DE19922284B4 - Automatic steering device for a vehicle - Google Patents

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Abstract

Automatische Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug, umfassend:
ein Bewegungsortsetzmittel (23) zum Speichern oder Berechnen einer Ortsbewegung des Fahrzeugs (V) zu einer Zielposition;
ein Stellglied (7) zum Lenken von Rädern (Wf) des Fahrzeugs;
ein Lenkdrehmomenterfassungsmittel (S2) zum Erfassen eines vom Fahrer an ein Lenkrad (1) angelegten Lenkdrehmoments (T1); und
ein Stellglied-Steuer-/Regelmittel (22) zum Steuern/Regeln des Betriebs des Stellglieds (7) auf der Basis der vom Bewegungsortsetzmittel (23) gesetzten Ortsbewegung,
wobei das Stellglied-Steuer-/Regelmittel (22) den Betrieb des Stellglieds (7) derart steuert/regelt, daß das vom Fahrer an das Lenkrad (1) angelegte Lenkdrehmoment (T) ein erstes Lenkdrehmoment (T1) nicht überschreitet,
dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied-Steuer-/Regelmittel (22) den Betrieb des Stellglieds (7) auf der Basis der Ortsbewegung unterbricht, wenn das vom Fahrer an das Lenkrad (1) angelegte Lenkdrehmoment (T) über eine vorbestimmte Zeitdauer (ts) ein zweites Lenkdrehmoment (T2) überschreitet, das kleiner ist als das erste Lenkdrehmoment (T1).Automatic steering apparatus for a vehicle, comprising:
a motion sharing means (23) for storing or calculating a positional movement of the vehicle (V) to a target position;
an actuator (7) for steering wheels (Wf) of the vehicle;
a steering torque detecting means (S 2 ) for detecting a steering torque (T 1 ) applied by the driver to a steering wheel ( 1 ); and
an actuator control means (22) for controlling the operation of the actuator (7) on the basis of the movement of the movement set by the movement setting means (23),
the actuator control means (22) controlling the operation of the actuator (7) such that the steering torque (T) applied by the driver to the steering wheel ( 1 ) does not exceed a first steering torque (T 1 ),
characterized in that the actuator control means (22) interrupts the operation of the actuator (7) on the basis of the locomotion when the steering torque (T) applied by the driver to the steering wheel (1) exceeds a predetermined time (ts) exceeds a second steering torque (T 2 ) that is smaller than the first steering torque (T 1 ).

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Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug zum automatischen Einparken des Fahrzeugs, ohne auf eine Lenkbetätigung des Fahrers angewiesen zu sein, nach dem Oberbegriffen des Anspruchs 1.The The invention relates to an automatic steering device for a vehicle for automatically parking the vehicle, without relying on a steering operation of the vehicle Driver to be instructed, according to the preamble of the claim 1.

Automatische Lenkvorrichtungen für Fahrzeuge sind beispielsweise aus den japanischen Patent-Offenlegungsschriften Nr. 3-74256 und 4-55168 bekannt. Diese automatischen Lenkvorrichtungen für Fahrzeuge verwenden ein Stellglied des an sich bekannten elektrischen Servolenksystems und können automatisch rückwärts oder längs einparken durch Ansteuern des Stellglieds auf der Basis einer Beziehung zwischen einem vom Fahrzeug zurückgelegten Weg und einem vorab gespeicherten Lenkwinkel.automatic Steering devices for Vehicles are known, for example, from Japanese Patent Laid-Open Publications Nos. 3-74256 and 4-55168. These automatic steering devices for vehicles use an actuator of the known per se electric power steering system and can automatically backwards or Park longitudinally by driving the actuator based on a relationship between a path traveled by the vehicle and a pre-stored steering angle.

Wenn bei der herkömmlichen Ausführung der Fahrer das Lenkrad betätigt, während der automatische Lenkvorgang gesteuert wird, wird der automatische Lenksteuerbetrieb unterbrochen, wenn festgestellt wird, daß das Lenkdrehmoment ein vorbestimmtes Bezugs-Lenkdrehmoment überschritten hat.If in the conventional Execution of the Driver operates the steering wheel, while the automatic steering process is controlled, the automatic Steering control operation interrupted when it is determined that the steering torque has exceeded a predetermined reference steering torque.

Wenn jedoch die Bewertung nur auf dem Vergleich der Ausgabe eines Lenkdrehmoment-Erfassungsmittels mit dem vorbestimmten Bezugs-Lenkdrehmoment erfolgt, kann durch Rauschen des Lenkdrehmoment-Erfassungsmittels oder durch das Trägheitsdrehmoment des Lenkrads, wenn ein Reifen über einen Stein fährt oder wenn die automatische Lenkung von dem Stellglied durchgeführt wird, die Ausgabe von dem Lenkdrehmoment-Erfassungsmittel das vorbestimmte Bezugs-Lenkdrehmoment vorübergehend überschreiten, und hierbei wird jedesmal der automatische Lenksteuervorgang unterbrochen, was problematisch ist. Wenn zur Vermeidung dieses Problems das vorbestimmte Bezugslenkdrehmoment ziemlich hoch gesetzt wird, stört sich die automatische Lenkung mit der manuellen Lenkung, wodurch nicht nur der Fahrer das Gefühl einer Inkompatibilität bekommt, sondern auch die Möglichkeit besteht, daß der automatische Lenkbetrieb auch dann nicht sofort unterbrochen werden kann, wenn der Fahrer das Lenkrad betätigt, während der automatische Lenkvorgang gesteuert wird.If however, the judgment only on the comparison of the output of a steering torque detecting means with the predetermined reference steering torque can be done by noise of the steering torque detecting means or by the inertia torque of the steering wheel when a tire over driving a stone or when the automatic steering is performed by the actuator, the output from the steering torque detecting means is the predetermined one Transiently exceed reference steering torque and each time the automatic steering control process is interrupted, which is problematic. If, to avoid this problem, the predetermined Reference steering torque is set quite high, bothers the automatic steering with the manual steering, which does not work only the driver feel an incompatibility gets, but also the possibility exists that the automatic steering operation will not be interrupted immediately then can, when the driver operates the steering wheel, during the automatic steering operation is controlled.

Es wurde daher daran gedacht, den automatischen Lenksteuervorgang durch die Bewertung zu unterbrechen, daß manuell gelenkt wurde, wenn über eine vorbestimmte Zeitdauer hinweg ein Lenkdrehmoment erfaßt wird, das größer als das vorbestimmte Bezugslenkdrehmoment ist. Wenn in diesem Fall durch leichte manuelle Lenkbetätigung des Fahrers das Lenkdrehmoment das vorbestimmte Bezugslenkdrehmoment nur leicht überschreitet, wird der automatische Lenksteuervorgang nach der vorbestimmten Zeitdauer unterbrochen, ohne daß der Fahrer ein Gefühl der Inkompatibilität bekommt. Wenn jedoch durch schnelle manuelle Lenkbetätigungen des Fahrers das Lenkdrehmoment das vorbestimmte Bezugslenkdrehmoment stark überschreitet, wird, da der automatische Lenksteuervorgang nicht unterbrochen wird, bis dieser Zustand über die vorbestimmte Zeitdauer fortgedauert hat, das Lenkrad schwergängig, so daß der Fahrer in einigen Fällen das Gefühl einer Inkompatibilität bekommt.It was therefore thought of the automatic steering control process by to break the rating that was steered manually when using a predetermined period of time, a steering torque is detected, the bigger than is the predetermined reference steering torque. If in this case through light manual steering operation of the driver, the steering torque, the predetermined reference steering torque only slightly exceeds becomes the automatic steering control process after the predetermined period of time interrupted without the driver a feeling incompatibility gets. If, however, by fast manual steering operations of the driver, the steering torque, the predetermined reference steering torque greatly exceeds because the automatic steering control process is not interrupted, until this condition is over has persisted the predetermined period of time, the steering wheel stiff, so that the Driver in some cases the feeling an incompatibility gets.

Die DE 196 35 892 A1 offenbart eine automatische Lenkvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The DE 196 35 892 A1 discloses an automatic steering apparatus according to the preamble of claim 1.

Aufgabe der Erfindung ist es daher zu verhindern, daß der Fahrer ein Gefühl von Inkompatibilität bekommt, wenn er während eines automatischen Lenksteuervorgangs selber lenkt.task It is therefore an object of the invention to prevent the driver from feeling incompatible. when he is during an automatic steering control process steers itself.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine automatische Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen.to solution The object is an automatic steering device for a vehicle according to claim 1 proposed.

Falls beispielsweise der Fahrer spontan das Lenkrad betätigt, beim Versuch, ein Hindernis zu vermeiden, während ein automatischer Lenkvorgang durchgeführt wird, wird das Stellglied derart betätigt, daß das Lenkdrehmoment das erste Lenkdrehmoment nicht überschreitet, und daher kann der Fahrer das Hindernis vermeiden, indem er an das Lenkrad eine Kraft anlegt, ohne das Gefühl von Inkompatibilität zu bekommen.If For example, the driver spontaneously actuates the steering wheel when Attempt to avoid an obstacle while performing an automatic steering operation the actuator is actuated such that the steering torque does not exceed the first steering torque, and therefore, the driver can avoid the obstacle by contacting the Steering wheel applies a force without the feeling of incompatibility.

Wenn der Fahrer willkürlich das Lenkrad betätigt, beim Versuch, ein Hindernis zu vermeiden, während der automatische Lenkvorgang durchgeführt wird und das Lenkdrehmoment über eine vorbestimmte Zeitdauer hinweg das zweite Lenkdrehmoment überschreitet, wird der automatische Lenksteuervorgang unterbrochen, wodurch sich das Hindernis sicher vermeiden läßt. Da das zum Unterbrechen des automatischen Lenksteuervorgangs erforderliche zweite Lenkdrehmoment auf einen kleineren Wert als das erste Lenkdrehmoment gesetzt ist, bekommt der Fahrer kein Gefühl von Inkompatibilität. Ferner, auch wenn eine Ausgabe von dem Lenkdrehmomenterfassungsmittel durch Rauschen oder durch das beim Fahren eines Reifens über einen kleinen Stein erzeugte Trägheitsdrehmoment vorübergehend ansteigt, unterbricht das Stellgliedsteuermittel den Steuerbetrieb des Stellglieds auf der Basis der Ortsbewegung nicht, solange nicht ein Zustand, in dem das Lenkdrehmoment das zweite Lenkdrehmoment überschreitet, über eine vorbestimmte Zeitdauer hinweg andauert, so daß nicht die Möglichkeit besteht, daß der automatische Lenksteuervorgang entgegen dem Wunsch des Fahrers unterbrochen wird.When the driver arbitrarily operates the steering wheel while attempting to avoid an obstacle while the automatic steering operation is performed and the steering torque exceeds the second steering torque for a predetermined period of time, the automatic steering control operation is interrupted, whereby the obstacle can be safely avoided. Since the second steering torque required for interrupting the automatic steering control operation is set to a smaller value than the first steering torque, the driver does not get a sense of incompatibility. Further, even if an output from the steering torque detecting means temporarily increases due to noise or inertial torque generated when driving a tire over a small rock, the actuator control means does not interrupt the control operation of the actuator based on the locational movement unless a condition in which the steering torque the second steering torque exceeds, over a predetermined period of time continues so that there is no possibility that the automatic steering control process is interrupted contrary to the driver's request.

Bevorzugt beträgt das erste Lenkdrehmoment 0,3 kgfm, kann jedoch in Abhängigkeit von den konstruktiven Erfordernissen geändert werden.Prefers is the first steering torque 0.3 kgfm, however, depending on be changed by the design requirements.

Bevorzugt beträgt das oben erwähnte zweite Lenkdrehmoment 0,2 kgfm, und die oben erwähnte vorbestimmte Zeitdauer beträgt 0,2 Sekunden, kann jedoch in Abhängigkeit von den konstruktiven Erfordernissen geändert werden.Prefers is the above mentioned second steering torque 0.2 kgfm, and the above-mentioned predetermined time period is 0.2 seconds, but depending on be changed by the design requirements.

Bevorzugt wird die Ortsbewegung des Fahrzeugs als Beziehung zwischen dem Lenkwinkel der Räder und der zurückgelegten Wegstrecke des Fahrzeugs gespeichert oder berechnet.Prefers is the locational motion of the vehicle as a relationship between the steering angle the wheels and the traveled Distance of the vehicle stored or calculated.

Da bei dieser Anordnung die Ortsbewegung des Fahrzeugs als Beziehung zwischen dem Lenkwinkel der Räder und der Ortsbewegung des Fahrzeugs gespeichert oder berechnet wird, kann das Entstehen eines Versatzes der Ortsbewegung aufgrund der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs vermieden werden, während ein automatischer Lenksteuervorgang durchgeführt wird.There in this arrangement, the locomotion of the vehicle as a relationship between the steering angle of the wheels and the local motion of the vehicle is stored or calculated, can the emergence of an offset of the local movement due to Driving speed of the vehicle can be avoided while a automatic steering control process is performed.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.The Invention will now be described with reference to exemplary embodiments to the attached drawings explained.

1 bis 6 zeigen eine erste Ausführung. 1 to 6 show a first embodiment.

1 zeigt schematisch ein Fahrzeug, das mit einer automatischen Lenksteuervorrichtung ausgestattet ist; 1 schematically shows a vehicle equipped with an automatic steering control device;

2A und 2B zeigen schematisch den Betrieb eines Rückwärts-/Linksparkmodus; 2A and 2 B schematically show the operation of a reverse / left parking mode;

3 zeigt schematisch Moduswählschalter und einen automatischen Parkstartschalter; 3 schematically shows Mode selector switch and an automatic parking start switch;

4 zeigt graphisch ein durch Lenkbetrieb erzeugtes Lenkdrehmoment und ein Trägheitsdrehmoment; 4 graphically shows a steering torque generated by steering operation and an inertia torque;

5 zeigt graphisch ein Lenkdrehmoment bei Durchführung einer leichten Lenkbetätigung und 5 Graphically shows a steering torque when performing a light steering operation and

6 zeigt graphisch ein Lenkdrehmoment, wenn durch ein Stellglied eine Drehmomentbeschränkung durchgeführt wird. 6 Graphically shows a steering torque when a torque limiter is performed by an actuator.

Wie in 1 gezeigt, umfaßt das Fahrzeug V zwei Vorderräder Wf, Wf und zwei Hinterräder Wr, Wr. Ein Lenkrad 1 ist mit den Vorderrädern Wf, Wf als Lenkrädern verbunden durch eine Lenkwelle 2, die sich gemeinsam mit dem Lenkrad 1 dreht, ein Ritzel 3, das am Unterende der Lenkwelle 2 vorgesehen sein, eine Zahnstange 4, die mit dem Ritzel 3 kämmt, rechte und linke Spurstangen 5, 5, die an beiden Enden der Zahnstange 4 vorgesehen sind, und mit den Spurstangen 5, 5 verbundenen rechten und linken Achsschenkeln 6, 6. Ein einen Elektromotor aufweisendes Lenkstellglied 7 ist mit der Lenkwelle 2 durch einen Schneckenradmechanismus 8 verbunden, um den Fahrer bei der Betätigung des Lenkrads 1 zu unterstützen oder um die automatische Lenkung durchzuführen, um das Fahrzeug in nachfolgender Weise einzuparken.As in 1 shown, the vehicle V comprises two front wheels Wf, Wf and two rear wheels Wr, Wr. A steering wheel 1 is connected to the front wheels Wf, Wf as steering wheels by a steering shaft 2 that work together with the steering wheel 1 turns, a pinion 3 at the lower end of the steering shaft 2 be provided, a rack 4 that with the pinion 3 meshes, right and left tie rods 5 . 5 at both ends of the rack 4 are provided, and with the tie rods 5 . 5 connected right and left stub axles 6 . 6 , An electric motor exhibiting steering actuator 7 is with the steering shaft 2 by a worm wheel mechanism 8th connected to the driver when operating the steering wheel 1 assist or perform the automatic steering to park the vehicle in the following way.

Eine Lenksteuereinheit 21 umfaßt ein Steuergerät (Stellglied-Steuer-/Regelmittel) 22 und ein Speichermittel (Bewegungsortsetzmittel) 23. Das Steuergerät 22 empfängt ein Signal von einem Lenkwinkelerfassungsmittel S1 zum Erfassen des Lenkwinkels θ der Vorderräder Wf, Wf auf der Basis des Drehwinkels des Lenkrads 1, ein Signal von einem Lenkdrehmomenterfassungsmittel S2 zum Erfassen des Lenkdrehmoments T des Lenkrads 1, Signale von Vorderrad-Drehwinkel-Erfassungsmitteln S3, S3 zum Erfassen der Drehwinkel der rechten und linken Vorderräder Wf, Wf, ein Signal von einem Bremsbetätigungsgrad-Erfassungsmittel S4 zum Erfassen des Betätigungsgrads eines Bremspedals 9, und ein Signal von einem Schaltbereicherfassungsmittel S5 zum Erfassen des durch einen Wählhebel 10 gewählten Schaltbereichs (Bereich "D", Bereich "R", Bereich "N", Bereich "P", etc.).A steering control unit 21 includes a controller (actuator control means) 22 and a storage means (moving means) 23 , The control unit 22 receives a signal from a steering angle detecting means S 1 for detecting the steering angle θ of the front wheels Wf, Wf on the basis of the rotational angle of the steering wheel 1 , a signal from a steering torque detecting means S 2 for detecting the steering torque T of the steering wheel 1 Signals of front wheel rotation angle detecting means S 3 , S 3 for detecting the rotation angle of the right and left front wheels Wf, Wf, a signal from a brake operation degree detecting means S 4 for detecting the operation amount of a brake pedal 9 and a signal from a shift range detecting means S 5 for detecting the shift by a select lever 10 selected switching range (range "D", range "R", range "N", range "P", etc.).

Wie aus 3 zu entnehmen, sind mit dem Steuergerät 22 ein Moduswählschalter S6 und ein automatischer Parkstartschalter S7 verbunden, die beide vom Fahrer zu betätigen sind. Der Moduswählschalter S6 wird beim Wählen einer der vier Parkmodi betätigt, d.h. einem Quer- oder Rückwärts-/Rechtsparkmodus, einem Quer- oder Rückwärts-/Linksparkmodus, einem Längs-/Rechtsparkmodus und einem Längs-/Linksparkmodus, und enthält vier Knöpfe entsprechend diesen Modi. Der automatische Parkstartschalter S7 wird betätigt, um den automatischen Parkvorgang in einem der mit den Moduswählschaltern S6 gewählten Modi zu starten.How out 3 can be seen with the control unit 22 a mode selector switch S 6 and an automatic parking start switch S 7 , both of which are to be operated by the driver. The mode selector switch S 6 is operated upon selecting one of the four parking modes, ie, a lateral or reverse / right parking mode, a lateral or reverse / left parking mode, a left / right parking mode and a left / left parking mode, and includes four buttons corresponding thereto modes. The automatic parking start switch S 7 is operated to start the automatic parking operation in one of the modes selected with the mode selection switches S 6 .

Daten für die vier Parkmodi, d.h. die Beziehungen zwischen den Standardlenkwinkeln θref und der zurückgelegten Wegstrecke X des Fahrzeugs V sind vorab in dem Speichermittel 23 in Form einer Tabelle gespeichert. Die vom Fahrzeug V zurückgelegte Wegstrecke X wird berechnet durch Multiplizieren des bekannten Umfangs des Vorderrads Wf mit dem Drehwinkel des Vorderrads Wf, der von dem Vorderrad-Drehwinkel-Erfassungsmittel S3, S3 erfaßt ist. Ein gewählter hoher Wert, ein gewählter niedriger Wert oder ein Durchschnittswert der Ausgabe des Paars rechter und linker Vorderrad-Drehwinkel-Erfassungsmittel S3, S3 dient zur Berechnung der zurückgelegten Wegstrecke X.Data for the four parking modes, that is, the relationships between the standard steering angles θref and the traveled distance X of the vehicle V are in advance in the storage means 23 stored in the form of a table. The distance X traveled by the vehicle V is calculated by multiplying the known circumference of the front wheel Wf by the rotation angle of the front wheel Wf detected by the front wheel rotation angle detecting means S 3 , S 3 . A selected high value, a selected low value or an average value of the output of the pair right and left front wheel rotation angle detecting means S 3 , S 3 is used to calculate the distance traveled X.

Das Steuergerät 22 steuert den Betrieb des Lenkstellglieds 7 und den Betrieb einer Betriebszustand-Anzeigevorrichtung 11, die einen Flüssigkristallmonitor, einen Lautsprecher, einen Klangsignalgeber, einen Summer o.dgl. enthält, auf der Basis der Signale von den Erfassungsmitteln S1 bis S5 und der Schalter S6, S7 und der in dem Speichermittel 23 gespeicherten Daten für die Parkmodi.The control unit 22 controls the operation of the steering actuator 7 and the operation of an operating state display device 11 a liquid crystal monitor, a speaker, a sound signal generator, a buzzer or the like. contains, on the basis of the signals from the detection means S 1 to S 5 and the switch S 6 , S 7 and in the storage means 23 stored data for the parking modes.

Nachfolgend wird der Betrieb der erfindungsgemäßen Ausführung beschrieben.following the operation of the embodiment according to the invention will be described.

Wenn sich das Fahrzeug in einem Normalzustand befindet, in dem kein automatischer Parkvorgang durchgeführt wird (wenn der Moduswählschalter S6 nicht angeschaltet ist), arbeitet die Lenksteuereinheit 21 als normale Servolenk-Steuereinheit. Insbesondere, wenn der Fahrer das Lenkrad 1 dreht, um eine Kurve zu fahren, erfaßt das Lenkdrehmomenterfassungsmittel S2 das an das Lenkrad 1 angelegte Lenkdrehmoment T, und das Steuergerät 22 steuert den Betrieb des Lenkstellglieds 7 auf der Basis des Lenkdrehmoments T. Im Ergebnis werden beide Vorderräder Wf, Wf durch die Antriebskraft des Lenkstellglieds 7 gelenkt, um die vom Fahrer aufzubringende Lenkkraft zu unterstützen.When the vehicle is in a normal state in which no automatic parking operation is performed (when the mode selection switch S 6 is not turned on), the steering control unit operates 21 as a normal power steering control unit. In particular, if the driver is the steering wheel 1 turns to make a turn, the steering torque detecting means S 2 detects the to the steering wheel 1 applied steering torque T, and the control unit 22 controls the operation of the steering actuator 7 As a result, both front wheels Wf, Wf are driven by the driving force of the steering actuator 7 steered to support the steering effort to be applied by the driver.

Nachfolgend wird eine automatische Parksteuerung anhand des Rückwärts-/Linksparkmodus beschrieben (dem Modus, in dem sich das Fahrzeug V rückwärts in eine Parkposition an der linken Seite des Fahrzeugs V bewegt, so daß es quer zur ursprünglichen Fahrtrichtung steht).following an automatic parking control is described by means of the reverse / left parking mode (the mode in which the vehicle V backwards in a parking position the left side of the vehicle V is moved so that it is transverse to the original Direction of travel is).

Zuerst wird gemäß 2A das Fahrzeug V durch Steuerung des Fahrers selbst nahe an die Garage oder Parklücke herangefahren, in die das Fahrzeug eingeparkt werden soll. Das Fahrzeug V wird an einer Position (Startposition (1)) gestoppt, in der ein vorbestimmter Punkt (z.B. eine an der Türinnenseite oder dem linken Außenspiegel befindliche Markierung) mit der Mittellinie der Garage derart fluchtet, daß die linke Seite der Fahrzeugkarosserie so nahe wie möglich am Eingang der Garage steht. Zum Wählen des automatischen Rückwärts-/Linksparkmodus wird der Moduswählschalter S6 gedrückt, und zum Starten des automatischen Lenksteuerbetriebs wird der automatische Parkstartschalter S7 angeschaltet.First, according to 2A the vehicle V driven by the driver himself close to the garage or parking space in which the vehicle is to be parked. The vehicle V is at a position (start position ( 1 )) in which a predetermined point (eg, a mark on the inside of the door or the left side mirror) is aligned with the centerline of the garage so that the left side of the vehicle body is as close as possible to the entrance of the garage. For selecting the automatic reverse / left parking mode, the mode selection switch S 6 is depressed, and to start the automatic steering control operation, the automatic parking start switch S 7 is turned on.

Während der automatische Lenksteuervorgang durchgeführt wird, zeigt die Betriebszustandanzeigevorrichtung 11 die momentane Position des Fahrzeugs an, das Fahrzeug umgebende Hindernisse, die Zielposition, die erwartete Ortsbewegung des Fahrzeugs von dessen Startposition zur Zielposition, die Umkehrposition, in der die Vorwärtsbewegung in eine Rückwärtsbewegung geändert wird, etc., und übermittelt gleichzeitig dem Fahrer verschiedene Anweisungen oder Warnungen mittels einer Stamme aus dem Lautsprecher sowie durch einen Alarm, etwa zur Betätigung des Wählhebels 10 an der Umkehrposition.While the automatic steering control operation is being performed, the operation state display device is shown 11 the current position of the vehicle, obstacles surrounding the vehicle, the target position, the expected movement of the vehicle from its starting position to the target position, the reversing position in which the forward movement is changed to a backward movement, etc., and at the same time transmits various instructions to the driver or Warnings by means of a trunk from the speaker as well as an alarm, such as the operation of the selector lever 10 at the reversing position.

Die Vorderräder Wf, Wf werden durch den automatischen Lenksteuervorgang automatisch gelenkt, und zwar auf der Basis der Daten für den Rückwärts-/Linksparkmodus, der durch den Moduswählschalter S6 gewählt ist, in dem lediglich der Fahrer den Druck auf das Bremspedal 9 mindert und das Fahrzeug V ohne Betätigung des Lenkrads 1 kriechen läßt. Während das Fahrzeug V vorwärts von der Startposition (1) zu der Umkehrposition (2) fährt, werden die Vorderräder Wf, Wf automatisch nach rechts gelenkt. Während das Fahrzeug V langsam von der Umkehrposition (2) zu der Zielposition (3) fährt, werden die Vorderräder Wf, Wf automatisch nach links gelenkt.The front wheels Wf, Wf are automatically steered by the automatic steering control operation, on the basis of the data for the backward / left mode, which is selected by the mode selecting switch S 6, in which only the driver's pressure on the brake pedal 9 reduces and the vehicle V without operating the steering wheel 1 crawl. While the vehicle V is moving forward from the starting position ( 1 ) to the reversing position ( 2 ), the front wheels Wf, Wf are automatically steered to the right. While the vehicle V slowly from the reversing position ( 2 ) to the target position ( 3 ), the front wheels Wf, Wf are automatically steered to the left.

Wie aus 2B ersichtlich, berechnet das Steuergerät 22 bei der Durchführung des automatischen Lenkvorgangs die Differenz E = (θref – θ) auf der Basis des aus dem Speichermittel 23 ausgelesenen Standardlenkwinkels θref des Rückwärts-/Linksparkmodus und des von dem Lenkwinkelerfassungsmittel S1 eingegebenen Lenkwinkels θ und steuert/regelt den Betrieb des Lenkstellglieds 7 derart, daß die Differenz E O wird. Hierbei sind die Daten für den Standardlenkwinkel θref derart gesetzt, daß sie der zurückgelegten Wegstrecke X des Fahrzeugs V entsprechen, und daher bewegt sich das Fahrzeug V immer gemäß der vorgenannten Ortsbewegung, obwohl bei Kriechfahrt die Fahrgeschwindigkeit in wenig schwanken kann.How out 2 B can be seen calculated by the control unit 22 in performing the automatic steering operation, the difference E = (θref-θ) based on that from the memory means 23 read out standard steering angle θref of the reverse / left parking mode and of the steering angle detection means S 1 input steering angle θ and controls the operation of the steering actuator 7 such that the difference becomes EO. Here, the data for the standard steering angle θref are set to correspond to the traveled distance X of the vehicle V, and therefore, the vehicle V always moves in accordance with the above-mentioned locomotion, although in crawl speed, the vehicle speed may fluctuate little.

Der automatische Lenksteuervorgang wird durchgeführt, während der Fahrer das Bremspedal 9 niederdrückt und das Fahrzeug kriecht. Falls der Fahrer ein Hindernis bemerkt, kann der Fahrer das Bremspedal 9 schnell niederdrücken und das Fahrzeug V stoppen.The automatic steering control operation is performed while the driver depresses the brake pedal 9 depresses and crawls the vehicle. If the driver notices an obstacle, the driver can depress the brake pedal 9 depress quickly and stop the vehicle V.

Der automatische Lenksteuervorgang wird aufgehoben, wenn der Fahrer den Moduswählschalter S6 ausschaltet, wenn der Fahrer den Fuß vom Bremspedal 9 löst oder wenn der Fahrer das Lenkrad 1 betätigt, und dann wird die normale Sevolenksteuerung wieder aufgenommen.The automatic steering control operation is canceled when the driver turns off the mode selection switch S 6 when the driver releases the foot from the brake pedal 9 triggers or when the driver turns the steering wheel 1 pressed, and then the normal Sevolenksteuerung is resumed.

Nun wird die Situation beschrieben, wenn der Fahrer das Lenkrad 1 betätigt, um den automatischen Lenksteuervorgang zu unterbrechen. Wenn der Fahrer während des automatischen Lenksteuervorgangs ein Hindernis bemerkt oder wenn der Fahrer den Fahrkurs ändern möchte, kann er das Lenkrad 1 betätigen. Das Lenkdrehmomenterfassungsmittel S2 erfaßt dann das durch die Lenkbetätigung des Fahrers erzeugte Lenkdrehmoment T und infolgedessen unterbricht das Steuergerät 22 den automatischen Lenksteuervorgang. Dies vermeidet eine Störung zwischen der automatischen Lenkung und der durch Fahrerbetätigung erzeugten Lenkung, so daß das Hindernis schnell vermieden werden kann. Ferner ist keine besondere Schalterbedienung erforderlich, um den automatischen Lenksteuervorgang zu unterbrechen, was die Bedienung vereinfacht.Now the situation is described when the driver turns the steering wheel 1 pressed to interrupt the automatic steering control process. If the driver notices an obstacle during the automatic steering control process or if the driver wants to change the driving course, he can turn the steering wheel 1 actuate. The steering torque detection means S 2 then detects the steering torque generated by the driver's steering operation T and consequently interrupts the control unit 22 the automatic steering control process. This avoids interference between the automatic steering and the steering generated by driver operation, so that the obstacle can be avoided quickly. Further, no special switch operation is required to interrupt the automatic steering control operation, which simplifies the operation.

Die Ausgabe von dem Lenkdrehmomenterfassungsmittel S2 bezeichnet nicht immer das durch Lenkbetätigung des Fahrers erzeugte Lenkdrehmoment T. Es gibt Fälle, in denen die Ausgabe von dem Lenkdrehmomenterfassungsmittel S2 plötzlich zunimmt, und zwar aufgrund von Rauschen oder durch Erfassung eines Pseudo-Lenkdrehmoments T (nachfolgend "Trägheitsdrehmoment" genannt) durch die Trägheit des Lenkrads 1, wenn ein Stoß von einem über einen kleinen Stein oder einen Randstein fahrenden Reifen auf die Lenkwelle 2 übertragen wird, wenn die Drehung des Lenkrads 1 plötzlich durch den Endanschlag der Zahnstange 4 gestoppt wird oder wenn das Lenkstellglied 7 betätigt wird. Daher ist zu unterscheiden zwischen dem durch Lenkbetätigung des Fahrers erzeugten Lenkdrehmoment T und dem durch die anderen Faktoren erzeugten Lenkdrehmoment T, um hierdurch sicherzustellen, daß der automatische Lenksteuervorgang nur dann unterbrochen wird, wenn das durch Lenkbetätigung des Fahrers erzeugte Lenkdrehmoment T erfaßt wird.The output from the steering torque detecting means S 2 does not always indicate the steering torque T generated by steering operation of the driver. There are cases where the output from the steering torque detecting means S 2 suddenly increases due to noise or by detecting a pseudo-steering torque T (hereinafter Called "inertia torque") by the inertia of the steering wheel 1 when a shock from a tire driving over a small stone or a curb on the steering shaft 2 is transmitted when the rotation of the steering wheel 1 suddenly through the end stop of the rack 4 is stopped or when the steering actuator 7 is pressed. Therefore, a distinction is made between the steering torque T generated by steering operation of the driver and the steering torque T generated by the other factors to thereby ensure that the automatic steering control operation is interrupted only when the steering torque T generated by steering operation of the driver is detected.

Wie in 4 mit der durchgehenden Linie gezeigt, verläuft allgemein die Ausgabe von dem Lenkdrehmomenterfassungsmittel S2 entsprechend der Eingabe von der Lenkbetätigung des Fahrers in Stufen. Wie andererseits in 4 mit der unterbrochenen Linie gezeigt, hat die Ausgabe von dem Lenkdrehmomenterfassungsmittel S2, die dem Trägheitsdrehmoment durch den Stoß, wenn ein Reifen über einen kleinen Stein oder einen Randstein fährt, oder durch den Stoß, wenn die Drehung des Lenkrads 1 durch den Endanschlag der Zahnstange 4 plötzlich gestoppt wird, die Form eines Impulses. Wenn daher gewertet wird, daß eine Lenkbetätigung durch den Fahrer erfolgt ist, wenn ein Lenkdrehmoment T, das größer als das zweite Lenkdrehmoment T2 (z.B. 0,2 kgfm) ist, über eine vorbestimmte Zeitdauer ts (z.B. 0,2 Sekunden) erfaßt wird, ist es möglich, zwischen der Lenkbetätigung des Fahrers und des Trägheitsdrehmoments zu differenzieren.As in 4 shown by the solid line, generally, the output of the steering torque detecting means S 2 according to the input of the steering operation of the driver in stages. How else in 4 Shown with the broken line, the output from the steering torque detecting means S 2 , the inertia torque by the impact, when a tire over a small stone or curb moves, or by the shock, when the rotation of the steering wheel 1 through the end stop of the rack 4 suddenly stopped, the shape of a pulse. Therefore, when it is judged that a steering operation has been performed by the driver when a steering torque T greater than the second steering torque T 2 (eg, 0.2 kgfm) is detected for a predetermined time ts (eg, 0.2 seconds) , it is possible to differentiate between the driver's steering operation and the inertia torque.

Wenn gemäß 5 ein Lenkdrehmoment T, das das zweite Lenkdrehmoment T2 ein wenig überschreitet, über die vorbestimmte Zeitdauer ts durch Lenkbetätigung des Fahrers eingegeben wird, kann der automatische Lenksteuervorgang unterbrochen werden, ohne daß der Fahrer das Gefühl von Inkompatibilität hat. Wenn jedoch der Fahrer ein Lenkdrehmoment T eingibt, das das zweite Lenkdrehmoment T2 stark überschreitet, wie in 4 mit durchgehender Linie gezeigt, muß dieses hohe Lenkdrehmoment T über die vorbestimmte Zeitdauer ts eingegeben werden, damit der automatische Lenksteuervorgang unterbrochen wird, so daß der Fahrer das Gefühl von Inkompatibilität bekommt.If according to 5 That is, when a steering torque T that slightly exceeds the second steering torque T 2 is input through the driver's steering operation over the predetermined time ts, the automatic steering control operation may be interrupted without the driver feeling incompatible. However, when the driver inputs a steering torque T that greatly exceeds the second steering torque T 2 , as in FIG 4 shown with a solid line, this high steering torque T must be entered over the predetermined period of time ts, so that the automatic steering control process is interrupted, so that the driver gets the feeling of incompatibility.

Wenn daher in der vorliegenden Ausführung gemäß 6 der Fahrer das Lenkrad 1 während eines automatischen Lenksteuervorgangs willkürlich betätigt und das von dem Lenkdrehmomenterfassungsmittel S2 erfaßte Lenkdrehmoment T das erste Lenkdrehmoment T1 (z.B. 0,3 kgfm) erreicht, das größer als das zweite Lenkdrehmoment T2 ist, beginnt das Lenkstellglied 7 zu arbeiten und unterstützt die Lenkbetätigung des Fahrers derart, daß das Drehmoment T das erste Lenkdrehmoment T1 nicht überschreitet. Wenn ein Lenkdrehmoment T, das größer ist als das zweite Lenkdrehmoment T2, über die vorbestimmte Zeitdauer ts hinweg erfaßt wird, wird gewertet, daß eine Lenkbetätigung durch den Fahrer erfolgt ist und somit der automatische Lenksteuervorgang unterbrochen wird.Therefore, in the present embodiment, according to 6 the driver the steering wheel 1 is arbitrarily operated during an automatic steering control operation, and the steering torque T detected by the steering torque detecting means S 2 reaches the first steering torque T 1 (eg, 0.3 kgfm) greater than the second steering torque T 2 , the steering actuator starts 7 to work and supports the steering operation of the driver such that the torque T does not exceed the first steering torque T 1 . When a steering torque T larger than the second steering torque T 2 is detected over the predetermined time ts, it is judged that a steering operation has been performed by the driver and thus the automatic steering control operation is interrupted.

Auch wenn somit der Fahrer das Lenkrad 1 im Notfall schnell betätigt, während der automatische Lenkvorgang gesteuert wird, wird durch die Unterstützung des Lenkstellglieds 7 das Lenkdrehmoment T derart gesteuert, daß es das erste Lenkdrehmoment T, nicht überschreitet, und somit kann ein Zustand vermieden werden, in dem das Lenkrad 1 ab normal schwergängig wird (d.h. ein Zustand, in dem die Servolenkfunktion nicht durchgeführt wird), so daß der Fahrer vor dem Gefühl von Unkompatibilität bewahrt wird. Wenn ferner das Lenkdrehmoment T das zweite Lenkdrehmoment T2 über die vorbestimmte Zeitdauer ts fortdauernd überschreitet, wird der automatische Lenksteuervorgang unterbrochen, und daher kann der Fahrer nach eigenem Willen lenken, so daß er Hindernisse zuverlässig vermeiden kann.So even if the driver is the steering wheel 1 Quickly operated in an emergency, while the automatic steering operation is controlled, is assisted by the steering actuator 7 the steering torque T is controlled so as not to exceed the first steering torque T, and thus a state in which the steering wheel 1 becomes normally stiff (ie, a state in which the power steering function is not performed), so that the driver is saved from the feeling of incompatibility. Further, when the steering torque T continuously exceeds the second steering torque T 2 over the predetermined time ts, the automatic steering control operation is interrupted, and therefore the driver can steer at will, so that he can reliably avoid obstacles.

Obwohl in der Ausführung die Ortsbewegung des Fahrzeugs V zur Zielposition vorab in der Speichereinheit 23 gespeichert wurde, ist es auch möglich, die erwähnte Ortsbewegung auf der Basis der Momentanposition des Fahrzeugs V und der Zielposition zu berechnen.Although in the embodiment, the movement of the vehicle V to the target position is in advance in the storage unit 23 is stored, it is also possible to calculate the mentioned locomotion on the basis of the current position of the vehicle V and the target position.

Wenn in einer erfindungsgemäßen automatischen Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug ein Fahrer ein Hindernis bemerkt und das Lenkrad betätigt, während das Fahrzeug automatisch gelenkt wird und das Lenkdrehmoment T ein erstes Lenkdrehmoment T1 (z.B. 0,3 kgfm) überschreitet, erzeugt ein Lenkstellglied eine Kraftunterstützung, so daß das Lenkdrehmoment T das erste Lenkdrehmoment T1 nicht überschreitet, wodurch der Fahrer kein Gefühl von Inkompatibilität bekommt. Wenn ein Zustand, in dem das Lenkrad ein zweites Lenkdrehmoment T2 (z.B. 0,2 kgfm), das kleiner ist als das erste Lenkdrehmoment T1 überschreitet, für eine vorbestimmte Zeitdauer (z.B. 0,2 Sekunden) fortdauert, wird gewertet, daß der Fahrer willkürlich das Lenkrad gedreht hat, und der automatische Lenksteuervorgang wird unterbrochen.In an automatic steering apparatus for a vehicle according to the invention, when a driver detects an obstacle and operates the steering wheel while the vehicle is being steered automatically and the steering torque T exceeds a first steering torque T 1 (eg, 0.3 kgfm), a steering actuator generates power assistance, so That the steering torque T does not exceed the first steering torque T 1 , whereby the driver no sense of incom patibility gets. If a state in which the steering wheel exceeds a second steering torque T 2 (eg, 0.2 kgfm) smaller than the first steering torque T 1 for a predetermined period of time (eg, 0.2 second), it is judged that the Driver has arbitrarily turned the steering wheel, and the automatic steering control process is interrupted.

Claims (2)

Automatische Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug, umfassend: ein Bewegungsortsetzmittel (23) zum Speichern oder Berechnen einer Ortsbewegung des Fahrzeugs (V) zu einer Zielposition; ein Stellglied (7) zum Lenken von Rädern (Wf) des Fahrzeugs; ein Lenkdrehmomenterfassungsmittel (S2) zum Erfassen eines vom Fahrer an ein Lenkrad (1) angelegten Lenkdrehmoments (T1); und ein Stellglied-Steuer-/Regelmittel (22) zum Steuern/Regeln des Betriebs des Stellglieds (7) auf der Basis der vom Bewegungsortsetzmittel (23) gesetzten Ortsbewegung, wobei das Stellglied-Steuer-/Regelmittel (22) den Betrieb des Stellglieds (7) derart steuert/regelt, daß das vom Fahrer an das Lenkrad (1) angelegte Lenkdrehmoment (T) ein erstes Lenkdrehmoment (T1) nicht überschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied-Steuer-/Regelmittel (22) den Betrieb des Stellglieds (7) auf der Basis der Ortsbewegung unterbricht, wenn das vom Fahrer an das Lenkrad (1) angelegte Lenkdrehmoment (T) über eine vorbestimmte Zeitdauer (ts) ein zweites Lenkdrehmoment (T2) überschreitet, das kleiner ist als das erste Lenkdrehmoment (T1).An automatic steering apparatus for a vehicle, comprising: a motion sensing means (10); 23 ) for storing or calculating a movement of the vehicle (V) to a target position; an actuator ( 7 ) for steering wheels (Wf) of the vehicle; a steering torque detecting means (S 2 ) for detecting a signal transmitted from the driver to a steering wheel ( 1 ) applied steering torque (T 1 ); and an actuator control means ( 22 ) for controlling the operation of the actuator ( 7 ) on the basis of the 23 ), wherein the actuator control means ( 22 ) the operation of the actuator ( 7 ) controls / regulates that from the driver to the steering wheel ( 1 ) applied steering torque (T) does not exceed a first steering torque (T 1 ), characterized in that the actuator control means ( 22 ) the operation of the actuator ( 7 ) on the basis of the local movement, when the driver to the steering wheel ( 1 ) applied steering torque (T) over a predetermined period of time (ts) exceeds a second steering torque (T 2 ), which is smaller than the first steering torque (T 1 ). Automatische Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ortsbewegung des Fahrzeugs (V) als Beziehung zwischen Lenkwinkel (Θ) der Räder (Wf) und der zurückgelegten Wegstrecke (X) des Fahrzeugs (V) gespeichert oder berechnet wird.Automatic steering device according to claim 1, characterized characterized in that Local movement of the vehicle (V) as a relationship between steering angle (Θ) the Wheels (Wf) and the traveled Distance (X) of the vehicle (V) is stored or calculated.
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