DE19943410A1

DE19943410A1 - Lenksteuersystem für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE19943410A1
Application number: DE19943410A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Kawagoe; Shinnosuke Ishida
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1998-09-11
Filing date: 1999-09-10
Publication date: 2000-05-11
Anticipated expiration: 2019-09-11
Also published as: US6212453B1; DE19943410B4

Abstract

Ein System zur Lenksteuerung eines Fahrzeugs umfaßt einen Elektromotor, der zur Servolenkmomentunterstützungssteuerung verwendet wird. Bei diesem System wird ein der Fahrbahnhaltung dienendes Lenkunterstützungsmoment (TLK), welches bewirkt, daß das Fahrzeug längs der Mitte einer vor dem Fahrzeug liegenden Straße fährt, berechnet, während gleichzeitig ein Servolenkunterstützungsmoment (TPS) berechnet wird, welches den Fahrer beim Lenken unterstützt. Sodann werden auf Grundlage eines erfaßten Lenkmoments (Ðh) Verhältnisse (RTO1, RTO2) berechnet. Die Unterstützungsmomente (TLK, TPS) werden durch Multiplikation mit diesen Verhältnissen (RTO1, RTO2) korrigiert und sodann miteinander addiert, um ein endgültiges Unterstützungsmoment zu bestimmen. Auf Grundlage dieses endgültigen Unterstützungsmoments wird ein dem Elektromotor zuzuführender Motorstrom ermittelt. Hierdurch kann wirksam verhindert werden, daß die beiden Arten der Steuerung sich gegenseitig stören, so daß die fahrerseitige Wahrnehmung des Lenkverhaltens des Fahrzeugs nich ungünstig beeinträchtigt wird. Auf Grundlage einer erfaßten Lenkmomentänderung und einer erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit können zusätzliche Korrekturverhältnisse ermittelt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lenksteuersystem für ein Fahrzeug.

Von der Anmelderin stammende Hinweise im Stand der Technik, ein schließlich derjenigen, die durch die japanischen offengelegten Patentan meldungen Nr. Hei 5(1993)-197423 und Hei 9(1997)-221054 publik gemacht wurden, zeigen Technologien für Fahrzeuglenksteuersysteme, die eine Lenkwinkelunterstützung vorsehen, um das Fahrzeug auf einem gewünschten Kurs längs einer Fahrbahn einer Straße zu halten. Indem sie eine feine Lenkunterstützung bereitstellen und dabei verhindern, daß das Fahrzeug von der Bahn abkommt, verringern diese Technologien stark den Druck auf den Fahrer, der insbesondere bei langen Hochgeschwindig keitsfahrten auf einer Autobahn o. dgl. dazu tendiert, größer zu werden. Im Hinblick auf das gegenseitige Zusammenwirken oder Beeinflussen dieser Art von Lenkunterstützungssteuerung mit den fahrerseitigen Lenkaktivitäten sollte die Steuerung vorzugsweise so bewirkt werden, daß eine Unterstützung über das Moment (die Lenkkraft) anstatt über den Lenkwinkel gegeben wird. Wenn jedoch eine derartige die Fahrbahn haltende Lenkmomentunterstützungssteuerung mittels eines Aktuators, etwa eines Elektromotors, eines herkömmlichen Servolenkmomentunter stützungssteuersystems durchgeführt wird, nämlich derart, daß sowohl die bahnhaltende Lenkmomentunterstützungssteuerung als auch die Servolenkmomentunterstützungssteuerung mit Hilfe desselben Aktuators durchgeführt werden, kann der Fall auftreten, daß sich diese beiden Arten von Steuerung gegenseitig stören und hierdurch die fahrerseitige Wahrnehmung der Lenkantwort des Fahrzeugs beeinträchtigt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Lenksteuersystem für ein Fahr zeug bereitzustellen, das eine bahnhaltende Lenkmomentunterstützungs steuerung mit Hilfe eines Aktuators, etwa eines Elektromotors, eines herkömmlichen Servolenkmomentunterstützungssteuersystems durch führt, nämlich derart, daß sowohl die bahnhaltende Lenkmomentunter stützungssteuerung als auch die Servolenkmomentunterstützungssteue rung mit Hilfe desselben Aktuators durchgeführt werden, und das dabei wirksam verhindert, daß sich diese beiden Arten der Steuerung gegen seitig stören, um so die fahrerseitige Wahrnehmung der Lenkantwort des Fahrzeugs nicht nachteilig zu beeinflussen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein System zur Lenk steuerung eines Fahrzeugs vorgesehen, umfassend einen Aktuator, welcher angetriebene Räder des Fahrzeugs lenkt, eine erste Unterstüt zungsmomentberechnungseinrichtung zur Berechnung eines ersten Unterstützungsmoments, um zu bewirken, daß das Fahrzeug längs einer Bezugslinie auf einer vor dem Fahrzeug liegenden Straße fährt, eine Lenkmomenterfassungseinrichtung zur Erfassung eines von einem Fahrer des Fahrzeugs eingegebenen Lenkmoments, eine zweite Unterstützungs momentberechnungseinrichtung zur Berechnung eines zweiten Unterstüt zungsmoments, um den Fahrer beim Lenken des Fahrzeugs nach Maß gabe einer vorbestimmten Charakteristik auf Grundlage des erfaßten Lenkwinkels zu unterstützen, und eine Manipulationsvariablenberech nungseinrichtung zur Berechnung einer dem Aktuator zuzuführenden Manipulationsvariable auf Grundlage des berechneten ersten und zweiten Unterstützungsmoments, dadurch gekennzeichnet, daß das System eine Unterstützungsmomentkorrektureinrichtung zur Korrektur des berech neten ersten und zweiten Unterstützungsmoments auf Grundlage zumin dest des erfaßten Lenkmoments umfaßt, wobei die Manipulationsvaria blenberechnungseinrichtung die Manipulationsvariable auf Grundlage des korrigierten ersten und zweiten Unterstützungsmoments berechnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 schematisch den Gesamtaufbau eines erfindungsgemäßen Fahrzeuglenksteuersystems,

Fig. 2 den Aufbau eines in Fig. 1 dargestellten Lenkmechanis mus,

Fig. 3 ein Blockdiagramm, das funktionell die Arbeitsweise einer SAS-ECU und einer EPS-ECU, die in Fig. 2 dargestellt sind, bei einem früher von der Anmelderin vorgeschlagenen Fahrzeuglenksteuersystem zeigt,

Fig. 4 ein die Funktionsweise der in Fig. 3 dargestellten SAS- ECU erläuterndes Koordinatensystem, dessen Ursprung auf das Fahrzeug gelegt ist,

Fig. 5 eine Graphik, die die Kennlinie eines Lenkunterstützungs moments zeigt, welches von der SAS-ECU oder der EPS-ECU bestimmt wird, die in Fig. 3 dargestellt sind,

Fig. 6 eine Ansicht ähnlich Fig. 3, die aber die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Lenksteuersystems zeigt,

Fig. 7 ein Blockdiagramm, das einen Teil einer in Fig. 6 darge stellten Unterstützungsmomentkorrektur im Detail zeigt,

Fig. 8 eine Ansicht ähnlich Fig. 5, die aber die Kennlinie eines Lenkunterstützungsmoments zeigt, das durch die SAS-ECU oder die EPS- ECU bestimmt wird, welche in Fig. 6 dargestellt sind,

Fig. 9 eine Ansicht ähnlich Fig. 7, die aber die Arbeitsweise eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Fahrzeug lenksteuersystems zeigt,

Fig. 10 eine Ansicht ähnlich Fig. 7, die aber die Arbeitsweise eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Fahrzeuglenk steuersystems zeigt,

Fig. 11 eine Ansicht ähnlich Fig. 7, die aber die Arbeitsweise eines vierten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Fahrzeuglenk steuersystems zeigt, und

Fig. 12 ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines in Fig. 11 dargestellten Stromdeterminators im Detail zeigt.

Es wird nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeuglenksteuersystems. Fig. 2 ist eine erläuternde Ansicht dieses Systems mit besonderer Konzentration auf den Lenkmechanismus. Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, ist ein am Fahrersitz 12 eines Fahrzeugs 10 befindliches Lenkrad 14 mit einer Lenkwelle 16 verbunden, die ihrerseits über Universalgelenke 18, 20 mit einer Verbindungswelle 22 verbunden ist. Die Verbindungswelle 22 ist mit einem Ritzel 26 eines Zahnstangen- Lenkgetriebes 24 verbunden. Das Ritzel 26 steht in Eingriff mit einer Zahnstange 28. Eine vom Fahrer in das Lenkrad 14 eingegebene Drehbe wegung gelangt zum Ritzel 26 und wird in eine lineare Bewegung der Zahnstange 28 umgesetzt. Diese Linearbewegung setzt sich über Spur stangen 30 an den gegenüberliegenden Enden einer Vorderachse fort, um zwei Vorderräder (gelenkte Räder) 32 in der gewünschten Richtung um zugehörige Achsschenkelbolzen (nicht gezeigt) zu drehen.

Koaxial zur Zahnstange 28 sind ein Elektromotor 38 und ein Kugel schraubmechanismus 40 angeordnet. Die Ausgabe des Motors 38 wird durch den Kugelschraubmechanismus 40 in eine lineare Bewegung der Zahnstange 28 umgesetzt, um so die Zahnstange 28 in einer Richtung zu bewegen, in der die vom Fahrer über das Lenkrad 14 eingegebene Lenkkraft (Lenkmoment) verringert oder unterstützt wird.

Ein im Bereich des Zahnstangen-Lenkgetriebes 24 angeordneter Drehmo mentsensor 42 gibt ein Signal aus, das die Richtung und die Größe der vom Fahrer eingegebenen Lenkkraft (Lenkmoment) angibt. Ein im Bereich der Lenkwelle 16 angeordneter Lenkwinkelsensor 44 gibt ein Signal aus, das die Richtung und die Größe des vom Fahrer eingegebenen Lenkwin kels angibt. Der Lenkwinkelsensor 44 ist ein Drehcodierer o. dgl.

Raddrehzahlsensoren 46, die im Bereich jedes der Vorderräder 32 an geordnet sind, und Raddrehzahlsensoren 50 (siehe Fig. 1; nur einer gezeigt), die im Bereich jedes zweier Hinterräder 48 (nur eines gezeigt) angeordnet sind, geben Signale nach jedem vorbestimmten Drehwinkel der zugehörigen Vorder- bzw. Hinterräder aus. Die Raddrehzahlsensoren 46 und 50 sind magnetische Aufnehmer o. dgl. Die Vorderräder 32 sind angetriebene Räder, die von einem im Vorderbereich des Fahrzeugs 10 angebrachten Motor (nicht gezeigt) angetrieben werden. Die Hinterräder 48 sind freilaufend.

Ein Fahrzeughöhensensor 52 ist im Bereich eines Aufhängungsmecha nismus (nicht gezeigt) jedes Vorderrads 32 angeordnet. Ein Fahrzeug höhensensor 54 ist im Bereich eines Aufhängungsmechanismus (nicht gezeigt) jedes Hinterrads 48 angeordnet. Auf Grundlage des Hubs (der Verlagerung) des zugehörigen Aufhängungsmechanismus gibt jeder Höhensensor ein Signal aus, das die Höhe des Fahrzeugs 10 am Sensor ort angibt.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist an der Innenseite einer Windschutzscheibe 60 oberhalb des Fahrersitzes 12 eine mit einem Rückspiegel 62 kombinierte, einzelne monokulare CCD-Kamera 64 angebracht. Mehrere im Millimeter wellenbereich arbeitende Radargeräte 66 (in Fig. 1 ist nur ein Radarge rät gezeigt) sind an geeigneten Stellen einschließlich nahe der vorderen Stoßstange des Fahrzeugs 10 angeordnet und senden modulierte Wellen nach vorne aus.

Die CCD-Kamera 64 hat den Zweck, die Straße vor dem Fahrzeug 10 phototechnisch zu erfassen und ein Bildsignal hierüber auszugeben. Wie in Fig. 2 gezeigt, wird das von der CCD-Kamera 64 ausgegebene Bildsignal zu einer elektronischen Bildverarbeitungs-Steuereinheit 68 (Bildverarbeitungs-ECU) weitergeleitet, die einen Mikrocomputer umfaßt und aus dem Bildsignal die auf die Straße aufgemalten Fahrbahngrenzen (weiße Linien) herausfiltert. Die Ausgangssignale der Millimeterwellen- Radargeräte 66 werden zu einer ebenfalls einen Mikrocomputer um fassenden Radarausgabeverarbeitungs-ECU 70 weitergeleitet, wo sie mit Empfangswellen gemischt werden, die über eine Antenne (nicht gezeigt) empfangen und zur Entscheidung herangezogen werden, ob sich vor dem Fahrzeug 10 ein festes Objekt befindet oder nicht, etwa ein anderes Fahrzeug.

Das erfindungsgemäße Fahrzeuglenksteuersystem weist außerdem eine elektronische Steuereinheit 74 (gezeigt als "SAS-ECU") auf, die ebenso einen Mikrocomputer umfaßt. Die Ausgangssignale der Bildverarbeitungs- ECU 68, der Radarausgabeverarbeitungs-ECU 70, des Drehmomentsen sors 42 usw. werden in die SAS-ECU 74 eingegeben.

Das System ist außerdem mit einer zweiten elektronischen Steuereinheit 76 (gezeigt als "EPS-ECU") ausgestattet, die ebenfalls einen Mikrocom puter umfaßt. Die Ausgangssignale des Drehmomentsensors 42, der Rad drehzahlsensoren 46 usw. werden in die EPS-ECU 76 eingegeben.

Die SAS-ECU 74 und die EPS-ECU 76 können miteinander über eine Signalleitung 78 kommunizieren. Die SAS-ECU 74 berechnet ein später erläutertes Bahnhaltelenkunterstützungsmoment und sendet dieses an die EPS-ECU 76. Die EPS-ECU 76 berechnet ein Servolenkunterstützungs moment und berechnet auf Grundlage des berechneten Servolenkunter stützungsmoments und des gelieferten Bahnhaltelenkunterstützungs moments ein endgültiges Lenkunterstützungsmoment. Sodann berechnet oder ermittelt sie auf Grundlage des berechneten endgültigen Lenkunter stützungsmoments eine Manipulationsvariable (Motorstrom), die dem Elektromotor 38 zuzuführen ist.

Die EPS-ECU 76 ist mit einem Motortreiber 80 verbunden. Der Motor treiber 80 ist mit einer bekannten Brückenschaltung (nicht gezeigt) ausgestattet, die sich aus vier FET-Leistungsschaltern zusammensetzt, deren Ein-/Aus-Zustand die Richtung bestimmt, in der der Elektromotor angetrieben wird.

Die EPS-ECU 76 berechnet oder bestimmt den Motorstrom (Manipula tionsvariable) über das Tastverhältnis im Rahmen einer PWM (Pulsweiten modulation) und gibt ihn an den Motortreiber 80 aus. Die EPS-ECU 76 steuert so mittels des Tastgrads die FET-Schalter, um den Motorstrom derart zu regulieren, daß der Elektromotor 38 das benötigte Unterstüt zungsmoment erzeugt.

An einer Stelle nahe des Schwerpunkts des Fahrzeugs 10 ist ein Gierra tensensor 82 angebracht. Der Gierratensensor 82 gibt ein Signal aus, das die Gierrate (Gierwinkelgeschwindigkeit) um die vertikale Achse (die Achse der Schwerkraft) im Schwerpunkt des Fahrzeugs 10 angibt.

Eine geeignete Anzahl von am Lenkrad 14 vorgesehenen Tastdrucksenso ren 84 gibt Drucksignale aus, welche angeben, ob der Fahrer das Lenk rad 14 bedient oder nicht. Eine geeignete Anzahl von zweiten Tast drucksensoren 86, die unter dem Fahrersitz angebracht sind, gibt Signale aus, die angeben, ob der Fahrer sitzt oder nicht.

Darüber hinaus ist dieses System mit einem Navigationssystem 88 ausgestattet. Das Navigationssystem 88 beinhaltet eine CPU (nicht gezeigt), eine CD-ROM (nicht gezeigt), welche die Navigationsinformatio nen einschließlich einer Straßenkarte der Orte, von denen erwartet wird, daß das Fahrzeug 10 dort fährt, der Richtungsinformationen in der Straßenkarte usw. speichert, und einen GPS-(Global Positioning System) Empfänger (nicht gezeigt), der von einem GPS-Satellitenpositionssystem Signale erhält und die momentane Position des Fahrzeugs 10 erfaßt.

Ein Bremsschalter 90, der einem Bremspedal (nicht gezeigt) nahe des Bodens am Fahrersitz 12 zugeordnet ist, gibt ein Signal aus, das das Niederdrücken des Bremspedals durch den Fahrer angibt. Ein Beschleuni gerstellungssensor 92, der einem Beschleuniger- bzw. Gaspedal (nicht gezeigt) zugeordnet ist, gibt ein Signal aus, das die Stärke des Nieder drückens des Beschleunigerpedals durch den Fahrer angibt.

Nachstehend werden die Bahnhaltelenkmomentunterstützungssteuerung und die Servolenkmomentunterstützungssteuerung gemäß dem früher von der Anmelderin vorgeschlagenen System erläutert.

Wie oben angesprochen, sollte die Bahnhaltelenkmomentunterstützungs steuerung angesichts der gegenseitigen Beeinflussung oder Wechselwir kung zwischen dieser Art von Lenkunterstützungssteuerung und den fahrerseitigen Lenkaktivitäten vorzugsweise so bewirkt werden, daß eine Unterstützung über das Moment (die Lenkkraft) anstatt über den Lenk winkel erfolgt. Wenn das System so ausgebildet ist, daß zu diesem Zweck ein Aktuator (der Elektromotor 38) der Servolenkmomentunter stützungssteuerung verwendet wird, kann das System vorteilhafterweise vereinfacht werden. Aus diesem Grund schlägt die Anmelderin in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. Hei 11(1999)-78948 ein Fahrzeuglenksteuersystem vor, das die Bahnhaltelenkmomentunter stützungssteuerung und die Servolenkmomentunterstützungssteuerung mit Hilfe desselben Aktuators (des Elektromotors 38) durchführt.

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, das die Ausgestaltung dieses früher vor geschlagenen Fahrzeuglenksteuersystems zeigt. Fig. 4 ist eine erläu ternde Ansicht, die ein Koordinatensystem zeigt, dessen Ursprung auf das Fahrzeug 10 gelegt ist, um die Arbeitsweise der im Blockdiagramm der Fig. 3 dargestellten Steuerung zu erläutern. In Fig. 3 zeigt der als "SAS" dargestellte Block die Ausgestaltung der von der SAS-ECU 74 durchgeführten Steuerung, wohingegen der als "EPS" dargestellte Block die von der EPS-ECU 76 durchgeführte Steuerung zeigt.

Es wird nun kurz die Arbeitsweise dieses früher vorgeschlagenen Fahr zeuglenksteuersystems erläutert. Wie in Fig. 3 dargestellt, bestimmt die SAS-ECU 74 das Bahnhaltelenkunterstützungsmoment derart, daß das Fahrzeug 10 längs der Mitte einer durch Fahrbahnränder begrenzten Fahrbahn fährt, wie in Fig. 4 gezeigt.

Speziell wird durch Bildverarbeitung der Ausgangssignale der CCD- Kamera 64 in der Bildverarbeitungs-ECU 68 eine gewünschte Folge von Punkten in der Mitte einer Fahrbahn aus den Bahnrändern ermittelt. Aus der Fahrzeugposition relativ zu dieser gewünschten Folge von Punkten werden eine seitliche Abweichung Ym von einem gewünschten Kurs und ein gewünschter Kurvenradius R berechnet.

Sodann werden auf Grundlage der berechneten seitlichen Abweichung Ym vom gewünschten Kurs eine Gierrate γm berechnet, die erforderlich ist, um einen gewünschten Punkt zu erreichen, und auf Grundlage der Differenz Δγ (gewünschte Gierratenkorrektur) zwischen der berechneten Gierrate γm und der erfassten Gierrate γ ein Moment Δγt berechnet, das erforderlich ist, um den gewünschten Punkt zu erreichen. Gleichzeitig werden aus dem gewünschten Kurvenradius R eine gewünschte Kurven gierrate γR berechnet und auf Grundlage der berechneten gewünschten Kurvengierrate γR ein gewünschtes Kurvenmoment Rt berechnet. Die berechneten Momente Δγt und Rt werden miteinander addiert, und die Summe wird mit einem Faktor multipliziert (in der Figur nicht gezeigt, aber ermittelt auf Grundlage eines Schätzzustands des Fahrzeugs 10), um ein Bahnhaltelenkunterstützungsmoment TLK (nachfolgend "Unter stützungsmoment TLK" genannt) zu ermitteln oder zu berechnen.

Sofern ein Lenkmoment τh erfaßt wird, also mit anderen Worten der Fahrer ein Lenkmoment eingibt, multipliziert die EPS-ECU 76 das erfaßte Moment τh mit einem Verstärkungsfaktor (in der Figur nicht gezeigt) und bestimmt das Produkt als Servolenkunterstützungsmoment (nachfolgend "Unterstützungsmoment TPS" genannt).

Fig. 5 ist eine erläuternde Graphik, die die Kennliniencharakteristik des Unterstützungsmoments TLK oder TPS darstellt. Bei der in Fig. 3 dar gestellten Steuerung wird das Unterstützungsmoment TLK oder TPS in Antwort auf eine seitliche Abweichung Ym von der Fahrbahnmitte (vom gewünschten Kurs) bzw. auf ein erfasstes Moment τh erzeugt, wie in Fig. 5 gezeigt.

Wie vorstehend angesprochen, addiert die EPS-ECU 76 das Unterstüt zungsmoment TPS (soweit berechnet) zu dem von der SAS-ECU 74 gelieferten Unterstützungsmoment TLK und bestimmt die Summe als endgültiges Lenkunterstützungsmoment TA (nachfolgend "endgültiges Unterstützungsmoment TA" genannt). Die EPS-ECU 76 bestimmt oder berechnet einen Motorstrom auf Grundlage des endgültigen Unterstüt zungsmoments TA und liefert den Strom über den Motortreiber 80 zum Elektromotor 38, um diesen anzutreiben.

Somit werden die beiden Arten von Unterstützungsmomenten TLK, TPS bei dem früher vorgeschlagenen Steuersystem einfach miteinander addiert. Da jedoch nur ein Elektromotor 38 für die zweierlei Zwecke verwendet wird, können die beiden Arten der Steuerung sich manchmal gegenseitig stören.

Um spezieller zu sein, kann es beispielsweise dem Fahrer gefallen, entlang der Mitte einer Fahrbahn nur unter geringfügiger Berührung des Lenkrads 10 zu fahren, während die Bahnhaltelenkmomentunterstüt zungssteuerung im Gange ist. Da das vom Fahrer eingegebene Moment (das erfaßte Moment) dann gering ist, wird die Servolenkmomentunter stützungssteuerung nicht durchgeführt, weswegen keine Beeinflussung der Steuerung auftritt. Wenn jedoch der Fahrer ein stärkeres Moment eingibt, beispielsweise um einem Hindernis auf der Straße auszuweichen oder um die Fahrbahn zu wechseln, führt dies zur Einleitung des Unter stützungsmoments TPS. Das erzeugte Moment TPS kann sich gelegent lich mit dem Unterstützungsmoment TLK "überkreuzen" und die Wahr nehmung des Fahrers, wie die Lenkung des Fahrzeugs reagiert, nachteilig beeinflussen.

Die Erfindung hat daher die Zielsetzung, ein Fahrzeuglenksteuersystem bereitzustellen, das wirksam verhindern kann, daß sich die beiden Arten der Steuerung gegenseitig stören, um so die fahrerseitige Wahrnehmung der Lenkantwort des Fahrzeugs nicht nachteilig zu beeinflussen.

Angesichts des vorstehenden ist bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeug lenksteuersystem die in Fig. 3 dargestellte Ausbildung so abgewandelt, wie in Fig. 6 dargestellt.

Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, das den modifizierten Teil im Detail zeigt.

Fig. 8 ist eine Graphik ähnlich Fig. 5, die aber die Kennliniencharak teristik des bei der modifizierten Ausbildung erhaltenen Unterstützungs moments zeigt.

Die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeuglenksteuersystems wird nun hauptsächlich mit Bezug auf Fig. 7 erläutert. Dabei wird ein erstes Verhältnis (Korrekturkoeffizient) RTO1 nach Maßgabe einer Cha rakteristik 100 auf Grundlage des erfaßten Moments τh berechnet, derart, daß das Unterstützungsmoment TLK durch Multiplikation mit dem berechneten Verhältnis RTO1 korrigiert wird. Das Verhältnis RTO1 wird als Wert berechnet, welcher von 0 bis 1,0 reicht.

In ähnlicher Weise wird ein zweites Verhältnis (Korrekturkoeffizient) RTO2 nach Maßgabe einer Charakteristik 102 auf Grundlage des erfaßten Moments τh berechnet, derart, daß das Unterstützungsmoment TPS durch Multiplikation mit dem berechneten Verhältnis RTO2 korrigiert wird.

Sodann werden die korrigierten Unterstützungsmomente TLK, TPS an einer Additionsstelle 104 miteinander addiert, um das endgültige Unter stützungsmoment TA zu berechnen. Auf Grundlage des berechneten endgültigen Unterstützungsmoments TA wird ein Basistrom (über das Tastverhältnis bei der Pulsweitenmodulation) berechnet, und es wird ein Dämpf- oder "Dumping"-Korrekturfaktor Kd zum Basisstrom addiert oder hiervon abgezogen, um den Motorstrom (Manipulationsvariable) zu bestimmen, der über den Motortreiber 80 dem Elektromotor 38 zugeführt wird.

Wie man anhand der Fig. 7 erkennt, werden die Charakteristiken 100 und 102 so festgelegt, daß sie komplementär oder umgekehrt proportio nal zueinander sind. Mit anderen Worten beträgt das Verhältnis RTO1 an einer Stelle a in der Charakteristik 100 1,0, nimmt von hier jedoch mit zunehmendem erfaßten Moment τh ab und wird null an einer Stelle b.

Das Unterstützungsmoment TLK nimmt dementsprechend vom Punkt a aus ab und erreicht null an der Stelle b. In der Kennlinie 102 dagegen ist das Verhältnis RTO2 an einem Punkt c null, nimmt von hier aber bei größer werdendem erfaßten Moment τh zu und wird 1,0 an einer Stelle d. Somit ist TPS das alleinige Unterstützungsmoment, das das endgültige Unterstützungsmoment TA bildet, wenn das erfaßte Moment τh über den Punkt b hinweg zunimmt.

Bei dem erfindungsgemäßen Steuersystem werden demnach die Unter stützungsmomente TLK und TPS nicht einfach miteinander addiert. Statt dessen werden sie durch die Verhältnisse RTO1 und RTO2 aufgeteilt, nämlich derart, daß sich die Unterstützungsmomente TLK und TPS gegenseitig aufheben. Wenn die Servolenkmomentunterstützungssteue rung durchgeführt wird, während die Bahnhaltelenkmomentunterstüt zungssteuerung im Gange ist, stören sich als Folge diese beiden Arten der Steuerung daher nicht gegenseitig, weswegen jegliche nachteilige Auswirkung auf die fahrerseitige Wahrnehmung des Lenkantwortverhal tens des Fahrzeugs vermieden wird.

Speziell werden die Verhältnisse RTO1, RTO2 derart festgelegt, daß sie das Auftreten einer störenden Überlagerung der beiden Steuerungsarten verhindern und daß sie zusätzlich einer verlangten Kennliniencharak teristik des Unterstützungsmoments genügen, nämlich speziell der bei der Servolenkmomentunterstützungssteuerung verlangten Charakteristik des Unterstützungsmoments TPS, wie in Fig. 8 dargestellt. In Fig. 8 besitzen die Unterstützungsmomentkennlinien, speziell die Unterstüt zungsmomentkennlinie von TPS, einen Kennlinienabschnitt A und einen Kennlinienabschnitt B (beide gestrichelt gezeigt), derart, daß für eine gegebene Änderung des erfaßten Moments τh die Größe des nach Maßgabe des Kennlinienabschnitts B bestimmten Unterstützungsmo ments TPS kleiner als die nach Maßgabe des Kennlinienabschnitts A ermittelten ist (entsprechend dem, was später in einem vierten Aus führungsbeispiel als erfaßte Momentänderung Δτh erläutert wird).

Um dies zu erläutern, haben die Erfinder experimentell herausgefunden, daß dadurch, daß das Unterstützungsmoment, welches nach Maßgabe des für ein relativ kleines erfaßtes Moment definierten Kennlinienab schnitts A erhalten wird, kleiner festgelegt wird als dasjenige, welches nach Maßgabe des für ein relativ größeres erfaßtes Moment definierten Kennlinienabschnitts B erhalten wird, daß mit anderen Worten also das Lenken leichtgemacht wird, wenn das erfaßte Moment relativ gering ist, wohingegen das Lenken bei größer werdendem erfaßten Moment schwe rer gemacht wird, man besser das Empfinden des Fahrers trifft, wie sich das Fahrzeug verhalten sollte. Anders gesagt haben die Erfinder her ausgefunden, daß eine Festlegung der Kennlinie mit einer konvexen Form bezüglich des erfaßten Moments, wie dies in Fig. 8 zu erkennen ist, zu einem verbesserten Lenkantwortverhalten führt, wie es vom Fahrer wahrgenommen wird.

Um die Kennlinie mit den in Fig. 8 dargestellten Abschnitten A, B zu erhalten, verwenden die Erfinder die auf Grundlage des erfaßten Mo ments berechneten Verhältnisse (Korrekturkoeffizienten) RTO1, RTO2 derart, daß das Unterstützungsmoment TLK durch Multiplikation mit dem Verhältnis RTO1 korrigiert wird, während das erfaßte Moment mit dem berechneten Verhältnis RTO2 multipliziert wird, um das Unterstützungs moment TPS zu ermitteln, wobei das endgültige Unterstützungsmoment TA durch Addition der Unterstützungsmomente TLK, TPS bestimmt wird. Auf diese Weise führt das System zu einem verbesserten Lenkantwort verhalten, wie es vom Fahrer wahrgenommen wird.

Fig. 9 ist eine Ansicht ähnlich Fig. 7, zeigt jedoch die Ausgestaltung eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Fahrzeug lenksteuersystems.

Die Erläuterung dieser Ausbildung erfolgt mit Konzentration auf die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel. Bei dem zweiten Aus führungsbeispiel ist ein Schalter 202 an einer Stelle stromabwärts eines Additionspunkts 200 hinzugefügt, derart, daß dann, wenn das erfaßte Moment τh kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert X (beispiels weise 35 kgf.cm) ist, das endgültige Unterstützungsmoment TA in der gleichen Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel bestimmt wird. Das System ist andererseits so ausgestaltet, daß dann, wenn das erfaßte Moment τh größer als der vorbestimmte Wert X wird, das Unterstüt zungsmoment TA nur aus dem Unterstützungsmoment TPS bestimmt wird. In diesem Fall, wenn das erfaßte Moment größer als der vorbe stimmte Wert X wird, wird angenommen, daß der Fahrer kein Bahnhalte lenkunterstützungsmoment wünscht, sondern stattdessen nur das Servolenkunterstützungsmoment wünscht. Die übrige Ausbildung wie auch die Vorteile sind die gleichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 10 ist eine Ansicht ähnlich Fig. 7, zeigt aber die Ausgestaltung eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Fahrzeuglenk steuersystems.

Diese Ausbildung wird mit Konzentration auf die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel erläutert. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist unter Weglassung des Additionspunkts ein Schalter 300 vorgesehen, derart, daß dann, wenn das erfaßte Moment τh kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert X (z. B. 35 kgf.cm) ist, das Unterstützungsmoment TA nur auf Grundlage des Unterstützungsmoments TLK bestimmt wird, wohingegen dann, wenn das erfaßte Moment größer als der vorbe stimmte Wert X ist, das Unterstützungsmoment TA allein aus dem Unterstützungsmoment TPS bestimmt wird. Die übrige Ausbildung ebenso wie die Vorteile gleichen denen des ersten Ausführungsbeispiels.

Fig. 11 ist eine Ansicht ähnlich Fig. 7, zeigt aber die Ausgestaltung eines vierten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Fahrzeuglenk steuersystems.

Das System nach dem vierten Ausführungsbeispiel weist einen SAS- Stromkalkulator, einen TPS-Stromkalkulator und einen Stromdeterminator 400 auf. Speziell wird das Unterstützungsmoment TLK anhand der in Fig. 8 gezeigten und im Rahmen des ersten Ausführungsbeispiels angesprochenen Charakteristik bestimmt, wohingegen das Unterstüt zungsmoment TPS anhand der in Fig. 8 durch die durchgezogenene Linie gezeigten Charakteristik berechnet wird. Auf Grundlage der er mittelten Momente TLK, TPS berechnen der SAS-Stromkalkulator und der TPS-Stromkalkulator die Basisströme, korrigieren dieselben mit dem Korrekturfaktor Kd und bestimmen Stromwerte (gezeigt als "TLK-Strom" und "TPS-Strom"). Der TLK-Strom und der TPS-Strom, die so berechnet wurden, werden in den Stromdeterminator 400 eingegeben, welcher auf Grundlage dieser Stromwerte den dem Elektromotor 38 zuzuführenden Motorstrom bestimmt.

Fig. 12 ist ein Blockdiagramm, das die Ausgestaltung des Stromdetermi nators 400 im Detail zeigt.

Um diesen zu erläutern, sind bei dem vierten Ausführungsbeispiel zusätz lich zu den bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendeten Verhält nissen RTO1 und RTO2 drei Arten von Verhältnissen RTO3, RTO4 und RTO5 vorbereitet, nämlich in solcher Weise, daß sie anhand von dort dargestellten Charakteristiken 410, 412, 414 bestimmt werden.

Speziell werden als Korrektur für das Unterstützungsmoment TLK das Verhältnis RTO3 in Abhängigkeit von der erfaßten Momentänderung Δτh (entsprechend der beim ersten Ausführungsbeispiel angesprochenen Änderung des erfaßten Moments (die eine Lenkgeschwindigkeit angibt), die durch Berechnung der ersten Ableitung oder Differenz des erfaßten Moments τh erhalten wird) nach Maßgabe der Charakteristik 410 be stimmt und das Verhältnis RTO4 in Abhängigkeit von der Fahrzeug geschwindigkeit V nach Maßgabe der Charakteristik 412 bestimmt.

Der vom SAS-Stromkalkulator berechnete TLK-Strom wird durch Multipli kation mit den drei Verhältnissen RTO3, RTO4 und RTO1 an einer Multiplikationsstelle 402 korrigiert. Das Verhältnis RTO1 wird mit Hilfe einer Charakteristik 406 ermittelt, die identisch zu der beim ersten Ausführungsbeispiel angesprochenen Charakteristik 100 ist. Als Korrek tur für das Unterstützungsmoment TPS wird außerdem das Verhältnis RTO5 in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit V nach Maßgabe der Charakteristik 414 bestimmt. Der vom TPS-Stromkalkulator berech nete TPS-Strom wird durch Multiplikation mit den beiden Verhältnissen RTO5, RTO2 an einer Multiplikationsstelle 404 korrigiert. Das Verhältnis RTO2 wird mit Hilfe einer Charakteristik 408 bestimmt, welche identisch zu der beim ersten Ausführungsbeispiel angesprochenen Charakteristik 102 ist.

Die auf die erfaßte Momentänderung Δτh bezogene Charakteristik 410 zur Ermittlung des Verhältnisses RTO3 wird so festgelegt, wie dies in der Figur gezeigt ist. Um dies zu erläutern, wird der Korrekturfaktor Kd beim ersten bis vierten Ausführungsbeispiel dazu verwendet, den Motorstrom so zu bestimmen, daß eine nachteilige Beeinflussung der fahrerseitigen Wahrnehmung der Lenkantwort des Fahrzeugs vermieden wird und zu dem die Wahrnehmung des Fahrers verbessert wird, wie die Fahrzeuglen kung anspricht. Nachteiligerweise kann diese Ausbildung jedoch manch mal Trägheitskräfte erzeugen, die die Lenkaktivitäten des Fahrers ein schränken. Obwohl diese Ausbildung eine nachteilige Beeinflussung der fahrerseitigen Wahrnehmung des Lenkverhaltens des Fahrzeugs ver meiden kann, reicht sie somit nicht aus, um die fahrerseitige Wahrneh mung des Lenkverhaltens des Fahrzeugs weiter zu verbessern.

Angesichts dieses Problems wird zusätzlich das Verhältnis RTO3 in Abhängigkeit von der erfaßten Momentänderung Δτh bestimmt, und die Charakteristik 410 zur Ermittlung dieses Verhältnisses wird derart ausge legt, daß das Verhältnis bei zunehmender erfaßter Momentänderung (also Lenkgeschwindigkeit) Δτh abnimmt und an einem Punkt e null wird. Da das Unterstützungsmoment TLK auf diese Weise mit zunehmender Lenkgeschwindigkeit kleiner wird und null wird, wenn die Lenkgeschwin digkeit größer als ein dem Punkt e entsprechender Wert ist, kann der Fahrer ein besseres Lenkgefühl genießen, ohne behindert zu werden, wenn er das Lenkrad 14 rasch bewegt.

Was das in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit V festgelegte Verhältnis RTO4 anbelangt, so wird die Charakteristik 412 zur Bestim mung dieses Verhältnisses so festgelegt, daß sie mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit V allmählich abnimmt, da der Reibungskoeffi zient an der Grenze zwischen Reifen und Straße bei zunehmender Fahr zeuggeschwindigkeit abnimmt. Was das in ähnlicher Weise in Abhängig keit von der Fahrzeuggeschwindigkeit V festgelegte andere Verhältnis RTO5 für das Unterstützungsmoment TPS anbelangt, so wird die Charak teristik 414 zur Ermittlung dieses Verhältnisses in der dargestellten Weise ausgelegt, nämlich derart, daß der Fahrer bei jeder Fahrzeuggeschwindig keit die Lenkung als weich wahrnimmt.

Mit einer Ausgestaltung des vierten Ausführungsbeispiels in der vor stehenden Weise bleiben die Lenkaktivitäten des Fahrers unbehindert, was gewährleistet, daß die fahrerseitige Wahrnehmung des Lenkantwort verhaltens des Fahrzeugs nicht nachteilig beeinflußt wird, und ein kom fortableres Lenkgefühl verliehen wird.

Das erste bis vierte Ausführungsbeispiel sind demnach mit einem System zur Lenksteuerung eines Fahrzeugs (10) ausgebildet, umfassend: einen Aktuator (Elektromotor 38), der angetriebene Räder (32) des Fahrzeugs (10) lenkt, eine erste Unterstützungsmomentberechnungseinrichtung (SAS-ECU 74) zur Berechnung eines ersten Unterstützungsmoments (TLK), um zu bewirken, daß das Fahrzeug längs einer Bezugslinie auf einer vor dem Fahrzeug liegenden Straße fährt, eine Lenkmomenterfas sungseinrichtung (Momentsensor 42) zur Erfassung eines von einem Fahrer des Fahrzeugs eingegebenen Lenkmoments (τh), eine zweite Unterstützungsmomentberechnungseinrichtung (EPS-ECU 76) zur Berech nung eines zweiten Unterstützungsmoments (TPS), um den Fahrer beim Lenken des Fahrzeugs nach Maßgabe einer vorbestimmten Charakteristik (dargestellt in Fig. 8) auf Grundlage des erfaßten Lenkmoments (τh) zu unterstützen, und eine Manipulationsvariablenberechnungseinrichtung (EPS-ECU 74) zur Berechnung einer dem Aktuator zuzuführenden Mani pulationsvariable (TA) auf Grundlage des berechneten ersten und zweiten Unterstützungsmoments (TLK, TPS). Das System umfaßt: eine Unterstüt zungsmomentkorrektureinrichtung (EPS-ECU 76) zur Korrektur des berechneten ersten und zweiten Unterstützungsmoments (TLK, TPS) auf Grundlage zumindest des erfaßten Lenkmoments (τh), wobei die Manipu lationsvariablenberechnungseinrichtung (EPS-ECU 76) die Manipulations variable (TA) auf Grundlage des korrigierten ersten und zweiten Unter stützungsmoments berechnet.

Wenn hierbei die Servolenkmomentunterstützungssteuerung durchgeführt wird, während die Bahnhaltelenkmomentunterstützungssteuerung im Gange ist, können die beiden Arten von Unterstützungsmomenten auf geteilt werden und verhindert werden, daß die beiden Arten der Steue rung sich gegenseitig störend überlagern. Daher werden nachteilige Auswirkungen auf die fahrerseitige Wahrnehmung des Lenkverhaltens des Fahrzeugs vermieden.

Bei dem System ermittelt die Unterstützungsmomentkorrektureinrichtung Korrekturkoeffizienten (RTO1, RTO2) auf Grundlage des erfaßten Lenk moments (τh) und korrigiert das berechnete erste und zweite Unterstüt zungsmoment durch Multiplikation mit den Korrekturkoeffizienten. Speziell ermittelt die Unterstützungsmomentkorrektureinrichtung Korrek turkoeffizienten (RTO1, RTO2) auf Grundlage des erfaßten Lenkmoments (τh) nach Maßgabe zweier komplementär zueinander vorbestimmter Charakteristiken (100, 102) und korrigiert das berechnete erste und zweite Unterstützungsmoment durch Multiplikation mit den Korrekturko effizienten.

Wenn hierbei die Servolenkmomentunterstützungssteuerung durchgeführt wird, während die Bahnhaltelenkmomentunterstützungssteuerung läuft, können die beiden Arten von Unterstützungsmomenten wirksam verteilt werden und verhindert werden, daß die beiden Arten der Steuerung sich gegenseitig störend überlagern. Daher werden nachteilige Auswirkungen auf die fahrerseitige Wahrnehmung des Lenkverhaltens des Fahrzeugs vermieden.

Bei dem System umfaßt die Unterstützungsmomentkorrektureinrichtung: eine Lenkmomentänderungsbestimmungseinrichtung (Momentsensor 42, EPS-ECU 76) zur Bestimmung einer Änderung des Lenkmoments (Δτh), wobei die Unterstützungsmomentkorrektureinrichtung eines der berech neten ersten und zweiten Unterstützungsmomente auf Grundlage zumin dest der ermittelten Änderung des Lenkmoments korrigiert. Speziell bestimmt die Unterstützungsmomentkorrektureinrichtung einen Korrektur koeffizienten (RTO3) auf Grundlage der ermittelten Änderung des Lenk moments (Δτh) und korrigiert das eine der berechneten ersten und zweiten Unterstützungsmomente durch Multiplikation mit dem Korrektur koeffizienten.

Hierbei kann der Fahrer ein besseres Lenkgefühl genießen, ohne durch die Trägheitskraft bedingt durch den Dämpf- oder "Dumping"-Korrektur faktor behindert zu werden, wenn er das Lenkrad 14 rasch bewegt. Wenn die Servolenkmomentunterstützungssteuerung durchgeführt wird, während die Bahnhaltelenkmomentunterstützungssteuerung läuft, können die beiden Arten von Unterstützungsmomenten wirksam verteilt werden, was verhindert, daß die beiden Arten der Steuerung sich gegenseitig stören. Nachteilige Auswirkungen auf die fahrerseitige Wahrnehmung des Lenkverhaltens des Fahrzeugs werden so vermieden.

Bei dem System umfaßt die Unterstützungsmomentkorrektureinrichtung: eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung (Raddrehzahlsenso ren 46, 50) zur Erfassung einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs (V), wobei die Unterstützungsmomentkorrektureinrichtung das berechnete erste und zweite Unterstützungsmoment auf Grundlage zumindest der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit korrigiert. Speziell bestimmt die Unterstützungsmomentkorrektureinrichtung Korrekturkoeffizienten (RTO4, RTO5) auf Grundlage der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit (V) und korrigiert das berechnete erste und zweite Unterstützungsmoment durch Multiplikation mit den Korrekturkoeffizienten.

Wenn hierbei die Servolenkmomentunterstützungssteuerung durchgeführt wird, während die Bahnhaltelenkmomentunterstützungssteuerung im Gange ist, können die beiden Arten von Unterstützungsmomenten wirksam verteilt werden, was verhindert, daß die beiden Arten der Steuerung sich gegenseitig stören. Nachteilige Auswirkungen auf die fahrerseitige Wahrnehmung des Lenkantwortverhaltens des Fahrzeugs werden so vermieden, und es wird ermöglicht, daß der Fahrer die Len kung bei jeder Fahrzeuggeschwindigkeit unabhängig von einer Änderung des Reibungskoeffizienten an der Grenze zwischen Reifen und Straße als weich wahrnimmt.

Bei dem System umfaßt die vorbestimmte Charakteristik einen ersten Kennlinienabschnitt (A) und einen zweiten Kennlinienabschnitt (B), die jeweils relativ zu dem erfaßten Lenkmoment derart festgelegt sind, daß für eine gegebene Änderung des erfaßten Lenkmoments (Δτh) ein Betrag des nach Maßgabe des zweiten Kennlinienabschnitts berechneten zwei ten Unterstützungsmoments kleiner als ein nach Maßgabe des ersten Kennlinienabschnitts berechneter ist.

Da dabei das Lenken leichtgemacht wird, wenn das erfaßte Moment relativ klein ist, wohingegen das Lenken bei zunehmendem erfaßten Moment schwerer gemacht wird, wird so besser das Empfinden des Fahrers getroffen, wie das Fahrzeug ansprechen sollte. Wenn die Servo lenkmomentunterstützungssteuerung durchgeführt wird, während die Bahnhaltelenkmomentunterstützungssteuerung im Gange ist, können die beiden Arten von Unterstützungsmomenten wirksam aufgeteilt werden, wodurch verhindert wird, daß sich die beiden Arten der Steuerung gegenseitig stören. Nachteilige Auswirkungen auf die fahrerseitige Wahrnehmung des Lenkantwortverhaltens des Fahrzeugs werden deswe gen vermieden.

Das System umfaßt ferner: eine Momentvergleichseinrichtung (EPS-ECU 76, Schalter 202) zum Vergleichen des erfaßten Moments (τh) mit einem vorbestimmten Wert (X), wobei die Unterstützungsmomentkorrekturein richtung das berechnete erste und zweite Unterstützungsmoment (TLK, TPS) auf Grundlage des erfaßten Lenkmoments korrigiert, wenn das erfaßte Moment kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, wohin gegen sie das berechnete zweite Unterstützungsmoment (TPS) korrigiert, wenn das erfaßte Moment größer als der vorbestimmte Wert ist, wie im Zusammenhang mit Fig. 9 erwähnt.

Das System umfaßt ferner: eine Momentvergleichseinrichtung (EPS-ECU 76, Schalter 300) zum Vergleichen des erfaßten Moments (τh) mit einem vorbestimmten Wert (X), wobei die Unterstützungsmomentkorrekturein richtung dann, wenn das erfaßte Moment kleiner oder gleich dem vor bestimmten Wert ist, das berechnete erste Unterstützungsmoment (TLK) auf Grundlage des erfaßten Lenkmoments korrigiert, wohingegen sie dann, wenn das erfaßte Moment größer als der vorbestimmte Wert ist, das berechnete zweite Unterstützungsmoment (TPS) korrigiert, wie im Zusammenhang mit Fig. 10 erwähnt.

Bei dem Vorstehenden ist zu beachten, daß die mit Bezug auf die erste bis vierte Ausführungsform beschriebenen Ausbildungen Beispiele sind und die Erfindung nicht hierauf beschränkt sein soll. Etwa könnte bei dem ersten Ausführungsbeispiel zusätzlich zum erfaßten Moment die erfaßte Momentänderung verwendet werden. Ebenso könnte beim ersten bis dritten Ausführungsbeispiel die Verhältniskorrektur erfolgen, nachdem der Motorstrom berechnet wurde. Beim vierten Ausführungsbeispiel könnten auch die Unterstützungsmomente TLK, TPS zunächst Gegenstand der Verhältniskorrektur sein.

Ferner ist zu beachten, daß das Verhältnis, obwohl es beim ersten bis vierten Ausführungsbeispiel als Multiplikationsfaktor definiert ist, auch ein additiver Faktor sein kann, sofern die Unterstützungsmomente TLK, TPS geeignet bestimmt werden.

Außerdem ist zu beachten, daß die SAS-ECU 74 das Servolenkunterstüt zungsmoment TPS ermitteln oder berechnen kann, wenngleich das erste bis vierte Ausführungsbeispiel so ausgestaltet sind, daß dort die EPS-ECU 76 diese Ermittlung oder Berechnung durchführt.

Schließlich ist zu beachten, daß der Lenkwinkelsensor 44 und andere Sensoren in anderer Weise ausgestaltet sein können als zuvor beschrie ben und daß ihre Anbringungsorte lediglich durch die Notwendigkeit beschränkt sind, die benötigten Werte zu liefern.

Zusammenfassend wird ein System zur Lenksteuerung eines Fahrzeugs vorgeschlagen, welches einen Elektromotor umfaßt, der zur Servolenk momentunterstützungssteuerung verwendet wird. Bei diesem System wird ein der Fahrbahnhaltung dienendes Lenkunterstützungsmoment, welches bewirkt, daß das Fahrzeug längs der Mitte einer vor dem Fahr zeug liegenden Straße fährt, berechnet, während gleichzeitig ein Servo lenkunterstützungsmoment berechnet wird, welches den Fahrer beim Lenken unterstützt. Sodann werden auf Grundlage eines erfaßten Lenk moments Verhältnisse berechnet. Die Unterstützungsmomente werden durch Multiplikation mit diesen Verhältnissen korrigiert und sodann miteinander addiert, um ein endgültiges Unterstützungsmoment zu bestimmen. Auf Grundlage dieses endgültigen Unterstützungsmoments wird ein dem Elektromotor zuzuführender Motorstrom ermittelt. Hierdurch kann wirksam verhindert werden, daß die beiden Arten der Steuerung sich gegenseitig stören, so daß die fahrerseitige Wahrnehmung des Lenkverhaltens des Fahrzeugs nicht ungünstig beeinträchtigt wird. Auf Grundlage einer erfaßten Lenkmomentänderung und einer erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit können zusätzliche Korrekturverhältnisse ermittelt werden.

Claims

1. System zur Lenksteuerung eines Fahrzeugs (10), umfassend:

1. einen Aktuator (38), welcher angetriebene Räder (32) des Fahrzeugs (10) lenkt,
2. eine erste Unterstützungsmomentberechnungseinrichtung (74) zur Berechnung eines ersten Unterstützungsmoments (TLK), um zu bewirken, daß das Fahrzeug (10) längs einer Bezugslinie auf einer vor dem Fahrzeug (10) liegenden Stra ße fährt,
3. eine Lenkmomenterfassungseinrichtung (42) zur Erfassung eines von einem Fahrer des Fahrzeugs (10) eingegebenen Lenkmoments (τh),
4. eine zweite Unterstützungsmomentberechnungseinrichtung (76) zur Berechnung eines zweiten Unterstützungsmoments (TPS), um den Fahrer beim Lenken des Fahrzeugs (10) nach Maßgabe einer vorbestimmten Charakteristik auf Grundlage des erfaßten Lenkwinkels (τh) zu unterstützen, und
5. eine Manipulationsvariablenberechnungseinrichtung (74) zur Berechnung einer dem Aktuator (38) zuzuführenden Manipu lationsvariable (TA) auf Grundlage des berechneten ersten und zweiten Unterstützungsmoments (TLK, TPS),

dadurch gekennzeichnet, daß das System eine Unterstützungs momentkorrektureinrichtung (76) zur Korrektur des berechneten ersten und zweiten Unterstützungsmoments (TLK, TPS) auf Grund lage zumindest des erfaßten Lenkmoments (τh) umfaßt, wobei die Manipulationsvariablenberechnungseinrichtung (76) die Manipula tionsvariable (TA) auf Grundlage des korrigierten ersten und zwei ten Unterstützungsmoments berechnet.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unter stützungsmomentkorrektureinrichtung (76) Korrekturkoeffizienten (RTO1, RTO2) auf Grundlage des erfaßten Lenkmoments (τh) ermittelt und das berechnete erste und zweite Unterstützungs moment (TLKI TPS) durch Multiplikation mit diesen Korrekturkoeffi zienten korrigiert.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unter stützungsmomentkorrektureinrichtung (76) Korrekturkoeffizienten (RTO1, RTO2) auf Grundlage des erfaßten Lenkmoments (τh) nach Maßgabe zweier komplementär zueinander vorbestimmter Charak teristiken (100, 102) ermittelt und das berechnete erste und zweite Unterstützungsmoment (TLK, TPS) durch Multiplikation mit diesen Korrekturkoeffizienten korrigiert.

4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß es eine Lenkmomentänderungsbestimmungseinrichtung (42, 76) zur Bestimmung einer Änderung des Lenkmoments (Δτh) umfaßt, wobei die Unterstützungsmomentkorrektureinrichtung (76) eines der berechneten ersten und zweiten Unterstützungsmomente auf Grundlage zumindest der bestimmten Änderung des Lenkmo ments korrigiert.

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unter stützungsmomentkorrektureinrichtung (76) einen Korrekturkoeffi zienten (RTO3) auf Grundlage der bestimmten Änderung des Lenkmoments (Δτh) bestimmt und das eine der berechneten ersten und zweiten Unterstützungsmomente durch Multiplikation mit diesem Korrekturkoeffizienten korrigiert.

6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich net, daß es eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung (46, 50) zur Erfassung einer Geschwindigkeit (V) des Fahrzeugs (10) umfaßt, wobei die Unterstützungsmomentkorrektureinrichtung (76) das berechnete erste und zweite Unterstützungsmoment (TLK, TPS) auf Grundlage zumindest der erfaßten Fahrzeugge schwindigkeit (V) korrigiert.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Unter stützungsmomentkorrektureinrichtung (76) Korrekturkoeffizienten (RTO4, RTO5) auf Grundlage der erfaßten Fahrzeuggeschwindig keit (V) bestimmt und das berechnete erste und zweite Unterstüt zungsmoment (TLK, TPS) durch Multiplikation mit diesen Korrek turkoeffizienten korrigiert.

8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich net, daß die vorbestimmte Charakteristik einen ersten Charak teristikbereich (A) und einen zweiten Charakteristikbereich (B) umfaßt, die jeweils relativ zum erfaßten Lenkmoment derart festge legt sind, daß für eine gegebene Änderung des erfaßten Lenkmo ments (Δτh) ein Betrag des nach Maßgabe des zweiten Charak teristikbereichs (B) berechneten zweiten Unterstützungsmoments kleiner als ein nach Maßgabe des ersten Charakteristikbereichs (A) berechneter ist.

9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner umfassend eine Momentvergleichseinrichtung (76, 202) zum Vergleichen des erfaßten Moments (τh) mit einem vorbestimmten Wert (X), wobei die Unterstützungsmomentkorrektureinrichtung (76) das berech nete erste und zweite Unterstützungsmoment (TLK, TPS) auf Grundlage des erfaßten Lenkmoments (τh) korrigiert, wenn das erfaßte Moment kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert (X) ist, wohingegen sie das berechnete zweite Unterstützungsmoment (TPS) korrigiert, wenn das erfaßte Moment größer als der vor bestimmte Wert (X) ist.

10. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner umfassend eine Momentvergleichseinrichtung (76, 300) zum Vergleichen des erfaßten Moments (τh) mit einem vorbestimmten Wert (X), wobei die Unterstützungsmomentkorrektureinrichtung (76) dann, wenn das erfaßte Moment (τh) kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert (X) ist, das berechnete erste Unterstützungsmoment (TLK) auf Grundlage des erfaßten Lenkmoments (τh) korrigiert, wohinge gen sie dann, wenn das erfaßte Moment (τh) größer als der vor bestimmte Wert (X) ist, das berechnete zweite Unterstützungs moment (TPS) korrigiert.