Wirkung. Wenn der
Drehverlagerungsbetrag (bX) der Drehwelle 13 eine Verzögerung
gegenüber der Zunahme des Zielsteuerungsbetrags Δ im
Anfangszustand des Lenkens hat, wird die Abweichung (Δ-bX)
steil zunehmen, wie dies in Fig. 2C gezeigt ist. Weil der
Verstärkungskoeffizient Cm3 eine negative Konstante ist, wird
die Zunahme der Abweichung (Δ-bX) sich dahingehend auswirken,
den Drehsteuerungsbetrag Mm des Lenkwellenmotors 3 zu vermindern
und die Zunahme des Drehwinkels (Lenkwinkel Θ) des Lenkrads 1 zu
begrenzen, um die Lenkreaktionskraft zu erhöhen. Diese Wirkung
ist im Anfangszustand des Lenkens, in welchem die Abweichung (Δ-bX)
groß ist, besonders ausgeprägt. Die Abweichung (Δ-bX)
nimmt mit Ablauf einer Zeit nach dem Beginn des Lenkens, wie in
Fig. 2C gezeigt ist, allmählich ab, in Folge der Wirkung der
Zunahme von bX. Diese Wirkung verhindert einen steilen Anstieg
der Lenkreaktionskraft in einem späteren Zustand.
Weil die angemessene Lenkreaktionskraft vom Anfangszustand des
Lenkens an das Lenkrad 1 abgegeben werden kann, indem der
Steuerungsbetrag entsprechend der Abweichung zwischen dem
Zielsteuerungsbetrag Δ und dem Drehverlagerungsbetrag bX, die
durch den zweiten Term der rechten Seite der Gleichung (2)
angegeben ist, von dem Steuerungsbetrag gemäß der Abweichung
zwischen der Drehreaktionskraft F und der Kraft aT proportional
zur Lenkkraft, die durch den ersten Term auf der rechten Seite
in Gleichung (2) wie oben beschrieben ausgedrückt ist,
subtrahiert wird, kann die Phasenverschiebung zwischen dem
Lenkbetrag des Lenkrads 1 und der Lenkreaktionskraft, die auf
das Lenkrad 1 ausgeübt wird, eliminiert werden, wodurch das
Lenkgefühl verbessert werden kann.
Zudem ist der dritte Term, der durch (Cm4 × d/dt (Δ-bX))
angegeben ist, zur Gleichung (2) addiert. Die folgende Wirkung
wird durch die Addition des dritten Terms erreicht, der die
Änderungsrate der Abweichung zwischen dem Zielsteuerungsbetrag Δ
und dem Drehverlagerungsbetrag bX ausdrückt. Im Ausgangszustand
des Lenkens läuft der Drehverlagerungsbetrag (bX) der Drehwelle
13 hinter dem Anstieg des Zielsteuerungsbetrags Δ nach, und
somit nimmt die Abweichung (Δ-bX) zu. Weil Cm4 ein negativer
Wert ist, wirken größere Werte der Änderungsrate d/dt (Δ-bX)
dahingehend, den Anstieg des Drehsteuerungsbetrags Mm auf der
Basis des ersten Terms zu verhindern. Dies erhöht die
Lenkreaktionskraft, wodurch eine Verhinderung des Anstiegs des
Drehwinkels (Lenkwinkels Θ) des Lenkrads 1 bewirkt wird. Im
Anfangszustand des Lenkens ist diese Wirkung je stärker um so
schneller die Änderungsrate der Abweichung d/dt (Δ-bX) ist.
Die Änderungsrate der Abweichung d/dt (Δ-bX) nimmt allmählich
mit Zeitablauf nach dem Beginn des Lenkens ab, bedingt durch die
Wirkung der Zunahme von bX. Diese Wirkung verhindert einen
steilen Anstieg der Lenkreaktionskraft in einem späteren
Zustand.
Wenn das Lenkrad 1 losgelassen wird, um in die Neutralstellung
zurückzukehren, wird die Lenkkraft T zu Null. Dann nimmt der
erste Term in Gleichung (2) einen negativen Wert entsprechend
der Größe der Drehreaktionskraft F an. Dann würde sich das
Lenkrad 1 schnell zu dem neutralen Punkt drehen, jedoch dank des
dritten Terms kann eine Kraft zur Verhinderung dieser Bewegung
durch den Lenkwellenmotor 3 erzeugt werden.
Auf diese Weise gestattet die Addition des dritten Terms die
Abgabe einer Lenkreaktionskraft im frühen Zustand vor dem
Anstieg der Abweichung und gestattet die Erzeugung eines
größeren Widerstands gegen schnelle Handhabung des Lenkrads 1,
wodurch das Lenkgefühl weiter verbessert werden kann und ein
Überdrehen oder Überschlagen des Lenkrads 1 verhindert werden
kann.
Der Steuerungsvorgang, der in dem Lenkwellenmotor-Steu
erschaltkreis 21 und dem Drehwellenmotor-Steu
erungsschaltkreis 26 ausgeführt wird, wird nachfolgend
schematisch auf der Basis des Flußdiagramms aus Fig. 3
erläutert. Dieses Flußdiagramm oder Fließbild wird mit dem
Einschalten des Zündschalters gestartet und wird zu jeder
vorgegebenen Zeit ausgeführt (beispielsweise jede oder alle
2 msec.).
Zunächst werden im Schritt 100 (Schritt wird nachfolgend als S
bezeichnet) die Werte für a, b, Gm, Gs, Cm3 und Cm4, die zuvor
in einem ROM (read only memory, Nur-Lese-Speicher) gespeichert
wurden, ausgelesen, wodurch eine Initialisierung ausgeführt
wird. Im nachfolgenden S102 werden jeweils der
Zielsteuerungsbetrag Δ entsprechend dem Lenkwinkel Θ, der
Drehverlagerungsbetrag X entsprechend dem Drehwinkel der
gelenkten Räder 14a, 14b, die Lenkkraft T, die durch die
Lenkkraft-Berechnungseinheit 23 berechnet ist, und die
Drehreaktionskraft F, die durch die Drehreaktionskraft-Be
rechnungseinheit 24 berechnet ist, eingelesen. Im nächsten S
104, wird unter Verwendung der in S102 und zuvor eingelesenen
Werte der Steuerungsverlagerungsbetrag Ms entsprechend der
vorhergehenden Gleichung (1) berechnet. In S106 wird unter
gleichartiger Verwendung der in S102 und zuvor eingelesene
Werte der Drehsteuerungsbetrag Mm entsprechend der
vorhergehenden Gleichung (2) berechnet. Dann wird in S108 das
Drehsteuerungssignal entsprechend dem
Steuerungsverlagerungsbetrag Ms, der das Rechenergebnis in S104
ist, an den Drehwellenmotor 11 ausgegeben und das
Reaktionskraftsteuerungssignal gemäß dem Drehsteuerungsbetrag
Mm, der das Rechenergebnis in S106 ist, wird an den
Lenkwellenmotor 3 ausgegeben.
Der Lenkwellenmotor-Steuerschaltkreis 21 und der
Drehwellenmotor-Steuerschaltkreis 26 führen diesen
Steuerungsvorgang wiederholt zu vorgegebenen Zeitintervallen aus
und bewerkstelligen dadurch die Lenkungssteuerung.
Beim ersten Ausführungsbeispiel, welches zuvor beschrieben
wurde, wurde ein Beispiel gezeigt, in welchem die Steuerung des
Antriebs des Drehwellenmotors 11 ausgeführt wurde, indem der
Ausgang des Drehverlagerungsbetragssensors rückgeführt oder
rückgekoppelt wurde, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht
auf solche Fälle beschränkt, in denen eine solche Regelung
verwendet wird. Beispielsweise ist es denkbar, daß der
Drehwellenmotor 11 ein Schrittmotor ist, wobei ein Drehbetrag
dieses Schrittmotors entsprechend dem Zielsteuerungsbetrag Δ
berechnet wird und die Drehung des Schrittmotors auf einem
Ergebnis dieser Berechnung basierend gesteuert wird. In diesem
Fall ist die Regelung unnötig.
Ein Blockschaltbild der Lenkungssteuerungsvorrichtung gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel ist in Fig. 4 gezeigt. In der
Zeichnung sind die Komponenten, die die gleiche Funktion wie
jene in Fig. 1 haben, mit den gleichen Bezugszeichen versehen
und die Beschreibung davon unterbleibt hier.
In diesem zweiten Ausführungsbeispiel empfängt der
Drehwellenmotor-Steuerschaltkreis 26 die Berechnungsergebnisse
der Drehverlagerungsbetrags-Berechnungseinheit 22 und der
Zielsteuerungsbetrags-Berechnungseinheit 25 und berechnet den
Steuerungsverlagerungsbetrag Ms der Drehwelle 13 gemäß Gleichung
(1) auf dieser Basis, wie im ersten Ausführungsbeispiel.
Der Lenkwellenmotor-Steuerschaltkreis 21 empfängt die
Berechnungsergebnisse der Lenkkraft-Berechnungseinheit 23 und
der Drehreaktionskraft-Berechnungseinheit 24 und empfängt ferner
den Lenkwinkel Θ, der durch den Lenkwinkelsensor 4 erfaßt ist,
was einen Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel darstellt.
Auf der Basis dieser Berechnungsergebnisse der Lenkkraft-Be
rechnungseinheit 23 und der Drehreaktionskraft-Be
rechnungseinheit 24 und dem Erfassungsergebnis des
Lenkwinkelsensors 4 berechnet dieser Lenkwellenmotor-Steu
erschaltkreis 21 den Drehsteuerungsbetrag Mm des
Lenkwellenmotors 3 gemäß Gleichung (3), wie unten, und gibt ein
Lenkungssteuerungssignal entsprechend dem Drehsteuerungsbetrag
Mm an den Lenkwellenmotor 3 aus. In Gleichung (3) sind Gm und
Cm5 Verstärkungskoeffizienten, die Verstärkungen des
Lenkungssteuerungssignals angeben, wobei Gm positiv ist und Cm5
negativ ist.
Mm = Gm × (aT-F) + Cm5 × d/dT (Θ) (3)
Die Wirkung des zweiten Terms auf der rechten Seite in Gleichung
(3) wird nun beschrieben. Wenn das Lenkrad 1 schnell gedreht
wird, nimmt der durch den Lenkwinkelsensor erfaßte Lenkwinkel Θ
augenblicklich zu, wie in der vorgenannten Fig. 2A gezeigt ist,
während die Drehreaktionskraft F eine Verzögerung im Anstieg
verglichen mit dem Anstieg des Lenkwinkels Θ hat, wie zuvor
beschrieben wurde. Wenn der Lenkungssteuerungsbetrag Mm nur
durch den ersten Term bestimmt würde, würde der Steuerungsbetrag
Mm dazu neigen, im Anfangszustand des Steuerns groß zu werden,
und das Lenkgefühl würde leichter als erforderlich, wie im
ersten Ausführungsbeispiel.
Folglich wurde der Term Cm5 × d/dt(Θ), der durch den zweiten
Term auf der rechten Seite wiedergegeben ist, addiert. Dies
erhöht die Lenkwinkelgeschwindigkeit d/dt(Θ) bei schneller
Drehung des Lenkrads 1. Diese Zunahme beschränkt oder verhindert
die Zunahme des Drehsteuerungsbetrags Mm des Lenkwellenmotors 3,
um den Anstieg des Drehwinkels (Lenkwinkel Θ) des Lenkrads 1 zu
verhindern, um somit die Lenkreaktionskraft zu erhöhen. Je
größer die Lenkwinkelgeschwindigkeit d/dt(Θ) ist, um so größer
ist diese Wirkung.
Die Drehwinkelgeschwindigkeit d/dt(Θ) zeigt große Werte im
Ausgangszustand des Lenkens, nimmt aber danach allmählich ab.
Diese Wirkung verhindert einen steilen Anstieg der
Lenkreaktionskraft in dem späteren Zustand.
Die Addition des Terms Cm5 × d/dt(Θ) zur Gleichung (3)
ermöglicht einen schnellen Anstieg der Lenkreaktionskraft,
insbesondere im Bereich kleiner Lenkwinkel, und ermöglicht eine
weitere Verbesserung des Lenkgefühls. Ferner bewegt sich das
Lenkrad 1, wenn das Lenkrad zur Rückkehr in die Neutralstellung
losgelassen wird, infolge der Drehreaktionskraft F schnell auf
die Neutralstellung zu. Die Kraft zur Verhinderung oder
Beschränkung dieser Bewegung kann durch den Lenkwellenmotor 3
erzeugt werden.
Der in dem Lenkwellenmotor-Steuerschaltkreis 21 und dem
Drehwellenmotor-Steuerschaltkreis 26 ausgeführte
Steuerungsvorgang wird schematisch auf der Basis des
Flußdiagramms aus Fig. 5 erläutert. Dieses Flußdiagramm oder
dieser Ablauf wird mit dem Einschalten des Zündschalters
gestartet und wird jeweils zu einer vorbestimmten Zeit
ausgeführt (beispielsweise jede 2 msec.).
Im Schritt 200 werden die Werte für a, b, Gm, Gs und Cm5, die
zuvor in dem ROM (read only memory, Nur-Lese-Speicher)
gespeichert wurden eingelesen, wodurch eine Initialisierung
ausgeführt wird. Im nachfolgenden S202 werden der durch den
Lenkwinkelsensor 4 erfaßte Lenkwinkel Θ, der von der
Zielsteuerungsbetrags-Berechnungseinheit 25 berechnete
Zielsteuerungsbetrag Δ, der Drehverlagerungsbetrag X
entsprechend dem Drehwinkel der gelenkten Räder 14a, 14b, die
durch die Lenkkraft-Berechnungseinheit 23 berechnete Lenkkraft T
und die durch die Drehreaktionskraft-Berechnungseinheit 24
berechnete Drehreaktionskraft F jeweils eingelesen. Im
nachfolgenden S204 wird die Lenkwinkelgeschwindigkeit d/dt(Θ)
auf der Basis des in S202 eingelesenen Lenkwinkels Θ berechnet.
Im nächsten S206 wird der Steuerungsverlagerungsbetrag Ms unter
Verwendung der im S202 und zuvor eingelesenen Werte
entsprechend der vorhergehenden Gleichung (1) berechnet. In S
208 wird unter gleichartiger Verwendung der
Lenkwinkelgeschwindigkeit d/dt(Θ), die in S204 berechnet wurde,
zusätzlich zu den in S202 und zuvor eingelesenen Werten, der
Drehsteuerungsbetrag Mm entsprechend der vorhergehenden
Gleichung (3) berechnet. Dann wird in S210 das
Drehsteuerungssignal entsprechend dem
Steuerungsverlagerungsbetrag Ms, der das Berechnungsergebnis in
S206 ist, an den Drehwellenmotor 11 ausgegeben, und das
Lenkungssteuerungssignal entsprechend dem Drehsteuerungsbetrag
Mm, der das Rechenergebnis in S208 ist, wird an den
Lenkwellenmotor 3 ausgegeben.
Das zweite Ausführungsbeispiel, das zuvor beschrieben wurde, ist
derart ausgelegt, daß die Berechnung der
Lenkwinkelgeschwindigkeit d/dt(Θ), die in dem Lenkwellenmotor-Steu
erschaltkreis 21 ausgeführt wird, auf der Basis des durch
den Lenkwinkelsensor 4 erfaßten Werts des Lenkwinkels Θ
ausgeführt wird, aber es ist ebenfalls denkbar, daß der
Zielsteuerungsbetrag Δ, der in der Zielsteuerungsbetrags-Be
rechnungseinheit 25 berechnet wird, dem Lenkwellenmotor-Steu
erschaltkreis 21 zugeführt wird und daß der Lenkwellenmotor-Steu
erschaltkreis 21 die Lenkwinkelgeschwindigkeit durch d/dt(Δ)
unter Verwendung diese Zielsteuerungsbetrags Δ ausführt. In
diesem Fall ist Gleichung (3) durch die nachfolgende Gleichung
(4) ersetzt.
Mm Gm × (aT-F) + Cm5 × d/dt(Δ) (4)
Wie oben beschrieben wurde, übernimmt die erste
Lenkungssteuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung den
Aufbau zum Ausführen der Steuerung des Antriebs der
Lenkwellenantriebseinrichtung auf der Basis der Lenkkraft, der
Drehreaktionskraft, des Lenkwinkels und des
Drehverlagerungsbetrags, wodurch eine Steuerung des Antriebs der
Lenkwellenantriebseinrichtung ausgeführt werden kann, die nicht
nur auf der Abweichung zwischen der zur Lenkkraft proportionalen
Kraft und der Drehreaktionskraft, sondern zudem auf der
Abweichung zwischen dem Lenkwinkel und dem
Drehverlagerungsbetrag basiert, so daß die optimale
Lenkungsreaktionskraft vom Ausgangszustand des Lenkens erzeugt
werden kann, um dem unpräzisen oder unvereinbaren Lenkgefühl
abzuhelfen, und somit das Lenkgefühl zu verbessern.
Ein andere Lenksteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist derart ausgelegt, daß die Steuerung des Antriebs
der Lenkwellenantriebseinrichtung zudem unter Berücksichtigung
der Änderungsrate der Abweichung zwischen dem Lenkwinkel und dem
Drehverlagerungsbetrag ausgeführt wird, wodurch die
Lenkreaktionskraft in dem frühen Zustand vor dem Anstieg der
Abweichung aufgebracht werden kann, was das Lenkgefühl weiter
verbessern kann und das Überschlagen oder Überdrehen des
Lenkrads verhindert.
Ferner hat eine weitere Lenkungssteuerungsvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung einen Aufbau, mit dem eine Steuerung des
Antriebs der Lenkwellenantriebseinrichtung auf der Basis der
Abweichung zwischen der zur Lenkkraft proportionalen Kraft und
der Drehreaktionskraft und auf der Basis der Änderungsrate des
Lenkwinkels ausgeführt wird, wodurch die Steuerung des Antriebs
der Lenkwellenantriebseinrichtung nicht nur unter
Berücksichtigung der Abweichung zwischen der zur Lenkkraft
proportionalen Kraft und der Drehreaktionskraft, sondern auch
der Lenkwinkelgeschwindigkeit ausgeführt werden kann, wodurch
die Lenkreaktionskraft im Bereich kleiner Lenkwinkel schnell
angehoben werden kann und das unvereinbare, unpräzise Lenkgefühl
aufgehoben werden kann, wodurch das Lenkgefühl verbessert ist.
Die zuvor beschriebene Erfindung kann auf viele Arten variiert
werden. Solche Veränderungen sind nicht als ein Verlassen des
Erfindungsgedankens anzusehen und alle derartigen
Modifikationen, die für den Fachmann offensichtlich wären,
sollen als in den Bereich der nachfolgenden Ansprüche fallend
angesehen werden.
Claims (7)
1. Lenkungssteuerungsvorrichtung mit
einer Lenkwelle (2) auf welche eine Lenkkraft über ein Lenkrad (1) aufgebracht wird;
einer Lenkwinkelerfassungseinrichtung (4) zum Erfassen eines Lenkwinkels (Θ), welcher ein Drehwinkel der Lenkwelle (2) ist;
einer Lenkwellenantriebseinrichtung (3) zum Drehen der Lenkwelle (2);
einer Lenkkrafterfassungseinrichtung (5) zum Erfassen der über das Lenkrad auf die Lenkwelle aufgebrachte Lenkkraft (T);
einer Dreheinrichtung (11, 12, 13, 15a, 15b, 16a, 16b) zum Drehen eines gelenkten Rades (14a, 14b) auf der Basis des Lenkwinkels (Θ), wobei die Dreheinrichtung mechanisch von der Lenkwelle (2) getrennt ist;
einer Drehreaktionskraft-Erfassungseinrichtung (18a, 18b) zum Erfassen einer auf das gelenkte Rad aufgebrachten Drehreaktionskraft (F); und
einer Drehbetragerfassungseinrichtung (17) zum Erfassen eines Drehbetrags des gelenkten Rades;
wobei die Lenkwellenantriebseinrichtung (3) die Lenkwelle (2) unter Berücksichtigung der Lenkkraft (T), der Drehreaktionskraft (F), des Lenkwinkels (Θ) und des Drehbetrags (X) antreibt.
einer Lenkwelle (2) auf welche eine Lenkkraft über ein Lenkrad (1) aufgebracht wird;
einer Lenkwinkelerfassungseinrichtung (4) zum Erfassen eines Lenkwinkels (Θ), welcher ein Drehwinkel der Lenkwelle (2) ist;
einer Lenkwellenantriebseinrichtung (3) zum Drehen der Lenkwelle (2);
einer Lenkkrafterfassungseinrichtung (5) zum Erfassen der über das Lenkrad auf die Lenkwelle aufgebrachte Lenkkraft (T);
einer Dreheinrichtung (11, 12, 13, 15a, 15b, 16a, 16b) zum Drehen eines gelenkten Rades (14a, 14b) auf der Basis des Lenkwinkels (Θ), wobei die Dreheinrichtung mechanisch von der Lenkwelle (2) getrennt ist;
einer Drehreaktionskraft-Erfassungseinrichtung (18a, 18b) zum Erfassen einer auf das gelenkte Rad aufgebrachten Drehreaktionskraft (F); und
einer Drehbetragerfassungseinrichtung (17) zum Erfassen eines Drehbetrags des gelenkten Rades;
wobei die Lenkwellenantriebseinrichtung (3) die Lenkwelle (2) unter Berücksichtigung der Lenkkraft (T), der Drehreaktionskraft (F), des Lenkwinkels (Θ) und des Drehbetrags (X) antreibt.
2. Lenkungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die
Lenkwellenantriebseinrichtung (3) die Lenkwelle (2) auf der
Basis einer zu der Lenkkraft (T) proportionalen Kraft und der
Drehreaktionskraft (F) und einer Abweichung zwischen einem
Zielsteuerungsbetrag (Δ), der auf dem Lenkwinkel (Θ) basiert,
und den Drehbetrag (X) antreibt.
3. Lenkungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die
Lenkwellenantriebseinrichtung (3) die Lenkwelle (2) auf der
Basis eines Steuerungsbetrags antreibt, der durch Subtraktion
eines auf der Abweichung zwischen dem Zielsteuerungsbetrag (Δ),
der auf dem Lenkwinkel (Θ) basiert, und dem Drehbetrag (X)
basierenden Werts von einem Wert auf der Basis der Abweichung
zwischen der zu der Lenkkraft (T) proportionalen Kraft und der
Drehreaktionskraft (F) erhalten ist.
4. Lenkungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die
Lenkwellenantriebseinrichtung (3) die Lenkwelle (2) auf der
Basis einer Abweichung zwischen einer zu der Lenkkraft (T)
proportionalen Kraft und der Drehreaktionskraft (F), einer
Abweichung zwischen einem Zielsteuerungsbetrag (Δ), der auf den
Lenkwinkel (Θ) basiert, und dem Drehbetrag (X) sowie auf einer
Änderungsrate der Abweichung zwischen dem Zielsteuerungsbetrag
(Δ) und dem Drehbetrag (X) antreibt.
5. Lenkungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die
Lenkwellenantriebseinrichtung (3) die Lenkwelle (2) auf der
Basis eines Steuerungsbetrags antreibt, der durch Subtrahieren
eines auf der Abweichung zwischen dem Zielsteuerungsbetrag (Δ),
der auf dem Lenkwinkel (Θ) basiert, und dem Drehbetrag (X)
basierenden Werts und eines auf der Änderungsrate der Abweichung
zwischen dem Zielsteuerungsbetrag (Δ), der auf dem Lenkwinkel
(Θ) basiert, und dem Drehbetrag basierenden Werts von einem
Wert, der auf der Abweichung zwischen der zur Lenkkraft (T)
proportionalen Kraft und der Drehreaktionskraft (F) basiert,
erhalten ist.
6. Lenkungssteuerungsvorrichtung, mit
einer Lenkwelle (2), auf die eine Lenkkraft (T) über ein Lenkrad (1) aufgebracht ist;
einer Lenkwinkelerfassungseinrichtung (4) zum Erfassen eines Lenkwinkels (Θ), der ein Drehwinkel der Lenkwelle (2) ist;
einer Lenkwellenantriebseinrichtung (3) zum Drehen der Lenkwelle (2);
einer Lenkkrafterfassungseinrichtung (5) zum Erfassen der auf die Lenkwelle (2) über das Lenkrad (1) aufgebrachten Lenkkraft (T);
einer Dreheinrichtung (11, 12, 13, 15a, 15b, 16a, 16b) zum Drehen eines gelenkten Rades (14a, 14b) auf der Basis des Lenkwinkels (Θ), wobei die Dreheinrichtung mechanisch von der Lenkwelle (2) getrennt ist; und
einer Drehreaktionskrafterfassungseinrichtung (18a, 18b) zum Erfassen einer auf das gelenkte Rad (14a, 14b) aufgebrachten Drehreaktionskraft (F);
wobei die Lenkwellenantriebseinrichtung (3) die Lenkwelle (2) auf der Basis einer Abweichung zwischen einer zu der Lenkkraft (T) proportionalen Kraft und der Drehreaktionskraft (F) sowie einer Änderungsrate des Lenkwinkels (Θ) antreibt.
einer Lenkwelle (2), auf die eine Lenkkraft (T) über ein Lenkrad (1) aufgebracht ist;
einer Lenkwinkelerfassungseinrichtung (4) zum Erfassen eines Lenkwinkels (Θ), der ein Drehwinkel der Lenkwelle (2) ist;
einer Lenkwellenantriebseinrichtung (3) zum Drehen der Lenkwelle (2);
einer Lenkkrafterfassungseinrichtung (5) zum Erfassen der auf die Lenkwelle (2) über das Lenkrad (1) aufgebrachten Lenkkraft (T);
einer Dreheinrichtung (11, 12, 13, 15a, 15b, 16a, 16b) zum Drehen eines gelenkten Rades (14a, 14b) auf der Basis des Lenkwinkels (Θ), wobei die Dreheinrichtung mechanisch von der Lenkwelle (2) getrennt ist; und
einer Drehreaktionskrafterfassungseinrichtung (18a, 18b) zum Erfassen einer auf das gelenkte Rad (14a, 14b) aufgebrachten Drehreaktionskraft (F);
wobei die Lenkwellenantriebseinrichtung (3) die Lenkwelle (2) auf der Basis einer Abweichung zwischen einer zu der Lenkkraft (T) proportionalen Kraft und der Drehreaktionskraft (F) sowie einer Änderungsrate des Lenkwinkels (Θ) antreibt.
7. Lenkungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die
Lenkwellenantriebseinrichtung (3) die Lenkwelle (2) auf der
Basis eines Steuerungsbetrags antreibt, der durch Subtraktion
eines auf der Änderungsrate des Lenkwinkels (Θ) basierenden
Werts von einem Wert auf der Basis der Abweichung zwischen der
zu der Lenkkraft (T) proportionalen Kraft und der
Drehreaktionskraft (F) erhalten ist.
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