DE602004003533T2

DE602004003533T2 - Fahrzeuglenkeinrichtung

Info

Publication number: DE602004003533T2
Application number: DE602004003533T
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Kato; Minekazu Momiyama; Takayuki Ohta; Yoshiyuki Yasui; Yuzo Imoto; Hiroaki Aizawa; Eiichi Ono; Yuji Muragishi
Original assignee: Advics Co Ltd; JTEKT Corp
Current assignee: Advics Co Ltd; JTEKT Corp
Priority date: 2003-09-12
Filing date: 2004-09-07
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2024-09-08
Also published as: EP1514765A3; JP2005088648A; US20050071061A1; JP4202872B2; EP1514765B1; US6931313B2; DE602004003533D1; EP1514765A2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeuglenkvorrichtung mit einer Einheit, die ein Übertragungsverhältnis zwischen einem Lenkwinkel eines Lenkrads und einem gelenkten Winkel eines gelenkten Rads ändert, und zwar bei einem Lenkübertragungssystem, das ein Lenkelement wie zum Beispiel das Lenkrad und das gelenkte Rad durch den Antrieb eines Elektromotors koppelt.
Bisher wurde zum Zwecke des Fortschritts bei dem Fahrverhalten und der Sicherheit eines Fahrzeugs zum Beispiel eine intelligente Frontlenksteuerung (IFS-Steuerung) vorgeschlagen, wobei die intelligente Frontlenksteuerung ein gelenktes Rad (Vorderrad) durch Erfassen von Fahrzeugzustandsgrößen wie zum Beispiel eine Gierrate und einen Fahrzeugkarosserie-Schlupfwinkel lenkt und die Fahrzeugzustandsgrößen zurückführt. Zum Beispiel ist das, was als ein Ausführungsbeispiel einer derartigen IFS-Steuerung bekannt ist, eine Vorrichtung zum Ausführen einer derartigen IFS-Steuerung bei einer Fahrzeuglenkvorrichtung mit einem variablen Übertragungsverhältnismechanismus, der ein Übertragungsverhältnis zwischen einem Lenkwinkel eines Lenkrads und einem gelenkten Winkel (dieser bezieht sich auch auf einen Ruderwinkel) eines gelenkten Rads gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit etc. ändern kann (siehe zum Beispiel DE 41 34 390 ).
Zum Beispiel ermöglicht es diese Vorrichtung, ein promptes Lenken zur Zeit eines Antriebs mit niedriger Geschwindigkeit durch relatives Beschleunigen einer Änderung des gelenkten Winkels eines gelenkten Rads zu jenem eines Lenkrads durchzuführen, und die Betriebsstabilität wird zur Zeit eines Antriebs mit einer hohen Geschwindigkeit durch relatives Verlangsamen der Änderung des gelenkten Winkels des gelenkten Rads zu jenem des Lenkrads erhöht. Außerdem erfasst diese Lenkvorrichtung Fahrzeugzustandsgrößen wie zum Beispiel eine Gierrate und einen Fahrzeugkarosserie-Schlupfwinkel, sie schätzt einen Zustand einer Lenkcharakteristik (Übersteuern, Untersteuern, neutrales Lenken) auf der Grundlage dieses Erfassungsergebnisses, sie ändert das Übertragungsverhältnis durch Schalten der IFS-Steuerung gemäß den Lenkcharakteristika zu dieser Zeit, und sie verbessert das Fahrverhalten und die Stabilität des Fahrzeugs. Wenn bestimmt wird, ob die IFS-Steuerung zu schalten ist, dann wird somit die IFS-Steuerung geschaltet, wenn die erfasste Gierrate oder der erfasste Schlupfwinkel einen Steuerungsstartschwellwert überschreitet.
Wenn zum Beispiel eine Lenkcharakteristik eine Übersteuerungstendenz aufweist, dann steuert eine Lenkvorrichtung ein Lenkrad derart, dass die Lenkcharakteristik zu einem Gegenlenken wird, wenn die Gierrate oder der Schlupfwinkel den Steuerungsstartschwellwert überschreitet.
Daneben gibt es einen Fall, bei dem die Stabilität eines Fahrzeugs ein wenig verschlechtert wird, auch wenn ein Fahrer keine Gefahr wahrnimmt, wenn er/sie das Lenkrad an einer Fahrbahn mit hoher Reibung oder an einer Fahrbahn mit einem hohen Reibungskoeffizienten schnell dreht oder zurückdreht. In einem derartigen Fall hat die Lenkcharakteristik eine Untersteuerungstendenz oder eine Übersteuerungstendenz. Dabei wird die Lenkcharakteristik außerdem zu einer Übersteuerungstendenz, wenn das Lenkrad zurückgedreht wird, und zum Beispiel kann ein Wert, der auf der Gierrate oder dem Schlupfwinkel beruht, der als ein Trigger zur Zeit des Schaltens der IFS-Steuerung verwendet wird, den Steuerungsstartschwellwert überschreiten. Wenn außerdem ein Fahrzeug in ähnlicher Weise mit geringer Geschwindigkeit während einer U-Kurve eine starke Kurve fährt, dann bekommt die Lenkcharakteristik eine Übersteuerungstendenz, wenn das Lenkrad zurückgedreht wird, und ein Wert, der auf der Gierrate oder dem Schlupfwinkel beruht, kann den Steuerungsstartschwellwert überschreiten. Auf diese Art und Weise gibt es ein Problem, dass sich das Fahrverhalten in einem Bereich verschlechtert, in dem die Stabilität des Fahrzeugs ein wenig verschlechtert ist, auch wenn der Fahrer keine Gefahr wahrnimmt, da üblicherweise die IFS-Steuerung ausgeführt wird, wobei zum Beispiel ein überflüssiges Gegenlenken durchgeführt wird, auch wenn die Griffigkeit des gelenkten Rads ausreichend ist.
Die vorliegende Erfindung soll eine Fahrzeuglenkvorrichtung vorsehen, die einen Griffigkeitsfaktor eines gelenkten Rads neben herkömmlichen Fahrzeugzustandsgrößen erfasst, die das überflüssige Eingreifen der IFS-Steuerung in einem Bereich nicht durchführt, in dem die Fahrzeugstabilität auf einer Fahrbahn mit hoher Reibung unter Verwendung von diesem Griffigkeitsfaktor ein wenig verschlechtert ist, und die die IFS-Steuerung nur in einer Situation durchführt, bei der der Griffigkeitsfaktor abfällt und das Fahrzeug instabil wird.
Um die Probleme zu lösen, sieht ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Fahrzeuglenkvorrichtung vor, mit einer Lenkeinrichtung, einem Lenkübertragungssystem, einem Lenksystem und einem gelenkten Rad. Das Lenkübertragungssystem hat einen Elektromotor und koppelt die Lenkeinrichtung mit einem gelenkten Rad. Das Lenksystem hat die Lenkeinrichtung, eine Aufhängung und dazwischenliegende Komponenten. Die Lenkvorrichtung hat eine Änderungseinrichtung, eine Zustandsgrößen-Erfassungseinrichtung, eine Steuereinrichtung, eine Lenkindex-Erfassungseinrichtung, eine Einrichtung zum Schätzen eines Selbstausrichtungsmoments, eine Einrichtung zum Schätzen eines Index eines gelenkten Rads, eine Einrichtung zum Schätzen eines Griffigkeitsfaktors und eine Bestimmungseinrichtung. Die Änderungseinrichtung ist bei dem Lenkübertragungssystem vorgesehen, und sie wird zum Ändern eines Übertragungsverhältnisses zwischen einem Lenkwinkel der Lenkeinrichtung und einem gelenkten Winkel des gelenkten Rads durch den Antrieb des Elektromotors verwendet. Die Zustandsgrößen-Erfassungseinrichtung erfasst eine Fahrzeugzustandsgröße, die einen Fahrzeugzustand darstellt. Die Steuereinrichtung steuert den Elektromotor, und sie ändert das Übertragungsverhältnis gemäß der Fahrzeugzustandsgröße. Die Lenkindex-Erfassungseinrichtung erfasst zumindest einen Lenkindex aus Lenkindizes, die ein Lenkmoment und eine Lenkkraft beinhalten, die auf das Lenksystem aufgebracht werden. Die Einrichtung zum Schätzen des Selbstausrichtungsmoments schätzt ein bei dem gelenkten Rad erzeugtes Selbstausrichtungsmoment auf der Grundlage des Lenkindex. Die Einrichtung zum Schätzen des Index des gelenkten Rads schätzt zumindest einen Index des gelenkten Rads von Indizes des gelenkten Rads, die eine Seitenkraft und einen Schlupfwinkel des gelenkten Rads beinhalten, und zwar für das gelenkte Rad auf der Grundlage der Fahrzeugzustandsgröße. Die Einrichtung zum Schätzen des Griffigkeitsfaktors schätzt einen Griffigkeitsfaktor zumindest für das gelenkte Rad auf der Grundlage einer Änderung des Selbstausrichtungsmoments bezüglich des Index des gelenkten Rads. Die Bestimmungseinrichtung bestimmt, ob der Griffigkeitsfaktor kleiner als ein erster vorbestimmter Schwellwert ist. Die Steuereinrichtung steuert das Übertragungsverhältnis gemäß dem Fahrzeugzustand, wenn der Griffigkeitsfaktor kleiner ist als der erste, vorbestimmte Schwellwert.
Eine Lenkvorrichtung gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat eine Änderungseinrichtung, eine Zustandsgrößen-Erfassungseinrichtung, eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Steuereinrichtung, eine Lenkindex-Erfassungseinrichtung, eine Einrichtung zum Schätzen eines Selbstausrichtungsmoments, eine Einrichtung zum Schätzen eines Index eines gelenkten Rads, eine Einrichtung zum Schätzen eines Griffigkeitsfaktors und eine Bestimmungseinrichtung. Die Zustandsgrößen-Erfassungseinrichtung ist bei dem Lenkübertragungssystem vorgesehen, und sie wird zum Ändern eines Übertragungsverhältnisses zwischen einem Lenkwinkel der Lenkeinrichtung und einem gelenkten Winkel des gelenkten Rads durch den Antrieb des Elektromotors verwendet. Die Zustandsgrößen-Erfassungseinrichtung erfasst eine Fahrzeugzustandsgröße, die einen Fahrzeugzustand darstellt. Die Steuereinrichtung steuert den Elektromotor, und sie ändert das Übertragungsverhältnis gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit und den Fahrzeugzustandsgrößen. Die Lenkindex-Erfassungseinrichtung erfasst zumindest einen Lenkindex von Lenkindizes, die ein Lenkmoment und eine Lenkkraft beinhalten, die auf das Lenksystem aufgebracht werden. Die Einrichtung zum Schätzen des Selbstausrichtungsmoments schätzt ein bei dem gelenkten Rad erzeugtes Selbstausrichtungsmoment auf der Grundlage des Lenkindex. Die Einrichtung zum Schätzen des Index des gelenkten Rads schätzt zumindest einen Index des gelenkten Rads von Indizes des gelenkten Rads, die eine Seitenkraft und einen Schlupfwinkel des gelenkten Rads beinhalten, und zwar für das gelenkte Rad auf der Grundlage der Fahrzeugzustandsgröße. Die Einrichtung zum Schätzen des Griffigkeitsfaktors schätzt einen Griffigkeitsfaktor zumindest für das gelenkte Rad auf der Grundlage einer Änderung des Selbstausrichtungsmoments bezüglich des Index des gelenkten Rads. Die Bestimmungseinrichtung bestimmt, ob der Griffigkeitsfaktor kleiner ist als ein erster vorbestimmter Schwellwert.
Die Steuereinrichtung steuert das Übertragungsverhältnis gemäß dem Fahrzeugzustand, wenn der Griffigkeitsfaktor kleiner ist als der erste, vorbestimmte Schwellwert.
Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, die anhand von Beispielen die Prinzipien der Erfindung darstellen.
Die Erfindung wird zusammen mit ihren objektiven Aufgaben und Vorteilen unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele zusammen mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, wobei:
1 zeigt eine schematische Gesamtdarstellung einer Lenkvorrichtung 20 eines ersten Ausführungsbeispiels, das die vorliegende Erfindung ausführt;
2 zeigt eine Steuerungsblockdarstellung der Lenkvorrichtung 20 des ersten Ausführungsbeispiels;
3 zeigt in ähnlicher Weise ein Steuerungsblockdiagramm einer ersten ECU 30;
4 zeigt in ähnlicher Weise ein elektrisches Blockdiagramm der Lenkvorrichtung 20;
5 zeigt eine Strukturdarstellung einer Bremsfluiddruck-Steuervorrichtung;
6 zeigt ein Flussdiagramm eines IFS-Steuerungsberechnungsprogramms, das eine IFSCPU einer ersten ECU 30 der Lenkvorrichtung 20 ausführt;
7 zeigt ein Flussdiagramm einer Lenkcharakteristikberechnung (US/OS-Berechnung);
8 zeigt ein Flussdiagramm einer EIN/AUS-Bestimmungssteuerung;
9 zeigt ein Flussdiagramm einer Berechnung eines Befehlswinkels einer aktiven Gegenlenkung ACT;
10 zeigt eine grafische Darstellung einer Beziehung zwischen dem Selbstausrichtungsmoment und der Seitenkraft in einem Zustand beim Durchführen einer Rollbewegung hinsichtlich eines gewöhnlichen Fahrzeugs mit schleudernden Reifen;
11 zeigt eine einfache grafische Darstellung einer Beziehung zwischen dem Selbstausrichtungsmoment und der Seitenkraft gemäß der 10;
12 zeigt eine grafische Darstellung von Charakteristika des Selbstausrichtungsmoments gegenüber der Seitenkraft des Vorderrads;
13 zeigt eine grafische Darstellung eines Kennfelds zum Berechnen des Übersetzungsverhältnisses bezüglich des Griffigkeitsfaktors ε;
14 zeigt ein Steuerungsblockdiagramm eines Blocks F;
15 zeigt ein Steuerungsblockdiagramm eines Blocks F bei einem anderen Ausführungsbeispiel;
16 zeigt eine grafische Darstellung von Beziehungen der Seitenkraft des Vorderrads und einem Selbstausrichtungsmoment gegenüber dem Schlupfwinkel des Vorderrads bei einem anderen Ausführungsbeispiel;
17 zeigt in ähnlicher Weise eine grafische Darstellung einer Beziehung des Selbstausrichtungsmoments gegenüber dem Schlupfwinkel des Vorderrads;
18 zeigt in ähnlicher Weise eine grafische Darstellung einer Beziehung des Selbstausrichtungsmoments gegenüber dem Schlupfwinkel des Vorderrads;
19 zeigt in ähnlicher Weise eine grafische Darstellung einer Beziehung des Selbstausrichtungsmoments gegenüber dem Schlupfwinkel des Vorderrads;
20 zeigt in ähnlicher Weise eine grafische Darstellung einer Beziehung des Selbstausrichtungsmoments gegenüber dem Schlupfwinkel des Vorderrads; und
21 zeigt in ähnlicher Weise eine grafische Darstellung einer Beziehung des Selbstausrichtungsmoments bezüglich des Schlupfwinkels des Vorderrads.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer Lenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Bei jedem nachfolgenden Ausführungsbeispiel wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die vorliegende Erfindung auf eine elektrische Servolenkvorrichtung (nachfolgend wird diese zur Vereinfachung als eine Lenkvorrichtung bezeichnet) für ein Fahrzeug wie zum Beispiel ein Automobil angewendet wird.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Nachfolgend wird ein erstes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die 1 bis 13 beschrieben.
(1) Hardware-Aufbau der Lenkvorrichtung 20
Wie dies in der 1 gezeigt ist, hat die Lenkvorrichtung 20 ein Lenkrad 21, eine erste Lenkwelle 22, eine zweite Lenkwelle 23, eine Stange 25, einen Lenkwinkelsensor 26, einen Abgabewinkelsensor 28, einen Lenkmomentensensor 29 und einen IFS-Aktuator 32. Somit ist ein Ende der ersten Lenkwelle 22 mit dem Lenkrad 21 verbunden. Eine Eingabeseite des IFS-Aktuators 32 ist mit der ersten Lenkwelle 22 verbunden. Das Lenkrad 21 ist äquivalent der Lenkeinrichtung. Zusätzlich steht IFS für Intelligente Frontlenkung. Der IFS-Aktuator 32 hat einen Elektromotor 32a (siehe 4) und eine Untersetzungsvorrichtung, wobei ein Ende der zweiten Lenkwelle 23 mit seiner Abgabeseite verbunden ist, und eine Eingabeseite eines Lenkgetriebekastens 31 ist mit einem anderen Ende der zweiten Lenkwelle 23 verbunden. Der Lenkgetriebekasten 31 hat einen Zahnstangenantrieb, der nicht gezeigt ist. Somit wandelt der Lenkgetriebekasten 31 eine Drehbewegung, die von der zweiten Lenkwelle 23 eingegeben wird, zu der axialen Bewegung der Stange 25 um, die gelenkte Räder FR und FL (Vorderräder) aufweist und die axiale Bewegung abgibt. Der IFS-Aktuator 32 bildet den variablen Übertragungsverhältnismechanismus (variable Übertragungsverhältniseinrichtung).
Zusätzlich wird das Übertragungsverhältnis auch als ein Lenkübertragungsverhältnis zur besseren Beschreibung bezeichnet. Je größer das Lenkübersetzungsverhältnis ist, um so kleiner ist der gelenkte Winkel der gelenkten Räder bezüglich des Winkels des Lenkrads.
Ein Drehwinkel (Lenkwinkel) der ersten Lenkwelle 22 wird durch den Lenkwinkelsensor 26 erfasst, und er wird in die dritte ECU 50 als ein Lenkwinkelsignal eingegeben. Außerdem wird ein Drehwinkel der zweiten Lenkwelle 23 durch den Abgabewinkelsensor 28 erfasst, und er wird in die erste ECU 30 als ein Abgabewinkelsignal eingegeben. Darüber hinaus wird eine Fahrzeuggeschwindigkeit V durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 27 erfasst, und sie wird in die dritte ECU 50 als ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal eingegeben (siehe 4). Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor ist äquivalent der Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung.
Der „variable Übertragungsverhältnismechanismus, der bei dem Lenkübertragungssystem angeordnet ist, welches mit dem Lenkrad und gelenkten Rädern FR und FL gekoppelt ist und das Übertragungsverhältnis durch den Antrieb des Elektromotors ändert", wird als ein variables Übersetzungsverhältnissystem bezeichnet.
Der IFS-Aktuator 32 ändert ein Verhältnis eines Abgabewinkels der zweiten Lenkwelle 23 bezüglich eines Lenkwinkels der ersten Lenkwelle 22 durch Ändern eines Verhältnisses einer Abgabeübersetzung bezüglich einer Eingabeübersetzung in Echtzeit gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit V durch den Elektromotor 32a und die Untersetzungsvorrichtung.
Das Lenkwinkelsignal von dem Lenkwinkelsensor 26 und das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 27 werden in die zweite ECU 40 von der dritten ECU 50 über einen Kommunikationsbus eingegeben. Die zweite ECU 40 bestimmt einen Befehlswert θ0* eines ACT-Winkels entsprechend einem Soll-Drehwinkel des Elektromotors 32a des IFS-Aktuators 32, der entsprechend dem Lenkwinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit V aus einem Kennfeld (nicht gezeigt) der Fahrzeuggeschwindigkeit gegenüber dem Lenkübersetzungsverhältnis eindeutig bestimmt wird, und sie führt eine elektrische Motorspannung gemäß dem bestimmten Befehlswert θ0* des ACT-Winkels zu einer Motorantriebsschaltung AC2 (siehe 4) über eine Verstärkungseinrichtung zu.
Gemäß dem Kennfeld der Fahrzeuggeschwindigkeit gegenüber dem Lenkübersetzungsverhältnis wird eine Beziehung festgelegt, dass das Lenkübersetzungsverhältnis groß wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V groß wird. Wenn dementsprechend das Lenkübersetzungsverhältnis gemäß dem Griffigkeitsfaktor festgelegt wird, dann wird eine derartige Festlegung bewirkt, dass das Lenkübersetzungsverhältnis groß werden kann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V hoch wird.
Somit ist es möglich, das Lenkübersetzungsverhältnis entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit V zum Beispiel so festzulegen, dass der Abgabewinkel des IFS-Aktuators 32 so groß wie der Lenkwinkel des Lenkrads 21 zu der Zeit eines Stopps oder eines Antriebs mit niedriger Geschwindigkeit werden kann, und dass der Abgabewinkel des IFS-Aktuators 32 so klein wie der Lenkwinkel des Lenkrads zur Zeit eines Antriebs bei hoher Geschwindigkeit werden kann.
Der gelenkte Betrag der gelenkten Räder FR und FL, nämlich der gelenkte Winkel der gelenkten Räder ist proportional zu dem Abgabewinkel des IFS-Aktuators 32. Wenn zum Beispiel ein Fahrzeug gestoppt oder bei niedriger Geschwindigkeit angetrieben wird, wird folglich das Lenkübersetzungsverhältnis durch den IFS-Aktuator 32 klein festgelegt, und somit kann ein Fahrer in einfacher Weise das Lenken durchführen, da die gelenkten Räder FR und FL stark gedreht werden, auch wenn der Lenkwinkel durch das Lenkrad 21 klein ist. Wenn zusätzlich ein Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit angetrieben wird, dann wird das Lenkübersetzungsverhältnis durch den IFS-Aktuator 32 groß festgelegt, und somit ist es möglich, das Fahrzeugverhalten stabil zu halten, da die gelenkten Räder wenig gedreht werden, auch wenn der Lenkwinkel von dem Lenkrad 21 groß ist.
Außerdem hat der EPS-Aktuator 24 einen Motor 24a, der so aufgebaut ist, dass er koaxial zu der Stange 25 ist, und er unterstützt das Lenken durch Erzeugen einer Unterstützungskraft gemäß einem Lenkzustand, indem er durch die erste ECU 30 gesteuert wird. Der Motor 24a hat einen bürstenlosen DC-Motor.
Die Lenkvorrichtung 20 hat nämlich eine Funktion zum Durchführen einer variablen Steuerung des Lenkübersetzungsverhältnisses gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit mit dem IFS-Aktuator 32 durch die Verarbeitung zum Steuern des variablen Übertragungsverhältnisses, die durch die zweite ECU 40 ausgeführt wird. Zusätzlich hat die Lenkvorrichtung 20 außerdem eine Funktion zum Unterstützen des Lenkens durch Erzeugen der Unterstützungskraft gemäß dem Lenkzustand mit dem EPS-Aktuator 24 durch die Lenksteuerung, die durch die erste ECU 30 ausgeführt wird. Die zweite ECU 40 ist äquivalent der variablen Übertragungsverhältnis-Steuereinrichtung.
(2) Elektrischer Aufbau der Lenkvorrichtung 20 und deren Umgebung
Die 4 zeigt das System von diesem Ausführungsbeispiel. Wie dies in dieser Ansicht dargestellt ist, sind verschiedene ECU's von Systemen wie zum Beispiel eines Steuersystems der Lenkvorrichtung 20 und eines Bremssteuersystems durch den Kommunikationsbus miteinander verbunden, und somit können die Steuersysteme gemeinsame Systeminformationen zwischen den jeweiligen Systemen teilen.
(3) Elektrischer Aufbau des Steuersystems der Lenkvorrichtung 20
Das Steuersystem der Lenkvorrichtung 20 hat eine erste ECU 30, die eine elektrische Lenksteuereinheit mit einer CPU, einem ROM und einem RAM ist, sowie die zweite ECU 40 für eine variable Übertragungsverhältnissteuerung mit einer CPU, einem ROM und einem RAM.
Der Abgabewinkelsensor 28, der Lenkmomentensensor 29 und ein Stromsensor 24b sind mit der ersten ECU 30 verbunden. Wie dies in der 4 gezeigt ist, erfasst der in der 1 gezeigte Abgabewinkelsensor 28 den Drehwinkel der zweiten Lenkwelle 23, d. h. den von dem IFS-Aktuator 32 abgegebenen Abgabewinkel, und er gibt ein Abgabewinkelsignal zu der ersten ECU 30 ab. Zusätzlich erfasst der Lenkmomentensensor 29 das Lenkmoment, das auf der ersten Lenkwelle 22 wirkt, und er gibt ein Lenkmomentensignal zu der ersten ECU 30 ab. Auch wenn dies nicht in der 1 gezeigt ist, gibt darüber hinaus der Stromsensor 24b, der einen Motorstrom erfasst, welcher in dem Motor 24a strömt, außerdem ein Motorstromsignal gemäß der Erfassung zu der ersten ECU 30 ab, wie sie in der 4 gezeigt ist.
Während der Abgabewinkel, das Lenkmoment und der Motorstrom jeweils als Signale eingegeben werden, werden auf diese Art und Weise der Lenkwinkel und die Fahrzeuggeschwindigkeit in die erste ECU 30 durch eine Kommunikation von der dritten ECU 50 eingegeben. Dann berechnet die erste ECU 30 eine Unterstützungsbefehlsstromstärke, die den Motor 24a zum Erzeugen der Unterstützungskraft gemäß den Lenkzuständen, der Fahrzeuggeschwindigkeit V und eines Motorstroms durch ein allgemein bekanntes Verfahren veranlasst, sie addiert des Weiteren verschiedene Arten von Befehlsstromstärken zu dieser Befehlsstromstärke, sie gibt die Summe zu einer Motorantriebsschaltung AC1 ab (siehe 4), und sie steuert den Motor 24a.
Die zweite ECU 40 bestimmt den Soll-Drehwinkel des Elektromotors 32a des IFS-Aktuators 32, der entsprechend dem Lenkwinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit V durch die Verarbeitung zum Steuern eines variablen Übertragungsverhältnisses aus dem Kennfeld der Fahrzeuggeschwindigkeit gegenüber dem Lenkübersetzungsverhältnis eindeutig bestimmt wird. Dann führt die zweite ECU 40 eine elektrische Motorspannung gemäß dem bestimmten Befehlswert θ0* des ACT-Winkels zu der Motorantriebsschaltung AC2 (siehe 4) durch eine Verstärkungseinrichtung zu.
Zusätzlich ist die erste ECU 30 äquivalent der Lenkkraftindex-Erfassungseinrichtung, der Einrichtung zum Schätzen des Selbstausrichtungsmoments, der Einrichtung zum Schätzen des Index des Vorderrads, der Einrichtung zum Schätzen des Griffigkeitsfaktors, der Bestimmungseinrichtung, der Übersteuerungs-Bestimmungseinrichtung, der Untersteuerungs-Bestimmungseinrichtung, der Einrichtung zum Schätzen einer Soll-Fahrzeugzustandsgröße, der Einrichtung zum Berechnen eines Korrekturwerts und der Einrichtung zum Berechnen eines Werts als Reaktion auf den Griffigkeitsfaktor für die vorliegende Erfindung.
(4) Elektrischer Aufbau des Bremssteuersystems
Andererseits hat das Bremssteuersystem eine Bremssteuereinheit-ECU (nachfolgend eine dritte ECU 50) mit einer CPU, einem ROM und einem RAM für eine Bremssteuerung und einen Raddrehzahlsensor WS, einen Fluiddrucksensor PS, einen Stoppschalter ST, einen Gierratensensor YS, einen Längsbeschleunigungssensor XG und einen Seitenbeschleunigungssensor YG, die mit der dritten ECU 50 verbunden sind. Außerdem sind mit der dritten ECU 50 verbunden der Lenkwinkelsensor 26 und der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 27. Wie dies in der 4 gezeigt ist, erfasst der in der FIG. gezeigte Lenkwinkelsensor 26 den Drehwinkel der ersten Lenkwelle 22, d. h. den Lenkwinkel, der in den IFS-Aktuator 32 eingegeben wird, und er gibt ein Lenkwinkelsignal zu der dritten ECU 50 ab. Wie dies außerdem in der 4 gezeigt ist, gibt der in der 1 gezeigte Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 27 außerdem ein erfasstes Fahrzeuggeschwindigkeitssignal eines Fahrzeugs zu der dritten ECU 50 ab. Außerdem geben verschiedene Sensoren des Radgeschwindigkeitssensors WS, des Fluiddrucksensors PS, des Stoppschalters SP, des Gierratensensors YS, des Längsbeschleunigungssensors XG und des Seitenbeschleunigungssensors YG jeweils Erfassungssignale zu der dritten ECU 50 ab. Zusätzlich wird der WS anstelle von WS1 bis WS4 verwendet. Somit erfassen die Raddrehzahlsensoren WS1 bis WS4 die Raddrehzahl der gelenkten Räder FR und FL (Vorderräder) und der hinteren Räder RR und RL, und sie geben die Erfassungssignale zu der dritten ECU 50 ab.
Zusätzlich sind Solenoidventile SL1 bis SL8 mit der dritten ECU 50 durch eine Solenoidantriebsschaltung AC3 (in der 4 wird SL stellvertretend verwendet) verbunden. Zusätzlich sind die erste ECU 30, die zweite ECU 40 und die dritte ECU 50 des Steuersystems der Lenkvorrichtung 20 mit dem Kommunikationsbus durch eine entsprechende Kommunikationseinheit mit einer CPU, einem ROM und einem RAM für eine Kommunikation verbunden, die so aufgebaut ist, dass gegenseitige Systeminformationen zwischen verschiedenen Systemen gemeinsam genutzt werden können. Bei dem Bremssteuersystem werden vielfältige Informationen erhalten, wie zum Beispiel Informationen über eine Bremskraft, die jedes Rad erzeugt, und verschiedene Arten von Steuerungen wie zum Beispiel eine Antiblockiersteuerung (ABS), eine Traktionssteuerung (PRC) und eine Fahrzeugstabilitätssteuerung (VSC) wird auf der Grundlage davon ausgeführt. Außerdem können verschiedene Arten an Informationen, die für das Steuersystem der Lenkvorrichtung 20 erforderlich sind, ebenfalls von dem Bremssteuersystem übertragen werden.
(5) Bremsfluiddruck-Steuervorrichtung
Der mechanische Aufbau der Bremsfluiddruck-Steuerung, die das Bremssteuersystem bildet, wird unter Bezugnahme auf die 5 beschrieben. Die 5 zeigt eine Strukturdarstellung der Bremsfluiddruck-Steuervorrichtung.
Die 5 zeigt ein Beispiel der Bremsfluiddruck-Steuervorrichtung bei diesem Ausführungsbeispiel, und sie hat den Aufbau, der als „brake-by-wire" bezeichnet wird. Da dieses zum Beispiel insbesondere in der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP-2000-62597 beschrieben ist, wird ihr Betrieb kurz beschrieben. Eine Hydraulikschaltung eines Hauptzylinders MC und Radzylindern Wfr, Wfl, Wrr und Wrl wird zur Zeit eines normalen Betriebs getrennt. Eine Anforderung zum Bremsen durch den Fahrer wird durch einen Bremspedalhubsensor SR, einen Trittstufensensor, einen Hauptzylinder-Fluiddrucksensor, etc. erfasst, eine Soll-Bremskraft von jedem Rad wird auf der Grundlage der erfassten Variablen bestimmt, und der hydraulische Bremsdruck von jedem Rad wird durch jeweilige Linearsolenoidventile (SL1 bis SL8) gesteuert.
Zur Zeit des Bremsens werden Solenoidventile SLa, SLb und SLc der EIN/AUS-Bauart erregt, und das Solenoidventil SLa bewegt sich zu einer geöffneten Position, und die Solenoidventile SLb und SLc bewegen sich zu geschlossenen Positionen. Somit wird der Hauptzylinder MC von den Radzylindern Wfr, Wfl, Wrr und Wrl getrennt, und er ist mit einem Hubsimulator SM durch das Solenoidventil SLa in Verbindung. Die Bremskraft von jedem Rad wird unabhängig dadurch gesteuert, dass ein Linearsolenoidventil (zum Beispiel SL1) an einer Seite eines Akkumulators und ein Linearsolenoidventil (zum Beispiel SL2) an einer Seite eines Reservoirs gesteuert werden, indem ein Hochdruckakkumulator ACC zu einer Druckquelle wird.
Zusätzlich ist der Aufbau der Hydraulikschaltung gemäß der 5 ein Beispiel, und die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, sondern der Aufbau reicht dann aus, wenn der Aufbau ein Aufbau einer Hydraulikschaltung ist, bei der jeder Radzylinder automatisch mit Druck beaufschlagt werden kann. Die Bremskrafterzeugungseinrichtung kann einen Aufbau (nicht gezeigt) haben, bei dem das Bremsmoment mechanisch durch einen Motor etc. ohne Verwendung eines Bremsfluiddrucks aufgebracht wird.
(6) Steuerungsblock
Als Nächstes werden unter Bezugnahme auf die 2 Steuerungsblöcke der ersten ECU 30 und der zweiten ECU 40 kurz beschrieben. In der 2 sind die Steuerungsblöcke der Lenkvorrichtung 20 gezeigt.
(6–1) Steuerungsblöcke der ersten ECU 30
Gemäß der 2 wird eine später beschriebene IFS-Steuerung in einem Block A0 der ersten ECU 30 durchgeführt, und ein Befehlswert θact eines IFS_ACT-Winkels wird berechnet. Auf der Grundlage des Lenkmoments und des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals werden außerdem eine allgemein bekannte Unterstützungssteuerung, eine Momententrägheits-Ausgleichssteuerung, eine Lenkrad-Rückführungssteuerung und eine Dämpfungs-Ausgleichssteuerberechnung in Blöcken A1 bis A4 ausgeführt, eine Unterstützungs-Befehlsstromstärke, eine Befehlsstromstärke zum Ausgleichen einer Momententrägheit, eine Befehlsstromstärke zum Rückführen des Lenkrads und eine Befehlsstromstärke zum Ausgleichen einer Dämpfung werden jeweils bestimmt.
Die Momentenunterstützung, die eine durch einen Fahrer aufgebrachte Betätigungskraft auf das Lenkrad 21 reduziert, wird durch die Unterstützungs-Befehlsstromstärke durchgeführt, die der Block A1 berechnet. Eine Steuerung wird durchgeführt, die die Verzögerung des Ansprechverhaltens aufgrund der Trägheit des Motors 24 mit der Befehlsstromstärke zum Ausgleichen der Momententrägheit ausgleicht, die der Block A2 berechnet. Eine Steuerung wird mit der Befehlsstromstärke zum Rückführen des Lenkrads durchgeführt, die der Block A3 berechnet, so dass das Rückführen zu der neutralen Position des Lenkrads 21 verbessert werden kann. Eine Steuerung wird mit der Befehlsstromstärke zum Ausgleichen einer Dämpfung durchgeführt, die der Block A4 berechnet, so dass die Konvergenzeigenschaft dadurch verbessert werden kann, dass ein übermäßiges Rückführen des Lenkrads 21 unterdrückt wird. Verschiedene Befehlsstromstärken, die in den jeweiligen Blöcken A1 bis A4 berechnet werden, werden in einem Addierer 100 addiert, sie werden zu einer EPS-Befehlsstromstärke, diese EPS-Befehlsstromstärke wird in die Motorantriebsschaltung AC1 eingegeben (siehe 4), und der Motor 24a wird gesteuert.
(6–2) Steuerungsblöcke der zweiten ECU 40
Gemäß der 2 bestimmt ein Block BO der zweiten ECU 40 einen Befehlswert θ0* des ACT-Winkels entsprechend dem Soll-Drehwinkel des Elektromotors 32a, der durch die Verarbeitung zum Steuern des variablen Übertragungsverhältnisses entsprechend dem Lenkwinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit V aus dem Kennfeld der Fahrzeuggeschwindigkeit gegenüber dem Lenkübersetzungsverhältnis bestimmt ist.
Der Block B1 gibt einen Wert ein, der dadurch erhalten wird, dass der Befehlswert θact des IFS_ACT-Winkels, der von dem Block AO der ersten ECU 30 eingegeben wird, zu dem Befehlswert θ0* des ACT-Winkels als ein neuer Befehlswert θ0 des ACT-Winkels addiert wird, er führt eine Berechnung einer offenen Steuerkette auf der Grundlage dieses Befehlswerts θ0 des ACT-Winkels durch, und er berechnet eine Befehlsstromstärke der offenen Steuerkette. Andererseits berechnet ein Block B2 eine Regelungs-Befehlsstromstärke durch Durchführen einer Berechnung für eine Regelung auf der Grundlage des Befehlswerts θ0 des ACT-Winkels. Somit wird ein Drehwinkel des Elektromotors 32 durch den Drehwinkelsensors 32c erfasst, der bei dem Elektromotor 32a vorgesehen ist, und er wird zu der zweiten ECU 40 als ein ACT-Winkelsignal abgegeben. Daher wird eine geschlossene Regelschleife durch den Block B2, den Elektromotor 32a und den Drehwinkelsensor 32c gebildet, die die Regelung des Elektromotors 32a des Blocks B2 ermöglicht.
Ein Addierer 200 addiert die Befehlsstromstärke der offenen Steuerkette zu der Regelungs-Befehlsstromstärke, und dessen Summe wird in die Motorantriebsschaltung AC2 (siehe 4) eingegeben, und dadurch wird der Elektromotor 32a gesteuert.
(6–3) Steuerungsblöcke der IFS-Steuerberechnung
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf die 3 der Steuerungsblock der IFS-Steuerberechnung beschrieben, die die erste ECU 30 durchführt.
(Block C)
Ein Block C ist ein Block zum Schätzen der Differenz zwischen der rechten und der linken Bremskraft, der eine Bremskraft schätzt, die auf jedes Rad eines Fahrzeugs aufgebracht wird, und er schätzt (berechnet) die Differenz zwischen den auf das rechte und das linke Rad aufgebrachten Bremskräfte auf der Grundlage der geschätzten Bremskräfte. Zusätzlich ist die Differenz zwischen der rechten und der linken Bremskraft die Differenz zwischen Bremskräften, die auf Räder an einer linken Seite eines Fahrzeugs aufgebracht werden, und Bremskräften, die auf Rädern an einer rechten Seite aufgebracht werden. Die Summe der Bremskräfte, die auf die Vorder- und Hinterräder an der linken Seite aufgebracht werden, oder der Bremskräfte, die auf ein Vorderrad an der linken Seite aufgebracht werden, wird als die erstgenannte verwendet. Zusätzlich wird die Summe der Bremskräfte, die auf die Vorder- und Hinterräder an der rechten Seite aufgebracht werden, oder eine Bremskraft, die auf das Vorderrad an der rechten Seite aufgebracht wird, als die letztgenannte verwendet. Zusätzlich kann in der Beschreibung und in den Zeichnungen die Differenz zwischen der rechten und der linken Bremskraft in einfacher Weise als eine Bremskraftdifferenz zur vereinfachten Beschreibung verwendet werden.
In dem Block C wird zum Beispiel mit den Erfassungssignalen von dem Fluiddrucksensor PS und dem Raddrehzahlsensor WS, die bei jedem Rad vorgesehen sind, und insbesondere mit einem Bremsfluiddrucksignal (d. h. ein Hydraulikbremsdrucksignal) und einem Raddrehzahlsignal die bei jedem Rad erzeugte Bremskraft geschätzt, und die Bremskraftdifferenz zwischen den rechten und den linken Rädern wird berechnet. Da zusätzlich eine spezifische Einrichtung bezüglich des Schätzens der Bremskraft zum Beispiel in der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP-2000-108863 beschrieben ist, wird eine Beschreibung weggelassen.
(Block D1)
Ein Block D1 ist ein Block zum Schätzen (Berechnen) einer Fahrzeugzustandsgröße, und er erhält eine Soll-Gierrate (T) und einen Soll-Schlupfwinkel (St) auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des tatsächlichen gelenkten Winkels. Der tatsächliche gelenkte Winkel wird durch die erste ECU 30 auf der Grundlage des Abgabewinkelsignals berechnet, das durch den Abgabewinkelsensor 28 erfasst und abgegeben wird. Da zusätzlich spezifische Berechnungsverfahren der Soll-Gierrate (T) des Fahrzeugs und des Soll-Schlupfwinkels St des Fahrzeugs in der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP-2002-254964 offenbart sind, wird eine Beschreibung weggelassen.
Zusätzlich sind die Soll-Gierrate und der Soll-Schlupfwinkel äquivalent den Soll-Fahrzeugzustandsgrößen.
(Block D2)
Ein Block D2 ist ein Block zum Berechnen einer Gierrate FB und zum Berechnen eines Schlupfwinkels FB. Bei dem Block D2 sind eine Proportionalverstärkungs-Berechnungseinheit D2a, ein Differenziator D2b, eine Differenzialverstärkungs-Berechnungseinheit D2c und eine Verstärkungs-Berechnungseinheit D2d vorgesehen. Eine Abweichung (nachfolgend wird diese als eine Gierratenabweichung bezeichnet) zwischen der Soll-Gierrate T, die von dem Block D1 eingegeben wird, und der Ist-Gierrate, die durch den Gierratensensor YS erfasst und durch die dritte ECU 50 eingegeben wird, wird in die Proportionalverstärkungs-Berechnungseinheit D2a eingegeben. Dann wird eine gesteuerte Variable θp, die ein Proportionalterm einer Regelung der Gierrate ist, durch Multiplizieren der Gierratenabweichung mit der Gierratenverstärkung P berechnet. Die gesteuerte Variable θp wird zu einem Addierer 70 abgegeben. Zusätzlich ist die Gierrate, die der Gierratensensor YS erfasst, äquivalent der Ist-Gierrate.
Die Gierratenabweichung wird in dem Differenziator D2b differenziert. Die gesteuerte Variable θd, die ein Differenzialterm der Regelung der Gierrate ist, wird durch Multiplizieren der differenzierten Gierratenabweichung mit der Gierratenverstärkung D in der Differenzialverstärkungs-Berechnungseinheit D2c berechnet. Die gesteuerte Variable θd wird zu dem Addierer 70 abgegeben. Die Summe der gesteuerten Variablen θp, die proportional der Regelungssteuerung der Gierrate ist, und die gesteuerte Variable θd, die der Differenzialterm ist, sind äquivalent dem Gierratenregelungsterm.
In der Verstärkungs-Berechnungseinheit D2d wird eine Schlupfwinkelabweichung zwischen dem Soll-Schlupfwinkel St und dem Fahrzeugschlupfwinkel eingegeben, die durch ein allgemein bekanntes Verfahren durch die dritte ECU 50 berechnet wird, die Schlupfwinkelverstärkung wird mit der Schlupfwinkelabweichung multipliziert, und eine gesteuerte Variable θs des Schlupfwinkels FB wird berechnet. Die gesteuerte Variable θs wird zu dem Addierer 70 abgegeben.
(Block D3)
Ein Block D3 ist ein Block zum Berechnen eines Gierwinkels FB, und er hat einen Block D3a und einen Block D3b. Der Block D3a ist ein Block zum Berechnen eines Soll-Gierwinkels, und er berechnet einen Soll-Gierwinkel durch Integrieren der Soll-Gierrate γt. Der Block D3b ist ein Block zum Berechnen eines Gierwinkels, und er berechnet einen Gierwinkel, d. h. einen Ist-Gierwinkel durch Integrieren der Gierrate. Bei einer Verstärkung D3c wird die Gierwinkelverstärkung mit der Abweichung zwischen dem Soll-Gierwinkel und dem Gierwinkel multipliziert, eine gesteuerte Variable θy des Gierwinkels FB wird berechnet, und die gesteuerte Variable θy wird zu dem Addierer 70 abgegeben. Der Soll-Gierwinkel ist äquivalent einer Soll-Fahrzeugzustandsgröße. Die gesteuerte Variable θy des Gierwinkels FB ist äquivalent des Gierwinkel-Regelungsterms. Zusätzlich sind die verschiedenen Arten der Verstärkungen Werte, die auf der Grundlage der strukturellen Charakteristika des Fahrzeugs und der Lenkvorrichtung 20 bestimmt werden, und sie werden durch Tests im Vorfeld erhalten.
Der Addierer 70 berechnet die Fahrzeugzustandsgrößen FB, die gesteuerte Variable θ durch Addieren der jeweiligen eingegebenen gesteuerten Variablen. Somit wird θ = θp + θd + θy + θs berechnet und zu einem Block I abgegeben. Die Fahrzeugzustandsgröße FB, die gesteuerte Variable θ ist äquivalent dem Korrekturwert.
(Block E)
Lenkcharakteristika (US/OS) werden in einem Block E berechnet. Somit werden bei diesem Ausführungsbeispiel ein Vorderradschlupfwinkel und ein Hinterradschlupfwinkel berechnet, die Berechnung der Differenz zwischen dem Vorderrad- und Hinterradschlupfwinkel und die Berechnung der seitlichen Differenzierung der Schlupfwinkeldifferenz werden durchgeführt, und die Bestimmung des Übersteuerns (OS), des Untersteuerns (US) oder des neutralen Steuerns (NS) wird auf der Grundlage dieser Werte durchgeführt. Zusätzlich werden die Einzelheiten der Berechnung der Lenkcharakteristika (US/OS) später beschrieben.
Zur Vereinfachung der Beschreibung kann zusätzlich das Übersteuern kurz als OS bezeichnet werden, das Untersteuern kann als US bezeichnet werden, und das neutrale Lenken kann als NS bezeichnet werden.
(Block F)
In einem Block F wird der Griffigkeitsfaktor eines gelenkten Rads auf der Grundlage der Gierrate, der seitlichen Beschleunigung, der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des Motorstroms geschätzt. Das Schätzen des Griffigkeitsfaktors wird unter Bezugnahme auf die 10 bis 12 beschrieben.
Zunächst wird in Automobile Technical Handbook, Vol. 1, Foundation and Technical Edition (First Edition, veröffentlicht durch Society of Automotive Engineers of Japan am 1. Dezember 1990), Seiten 179–180, ein Zustand beschrieben, dass ein Reifen bei einem Schleuderwinkel α schleudernd abrollt, wie dies in der 10 gezeigt ist. Somit ist gemäß der 10 eine Profilfläche des Reifens, die durch eine gepunktete Linie gezeigt ist, mit einer Fahrbahnfläche an einem vorderen Ende einer Bodenebene einschließlich eines Punkts A gemäß der 10 in Kontakt, sie haftet an einer Fahrbahnfläche bis zu einem Punkt B, und sie bewegt sich in einer Fahrtrichtung des Reifens. Dann beginnt ein Schlupf des Reifens an jenem Punkt, an dem eine Verformungskraft durch eine quer gerichtete Scherverformung gleich einer Reibungskraft wird, und er trennt sich von der Fahrbahnfläche an einer hinteren Kante einschließlich eines Punkts C, um zu dem ursprünglichen Zustand zurückzukehren. Dabei wird eine Kraft (Seitenkraft Fy), die in der gesamten Bodenebene erzeugt wird, durch ein Produkt einer Verformungsfläche (schraffierter Abschnitt in der 10) eines Reifenquerschnitts in der Querschnittsrichtung und einer elastischen Querkonstante des Profilquerschnitts pro Flächeneinheit dargestellt. Wie dies in der 10 gezeigt ist, ist ein Aufbringungspunkt einer Kraft der Seitenkraft Fy durch en (pneumatischer Nachlauf) hinter (eine linke Seite in der 10) einem Punkt (Punkt 0) direkt unter einer Mittellinie des Reifens vorhanden. Dementsprechend ist ein Moment Fy·en zu diesem Zeitpunkt ein Selbstausrichtungsmoment (Tsa), und es wirkt in der Richtung zum Verringern des Schleuderwinkels α.
Als Nächstes wird der Fall, bei dem ein Fahrzeug mit einem Reifen ausgestattet ist, unter Verwendung der 11 beschrieben, die durch Vereinfachung der 10 erhalten wird. Bei einem gelenkten Rad des Fahrzeugs wird ein Nachlaufwinkel auf den Reifen aufgebracht, um das Rückführen zu einer neutralen Position eines Lenkrads zu verbessern, und üblicherweise wird ein Nachlaufwinkel ec vorgesehen. Dementsprechend wird ein Berührungspunkt des Rads von dem Punkt 0 zu einem Punkt 0' verschoben, und das Moment, das ein Lenkrad zu einer neutralen Position zurücksetzen wird, wird zu Fy·(en + ec).
Wenn der seitliche Griffigkeitszustand des Reifens abfällt und ein Schlupfbereich erweitert ist, dann wird eine quer gerichtete Verformung des Profilschnitts zu einer Form von ADC von der Form ABC in der 11. Folglich bewegt sich der Kraftaufbringungspunkt der Seitenkraft Fy nach vorne (von einem Punkt A zu einem Punkt J in der 11) in einer Fahrzeugfahrtrichtung. Der pneumatische Nachlauf wird nämlich klein. Wenn dementsprechend eine Haftungsfläche groß ist und ein Schlupfbereich klein ist (d. h. wenn die horizontale Griffigkeit des Reifens groß ist), auch wenn dieselbe Seitenkraft Fy wirkt, wird der pneumatische Nachlauf en groß, und das Selbstausrichtungsmoment Tsa wird groß. Wenn im Gegensatz dazu die seitliche Griffigkeit des Reifens verloren wird und sich der Schlupfbereich vergrößert, wird der pneumatische Nachlauf en klein und das Selbstausrichtungsmoment Tsa verringert sich.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist es möglich, das Maß der seitlichen Griffigkeit des Reifens zu erfassen, wenn eine Änderung des pneumatischen Nachlaufs en beachtet wird. Da die Änderung des pneumatischen Nachlaufs en zu dem Selbstausrichtungsmoment Tsa führt, ist es dann möglich, den Griffigkeitsfaktor zu schätzen, der das Maß der seitlichen Griffigkeit für das Rad eines Fahrzeugvorderteils auf der Grundlage des Selbstausrichtungsmoments Tsa zeigt.
Auch wenn eine Nutzrate der seitlichen Kraft oder eine Nutzrate einer horizontalen Beschleunigung für die Steuerung einer Lenkvorrichtung bei der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP-11-99956 verwendet wird, unterscheidet sich zusätzlich der Griffigkeitsfaktor davon folgendermaßen. Bei der Vorrichtung, die in dieser Offenlegungsschrift beschrieben ist, wird die maximale Seitenkraft, die auf einer Fahrbahn erzeugt werden kann, aus einem Fahrbahnreibungskoeffizienten μ erhalten. Dieser Fahrbahnreibungskoeffizient μ wird auf der Grundlage einer Abhängigkeit des Fahrbahnreibungskoeffizienten μ von einer Seitenführungskraft Cp geschätzt (ein Wert einer Seitenkraft pro Schlupfwinkel von 1°). Jedoch wird die Seitenführungskraft Cp nicht nur durch den Fahrbahnreibungskoeffizienten μ sondern auch durch eine Form einer Reifen/Bodenebene (Länge und Breite einer Bodenebene), der Elastizität eines Profilgummis beeinflusst. Wenn zum Beispiel Wasser zwischen einer Profilfläche eintritt, oder wenn die Elastizität des Profilgummis durch einen Verschleiß des Reifens oder durch die Temperatur geändert wird, dann ändert sich die Seitenführungskraft Cp auch dann, wenn ein Fahrbahnreibungskoeffizient μ gleich bleibt. Auf diese Art und Weise ist die Technik in dieser Offenlegungsschrift beschrieben, wobei die Charakteristika eines Rads als ein Gummireifen überhaupt nicht berücksichtigt wurden.
Wie dies aus den 10 und 11 offensichtlich ist, werden die Charakteristika des Selbstausrichtungsmoments gegenüber der Seitenkraft des Vorderrads für ein Fahrzeugvorderrad zu jenen, die durch Tsaa in der 12 gezeigt sind. Wie dies vorstehend erwähnt ist, wenn das Selbstausrichtungsmoment Tsaa ist und die Seitenkraft des Vorderrads Fyf ist, dann gilt Tsaa = Fyf·(en + ec), und somit drücken die nicht-linearen Charakteristika des tatsächlichen Selbstausrichtungsmoments Tsaa gegenüber der Seitenkraft Fyf des Vorderrads die direkte Änderung des pneumatischen Nachlaufs en aus. Dementsprechend wird der Gradient K1 des tatsächlichen Selbstausrichtungsmoments Tsaa für die Seitenkraft Fyf des Vorderrads nahe dem Ursprung 0 (die Vorderräder sind in einem Griffigkeitszustand) identifiziert, d. h. die Charakteristika, die durch die Charakteristika des Selbstausrichtungsmoments gezeigt sind (Referenz-Selbstausrichtungsmoment Tsao), werden bei einem vollständigen Griffigkeitszustand erhalten. Zusätzlich ist es vorzuziehen, einen vorbestimmten Wert zu verwenden, der als ein Anfangswert des Gradienten K1 experimentell berechnet wird. Wenn außerdem der Griffigkeitsfaktor während einer normalen Fahrt hoch ist, dann ist es vorzuziehen, den Griffigkeitsfaktor zu erfassen und den Gradienten K1 dementsprechend zu korrigieren. Zusätzlich wird das tatsächliche Selbstausrichtungsmoment Tsaa durch die nachfolgend beschriebene Berechnung erhalten.
Dann wird der Griffigkeitsfaktor der Vorderräder auf der Grundlage des tatsächlichen Selbstausrichtungsmoments Tsaa für das Referenz-Selbstausrichtungsmoment Tsao geschätzt. Zum Beispiel ist es möglich, den Griffigkeitsfaktor ε unter Verwendung der Gleichung ε = Tsaa1/Tsao1 auf der Grundlage eines Werts Tsao1(Tsao1 = K1·Fyf1) des Selbstausrichtungsmoments Tsao in jenem Fall auszudrücken, bei dem die Seitenkraft des Vorderrads gleich Fyf1 ist, und auf der Grundlage eines Werts Tsaa1 des tatsächlichen Selbstausrichtungsmoments Tsaa.
Auch wenn der Griffigkeitsfaktor eines Rads auf der Grundlage einer Änderung des Selbstausrichtungsmoments (des tatsächlichen Selbstausrichtungsmoments Tsaa) für die Seitenkraft (Seitenkraft Fyf des Vorderrads) geschätzt werden kann, wie dies vorstehend beschrieben ist, ist dies mit dem Aufbau zu verwirklichen, der in der 14 gezeigt ist.
Zunächst sind gemäß der 14 eine Lenkmomenten-Erfassungseinrichtung M1 und eine Unterstützungsmomenten-Erfassungseinrichtung M2 als eine Lenkkraftindex-Erfassungseinrichtung vorgesehen, um zumindest einen Lenkkraftindex (zum Beispiel ein Lenkmoment) der Lenkkraftindizes zu erfassen, die das Lenkmoment und die Lenkkraft beinhalten, die auf ein Lenksystem von einem Lenkrad (nicht gezeigt) eines Fahrzeugs auf eine Aufhängung (nicht gezeigt) aufgebracht werden. Auf der Grundlage von diesen Erfassungsergebnissen wird ein Reaktionsmoment durch die Reaktionsmomenten-Erfassungseinrichtung M3 erfasst. Das Reaktionsmoment ist äquivalent dem Moment, das ein Reifen von einer Fahrbahnfläche aufnimmt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der in der 1 gezeigte Lenkmomentensensor 29 zum Beispiel äquivalent der Lenkmomenten-Erfassungseinrichtung M1. Außerdem wird das Unterstützungsmoment von dem Motorstrom des Motors 24a erhalten, und der Stromsensor 24b ist äquivalent der Unterstützungsmomenten-Erfassungseinrichtung M2. Außerdem ist der Lenkwinkelsensor 26 äquivalent der Lenkwinkel-Erfassungseinrichtung M4 in der 14, und das Lenkreibungsmoment wird durch die Lenkreibungsmomenten-Schätzeinrichtung M5 geschätzt. Dies wird später beschrieben.
Auf der Grundlage der Erfassungsergebnisse der Reaktionsmomenten-Erfassungseinrichtung M3 und der Lenkreibungsmomenten-Schätzeinrichtung M5 wird das tatsächliche Selbstausrichtungsmoment Tsaa, das bei den gelenkten Rädern FR und FL im vorderen Teil des Fahrzeugs erzeugt wird, durch die Selbstausrichtungsmomenten-Schätzeinrichtung M6 geschätzt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind eine Seitenbeschleunigungs-Erfassungseinrichtung M7 und eine Gierraten-Erfassungseinrichtung M8 als Fahrzeugzustandsgrößen-Erfassungseinrichtungen vorgesehen, um die Zustandsgrößen des Fahrzeugs zu erfassen. Der Seitenbeschleunigungssensor YG ist äquivalent der Seitenbeschleunigungs-Erfassungseinrichtung M7, und der Gierratensensor YS ist äquivalent der Gierraten-Erfassungseinrichtung M8. Auf der Grundlage von diesen Erfassungssignalen wird zumindest ein Vorderradindex von den Vorderradindizes, die die Seitenkraft und den Schlupfwinkel des Vorderrads für die gelenkten Räder FR und FL im vorderen Teil des Fahrzeugs beinhalten (die Seitenkraft Fyf des Vorderrads gemäß der 14), durch die Seitenkraft-Schätzeinrichtung M9 geschätzt, die die Einrichtung zum Schätzen eines Index des Vorderrads ist.
Die Seitenkraft Fyf des Vorderrads wird gemäß einer Formel Fyf = (Lr·m·Gy + Iz·dγ/dt)/L auf der Grundlage der abgegebenen Ergebnisse von der Seitenbeschleunigungs-Erfassungseinrichtung M7 und der Gierraten-Erfassungseinrichtung M8 geschätzt. Hierbei bezeichnet Lr einen Abstand von einem Schwerpunkt zu einer Hinterradachse, m bezeichnet eine Fahrzeugmasse, L bezeichnet einen Radstand, Iz bezeichnet ein Gier-Massenträgheitsmoment, Gy bezeichnet eine seitliche Beschleunigung und Dγ/Dt bezeichnet einen zeitlich differenzierten Wert einer Gierrate.
Außerdem wird das Referenz-Selbstausrichtungsmoment bei der Einrichtung M11 zum Festlegen des Referenz-Selbstausrichtungsmoments auf der Grundlage des tatsächlichen Selbstausrichtungsmoments Tsaa, das durch die Selbstausrichtungsmomenten-Schätzeinrichtung M6 geschätzt wird, und der Seitenkraft Fyf des Vorderrads festgelegt, die durch die Seitenkraft-Schätzeinrichtung M9 geschätzt wird. Zum Beispiel wird ein Gradient des Selbstausrichtungsmoments nahe dem Ursprung durch eine Gradienten-Schätzeinrichtung M10 geschätzt, und das Referenz-Selbstausrichtungsmoment wird in der Einrichtung M11 zum Festlegen des Referenz-Selbstausrichtungsmoments auf der Grundlage von diesem Gradienten und dieser Seitenkraft des Vorderrads festgelegt. Dann wird auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses des Referenz-Selbstausrichtungsmoments, das in der Einrichtung M11 zum Festlegen des Referenz-Selbstausrichtungsmoments festgelegt wird, und dem Selbstausrichtungsmoment, das durch die Selbstausrichtungsmomenten-Schätzeinrichtung M6 geschätzt wird, der Griffigkeitsfaktor ε für die Vorderräder in der Griffigkeitsfaktor-Schätzeinrichtung M12 geschätzt.
Somit wird gemäß der 14 der Selbstausrichtungsmomentengradient K1 nahe dem Ursprung in der 12 auf der Grundlage des tatsächlichen Selbstausrichtungsmoments Tsaa, das durch die Selbstausrichtungsmomenten-Schätzeinrichtung M6 geschätzt wird, und der Seitenkraft Fyf des Vorderrads erhalten, die durch die Seitenkraft-Schätzeinrichtung M9 geschätzt wird. Das Referenz-Selbstausrichtungsmoment Tsao wird durch die folgende Formel erhalten: Tsao = K1·Fyf auf der Grundlage von diesem Gradienten K1 und dieser Seitenkraft Fyf des Vorderrads, und es wird mit dem tatsächlichen Selbstausrichtungsmoment Tsaa verglichen. Auf der Grundlage von diesem Vergleichsergebnis wird der Griffigkeitsfaktor ε durch die folgende Formel erhalten: ε = Tsaa/Tsao.
Da der Antriebsstrom des Motors 24a proportional zu dem Unterstützungsmoment bei diesem Ausführungsbeispiel ist, ist es möglich, das Reaktionsmoment in einfacher Weise auf der Grundlage von diesem Unterstützungsmoment und dem Erfassungsergebnis der Lenkmomenten-Erfassungseinrichtung M1 zu schätzen, wie dies vorstehend beschrieben ist. Auch wenn es erforderlich ist, das Moment durch eine Reibung des Lenksystems auszugleichen, berechnet die Lenkreibungsmomenten-Schätzeinrichtung M5 außerdem die Differenz zwischen dem maximalen Wert des Reaktionsmoments zur Zeit einer schnellen Drehung des Lenkrads und dem Reaktionsmoment zur Zeit einer Rückstellung des Lenkrads als das Reibungsmoment, und sie korrigiert das Reibungsmoment seriell. Aus diesem Grund ist es möglich, in geeigneter Weise das Selbstausrichtungsmoment (das tatsächliche Selbstausrichtungsmoment Tsaa) zu schätzen. Nichts desto trotz ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern es ist auch möglich, das Selbstausrichtungsmoment von einem Erfassungssignal zu messen, indem zum Beispiel eine Lastmessdose an einer Lenkwelle (nicht gezeigt) angebracht wird, oder indem ein Dehnungsmessstreifen in einem Aufhängungselement vorgesehen wird.
(Block G)
In einem Block G, der in der 3 gezeigt ist, wird eine Berechnung für das Lenkwinkelverhältnis durchgeführt, das sich als Reaktion auf den Griffigkeitsfaktor ändert. Wenn der Griffigkeitsfaktor ε aus dem Block F in den Block G eingegeben wird, dann wird das Lenkübersetzungsverhältnis von dem IFS-Aktuator 32 auf der Grundlage des eingegebenen Griffigkeitsfaktors ε aus dem Kennfeld des Griffigkeitsfaktors gegenüber dem Lenkübersetzungsverhältnis bestimmt (siehe 13).
Dieses Kennfeld des Griffigkeitsfaktors gegenüber dem Lenkübersetzungsverhältnis ist so ausgelegt, dass ein Lenkübersetzungsverhältnis groß wird, wenn ein Griffigkeitsfaktor nahe einem mittleren Abschnitt des Ausmaßes klein ist, und dass das Lenkübersetzungsverhältnis klein wird, wenn der Griffigkeitsfaktor ε groß wird. Außerdem ist in diesem Kennfeld die Beziehung von beiden Indizes jeweils so abgebildet, dass das Lenkübersetzungsverhältnis an dem maximalen Wert nahe dem unteren Grenzbereich des Griffigkeitsfaktors fixiert werden kann, und dass das Lenkübersetzungsverhältnis an dem minimalen Wert nahe dem oberen Grenzbereich fixiert werden kann. Die Beziehung ist nämlich so abgebildet, dass, wenn ein Griffigkeitszustand eines gelenkten Rads sich der Griffigkeitsgrenze annähert, wenn sich nämlich der Griffigkeitszustand einem Zustand annähert, direkt bevor das gelenkte Rad einen Schlupf an einer Bodenebene beginnt, indem der Griffigkeitsfaktor gleich oder kleiner einem Schwellwert wird, das Lenkübersetzungsverhältnis erhöht werden kann.
Dann wird der korrigierte Lenkwinkel θg berechnet. Dieser korrigierte Lenkwinkel θg wird dadurch berechnet, dass das bestimmte Lenkübersetzungsverhältnis mit dem Lenkwinkel multipliziert wird, der durch den Lenkwinkelsensor 26 erfasst wird. Der korrigierte Lenkwinkel θg ist äquivalent der Variablen, die auf den Griffigkeitsfaktor ansprechend gesteuert wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel gibt es eine Festlegung, dass ein zweiter US-Startschwellwert ε1, der später beschrieben wird, den vollen Bereich beinhaltet, in dem das Lenkübersetzungsverhältnis auf den maximalen Wert fixiert wird.
In diesem Fall gibt es eine derartige Festlegung, dass das Lenkübersetzungsverhältnis groß wird und der korrigierte Lenkwinkel θg klein wird, wenn der Griffigkeitsfaktor ε klein wird. Zusätzlich gibt es eine Festlegung, dass der korrigierte Lenkwinkel θg auf den minimalen Wert nahe dem unteren Grenzbereich des Griffigkeitsfaktors ε fixiert wird. Aus diesem Grund wird bei dem IFS-Aktuator 32 das Übertragungsverhältnis groß, wenn der Griffigkeitsfaktor ε klein wird. Da auf diese Art und Weise das Lenkübersetzungsverhältnis von dem IFS-Aktuator 32 groß festgelegt wird, werden die gelenkten Räder wenig gedreht, auch wenn der Lenkwinkel durch das Lenkrad 21 groß ist, und somit ist es möglich, das Verhalten des Fahrzeugs stabil zu halten.
(Block H)
Eine Berechnung einer Bestimmung einer EIN/AUS-Steuerung wird in einem Block H durchgeführt. Somit wird in diesem Block die EIN/AUS-Bestimmung der IFS-Steuerung auf der Grundlage eines Fahrzeugzustands durchgeführt, d. h. des Berechnungsergebnisses der Lenkcharakteristika (US/OS), der Gierrate und des Griffigkeitsfaktors. Zusätzlich werden Einzelheiten später beschrieben.
(Block I)
Eine Berechnung eines ACT-Befehlswinkels wird in einem Block I durchgeführt. Gemäß dem Bestimmungsergebnis in dem Block H wird die IFS-Steuerung somit geschaltet, und gemäß dieser Schaltung wird ein Befehlswert θact eines IFS_ACT-Winkels zu der zweiten ECU 40 abgegeben. Einzelheiten werden später beschrieben.
(7) Betrieb des ersten Ausführungsbeispiels
Nun wird der Betrieb der Lenkvorrichtung 20, die gemäß der vorstehenden Beschreibung aufgebaut ist, unter Bezugnahme auf die 6 bis 12 beschrieben. Die 6 zeigt ein Flussdiagramm eines Programms zum Berechnen einer IFS-Steuerung, das durch eine CPU (IFSCPU) der ersten ECU 30 in einem vorbestimmten Zyklus ausgeführt wird.
(S100: Fahrzeugmodellberechnung: Block D1)
Bei S100 wird eine Fahrzeugmodellberechnung auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des Ist-Lenkwinkels durchgeführt, und es wird die Soll-Gierrate γt und der Soll-Schlupfwinkel St erhalten.
(S200: Berechnung der Gierratenregelung und Berechnung der Schlupfwinkelregelung: Block D2)
Bei S200 werden eine Berechnung der Gierratenregelung und eine Berechnung der Schlupfwinkelregelung durchgeführt. Bei der Berechnung der Gierratenregelung werden die gesteuerte Variable θp und die gesteuerte Variable θd der Gierratenregelung auf der Grundlage der Soll-Gierrate γt und der Ist-Gierrate erhalten. Außerdem wird bei der Berechnung der Schlupfwinkelregelung die gesteuerte Variable γs der Schlupfwinkelregelung auf der Grundlage des Soll-Schlupfwinkels St und des Ist-Schlupfwinkels erhalten.
(S300: Berechnung der Differenz zwischen der rechten und der linken Bremskraft: Block C)
Bei S300 wird die Berechnung der Differenz zwischen der rechten und der linken Bremskraft durchgeführt. Somit wird durch die Erfassungssignale (insbesondere ein Bremsfluiddrucksignal und ein Raddrehzahlsignal) von dem Fluiddrucksensor PS und dem Raddrehzahlsensor WS, die bei jedem Rad vorgesehen sind, die bei jedem Rad erzeugte Bremskraft geschätzt, und die Bremskraftdifferenz zwischen den rechten und den linken Rädern wird berechnet.
(S400: Berechnung der Gierwinkelregelung: Block D3)
Eine Berechnung der Gierwinkelregelung wird bei S400 durchgeführt. Auf der Grundlage der Soll-Gierrate γt und der Ist-Gierrate wird somit die gesteuerte Variable θy der Gierwinkelregelung erhalten.
(S500: Berechnung der Lenkcharakteristika (US/OS): Block E)
Eine Berechnung der Lenkcharakteristika (US/OS) wird bei S500 durchgeführt. Die 7 zeigt ein Flussdiagramm der Berechnung der Lenkcharakteristika (US/OS), und S510 bis S590 werden bei diesem Ausführungsbeispiel ausgeführt. Eine Berechnung des Schlupfwinkels des Vorderrads wird bei S510 mit der folgenden Formel (1) durchgeführt. βf = β(n – 1) + (Lf·ψ)/V – δf (1)
Zusätzlich bezeichnet βf einen Schlupfwinkel des Vorderrads, β(n – 1) bezeichnet einen vorherigen Fahrzeugschlupfwinkel, Lf bezeichnet einen Abstand zwischen einer Vorderachse und einem Massenschwerpunkt eines Fahrzeugs, ψ bezeichnet eine Gierrate, V bezeichnet eine Fahrzeuggeschwindigkeit und δf bezeichnet einen gelenkten Winkel (Vorderrad).
Eine Berechnung des Schlupfwinkels des Hinterrads wird bei S520 mit der folgenden Formel (2) durchgeführt: βr = β(n – 1) + (Lf·ψ)/V (2)
Zusätzlich bezeichnet βr einen Schlupfwinkel des Hinterrads.
Ein Differenzialwert wird dadurch berechnet, dass die Berechnung der Differenz des Schlupfwinkels des Vorderrads und des Schlupfwinkels des Hinterrads bei S530 durchgeführt wird, und eine Ableitung einer Differenz wird bei S540 durch das zeitliche Differenzieren der Schlupfwinkeldifferenz erhalten. Dann wird die Lenkcharakteristik bei S550 bestimmt. Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel die folgende Bestimmungsanforderung Abgasbehandlungsvorrichtung erfüllt ist, dann wird bestimmt, dass der Fahrzeugzustand übersteuert ist.
(Bestimmungsanforderung A)
(Differenzialwert > 0) oder (Differenzialwert > schwachem US- Schwellwert oder Ableitung der Differenz > 0)
Somit kann die Bestimmung des Übersteuerns dann durchgeführt werden, wenn die Ungleichung Differenzialwert > 0 erfüllt ist, oder sie kann auch dann durchgeführt werden, wenn die Ungleichung Differenzialwert > schwacher US-Schwellwert sowie die Ungleichung Ableitung der Differenz > 0 erfüllt sind. Zusätzlich ist der schwache US-Schwellwert ein Schwellwert, der im Voraus bestimmt wurde. Der schwache US-Schwellwert ist äquivalent der Größe eines Differenzialwerts, der zur Zeit einer Untersteuerungstendenz erzeugt wird, bei der die Stabilität eines Fahrzeugs ein wenig verschlechtert ist, auch wenn ein Fahrer keine Gefahr wahrnimmt, wenn er/sie das Lenkrad auf einer Fahrbahn mit hohem Reibungskoeffizienten schnell dreht oder zurückdreht, und er ist ein Wert, der durch Tests etc. erhalten wird.
Wenn bei S550 bestimmt wird, dass der Zustand übersteuert ist, dann wird ein OS-Charakteristikmerker, der das bestimmte Ergebnis anzeigt, dass der Fahrzeugzustand übersteuert ist, bei S560 gesetzt. Falls die Bestimmungsanforderung A bei S550 nicht erfüllt ist, dann wird bei S570 bestimmt, ob die Lenkcharakteristik untersteuert ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird bestimmt, dass der Fahrzeugzustand untersteuert ist, wenn die folgende Bestimmungsanforderung B erfüllt ist.
(Bestimmungsanforderung B)
(Differenzialwert < 0) oder (Differenzialwert < schwacher OS-Schwellwert und Ableitung der Differenz > 0)
Somit kann die Bestimmung des Untersteuerns dann durchgeführt werden, wenn die Ungleichung Differenzialwert < 0 erfüllt ist, oder die Bestimmung kann dann durchgeführt werden, wenn die Ungleichung Differenzialwert < schwacher OS-Schwellwert sowie die Ungleichung Ableitung der Differenz > 0 erfüllt sind. Zusätzlich ist der schwache OS-Schwellwert ein Schwellwert, der im Voraus bestimmt wird. Der schwache OS-Schwellwert ist äquivalent der Größe des Differenzialwerts, der zur Zeit einer Übersteuerungstendenz erzeugt wird, bei der die Stabilität eines Fahrzeugs ein wenig verschlechtert ist, wenn ein Lenkrad zurückgedreht wird, auch wenn ein Fahrer keine Gefahr wahrnimmt, wenn er/sie das Lenkrad auf einer Fahrbahn mit hohem Reibungskoeffizienten schnell dreht oder zurückdreht, oder wenn das Fahrzeug bei niedriger Geschwindigkeit zur Zeit einer U-Kurve oder dergleichen eine starke Kurve fährt, und er ist ein Wert, der durch Tests etc. erhalten wird.
Wenn bei S570 bestimmt wird, dass der Zustand untersteuert ist, dann wird ein US-Charakteristikmerker, der das bestimmte Ergebnis anzeigt, dass der Fahrzeugzustand untersteuert ist, bei S580 gesetzt. Falls die Bestimmungsanforderung B bei S570 nicht erfüllt ist, wird ein NS-Charakteristikmerker, der anzeigt, dass der Fahrzeugzustand weder übersteuert noch untersteuert ist, bei S590 festgelegt.
(S600: Berechnung des Griffigkeitsfaktors: Block F)
Eine Berechnung des Griffigkeitsfaktors wird bei S600 durchgeführt, und wie dies bei dem Block F beschrieben ist, wird der Griffigkeitsfaktor ε berechnet.
(S700: Berechnung zum Ändern des Lenkwinkelverhältnisses als Reaktion auf den Griffigkeitsfaktor: Block G)
Eine Berechnung für die Änderung des Lenkwinkelverhältnisses als Reaktion auf den Griffigkeitsfaktor wird bei S700 durchgeführt. Wie dies bei dem Block G beschrieben ist, wird der korrigierte Lenkwinkel θg berechnet.
(S800: Berechnung der EIN/AUS-Bestimmung der Steuerung: Block H)
Eine Berechnung der EIN/AUS-Bestimmung der Steuerung wird bei S800 durchgeführt. Die 8 zeigt ein Flussdiagramm der Berechnung der EIN/AUS-Bestimmung der Steuerung. Bei S810 wird bestimmt, ob die folgende Bestimmungsanforderung C erfüllt ist. Wenn die Bestimmungsanforderung C erfüllt ist, wird ein Übersteuerungssteuermerker bei S830 gesetzt.
(Bestimmungsanforderung C)

Fahrzeugzustand = übersteuert, |Gierrate ψ| > erster OS-Startschwellwert und der Griffigkeitsfaktor ε < zweiter OS-Startschwellwert.

Ob der Fahrzeugzustand übersteuert ist, wird auf der Grundlage dessen bestimmt, ob der OS-Charakteristikmerker bei S500 gesetzt ist. Zusätzlich ist der erste OS-Startschwellwert ein Bestimmungsschwellwert zum Bestimmen dessen, ob die Größe der Gierrate ψ die Größe zur Zeit der Übersteuerung erreicht, und er ist äquivalent dem herkömmlichen Steuerungsstartschwellwert, der bei der Beschreibung des zugehörigen Stands der Technik beschrieben ist. Der zweite OS-Startschwellwert ist ein Bestimmungsschwellwert zum Bestimmen dessen, ob der Griffigkeitsfaktor ε den Griffigkeitsfaktor zur Zeit der Übersteuerung erreicht. Beide Bestimmungsschwellwerte sind Werte, die durch Tests im Voraus erhalten wurden. Der zweite OS-Startschwellwert ist äquivalent dem ersten vorbestimmten Schwellwert der vorliegenden Erfindung.
Der zweite OS-Startschwellwert soll bestimmen, ob die Verarbeitung bei S830 durchzuführen ist. Auch wenn der Fahrzeugzustand übersteuert ist und die Ungleichung |Gierrate ψ| > erster OS-Startschwellwert erfüllt ist, wird nämlich das Ausmaß der Griffigkeit ε als ausreichend bestimmt, wenn der Griffigkeitsfaktor ε gleich oder größer als der zweite OS- Startschwellwert ist. In diesem Fall wird die Verarbeitung bei S830 nicht ausgeführt.
Wenn die Bestimmungsanforderung C bei S810 nicht erfüllt ist, schreitet der Prozess zu S820. Bei S820 wird bestimmt, ob die folgende Bestimmungsanforderung D erfüllt ist. Wenn die Bestimmungsanforderung D erfüllt ist, wird ein Untersteuerungssteuermerker bei S840 gesetzt.
(Bestimmungsanforderung D)

Fahrzeugzustand = untersteuert, |Gierrate ψ| > erster US-Startschwellwert und Griffigkeitsfaktor ε < zweiter US-Startschwellwert ε1.

Ob der Fahrzeugzustand untersteuert ist, wird auf der Grundlage dessen bestimmt, ob der US-Charakteristikmerker bei S500 gesetzt ist.
Der erste US-Startschwellwert ist ein Bestimmungsschwellwert zum Bestimmen dessen, ob die Gierrate ψ eine Gierrate zur Zeit einer Untersteuerung ist. Der zweite US-Startschwellwert ε1 ist ein Bestimmungsschwellwert zum Bestimmen dessen, ob der Griffigkeitsfaktor ε den Griffigkeitsfaktor zur Zeit einer Untersteuerung erreicht. Beide Bestimmungsschwellwerte sind Werte, die durch Tests etc. im Voraus bestimmt wurden. Der zweite US-Startschwellwert entspricht dem zweiten vorbestimmten Schwellwert der vorliegenden Erfindung.
Der zweite US-Startschwellwert ε1 soll bestimmen, ob die Verarbeitung bei S840 durchzuführen ist. Auch wenn der Fahrzeugzustand untersteuert ist und die Ungleichung |Gierrate ψ| > erster US-Startschwellwert erfüllt ist, wird nämlich das Ausmaß der Griffigkeit ε als ausreichend bestimmt, wenn der Griffigkeitsfaktor ε gleich oder größer als der zweite US- Startschwellwert ε1 ist. In diesem Fall wird die Verarbeitung bei S840 nicht ausgeführt.
(S900: Berechnen eines ACT-Befehlswinkels zum aktiven Gegenlenken: Block I)
Eine Berechnung des ACT-Befehlswinkels zum aktiven Gegenlenken wird bei S900 durchgeführt. Die 9 zeigt ein Flussdiagramm der Berechnung des ACT-Befehlswinkels zum aktiven Gegenlenken.
Bei S910 wird bestimmt, ob die OS-Steuerung eingeschaltet ist. Ob die OS-Steuerung eingeschaltet ist, wird insbesondere auf der Grundlage dessen bestimmt, ob der Übersteuerungssteuermerker bei S800 gesetzt ist. Wenn der Übersteuerungssteuermerker gesetzt ist, dann wird die gesteuerte Variable θ der Fahrzeugzustandsregelung FB zu der zweiten ECU 40 als der Befehlswert θact des IFS_ACT-Befehlswinkels bei S940 abgegeben. Das Übertragungsverhältnis des IFS-Aktuators 32 wird außerdem durch diese gesteuerte Variable der Fahrzeugzustandsgrößenregelung bestimmt.
Wenn außerdem der Übersteuerungssteuermerker bei S910 nicht gesetzt ist, wird bei S920 bestimmt, ob die US-Steuerung eingeschaltet ist. Ob die US-Steuerung eingeschaltet ist, wird insbesondere auf der Grundlage dessen bestimmt, ob der Untersteuerungssteuermerker bei S840 gesetzt ist. Wenn der Untersteuerungssteuermerker gesetzt ist, wird der korrigierte Lenkwinkel θg zu der zweiten ECU 40 als der Befehlswert θact des IFS_ACT-Winkels bei S950 abgegeben.
Wenn zusätzlich der Untersteuerungssteuermerker bei S920 nicht gesetzt ist, gibt der Block I den Wert von „0" zu der zweiten ECU 40 als den Befehlswert θact des IFS_ACT-Befehlswinkels bei S930 ab. Somit bildet die zweite ECU 40 einen Wert, der dadurch erhalten wird, dass der Befehlswert θ0* des ACT-Winkels zu dem Befehlswert θact des IFS_ACT-Befehlswinkels addiert wird, wobei ein neuer Befehlswert θ0 des ACT-Winkels gebildet wird, und sie steuert den Elektromotor 32a auf der Grundlage von diesem Befehlswert θ0 des ACT-Winkels.
(Verarbeitung der Übersteuerungstendenz)
Es gibt einen Fall, bei dem die Stabilität des Fahrzeugs ein wenig verschlechtert wird, auch wenn ein Fahrer keine Gefahr wahrnimmt, wenn er/sie das Lenkrad auf einer Fahrbahn mit hohem Reibungskoeffizienten während der Fahrt des Fahrzeugs schnell dreht oder zurückdreht. Dabei wird der Zustand zu einer Übersteuerungstendenz, wenn das Lenkrad zurückgedreht wird.
Bei der Berechnung der EIN/AUS-Bestimmung der Steuerung bei S800 bestimmt die Vorrichtung 20 von diesem Ausführungsbeispiel, dass der Griffigkeitsgrad ε ausreichend ist, wenn der Griffigkeitsfaktor ε gleich oder größer als der zweite OS-Startschwellwert ist, auch wenn der Fahrzeugzustand übersteuert ist und die Ungleichung |Gierrate ψ| > erster OS-Startschwellwert erfüllt ist. In diesem Fall führt die Vorrichtung 20 die Verarbeitung bei S830 nicht aus. Somit ist bei der Berechnung der EIN/AUS-Bestimmung der Steuerung bei S800, die in der 8 gezeigt ist, die Bestimmung bei S820 ebenfalls „NEIN", da die Bestimmung bei S810 als „NEIN" bestimmt wird. Dementsprechend wird bei der Berechnung des ACT-Befehlswinkels des aktiven Gegenlenkens bei S900, die in der 9 gezeigt ist, der Wert von „0" zu der zweiten ECU 40 als der Befehlswert θact des IFS_ACT-Winkels bei S930 abgegeben, da die Bestimmung bei S910 und S920 als „NEIN" bestimmt wird.
Infolgedessen wird der Elektromotor 32a des IFS-Aktuators 32 durch die zweite ECU 40 mit dem Befehlswert θ0* des ACT-Winkels entsprechend dem Soll-Drehwinkel des Elektromotors 32a des IFS-Aktuators 32 gesteuert, der entsprechend dem Lenkwinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit V durch eine Verarbeitung der variablen Übertragungsverhältnissteuerung eindeutig bestimmt wird. Somit wird das unnötige Gegenlenken nicht durchgeführt.
Wenn das Fahrzeug zusätzlich mit geringer Geschwindigkeit zur Zeit einer U-Kurve oder dergleichen eine scharfe Kurve fährt, dann hat die Lenkcharakteristik in ähnlicher Weise eine Übersteuerungstendenz, wenn das Lenkrad zurückgedreht wird, und ein Absolutwert der Gierrate ψ kann den ersten OS-Startschwellwert bei S810 überschreiten. Da jedoch auch in diesem Fall die Verarbeitung bei S830 nicht ausgeführt wird, da bestimmt wird, dass der Griffigkeitsfaktor ε ausreichend ist, wenn der Griffigkeitsfaktor ε gleich oder größer als der zweite OS-Startschwellwert ist, wird das unnötige Gegenlenken nicht durchgeführt.
Da andererseits die Verarbeitung bei S830 durchgeführt wird, wenn die Bestimmungsanforderung C bei S810 erfüllt ist, wird die Bestimmung bei S910 zu „JA", und die gesteuerte Variable θ der Fahrzeugzustandsgrößenregelung wird zu der zweiten ECU 40 als der Befehlswert θact des IFS_ACT-Winkels bei S940 abgegeben.
Infolgedessen wird die gesteuerte Variable θ der Fahrzeugzustandsgrößenregelung, die der Befehlswert θact des IFS_ACT-Winkels ist, durch die zweite ECU 40 zu dem Befehlswert θ0* des ACT-Winkels entsprechend dem Soll-Drehwinkel des Elektromotors 32a des IFS-Aktuators 32 addiert, der entsprechend dem Lenkwinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit durch die Verarbeitung der variablen Übertragungsverhältnissteuerung eindeutig bestimmt wird. Infolgedessen wird bei dem Elektromotor 32 des IFS-Aktuators 32 der Gegenlenkbetrieb durch die zweite ECU 40 durchgeführt.
(Verarbeitung bei der Untersteuerungstendenz)
Bei der Berechnung der EIN/AUS-Bestimmung der Steuerung bei S800 bestimmt die Vorrichtung 20 von diesem Ausführungsbeispiel, dass der Griffigkeitsfaktor ε ausreichend ist, wenn der Griffigkeitsfaktor ε gleich oder größer als der zweite US-Startschwellwert ε1 ist, auch wenn der Fahrzeugzustand untersteuert ist und die Ungleichung |Gierrate ψ| > erster US-Startschwellwert erfüllt ist. In diesem Fall führt die Vorrichtung 20 die Verarbeitung bei S840 nicht aus, und somit wird der Untersteuerungssteuermerker nicht gesetzt. Dementsprechend wird bei der Berechnung des ACT-Befehlswinkels des Gegenlenkens bei S900, die in der 9 gezeigt ist, der Wert „0" zu der zweiten ECU 40 als der Befehlswert θact des IFS_ACT-Winkels bei S930 abgegeben, da die Bestimmung bei S910 und S920 als „NEIN" bestimmt ist.
Infolgedessen wird der Elektromotor 32a des IFS-Aktuators 32 durch die zweite ECU 40 mit dem Befehlswert θ0* des ACT-Winkels entsprechend dem Soll-Drehwinkel des Elektromotors 32a des IFS-Aktuators 32 gesteuert, der entsprechend dem Lenkwinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit V durch die Verarbeitung der variablen Übertragungsverhältnissteuerung eindeutig bestimmt wird.
Da andererseits die Verarbeitung bei S840 durchgeführt wird, wenn die Bestimmungsanforderung D bei S820 erfüllt ist, wird die Bestimmung bei S920 zu „JA", und der korrigierte Lenkwinkel θg wird zu der zweiten ECU 40 als der Befehlswert θact des IFS_ACT-Winkels bei S950 abgegeben.
Infolgedessen wird der korrigierte Lenkwinkel θg, der der Befehlswert θact des IFS_ACT-Winkels ist, durch die zweite ECU 40 zu dem Befehlswert θ0* des ACT-Winkels entsprechend dem Soll-Drehwinkel des Elektromotors 32a des IFS-Aktuators 32 addiert, der entsprechend dem Lenkwinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit durch die Verarbeitung der variablen Übertragungsverhältnissteuerung eindeutig bestimmt wird. Infolgedessen wird der Elektromotor 32a des IFS-Aktuators 32 mit einem Wert gesteuert, der durch Addieren von θ0* zu θg durch die zweite ECU 40 erhalten wird.
Wenn in diesem Fall der Griffigkeitsfaktor ε wird, wird das Lenkübersetzungsverhältnis groß festgelegt, und der korrigierte Lenkwinkel 8g wird klein. Zusätzlich wird die obere Grenze des Lenkübersetzungsverhältnisses nahe dem unteren Grenzbereich des Griffigkeitsfaktors ε festgelegt. Da auf diese Art und Weise das Lenkübersetzungsverhältnis des IFS-Aktuators 32 groß festgelegt wird, werden die gelenkten Räder wenig gedreht, auch wenn der Lenkwinkel durch das Lenkrad 21 groß ist, und somit ist es möglich, die Stabilität des Fahrzeugverhaltens zu halten.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel können die folgenden Wirkungen erhalten werden.

(1) Die Lenkvorrichtung 20 von diesem Ausführungsbeispiel hat die erste ECU 30, die die Lenkmomenten-Erfassungseinrichtung M1 und die Unterstützungsmomenten-Erfassungseinrichtung M2 als die Lenkkraftindex-Erfassungseinrichtung ist, um das Lenkmoment (Lenkkraftindex), zu erfassen, das auf das Lenksystem von dem Lenkrad 21 (Lenkeinrichtung) auf die Aufhängung aufgebracht wird. Zusätzlich dient die erste ECU 30 als die Einrichtung zum Schätzen des Selbstausrichtungsmoments, um das bei einem Vorderrad erzeugte Selbstausrichtungsmoment auf der Grundlage des Lenkmoments zu schätzen. Außerdem schätzt die erste ECU 30 eine Seitenkraft (Vorderradindex) für ein Vorderrad auf der Grundlage der seitlichen Beschleunigung und der Gierrate (Fahrzeugzustandsgrößen) als die Einrichtung zum Schätzen des Index des Vorderrads. Darüber hinaus dient die erste ECU 30 als die Griffigkeitsfaktor-Schätzeinrichtung zum Schätzen des Griffigkeitsfaktors ε für ein Vorderrad auf der Grundlage einer Änderung des Selbstausrichtungsmoments zu einer Seitenkraft. Dann dient die erste ECU 30 als die Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen dessen, ob der Griffigkeitsfaktor ε unter dem zweiten OS-Startschwellwert liegt (dem ersten vorbestimmten Schwellwert). Dann wird die zweite ECU 40 (variable Übertragungsverhältnis-Steuereinrichtung) zum Steuern des Übertragungsverhältnisses gemäß dem Fahrzeugzustand veranlasst, wenn der Griffigkeitsfaktor ε kleiner als der zweite OS-Startschwellwert ist. Aus diesem Grund ist es in einem Bereich, in dem die Fahrzeugstabilität auf einer Fahrbahn mit hohem Reibungskoeffizienten ein wenig verschlechtert ist, die überflüssige Einwirkung der IFS-Steuerung zu beseitigen, indem der Griffigkeitsfaktor ε des Rads erfasst wird, und indem dieser Griffigkeitsfaktor verwendet wird. Somit wird das unnötige Gegenlenken nicht durchgeführt. Infolgedessen ist es möglich, die IFS-Steuerung nur in einer Situation zu implementieren, bei der ein Fahrzeug instabil wird, dessen Griffigkeitsfaktor abfällt.
(2) Bei dem ersten Ausführungsbeispiel bestimmt die erste ECU 30 (Übersteuerungs-Bestimmungseinrichtung) auf der Grundlage der Fahrzeugzustandsgrößen, ob der Fahrzeugzustand übersteuert ist. Wenn dann der Fahrzeugzustand übersteuert ist und der Griffigkeitsfaktor ε unter dem zweiten OS-Startschwellwert ist (dem ersten vorbestimmten Schwellwert), dann vergrößert die zweite ECU 40 das Übertragungsverhältnis. Infolgedessen ist es möglich, in einfacher Weise den Betrieb und die Wirkungen unter Punkt (1) zu verwirklichen.
(3) Bei dem ersten Ausführungsbeispiel bestimmt die erste ECU 30 (die Untersteuerungs-Bestimmungseinrichtung) auf der Grundlage der Fahrzeugzustandsgrößen, ob der Fahrzeugzustand untersteuert ist. Wenn dann der Fahrzeugzustand untersteuert ist und der Griffigkeitsfaktor ε unter dem zweiten US-Startschwellwert ist (dem zweiten vorbestimmten Schwellwert) ε1, dann steuert die zweite ECU 40 das Übertragungsverhältnis gemäß dem Griffigkeitsfaktor ε. Zum Beispiel wird das Lenkübersetzungsverhältnis folglich umso größer festgelegt, je kleiner der Griffigkeitsfaktor ε ist. Aus diesem Grund ist es möglich, die Stabilität des Fahrzeugverhaltens zu sichern, da das gelenkte Rad ein wenig gedreht wird, auch wenn der Lenkwinkel durch das Lenkrad 21 groß ist.
(4) Bei der Lenkvorrichtung 20 von diesem Ausführungsbeispiel dient die erste ECU 30 als die Einrichtung zum Schätzen der Soll-Fahrzeugzustandsgröße, die den Soll-Gierwinkel, die Soll-Gierrate und den Soll-Schlupfwinkel schätzt (Soll-Fahrzeugzustandsgrößen). Dann dient die erste ECU 30 als die Korrekturwert-Berechnungseinrichtung, und sie berechnet die gesteuerte Variable θ der Fahrzeugzustandsgrößenregelung (Korrekturwert), der das Übertragungsverhältnis korrigiert, und zwar auf der Grundlage der Differenz zwischen den Fahrzeugzustandsgrößen, die der Seitenbeschleunigungssensor Yg und der Gierratensensor Ys (Fahrzeugzustandsgrößen-Erfassungseinrichtungen) erfassen, und dem Soll-Gierwinkel, der Soll-Gierrate und dem Soll-Schlupfwinkel. Außerdem dient die erste ECU 30 als die Übersteuerungs-Bestimmungseinrichtung, um auf der Grundlage der Fahrzeugzustandsgrößen zu bestimmen, ob der Fahrzeugzustand übersteuert ist. Die zweite ECU 40 erzeugt den Befehlswert θ0* des ACT-Winkels gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit V als den Soll-Befehlswert des Übertragungsverhältnisses, und sie addiert die gesteuerte Variable θ der Fahrzeugzustandsgrößenregelung (Korrekturwert) zu dem Befehlswert θ0* des ACT-Winkels, wenn die erste ECU 30 bestimmt, dass der Zustand übersteuert ist. Infolgedessen ist es möglich, in einfacher Weise den Betrieb und die Wirkungen unter Punkt (2) zu verwirklichen.
(5) Die Lenkvorrichtung 20 von diesem Ausführungsbeispiel hat die erste ECU 30 (Einrichtung zum Berechnen des Werts, der auf den Griffigkeitsfaktor anspricht), die den korrigierten Lenkwinkel θg (Wert, der auf den Griffigkeitsfaktor anspricht) bezüglich des Übertragungsverhältnisses gemäß dem Griffigkeitsfaktor auf der Grundlage des Griffigkeitsfaktors ε berechnet. Außerdem wird die erste ECU 30 veranlasst, auf der Grundlage der Fahrzeugzustandsgrößen zu bestimmen, ob der Fahrzeugzustand untersteuert ist. Die zweite ECU 40 erzeugt den Befehlswert θ0* des ACT-Winkels gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit V als den Soll-Befehlswert des Übertragungsverhältnisses, und sie addiert den korrigierten Lenkwinkel θg zu dem Befehlswert θ0* des ACT-Winkels, wenn die erste ECU 30 bestimmt, dass der Zustand untersteuert ist.

Infolgedessen ist es möglich, in einfacher Weise den Betrieb und die Wirkungen unter Punkt (3) zu verwirklichen.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Ein zweites Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die 15 bis 20 beschrieben. Denselben Bezugszeichen und Symbolen werden jene Bauteile zugewiesen, die gleich oder ähnlich den Bauteilen des ersten Ausführungsbeispiels sind, wobei deren Beschreibung weggelassen wird, und unterschiedliche Bauteile werden hauptsächlich beschrieben. Das zweite Ausführungsbeispiel bezieht sich auf einen anderen Aspekt zum Schätzen des Griffigkeitsfaktors, und ein Vorderradschlupfwinkel wird als ein Vorderradindex der vorliegenden Erfindung verwendet.
Die 15 zeigt eine Blockdarstellung einer Einrichtung zum Schätzen des Griffigkeitsfaktors aus dem Vorderradschlupfwinkel und einem Selbstausrichtungsmoment. Die Bezugszeichen M1 bis M6 sind gleich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, und ein Reaktionsmoment und Lenksystemreibungsmomente werden berechnet, und ein Selbstausrichtungsmoment wird geschätzt. Da andererseits der Vorderradschlupfwinkel aus einem Lenkwinkel, einer Gierrate, einer seitlichen Beschleunigung und einer Fahrzeuggeschwindigkeit in ähnlicher Weise wie bei der 14 des ersten Ausführungsbeispiels berechnet wird, werden Erfassungssignale von der Lenkwinkel-Erfassungseinrichtung M4, der Seitenbeschleunigungs-Erfassungseinrichtung M7 und der Gierraten-Erfassungseinrichtung M8 in die Einrichtung M9y zum Schätzen des Vorderradschlupfwinkels mit einem Erfassungssignal von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung M9x eingegeben. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 27 ist äquivalent der Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung M9x.
Bei der Einrichtung M9y zum Schätzen des Vorderradschlupfwinkels wird zunächst eine Fahrzeugkarosserie-Schlupfwinkelgeschwindigkeit dβ/dt aus der Gierrate, der seitlichen Beschleunigung und der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet, und der Fahrzeugkarosserie-Schlupfwinkel β wird dadurch berechnet, dass diese integriert werden. Ein Radschlupfwinkel, insbesondere ein Radschlupfwinkel eines Vorderrads (nachfolgend wird dieser als ein Vorderradschlupfwinkel αf bezeichnet) wird aus der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Lenkwinkel und den Fahrzeugspezifikationen auf der Grundlage von diesem Fahrzeugkarosserie-Schlupfwinkel β berechnet. Zusätzlich kann der Fahrzeugkarosserie-Schlupfwinkel β außerdem auf der Grundlage eines Fahrzeugmodells neben dem Integrationsverfahren geschätzt werden, oder er kann auch dadurch berechnet werden, dass die Schätzung mit dem Integrationsverfahren kombiniert wird.
Auf der Grundlage des Selbstausrichtungsmoments und des Vorderradschlupfwinkels αf, die gemäß der vorstehenden Beschreibung geschätzt werden, wird ein Gradient des Selbstausrichtungsmoments nahe dem Ursprung durch die Gradientenschätzeinrichtung M10 geschätzt, und das Referenz-Selbstausrichtungsmoment wird bei der Einrichtung M11 zum Festlegen des Referenz-Selbstausrichtungsmoments auf der Grundlage von diesem Gradienten und dem Vorderradschlupfwinkel festgelegt. Dann wird auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses des Referenz-Selbstausrichtungsmoments, das bei der Einrichtung M11 zum Festlegen des Referenz- Selbstausrichtungsmoments festgelegt wird, und dem Selbstausrichtungsmoment, das durch die Einrichtung M6 zum Schätzen des Selbstausrichtungsmoments geschätzt wird, der Griffigkeitsfaktor ε für die Vorderräder bei der Griffigkeitsfaktor-Schätzeinrichtung M12 geschätzt.
Das Schätzen des Griffigkeitsfaktors ε bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 16 bis 20 in weiteren Einzelheiten beschrieben.
Zunächst wird eine Beziehung der Seitenkraft Fyf des Vorderrads und des Selbstausrichtungsmoments Tsa des Vorderradschlupfwinkels αf zu dem Vorderradschlupfwinkel αf nicht linear, wie dies in der 16 gezeigt ist. Da das Selbstausrichtungsmoment Tsa ein Produkt der Seitenkraft Fyf des Vorderrads und dem Nachlauf e (e = en + ec) wird, wird eine Selbstausrichtungsmomentencharakteristik zu jener Zeit, wenn das Rad (Vorderrad) in einem Griffigkeitszustand ist, nämlich in jenem Fall, bei dem der pneumatische Nachlauf en in einem vollständigen Griffigkeitszustand ist, nicht linear, wie dies durch Tsar in der 17 gezeigt ist.
Unter der Annahme, dass die Selbstausrichtungsmomentencharakteristik eines vollständigen Griffigkeitszustands linear ist, wie dies in der 18 gezeigt ist, wird jedoch bei diesem Ausführungsbeispiel ein Gradient K2 des Selbstausrichtungsmoments Tsa des Vorderradschlupfwinkels nahe dem Ursprung berechnet, und die Referenz-Selbstausrichtungsmomentencharakteristik (diese ist durch Tsas in der 18 gezeigt) wird festgelegt. Wenn zum Beispiel der Vorderradschlupfwinkel αf1 ist, dann wird das Referenz-Selbstausrichtungsmoment als Tsas1 = K2·αf1 berechnet. Dann wird der Griffigkeitsfaktor ε unter Verwendung der Gleichung ε = Tsaa1/Tsas1 = Tsaa1/K2·αf1) berechnet.
Bei dem Festlegungsverfahren des Referenz-Selbstausrichtungsmoments in der 18 besteht die Möglichkeit, dass die Genauigkeit zum Schätzen des Griffigkeitsfaktors abfällt, da die Referenz-Selbstausrichtungsmomentencharakteristik als linear angenommen wird, und da ein Fehler, der zur Zeit der Schätzung des Griffigkeitsfaktors erzeugt wird, in jenem Bereich groß wird, in dem der Vorderradschlupfwinkel αf groß ist. Wie dies in der 19 gezeigt ist, ist es aus diesem Grund wünschenswert, den Selbstausrichtungsmomentengradienten als K3 in einem Bereich über einem vorbestimmten Vorderradschlupfwinkel festzulegen, und die Nicht-Linearität der Referenz-Selbstausrichtungsmomentencharakteristik durch Durchführen einer linearen Annäherung wie eine Linie 0-M-N in der 19 festzulegen. In diesem Fall ist es wünschenswert, den Selbstausrichtungsmomentengradienten K3 im Voraus experimentell zu erhalten und festzulegen, und den Gradienten K3 bei der Fahrt zu identifizieren und zu korrigieren. Zusätzlich ist es günstig, den Punkt auf der Grundlage eines Wendepunkts (Punkt P) des tatsächlichen Selbstausrichtungsmoments festzulegen. Zum Beispiel soll seine Folge den Wendepunkt P des tatsächlichen Selbstausrichtungsmoments erhalten und den Vorderradschlupfwinkel am festlegen, der um einen vorbestimmten Wert größer als der Vorderradschlupfwinkel αp des Wendepunkts P als bei dem Punkt M ist.
Außerdem ist es möglich, eine sehr genaue Referenz-Selbstausrichtungsmomentencharakteristik dadurch festzulegen, dass das Referenz-Selbstausrichtungsmoment auf der Grundlage des Wendepunkts P des tatsächlichen Selbstausrichtungsmoments Tsaa festgelegt wird, wie dies in der 20 gezeigt ist, da das Referenz-Selbstausrichtungsmoment für den Vorderradschlupfwinkel durch den Fahrbahnreibungskoeffizienten μ beeinflusst wird. Wenn zum Beispiel der Fahrbahnreibungskoeffizient niedrig ist, dann ändert sich die Charakteristik des tatsächlichen Selbstausrichtungsmoments Tsaa von der kontinuierlichen Linie zu einer gepunkteten Linie in der 20. Wenn der Fahrbahnreibungskoeffizient μ abfällt, dann ändert sich somit der Wendepunkt des tatsächlichen Selbstausrichtungsmoments Tsaa von dem Punkt P zu einem Punkt P'.
Dementsprechend ist es erforderlich, die Referenz-Selbstausrichtungsmomentencharakteristik (Tsat) von der Linie 0-M-N zu einer Linie 0-M'-N' zu ändern. Da in diesem Fall gemäß der vorstehenden Beschreibung der Punkt M' auf der Grundlage des Wendepunkts P' festgelegt wird, ist es möglich, die Referenz-Selbstausrichtungsmomentencharakteristik durch Folgen ihrer Änderung festzulegen, auch wenn sich der Fahrbahnreibungskoeffizient ändert.
Dementsprechend werden auch bei dem zweiten Ausführungsbeispiel dieselben Wirkungen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten, indem der Griffigkeitsfaktor aus dem Vorderradschlupfwinkel und dem Selbstausrichtungsmoment geschätzt wird.
Zusätzlich kann das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auch folgendermaßen geändert werden.

(1) Bei jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele wird der Griffigkeitsfaktor ε auf der Grundlage des Selbstausrichtungsmoments berechnet, wobei der Änderung des pneumatischen Nachlaufs eines Reifens Beachtung geschenkt wird. Jedoch kann so konfiguriert werden, dass der Griffigkeitsfaktor (in diesem Fall wird ein Griffigkeitsfaktor als εm ausgedrückt), der das Maß der seitlichen Griffigkeit eines Rads auf der Grundlage einer Spanne der Seitenkraft zu der Fahrbahnreibung darstellt, folgendermaßen ausgedrückt werden.

Gemäß einem theoretischen Modell (Büstenmodell) der Reifenerzeugungskräfte wird zunächst eine Beziehung zwischen der Seitenkraft Fyf des Vorderrads und dem Selbstausrichtungsmoment Tsaa durch die folgenden Formeln (3) bis (6) ausgedrückt. Insbesondere werden Beziehungen zwischen dem Fahrbahnreibungskoeffizienten μ, der Bodenlast Fz und dem horizontalen Schlupf λ mit den folgenden Formeln unter Verwendung eines Parameters ζ ausgedrückt. Unter der Annahme, dass die Gleichung ζ = 1 – {Ks/(3·μ·Fz)}·λ erfüllt ist, falls die Ungleichung ζ > 0 erfüllt ist, gilt Fyf = μ·Fz·(1 – ζ^3) (3)falls die Ungleichung ζ ≤ 0 erfüllt ist, dann gilt Fyf = μ·Fz (4)und außerdem, falls die Ungleichung ζ > 0 erfüllt ist, dann gilt Tsaa = (Lz·Ks/6)·λ·ζ^3 (5)falls die Ungleichung ζ ≤ 0 erfüllt ist, dann gilt Tsaa = 0 (6)
Zusätzlich drückt „^" die „Leistung" aus, und somit drückt „^3" die dritte Leistung aus.
Fz bezeichnet eine Bodenlast, Lz bezeichnet die Bodenlänge einer Reifenbodenebene, Ks bezeichnet eine Konstante entsprechend einer Profilsteifigkeit, λ bezeichnet einen seitlichen Schlupf (λ = tan(αf)) und αf bezeichnet einen Vorderradschlupfwinkel.
Da im Allgemeinen in einem Bereich von ζ > 0 der Vorderradschlupfwinkel αf klein ist, ist es möglich, diesen als λ = af handzuhaben. Aus der Formel (3) ist ersichtlich, dass es möglich ist, η = 1 – ζ^3 auszudrücken, da der maximale Wert einer Seitenkraft μ·Fz ist, wobei eine Rate der Seitenkraft gemäß einem Fahrbahnreibungskoeffizienten μ als der maximale Wert als ein Fahrbahnreibungsnutzfaktor η genommen wird. Dementsprechend kann εm = 1 – η als ein Grad der Fahrbahnreibungsspanne bezeichnet werden, und indem dieses εm als ein Griffigkeitsfaktor eines Rads genommen wird, gilt εm = ζ^3. Dementsprechend kann die Formel (5) als die folgende Formel (7) ausgedrückt werden. Tsaa = (Lz·Ks/6)·αf·εm (7)
Die Formel (7) zeigt, dass das Selbstausrichtungsmoment Tsaa proportional zu dem Vorderradschlupfwinkel αf und dem Griffigkeitsfaktor εm ist. Indem dann die Charakteristik bei dem Griffigkeitsfaktor εm = 1 (der Fahrbahnreibungsnutzfaktor beträgt 0, d. h. die Reibungsspanne beträgt 1) als die Referenz-Selbstausrichtungsmomentencharakteristik genommen wird, dann wird die Charakteristik zu der folgenden Formel (8). Tsau = (Lz·Ks/6)·αaf (8)
Dementsprechend ist es möglich, den Griffigkeitsfaktor εm unter Verwendung einer Formel (9) aus den Formeln (7) und (8) zu berechnen. εm = Tsaa/Tsau (9)
Aus der Tatsache, dass der Fahrbahnreibungskoeffizient nicht als ein Parameter in dieser Formel (9) enthalten ist, ist es offensichtlich nicht möglich, den Griffigkeitsfaktor εm ohne Verwendung des Fahrbahnreibungskoeffizienten μ zu berechnen. In diesem Fall ist es möglich, einen Gradienten K4 (K4 = Lz·Ks/6) des Referenz-Selbstausrichtungsmoments Tsau im Voraus unter Verwendung des Bürstenmodells festzulegen. Zusätzlich ist es auch möglich, dieses experimentell zu erhalten. Falls außerdem ein Anfangswert zuerst festgelegt wird und der Gradient des Selbstausrichtungsmoments nahe einem Ort, bei dem der Vorderradschlupfwinkel 0 beträgt, fixiert und beim Fahren korrigiert wird, ist es möglich, die Erfassungsgenauigkeit zu erfüllen.
Wenn zum Beispiel gemäß der 21 der Vorderradschlupfwinkel αf2 ist, dann wird das Referenz-Selbstausrichtungsmoment durch Tsau2 = K4·αf2 berechnet. Dann wird der Griffigkeitsfaktor εm unter Verwendung der Gleichung εm = Tsaa2/Tsau2 = Tsaa2/(K4·αaf2) berechnet.
Dementsprechend ist es möglich, den berechneten Griffigkeitsfaktor ε in den Griffigkeitsfaktor εm umzuwandeln, und es ist auch möglich, den berechneten Griffigkeitsfaktor εm in umgekehrter Weise in den Griffigkeitsfaktor ε umzuwandeln.
Wenn zusätzlich der Griffigkeitsfaktor gemäß der vorstehenden Beschreibung durch den Vergleich zwischen dem tatsächlichen Selbstausrichtungsmoment und dem Referenz-Selbstausrichtungsmoment geschätzt wird, was anders als bei der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP-11-99956 ist, dann ist es möglich, den Griffigkeitsfaktor ε eines Rads auf der Grundlage einer Änderung des pneumatischen Nachlaufs zu schätzen, ohne dass der Fahrbahnreibungskoeffizient μ erhalten wird. Im Vergleich mit einem herkömmlichen Verfahren zum Erhalten eines Fahrbahnreibungskoeffizienten ist somit die Robustheit beim Schätzen hoch, und die Genauigkeit ist ebenfalls überlegen.

(2) Wenn ein bürstenloser DC-Motor als ein Motor 24a wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet wird, dann kann so konfiguriert werden, dass ein Drehwinkelsensor bei dem Motor 24a vorgesehen wird, um den Lenkwinkel auf der Grundlage von diesem zu berechnen, und um den Lenkwinkel für die IFS-Steuerung in dem Block A0 zu verwenden. Zum Beispiel kann ein Lenkwinkelsensor bei einer Zahnstange und einem Ritzel 5 vorgesehen sein, und der Lenkwinkel kann auf der Grundlage von diesem Erfassungssignal berechnet werden.
(3) Bei dem ersten Ausführungsbeispiel werden S510 bis S590 für die Berechnung der Lenkcharakteristik (US/OS) ausgeführt, wie dies in der 7 gezeigt ist. Anstelle von S510 bis S540 können S505 und S515 vor der jeweiligen Verarbeitung von S550 bis S590 ausgeführt werden.
Somit ist es bei S505 möglich, die Schlupfwinkeldifferenz direkt aus der Fahrzeuggeschwindigkeit V, dem Ist-Lenkwinkel und der Gierrate durch ein allgemein bekanntes Verfahren zu berechnen. Bei S515 wird eine Abweichung der Differenz durch die zeitliche Ableitung der berechneten Schlupfwinkeldifferenz erhalten.
(4) Bei dem ersten Ausführungsbeispiel werden S510 bis S590 für die Berechnung der Lenkcharakteristik (US/OS) ausgeführt, wie dies in der 7 gezeigt ist. Anstelle von S510 bis S540 können S525, S535 und S545 vor der jeweiligen Verarbeitung von S550 bis S590 ausgeführt werden.

Somit wird bei S525 die Soll-Gierrate berechnet, oder sie wird von dem Block D1 eingegeben. Wenn zusätzlich die Soll-Gierrate berechnet wird, wird die Soll-Gierrate auf der Grundlage des Ist-Lenkwinkels und der Fahrzeuggeschwindigkeit V eines Fahrzeugs berechnet. Bei S535 wird ein Differenzialwert zwischen der Ist-Gierrate und der Soll-Gierrate berechnet. Bei S545 wird ein zeitlich differenzierter Wert des Differenzialwerts berechnet.
In diesem Fall meint zusätzlich bei der Bestimmung der Lenkcharakteristik bei S550 und S570 der Differenzialwert einen Differenzialwert zwischen der Ist-Gierrate und der Soll-Gierrate, und die Abweichung der Differenz meint einen zeitlich differenzierten Wert des Differenzialwerts zwischen der Ist-Gierrate und der Soll-Gierrate.
Dementsprechend wird angenommen, dass der schwache US-Schwellwert bei S550 für den Vergleich mit dem Differenzialwert zwischen der Ist-Gierrate und der Soll-Gierrate festgelegt wird. Insbesondere ist der schwache US-Schwellwert äquivalent der Größe eines Differenzialwerts, der zur Zeit einer Untersteuerungstendenz erzeugt wird, bei der die Stabilität eines Fahrzeugs ein wenig verschlechtert ist, auch wenn der Fahrer keine Gefahr wahrnimmt, wenn er/sie das Lenkrad auf einer Fahrbahn mit hohem Reibungskoeffizienten schnell dreht oder zurückdreht, und er ist ein Wert, der durch Tests etc. erhalten wird.
Außerdem wird angenommen, dass der schwache OS-Schwellwert bei S570 für den Vergleich mit dem Differenzialwert zwischen der Ist-Gierrate und der Soll-Gierrate festgelegt wird. Insbesondere ist der schwache OS-Schwellwert äquivalent zu der Größe eines Differenzialwerts, der zur Zeit einer Übersteuerungstendenz erzeugt wird, bei der die Stabilität eines Fahrzeugs ein wenig verschlechtert wird, und zwar zur Zeit eines Zurückdrehens des Lenkrads, auch wenn ein Fahrer keine Gefahr wahrnimmt, wenn er/sie das Lenkrad auf einer Fahrbahn mit hohem Reibungskoeffizienten dreht oder zurückdreht, oder wenn das Fahrzeug mit niedriger Geschwindigkeit zur Zeit einer U-Kurve oder dergleichen eine scharfe Kurve fährt, und er ist ein Wert, der durch Tests erhalten wird.
Außerdem wird in ähnlicher Weise angenommen, dass die Ableitung der Differenz bei S550 und S570 für den Vergleich mit der Herleitung einer Differenz zwischen der Ist-Gierrate und der Soll-Gierrate festgelegt wird.

(5) Bei der Berechnung der EIN/AUS-Bestimmung der Steuerung bei S800 bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist es auch akzeptabel, die Bestimmurgsanforderung C und die Bestimmungsanforderung D folgendermaßen zu ändern.

(Bestimmungsanforderung C)

Fahrzeugzustand = übersteuert, |Schlupfwinkel| > erster OS-Startschwellwert und Griffigkeitsfaktor ε < zweiter OS-Startschwellwert.

Zusätzlich ist der erste OS-Startschwellwert ein Bestimmungsschwellwert zum Bestimmen dessen, ob die Größe des Schlupfwinkels die Größe zur Zeit einer Übersteuerung erreicht, und er ist äquivalent zu dem herkömmlichen Steuerungsstartschwellwert, der bei der Beschreibung des zugehörigen Stands der Technik beschrieben ist. Dieser Bestimmungsschwellwert ist ein Wert, der durch Tests im Voraus erhalten wird.
(Bestimmungsanforderung D)

Fahrzeugzustand = untersteuert, |Schlupfwinkel| > erster US-Startschwellwert und Griffigkeitsfaktor ε < zweiter US-Startschwellwert ε1.

Zusätzlich ist der erste US-Startschwellwert ein Bestimmungsschwellwert zum Bestimmen dessen, ob der Schlupfwinkel die Größe zur Zeit der Untersteuerung aufweist. Dieser Bestimmungsschwellwert ist ein Wert, der durch Tests im Voraus erhalten wird.

(6) Auch wenn der Befehlswert θ0* des ACT-Winkels gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit in dem Block BO bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel erzeugt wird, kann der Befehlswert θ0* des ACT-Winkels in einfacher Weise gemäß dem Lenkwinkel erzeugt werden. Außerdem kann der Befehlswert θ0* des ACT-Winkels gemäß der Lenkgeschwindigkeit erzeugt werden.

Eine erste ECU 30 erfasst ein Lenkmoment, das auf ein Lenksystem aufgebracht wird, sie schätzt ein Selbstausrichtungsmoment, das bei einem Vorderrad erzeugt wird, und zwar auf der Grundlage des Lenkmoments, und sie schätzt eine Seitenkraft für das Vorderrad auf der Grundlage einer seitlichen Beschleunigung und einer Gierrate. Die erste ECU 30 schätzt einen Griffigkeitsfaktor ε für das Vorderrad auf der Grundlage einer Änderung des Selbstausrichtungsmoments zu der Seitenkraft. Die erste ECU 30 bestimmt, ob der Griffigkeitsfaktor unter einem zweiten OS-Startschwellwert (Übersteuerungs-Startschwellwert) ist. Eine zweite ECU 40 steuert das Übertragungsverhältnis gemäß dem Fahrzeugzustand, wenn der Griffigkeitsfaktor kleiner ist als der zweite OS-Startschwellwert.

Claims

Fahrzeuglenkvorrichtung mit: einer Änderungseinrichtung, die bei einem Lenkübertragungssystem vorgesehen ist, das eine Lenkeinrichtung und ein gelenktes Rad koppelt, und die zum Ändern eines Übertragungsverhältnisses zwischen einem Lenkwinkel der Lenkeinrichtung und einem gelenkten Winkel des gelenkten Rades durch einen Antrieb eines Elektromotors verwendet wird; einer Zustandsgrößenerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Fahrzeugzustandsgröße, die einen Fahrzeugzustand darstellt; und einer Steuereinrichtung zum Steuern des Elektromotors und zum Ändern des Übertragungsverhältnisses gemäß der Fahrzeugzustandsgröße, und die Vorrichtung ist gekennzeichnet durch: eine Lenkindexerfassungseinrichtung zum Erfassen zumindest eines Lenkindex von Lenkindizes, die ein Lenkmoment/eine Lenkkraft beinhalten, die auf ein Lenksystem aufgebracht werden, das die Lenkeinrichtung, eine Aufhängung und dazwischenliegende Komponenten aufweist; eine Einrichtung zum Schätzen eines Selbstausrichtungsmomentes, um auf der Grundlage des Lenkindex ein Selbstausrichtungsmoment zu schätzen, das bei dem gelenkten Rad erzeugt wird; eine Einrichtung zum Schätzen eines Vorderradindex, um auf der Grundlage der Fahrzeugzustandsgröße zumindest einen Vorderradindex von Vorderradindizes zu schätzen, die eine Seitenkraft und einen Vorderradschlupfwinkel des Vorderrades beinhalten; eine Einrichtung zum Schätzen eines Griffigkeitsfaktors, um einen Griffigkeitsfaktor zumindest des Vorderrades auf der Grundlage einer Änderung des Selbstausrichtungsmomentes hinsichtlich des Vorderradindex zu schätzen; und eine Bestimmungseinrichtung, um zu bestimmen, ob der Griffigkeitsfaktor kleiner als ein erster vorbestimmter Schwellwert ist, wobei die Steuereinrichtung das Übertragungsverhältnis gemäß dem Fahrzeugzustand steuert, wenn der Griffigkeitsfaktor kleiner als der erste vorbestimmte Schwellwert ist.
Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit; und die Steuereinrichtung zum Steuern des Elektromotors und zum Ändern des Übertragungsverhältnisses gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeugszustandsgröße.
Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch: eine Übersteuerungsbestimmungseinrichtung, um auf der Grundlage der Fahrzeugszustandgröße zu bestimmen, ob der Fahrzeugzustand übersteuert ist, wobei die Steuereinrichtung das Übertragungsverhältnis erhöht, wenn der Fahrzeugzustand übersteuert ist und der Griffigkeitsfaktor kleiner als der erste vorbestimmte Schwellwert ist.
Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch: eine Untersteuerungsbestimmungseinrichtung, um auf der Grundlage der Fahrzeugzustandsgröße zu bestimmen, ob der Fahrzeugzustand untersteuert ist, wobei die Steuereinrichtung das Übertragungsverhältnis gemäß dem Griffigkeitsfaktor steuert, wenn der Fahrzeugzustand untersteuert ist und der Griffigkeitsfaktor kleiner als ein zweiter vorbestimmter Schwellwert ist.
Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß Anspruch 2, gekennzeichnet durch: eine Einrichtung zum Schätzen einer Sollzustandsgröße, um eine Sollfahrzeugszustandsgröße zu schätzen; eine Korrekturwertberechnungseinrichtung zum Berechnen eines Korrekturwertes, um das Übertragungsverhältnis auf der Grundlage der Differenz zwischen der durch die Fahrzeugszustandsgrößenerfassungseinrichtung erfassten Fahrzeugszustandgröße und der Sollfahrzeugszustandsgröße zu korrigieren; und eine Übersteuerungsbestimmungseinrichtung, um auf der Grundlage der Fahrzeugszustandsgröße zu bestimmen, ob der Fahrzeugzustand übersteuert ist, wobei die Steuereinrichtung einen Sollbefehlswert des Übertragungsverhältnisses gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit erzeugt und den Korrekturwert zu dem Sollbefehlswert addiert, wenn die Übersteuerungsbestimmungseinrichtung bestimmt, dass der Zustand übersteuert ist.
Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß Anspruch 2, gekennzeichnet durch: eine Reaktionswertberechnungseinrichtung zum Berechnen eines auf den Griffigkeitsfaktor reagierenden Wertes bezüglich des Übertragungsverhältnisses gemäß dem Griffigkeitsfaktor auf der Grundlage des Griffigkeitsfaktors; und eine Untersteuerungsbestimmungseinrichtung, um auf der Grundlage der Fahrzeugzustandsgröße zu bestimmen, ob der Fahrzeugzustand untersteuert ist, wobei die Steuereinrichtung einen Sollbefehlswert des Übertragungsverhältnisses gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit erzeugt und den auf den Griffigkeitsfaktor reagierenden Wert zu dem Sollbefehlswert addiert, wenn die Untersteuerungsbestimmungseinrichtung bestimmt, dass der Zustand untersteuert ist.