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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung:
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lenksteuerungsvorrichtung
für ein
Kraftfahrzeug, die dazu in der Lage ist, das Fahrzeug automatisch
ohne eine manuelle Bedienung eines Lenkrades durch den Fahrer zu
steuern.
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Stand der Technik:
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In
den letzten Jahren wurde ein Kraftfahrzeug entwickelt und auf dem
Markt platziert, bei welchem eine Lenksteuerungsvorrichtung zwischen
einem Lenken des Fahrzeugs in einer manuellen Lenkbetriebsart und
einer Automatiklenkbetriebsart veränderbar ist. In der Automatiklenkbetriebsart,
zum Beispiel in einer automatischen Garagenparkbetriebsart, kann
das Fahrzeug bequem automatisch gelenkt werden, um in einer Garage
geparkt zu werden. Genauer wird das Fahrzeug an einer Startposition
nahe der Garage gestoppt und die Automatiklenkbetriebsart wird aktiviert,
wobei eine Zielparkposition in der Garage und ein Pfad, entlang welchem das
Fahrzeug von der Startposition zu der Zielposition fährt, geschätzt werden
und ein gelenkter Winkel der gelenkten Räder (z.B. Vorderräder des
Fahrzeugs) an jeder Position entlang des Pfades berechnet wird.
Danach, wenn ein Fahrer ein Beschleunigungs- und ein Bremspedal
bedient, fährt
das Fahrzeug, wobei die gelenkten Räder automatisch gelenkt werden,
so dass eine Abweichung des gelenkten Winkels der gelenkten Räder, der
durch einen Sensor erfasst wird, von dem berechneten Lenkwinkel
an jeder Position des Pfades Null wird, und dadurch sogar ein ungeübter Fahrer
das Fahrzeug leicht in der Garage einparken kann, wie in der
japanischen ungeprüften veröffentlichten
Patentanmeldung Nr. 2004-42769 und
der Druckschrift
US 5931253 beschrieben
ist.
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Im Übrigen ersetzt
die Lenksteuerungsvorrichtung im Allgemeinen einen Rotationswinkel
eines Lenkrades durch den erfassten Lenkwinkel der gelenkten Räder beim
Ausführen
einer Positioniersteuerung des Lenkwinkels der gelenkten Räder. Und,
die Lenksteuerungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik empfängt den
Rotationswinkel des Lenkrades, das heißt, den erfassten Lenkwinkel,
von einem Lenkradrotationswinkelsensor und berechnet einen Anweisungswert
eines elektrischen Stroms zum Ansteuern eines elektrischen Motors,
so dass der erfasste Lenkwinkel mit dem Ziellenkwinkel der gelenkten
Räder,
der gemäß der Zielposition,
zu der das Fahrzeug zu führen
ist, geschätzt
wird, übereinstimmt.
Der elektrische Motor ist zwischen dem Lenkrad und den gelenkten
Rädern
durch einen Reduktionsmechanismus angeschlossen.
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Die
Auflösung
des Lenkradrotationswinkelsensors ist jedoch zu gering, dass die
Automatiklenkvorrichtung des Standes der Technik die stabile Positioniersteuerung
ausführen
kann. Das heißt,
obwohl sich der Rotationswinkel des Lenkrades tatsächlich kontinuierlich ändert, empfängt die
Lenksteuerungsvorrichtung Signale, die den Rotationswinkel des Lenkrades
angeben, welcher sich periodisch ändert, weil die Auflösung des
Lenkradrotationswinkelsensors zu gering ist. Es verursacht, dass
die Ausgabe der Lenksteuerungsvorrichtung oszilliert, oder verursacht
eine große
Verzögerung
davon, und dadurch wird es für
die Lenksteuerungsvorrichtung gelegentlich schwierig, den Lenkwinkel
der gelenkten Räder gemäß der Positioniersteuerung
stabil zu steuern. Ein einfaches Verwenden eines Lenkradrotationswinkelsensors
mit einer höheren
Auflösung,
um solche Probleme zu lösen,
verursacht ein anderes Problem, dass die Größe der Lenksteuerungsvorrichtung
groß wird
und die Kosten für
diese ansteigen.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend
ist es eine Hautaufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte
Lenksteuerungsvorrichtung bereit zu stellen, die dazu in der Lage
ist, den Lenkwinkel der gelenkten Räder stabil zu steuern, wobei
verhindert wird, dass die Größe groß wird und
die Kosten dafür
ansteigen.
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Kurz
gesagt ist gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Lenksteuerungsvorrichtung bereitgestellt, die dazu
in der Lage ist, ein Kraftfahrzeug gemäß einer automatischen Lenksteuerung
ohne die manuelle Bedienung eines Lenkrades durch einen Fahrer zu
betreiben. Ein Lenkwinkel von gelenkten Rädern wird durch einen elektrischen
Motor gesteuert, der durch einen Reduktionsmechanismus mit dem Lenkrad
verbunden ist und durch einen anderen Reduktionsmechanismus mit
den gelenkten Rädern verbunden ist.
Die Lenkvorrichtung ist mit einem Lenksteuerungssystem versehen,
das einen Anweisungswert eines elektrischen Stroms für den elektrischen
Motor basierend auf einer Abweichung eines erfassten Lenkwinkels
der gelenkten Räder
von einem Ziellenkwinkel berechnet, der gemäß einer vorbestimmten Zielposition,
zu der das Fahrzeug zu führen
ist, berechnet wird. Das Lenksteuerungssystem umfasst einen Berechnungsabschnitt
eines erfassten Lenkwinkels, welcher einen Lenkradrotationswinkel aus
einem Lenkradrotationswinkelsensor, der auf der Rotationsachse der
Lenkrads vorgesehen ist, und einen Motorrotationswinkel aus einem
Motorrotationswinkelsensor ausliest, und den Lenkradrotationswinkel
zu Beginn des Fahrzeugbetriebs gemäß der automatischen Lenksteuerung
als einen Anfangswert θc1 des
erfassten Lenkwinkels speichert. Das Lenksteuerungssystem berechnet
eine Variation θf
des Motorrationswinkels θ7
aus dem Motorrotationswinkel zu Beginn des Fahrzeugbetriebs gemäß der automatischen
Lenksteuerung und berechnet den erfassten Lenkwinkel θj durch
eine Gleichung θj
= θc1 + θf/R, wobei
der Anfangswert θc1
zu einem Wert addiert wird, der durch Teilen der Variation θf durch
ein Reduktionsverhältnis
R des Reduktionsmechanismus erhalten wird.
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Mit
diesem Aufbau bestimmt der Berechnungsabschnitt eines erfassten
Lenkwinkels den Anfangswert θc1
des erfassten Lenkwinkels θj
unter Verwendung des Lenkradrotationswinkels, der durch den Lenkradrotationswinkelsensor
erfasst wird, und macht den Wert (=θf/R), der durch Teilen der
Variation θf
des Motorrotationswinkels, der durch den Motorrotationswinkelsensor
erfasst wird, durch das Reduktionsverhältnis R erhalten wird, zu der
Variation des erfassten Lenkwinkels θj von dem Anfangswert θc1. Da der
elektrische Motor durch den Reduktionsmechanismus mit dem Lenkrad
verbunden ist, wird die Auflösung
des erfassten Lenkwinkels θj,
der basierend auf der Variation des Motorrotationswinkels, der durch
den Motorrotationswinkelsensor erfasst wird, berechnet wird, höher als
beim Stand der Technik, und dadurch wird es möglich, den Lenkwinkel der gelenkten
Räder gemäß der stabilen
Positioniersteuerung zu steuern. Weiter, da der Motorrotationswinkelsensor
verwendet wird, der ursprünglich
an dem elektrischen Motor bereitgestellt ist, kann verhindert werden,
dass die Größe und die
Kosten der Vorrichtung groß und
hoch werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER BEIGEFÜGTEN ZEICHNUNGEN
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Die
vorstehenden und weitere Aufgaben und viele der begleitenden Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden leichter ersichtlich, da die selbige durch
Bezug auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung besser verstanden wird, wenn sie in Verbindung
mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird, wobei gleiche
Bezugszeichen die gleichen oder entsprechenden Teile in den mehreren
Ansichten bezeichnen, und wobei zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht, die die allgemeine Struktur des Fahrzeugs
mit der Lenksteuerungsvorrichtung in dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2 eine
Zeichnung, die den Betrieb der Vorrichtung darstellt, in dem das
Fahrzeug gemäß der automatischen
Lenksteuerung in einer Garage geparkt wird;
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3 ein
Flussdiagramm des Programms zum Berechnen des Anweisungswerts eines
elektrischen Stroms für
den elektrischen Motor;
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4 ein
Flussdiagramm zum Ausführen des
Unterstützungssteuerungsprozesses;
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5 ein
Flussdiagramm zum Ausführen des
Positioniersteuerungsprozesses;
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6 ein
Blockdiagramm, das die Struktur der Lenksteuerungsvorrichtung zeigt;
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7 ein
Blockdiagramm, das die Struktur des Unterstützungssteuerungsabschnitts
zeigt;
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8 ein
Blockdiagramm, das die Struktur des Positioniersteuerungsabschnitts
zeigt;
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9 ein
Flussdiagramm zum Ausführen des
Positioniersteuerungsprozesses in dem zweiten Ausführungsbeispiels;
und
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10 eine
schematische Ansicht, die die allgemeine Struktur des Fahrzeugs
mit einer anderen Lenksteuerungsvorrichtung zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Nachstehend
wird eine Lenksteuerungsvorrichtung 11 in dem ersten Ausführungsbeispiel
gemäß der vorliegenden
Erfindung mit Bezug auf 1 bis 8 beschrieben.
Ein in 1 gezeigtes Kraftfahrzeug 10 ist mit
einer so genannten elektrischen Servolenksteuerungsvorrichtung 11 versehen
zum Steuern der Unterstützungskraft,
welche ein elektrischer Motor 19 (zum Beispiel ein bürstenloser
elektrischer Motor) in Abhängigkeit
des Drehmoments, das durch einen Fahrer auf das Lenkrad 33 ausgeübt wird,
erzeugt. Die Unterstützungskraft
wird auf gelenkte Räder 50, 50 aufgebracht
(zum Beispiel Vorderräder
des Fahrzeugs). Genauer erstreckt sich eine Zahnstangenwelle 16 durch
ein zylindrisches Gehäuse 18 zwischen
den gelenkten Rädern 50, 50 und
entgegen gesetzte Enden der Zahnstangenwelle 16 sind mit
den gelenkten Rädern 50, 50 über Spurstangen 17, 17 außerhalb
des Gehäuses 18 verbunden.
Das Gehäuse 18 ist
an einer Karosserie des Fahrzeugs 10 angebracht. Ein Abschnitt 18D mit
einem großen
Durchmesser ist auf dem axialen Mittelabschnitt des Gehäuses 18 bereitgestellt,
worin der elektrische Motor 19 aufgenommen wird. Der elektrische
Motor besteht aus einem Stator 20, der fest im Inneren
des Abschnitts 18D mit einem großen Durchmesser eingepasst
ist, und einem zylindrischen Rotor 21, der in einer inneren
Bohrung des Stators 20 drehbar bereitgestellt ist. Die
Zahnstangenwelle 16 erstreckt sich durch den Stator 20.
Ein Motorrotationswinkelsensor 25 (zum Beispiel ein Drehmelder) zum
Erfassen eines Rotationswinkels des Rotors des elektrischen Motors 19 ist
an einem Endabschnitt des Abschnitts 18D mit einem großen Durchmesser
des Gehäuses 18 bereitgestellt.
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Eine
Kugelmutter 22 ist fest in die innere Bohrung des Rotors 21 eingepasst
und ein Gewindeabschnitt 23 ist auf dem axialen Mittelabschnitt
der Zahnstangenwelle 16 geformt. Ein Kugelgewindemechanismus 24 besteht
aus der Kugelmutter 22 und dem Gewindeabschnitt 23.
Wenn die Kugelmutter 22 durch den Rotor 21 gedreht
wird, wird der Kugelgewindeabschnitt 23 relativ zu dem
Gehäuse 18 geradlinig
bewegt, und dadurch werden die gelenkten Räder 50, 50 gelenkt.
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An
einem Endabschnitt der Zahnstangenwelle 16 ist eine Zahnstange 30 geformt,
die in Eingriff mit einem Zahnrad 31 steht, das an einem
unteren Endabschnitt der Lenkwelle 32 bereitgestellt ist (was
einer Rotationsachse des Lenkrades, wie in der beanspruchten Erfindung
erwähnt,
entspricht). Das Lenkrad 33 ist am oberen Ende der Lenkwelle 32 angebracht.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
entspricht der Kugelgewindemechanismus 24 einem Reduktionsmechanismus,
der zwischen den gelenkten Rädern 50 und
dem elektrischen Motor 19 angeschlossen ist, wie in der
beanspruchten Erfindung erwähnt wird.
Und, die Zahnstange 30, das Zahnrad 31 und der
Kugelgewindemechanismus 24 entsprechen einem Reduktionsmechanismus,
der zwischen dem elektrischen Motor 19 und dem Lenkrad 33 angeschlossen
ist, wie in der beanspruchten Erfindung erwähnt wird.
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Ein
Lenkradrotationswinkelsensor 34 ist am oberen Endabschnitt
der Lenkwelle 32 bereitgestellt. Der Lenkradrotationswinkelsensor 34 erfasst
einen Lenkradrotationswinkel θ2,
wie es in der beanspruchten Erfindung erwähnt ist (das heißt, einen
Rotationswinkel des Lenkrades 33).
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Ein
Drehmomentsensor 35 ist an der Lenkwelle 32 an
einer Position unter dem Lenkradrotationswinkelsensor 34 bereitgestellt.
Der Drehmomentsensor 35 besteht aus einem (nicht gezeigtem)
Torsionsstab, der gemäß dem Lastdrehmoment
T1 verdreht wird, das auf die Lenkwelle 32 aufgebracht wird,
und ein Paar von (nicht gezeigten) Drehmeldern zum Erfassen des
Differenzwinkels zwischen den entsprechenden Enden des Torsionsstabs.
Der Drehmomentsensor 35 erfasst das Lastdrehmoment T1, das
auf die Lenkwelle 32 aufgebracht wird, basierend auf dem
Differenzwinkel zwischen den Rotationswinkeln der entsprechenden
Enden des Torsionsstabes, welche durch die Drehmelder erfasst werden.
Und, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 36 zum Erfassen
einer Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf einer Rotationsgeschwindigkeit
der gelenkten Räder 50 ist
in der Nähe
der gelenkten Räder 50 bereitgestellt.
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Ein
(nicht gezeigtes) automatisches Lenksteuerungssystem ist in der
Lenksteuerungsvorrichtung 11 bereitgestellt, die in dem
Ausführungsbeispiel
gemäß der vorliegenden
Erfindung an dem Fahrzeug 10 angebracht ist. Das automatische
Lenksteuerungssystem beginnt zu arbeiten, wenn die Automatiklenkbetriebsart
durch einen (nicht gezeigten) Betriebsartauswahlschalter auf einem
Bedienfeld ausgewählt
wird, wodurch das Fahrzeug 10 von einer manuellen Steuerungsbetriebsart
(das heißt
der Betriebsart, in dem die gelenkten Räder 50 durch eine manuelle
Bedienung des Lenkrades durch den Fahrer gelenkt werden) zu der
Automatiklenkbetriebsart (das heißt der Betriebsart, in der
die gelenkten Räder 50 automatisch
gesteuert werden ohne eine manuelle Bedienung des Lenkrades 33 durch
den Fahrer) geändert
wird. Nachstehend wird eine Beschreibung bezüglich der Operation in der
Automatiklenkbetriebsart mit Bezug auf 2 vorgenommen,
wobei das Fahrzeug 10 zum Beispiel in einer Garage E1 ohne
eine manuelle Bedienung des Lenkrades 33 durch den Fahrer
geparkt wird. Zuerst wird das Fahrzeug 10 an einer vorübergehenden
Stoppposition P2 vor dem Eingang der Garage E1 gestoppt. Dann wird der
Auswahlschalter umgeschaltet, um die Automatiklenkbetriebsart auszuwählen. Dadurch
wird das Bild des Inneren der Garage E1, das durch eine (nicht gezeigte)
Kamera aufgenommen wird, auf einem (nicht gezeigten) inneren Monitor,
der in dem Fahrzeug bereitgestellt ist, angezeigt. Ein Zeiger in
Form eines Fahrzeugs (in 2 durch Bezugszeichen CS gezeigt)
wird auf dem inneren Monitor angezeigt. Der Fahrer bewegt den Zeiger
in Form des Fahrzeugs zum Beispiel mit Pfeiltasten zu einer angemessenen Position
in der Garage, die auf dem inneren Monitor angezeigt wird, um eine
Zielposition P1, wie es in der beanspruchten Erfindung erwähnt wird,
in der Garage E1 zu setzen.
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Dann
berechnet ein Ziellenkwinkelerzeugungsabschnitt 40, der
in dem automatischen Lenksteuerungssystem bereit gestellt ist, einen
Zielverlaufspfad L1 von der vorübergehenden
Stoppposition zu der Zielposition P1 und bestimmt Zwischenpositionen
P2, P3, P4, usw. auf dem Pfad L1, an denen eine Lenkoperation durchzuführen ist.
Und, der Ziellenkwinkelerzeugungsabschnitt 40 berechnet
Ziellenkwinkel θ1
und gibt diese aus. Ein Lenksteuerungssystem 41, wie in
der beanspruchten Erfindung erwähnt,
berechnet einen Anweisungswert eines elektrischen Stroms I3 für den elektrischen
Motor 19 an entsprechenden Positionen P2, P3, P4 basierend auf
den Ziellenkwinkeln θ1
an entsprechenden Positionen P2, P3, P4. Danach, wenn der Fahrer
ein Beschleunigungs- und ein Bremspedal bedient, entsprechend Anweisungen,
die mündlich
von einem Lautsprecher gegeben werden, wird der elektrische Strom
entsprechend dem Anweisungswert eines elektrischen Stroms I3 von
der Motoransteuerschaltung 42 an den elektrischen Motor 23 angelegt.
Die gelenkten Räder 50 werden
gelenkt, so dass der erfasste Lenkwinkel θj davon mit dem Ziellenkwinkel θ1 übereinstimmt.
Dementsprechend kann auch ein ungeübter Fahrer das Fahrzeug entlang
dem Zielverlaufspfad L1 führen,
der durch den Ziellenkwinkelerzeugungsabschnitt 40 berechnet
wird, nur durch Bedienen des Beschleunigungs- und des Bremspedals, um
dadurch das Fahrzeug einfach in der Garage zu parken.
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Wenn
die Automatiklenkbetriebsart abgebrochen wird, wird die manuelle
Lenkbetriebsart aktiviert, wobei der Fahrer das Lenkrad 33 manuell
zu bedienen hat. In der manuellen Lenkbetriebsart erzeugt der elektrische
Motor 19 eine Unterstützungskraft
(oder ein Unterstützungsdrehmoment),
um eine Lenkbedienung des Fahrers zu unterstützen.
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Unter
Verwendung solch einer Technik, ist es möglich, dass eine manuelle Lenkbedienung
zum Lenken eines Busses, der entlang einer vorbestimmten Route fährt, teilweise
durch die automatische Lenksteuerung ersetzt werden kann.
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Das
Lenksteuerungssystem 41 ist mit einem (nicht gezeigten)
Speicher versehen, in welchem ein Berechnungsprogramm PG1 für einen
Anweisungswert eines elektrischen Stroms, in 3 gezeigt, zum
Berechnen eines Anweisungswert eines elektrischen Stroms für den elektrischen
Motor gespeichert ist, und ein Automatiklenkbetriebsart-Start-Marker
F (siehe 9) zugewiesen wird. Der Automatiklenkbetriebsart-Start-Marker F wird anfänglich auf „0" gesetzt, weil die
Lenksteuerungsvorrichtung 11 anfänglich so gesetzt ist, dass
sie kurz nachdem ein Zündschlüssels des
Fahrzeugs eingeschaltet wird, in der manuellen Lenkbetriebsart ist.
Und, wenn das Lenksteuerungssystem 41 durch Bedienen des
Auswahlschalters von der manuellen Lenkbetriebsart zu der Automatiklenkbetriebsart
geändert
wird, der Automatiklenk-Marker F auf „0" gesetzt wird. Wie in 9 gezeigt,
wird in den Speicher ebenso ein Automatiklenkbetriebsart-unterbrochen-Marker
F' zugewiesen, um
zu bestimmen, ob die Automatiklenkbetriebsart unterbrochen ist.
Der Automatiklenkbetriebsart-unterbrochen-Marker F' ist anfänglich auf „0" gesetzt, kurz nachdem
ein Zündschlüssel des Fahrzeugs
eingeschaltet wird. Wenn die Differenz |θj – θ2| (welche nachstehend erklärt wird)
größer als
ein vorbestimmter erlaubbarer Fehler K1 ist (das heißt, die
Antwort bei Schritt S90 ist „Nein"), unterbricht das Steuerungssystem 41 die
Automatiklenkbetriebsart (Schritt S91) und setzt den Automatiklenkbetriebsart-unterbrochen-Marker
auf „1" (Schritt S92) und setzt
den Anweisungswert eines elektrischen Stroms I2 für die Positioniersteuerung
auf „0", und veranlasst das
Programm dann, den Positioniersteuerungsprozess zu verlassen (Schritt
S500). Eine detaillierte Erklärung
wird später
vorgenommen.
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Das
Lenksteuerungssystem 41 kann eine Lenkoperation in sowohl
der manuellen Lenkbetriebsart als auch der Automatiklenkbetriebsart
durch wiederholten Ausführen
des Berechnungsprogramms PG1 eines Anweisungswert eines elektrischen
Stroms zu einem vorgegebenen Zeitintervall ausführen. Genauer, wenn das Berechnungsprogramm
PG1 ausgeführt
wird, liest das Lenksteuerungssystem 41 entsprechende Erfassungssignale (Lenkradrotationswinkel θ2, Lastdrehmoment
T1, Fahrzeuggeschwindigkeit V und Motorrotationswinkel θ7), die
durch den Lenkradrotationswinkelsensor 34, den Drehmomentsensor 35,
den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 36 und den Motorrotationswinkelsensor 25 erfasst
werden, als auch den Ziellenkwinkel θ1, der durch den Ziellenkwinkelerzeugungsabschnitt 40 berechnet
wird, aus (Schritt S1).
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Dann
wird ein Unterstützungssteuerungsprozess
ausgeführt
(Schritt S2), um einen Anweisungswert eines elektrischen Stroms
I1 für
die Unterstützungssteuerung
zu berechnen. Eine genaue Struktur des Unterstützungssteuerungsprozesses (Schritt
S2) wird später
beschrieben.
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Nach
Ausführung
des Unterstützungssteuerungsprozesses
(Schritt S2) bestimmt das Lenksteuerungssystem 41, ob die
Automatiklenkbetriebsart aktiv ist oder nicht (Schritt S3). Wenn
die Antwort „Nein" ist (Schritt S3),
wobei die Automatiklenkbetriebsart nicht aktiv ist, das heißt, die
manuelle Lenkbetriebsart ist aktiv, gibt das Lenksteuerungssystem 41 den
Anweisungswert eines elektrischen Stroms I1 für die Unterstützungssteuerung
an einer Motoransteuerschaltung 42 als einen Anweisungswert
eines elektrischen Stroms I3 für
den elektrischen Motor aus (Schritt S4, S7).
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Wenn
die Antwort bei Schritt S3 „Ja" ist, wobei die Automatiklenkbetriebsart
aktiv ist, führt
das Lenksteuerungssystem 41 den Positioniersteuerungsprozess
aus (Schritt S5) und berechnet einen Anweisungswert eines elektrischen
Stroms I2 für
die Positioniersteuerung und gibt die Summe des Anweisungswerts
eines elektrischen Stroms I2 für
die Positioniersteuerung und des Anweisungswert eines elektrischen
Stroms I1 für
die Unterstützungssteuerung
als einen Anweisungswert eines elektrischen Stroms I3 für den elektrischen
Motor an einer Motoransteuerschaltung 42 aus (Schritt S6,
S7). Die genaue Struktur des Positioniersteuerungsprozesses (Schritt
S5) wird später
detailliert beschrieben.
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Wenn
der Anweisungswert eines elektrischen Stroms I3 für den elektrischen
Motor an die Motoransteuerschaltung 42 ausgegeben wird
(Schritt S7), wird die Ausführung
des Berechnungsprogramms PG1 für
den Wert eines elektrischen Stroms beendet. Das Berechnungsprogramm
PG1 wird wiederholt zu vorbestimmten Zeitintervallen ausgeführt. Die
Ausführung
des Berechnungsprogramms PG1 entspricht einem Steuerungssystem,
wie es durch ein in 6 gezeigtes Blockdiagramm angegeben ist.
Ein in 6 gezeigter Unterstützungssteuerungsabschnitt 41A entspricht
dem Unterstützungssteuerungsprozess
(Schritt S2), ein Positioniersteuerungsabschnitt 41B entspricht
dem Positioniersteuerungsprozess (Schritt S5), und ein Wechselabschnitt 41D entspricht
dem Schritt S3, S4 und S6. Die gesamte Struktur des Berechnungsprogramms
PG1 für einen
Wert eines elektrischen Stroms ist wie vorstehend beschrieben.
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Als
nächstes
wird die genaue Struktur des Unterstützungssteuerungsprozesses (Schritt
S2) in dem Berechnungsprogramm PG1 für einen Wert eines elektrischen
Stroms mit Bezug auf 4 beschrieben. Wenn der Unterstützungssteuerungsprozess
(Schritt S2) ausgeführt
wird, bestimmt das Lenksteuerungssystem 41 bei Schritt
S21 einen ersten Anweisungswert eines elektrischen Stroms I11 entsprechend
dem Lastdrehmoment T1 durch Bezugnahme auf eine (nicht gezeigte)
Lastdrehmoment/Anweisungswert eines elektrischen Stroms-Kennzeichnungsübersicht.
Dann berechnet das Steuerungssystem 41 eine Lenkwinkelgeschwindigkeit θ5 durch
zeitliches Differenzieren des Motorrotationswinkels θ7 (Schritt
S22), und bestimmt bei Schritt S23 einen zweiten Anweisungswert
eines elektrischen Stroms I12 entsprechend der Lenkwinkelgeschwindigkeit θ5 durch
Bezugnahme auf eine (nicht gezeigt) Lenkwinkelgeschwindigkeit θ5/Anweisungswert
eines elektrischen Stroms-Kennzeichnungsübersicht.
Das Steuerungssystem 41 bestimmt eine Verstärkung G1
entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit V durch Bezugnahme auf
eine Fahrzeuggeschwindigkeit/Verstärkungs-Kennzeichnungsübersicht (Schritt S24). Das
Steuerungssystem 41 berechnet den Anweisungswert eines
elektrischen Stroms I1 (=G1 × (I11 – I12))
für die
Unterstützungssteuerung
durch Multiplizieren der Differenz zwischen dem ersten Anweisungswert
eines elektrischen Stroms I11 und dem zweiten Anweisungswert eines
elektrischen Stroms I12 mit der Verstärkung G1 (Schritt S25) und
beendet die Ausführung
des Unterstützungssteuerungsprozesses
(Schritt S2).
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Die
vorstehend erwähnte
Lastdrehmoment/Anweisungswert eines elektrischen Stroms-Kennzeichnungsübersicht
ist von einer Konfiguration, gemäß der zum
Beispiel der erste elektrische Strom I11 steigt, wenn das Lastdrehmoment
T1 steigt. Somit kann das Zunehmen des belastenden Drehmoments T1
durch das durch den elektrischen Motor 19 entsprechend
dem ersten Anweisungswert eines elektrischen Stroms I11 erzeugten
Unterstützungsdrehmoment
verringert werden, so dass der Fahrer das Lenkrad bedienen kann,
wobei er eine stabile darauf angewendete Lenkreaktionskraft fühlt, unabhängig von
dem Haftungskoeffizienten einer Straßenoberfläche.
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Die
Lenkwinkelgeschwindigkeit/Anweisungswert eines elektrischen Stroms-Übersicht
ist von einer Konfiguration, gemäß der der
zweite Anweisungswert eines elektrischen Stroms I12 steigt, wenn
die Lenkwinkelgeschwindigkeit θ5
steigt. Da der zweite Anweisungswert eines elektrischen Stroms I12
von dem ersten Anweisungswert eines elektrischen Stroms abgezogen
wird, wird ein Lenkwiderstand, das heißt, ein Widerstand gegen die
Rotation des Lenkrades, groß,
wenn das Lenkrad 33 schnell gedreht wird, und deshalb wird
eine Dämpfung
ermöglicht.
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Eine
Fahrzeuggeschwindigkeit/Verstärkung-Übersicht
ist von einer Konfiguration, gemäß der die
Verstärkung
G1 abnimmt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V steigt. Dementsprechend wird
das durch den elektrischen Motor 19 erzeugte Unterstützungsdrehmoment
verringert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V zunimmt, und dadurch wird
ein Drehen des Lenkrads 33 mit einer hohen Winkelgeschwindigkeit
bei einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit verhindert, und der Fahrer
kann das Lenkrad 33 einfach mit einer hohen Winkelgeschwindigkeit
bei einer niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit bedienen.
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Die
Ausführung
des Unterstützungssteuerungsprozesses
(Schritt S2) entspricht dem Unterstützungssteuerungsabschnitt 41A,
wie durch ein in 6 gezeigtes Blockdiagramm angegeben
ist. Ein erster Berechnungsabschnitt 41E für einen
Anweisungswert eines elektrischen Stroms entspricht Schritt S21,
ein zweiter Berechnungsabschnitt 41F für einen Anweisungswert eines
elektrischen Stroms entspricht Schritt S23, und ein Verstärkungsmultiplikationsabschnitt 41H entspricht
dem Schritt S24 und S25. Die gesamte Struktur des Unterstützungssteuerungsprozesses
(Schritt S2) ist wie vorstehend beschrieben.
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Als
nächstes
wird die genaue Struktur des Positioniersteuerungsprozesses (Schritt
S5) in dem Berechnungsprogramm PG1 für einen Wert eines elektrischen
Stroms mit Bezug auf 5 beschrieben. Wenn der Positioniersteuerungsprozess
(Schritt S5) ausgeführt
wird, bestimmt das Lenksteuerungssystem 41, ob der Automatiklenksteuerungs-Start-Marker
F „1" ist oder nicht (Schritt
S51). Wenn der Start-Marker F „1" ist (das heißt die Antwort bei
Schritt S51 ist „Ja"), erkennt das Steuerungssystem 41,
dass das Fahrzeug gemäß der automatischen
Lenksteuerung betrieben wird und die Automatiklenksteuerungsbetriebsart
startet, und dann wird der Automatiklenksteuerungs-Start-Marker
F auf „0" gesetzt (Schritt
S52). Dann liest das Steuerungssystem 41 den Lenkradrotationswinkel θ2, der durch den
Lenkradrotationswinkelsensor 34 zu Beginn des Fahrzeugbetriebs
gemäß der automatischen
Lenksteuerung erfasst wird, als einen Anfangswert θc1 des erfassten
Lenkwinkels (Schritt S53) aus, um diesen zu speichern. Das Steuerungssystem 41 liest den
Motorrotationswinkel θ7,
der durch den Motorrotationswinkelsensor 25 zu Beginn des
Fahrzeugbetriebs gemäß der automatischen
Lenksteuerung erfasst wird, als einen Anfangswert θc2 des Motorrotationswinkels
aus (Schritt S54), um diesen zu speichern, und veranlasst dann das
Programm zu Schritt S55 fortzuschreiten.
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Wenn
der Marker F nicht „1" ist (das heißt, die
Antwort bei Schritt S51 ist „Nein"), erkennt das Steuerungssystem 41,
dass das Fahrzeug weiterhin gemäß der automatischen
Lenksteuerung betrieben wird, und veranlasst das Programm zu Schritt
S55 fortzuschreiten, ohne die Anfangswerte θc1 und θc2 zu speichern. Das Steuerungssystem 41 berechnet einen
Variationsbetrag θf
(=θ7 – θc2) des
Motorrotationswinkels θ7,
welches der Variationsbetrag des Motorrotationswinkels θ7 von dem
Motorrotationswinkel θc2
zu Beginn des Fahrzeugbetriebs gemäß der automatischen Lenksteuerung
ist. Dann berechnet das Steuerungssystem 41 einen berechneten
gelenkten Winkel θj
(=θc1 + θf/R), wobei
der Variationsbetrag θf
durch ein Reduktionsverhältnis
des Reduktionsmechanismus, der zwischen dem Lenkrad 33 und
dem elektrischen Motor 19 eingerichtet ist, geteilt wird,
und der Anfangswert θc1
des Lenkradrotationswinkels zu dem Quotienten hinzugefügt wird.
Da der Motorrotationswinkel θ7
gleich dem Anfangswert θc1 zu
Beginn des Fahrzeugbetriebs gemäß der automatischen
Lenksteuerung ist, wird der Variationsbetrag θf 0, und deshalb ist der erfasste
Lenkwinkel θj
gleich dem Anfangswert θc1
des Lenkradrotationswinkels.
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Nach
einem Berechnen des erfassten Lenkwinkels berechnet das Steuerungssystem 41 die
Abweichung θ3
(=θ1 – θj) des erfassten
Lenkwinkels θj von
dem Ziellenkwinkel θ1
(Schritt S57) und berechnet einen dritten Anweisungswert eines elektrischen Stroms
I21 durch Multiplizieren der Abweichung θ3 mit einer proportionalen
Konstante Kp (Schritt S58). Dann berechnet das Steuerungssystem 41 einen
zeitintegrierten Wert θ4
durch Integrieren der Abweichung θ3 bezüglich Zeit (Schritt S59) und
berechnet einen vierten Anweisungswert eines elektrischen Stroms
I22 durch Multiplizieren des zeitintegrierten Werts θ4 mit einer
ganzzahligen Konstante Ki (Schritt S60). Das Steuerungssystem 41 berechnet
einen fünften
Anweisungswert eines elektrischen Stroms I23 durch Multiplizieren
der Lenkwinkelgeschwindigkeit θ5,
die durch den Unterstützungssteuerungsprozess
S2 berechnet wird, mit einer differenziellen Konstante Kd (Schritt
S61) und berechnet den Anweisungswert eines elektrischen Stroms
I2 für
die Positioniersteuerung durch Subtrahieren des fünften Anweisungswerts
des elektrischen Stroms I23 von der Summe des dritten und vierten
Anweisungswerts eines elektrischen Stroms I21 und I22. Dann beendet das
Steuerungssystem 41 die Durchführung des Positioniersteuerungsprozesses
(Schritt S5).
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Die
Ausführung
des Positioniersteuerungsprozesses S5 entspricht dem Positioniersteuerungsabschnitt 41B,
wie durch ein in 8 gezeigtes Blockdiagramm angegeben
ist. Ein Berechnungsabschnitt 41C eines erfassten Lenkwinkels
entspricht den Schritten S51 bis S56 und ein proportionale-Konstante-Multiplizierabschnitt 41J entspricht
dem Schritt S58. Ein Integralberechnungsabschnitt 41K entspricht
dem Schritt S59 und ein Ganzzahlkonstantenmultiplizierungsabschnitt 41L entspricht
dem Schritt S60, und ein Differenzialkonstantenmultiplizierungsabschnitt 41N entspricht
dem Schritt S61. Ein Differenzialberechnungsabschnitt 41M entspricht dem
Schritt S22 bei dem vorstehend erwähnten Unterstützungssteuerungsprozess
S2. Die gesamte Struktur des Positioniersteuerungsprozesses S5 ist wie
vorstehend beschrieben.
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Als
nächstes
wird der Betrieb der Lenksteuerungsvorrichtung 11, wie
vorstehend in dem ersten Ausführungsbeispiel
dargestellt, nachstehend beschrieben. Wenn sich das Lenksteuerungssystem 41 des
Fahrzeugs 10 in der manuellen Lenkbetriebsart befindet,
berechnet der Unterstützungssteuerungsabschnitt 41A des
Lenksteuerungssystems 41, wie in 6 gezeigt,
den Anweisungswert eines elektrischen Stroms I1 für die Unterstützungssteuerung
basierend auf dem Lastdrehmoment T1, das durch den Drehmomentsensor 35 erfasst
wird. Der Anweisungswert eines elektrischen Stroms I1 für die Unterstützungssteuerung
wird an die Motoransteuerschaltung 42 als der Motoranweisungswert
eines elektrischen Stroms I3 für
den elektrischen Motor angelegt. Ein elektrischer Strom entsprechend
dem Anweisungswert eines elektrischen Stroms I1 wird von der Ansteuerschaltung 42 an
den elektrischen Motor 19 angelegt, um den selben zu betreiben,
und dadurch erzeugt der elektrische Motor 19 eine Unterstützungskraft
(oder ein Unterstützungsdrehmoment) entsprechend
dem Lastdrehmoment T1, das auf die Lenkwelle 32 aufgebracht
wird. Und, wie vorstehend beschrieben, kann der Fahrer das Lenkrad 33 betreiben,
wobei er eine stabile darauf angewandte Lenkreaktionskraft fühlt, unabhängig von
einem Haftungskoeffizienten einer Straßenoberfläche. Und ein Drehen des Lenkrades 33 mit
einer hohen Winkelgeschwindigkeit bei einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit
wird verhindert, und der Fahrer kann das Lenkrad 33 leicht
mit einer hohen Winkelgeschwindigkeit bei einer niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit
bedienen, um dem Fahrer zu ermöglichen,
das Fahrzeug sicher zu führen.
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Wenn
der Fahrer den (nicht gezeigten) Betriebsartauswahlschalter bedient,
um die Automatiklenkbetriebsart auszuwählen, und die Zielposition P1
einstellt, zu der das Fahrzeug zu führen ist, wird die Summe des
Anweisungswerts eines elektrischen Stroms I1, der durch den Unterstützungssteuerungsabschnitt 41A des
in 6 gezeigten Lenksteuerungssystem 41 berechnet
wird, und des Anweisungswerts eines elektrischen Stroms I2, der
durch den Positioniersteuerungsabschnitt 41B berechnet wird,
als der Anweisungswert eines elektrischen Stroms I3 für den elektrischen
Motor 19 verwendet. Wie vorstehend erwähnt berechnet der Positioniersteuerungsabschnitt 41B den
Anweisungswert eines elektrischen Stroms I2 basierend auf der Abweichung
des erfassten Lenkwinkels θj
von dem Ziellenkwinkel θ1.
Der Ziellenkwinkel θ1
wird durch den Ziellenkwinkelerzeugungsabschnitt 40 gemäß der vorbestimmten
Zielposition P1 bestimmt.
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Das
Lenksteuerungssystem 41, oder genauer der Positioniersteuerungsabschnitt 41B bestimmt den
Anfangswert θc1
des erfassten Lenkwinkels θj unter
Verwendung des Lenkradrotationswinkels θ2, der durch den Lenkradrotationswinkelsensors 34 erfasst
wird, und teilt die Variation θf
des Motorrotationswinkels, der durch den Motorrotationswinkelsensor 25 erfasst
wird, durch das Reduktionsverhältnis
R des Reduktionsmechanismus, um die Variation des erfassten Lenkwinkels θj von dem
Anfangswert θc1 zu
erhalten. Da der elektrische Motor 19 mit dem Lenkrad 33 mittels
des Reduktionsmechanismus verbunden ist, der aus der Zahnstange 30,
dem Zahnrad 31 und dem Kugelgewindemechanismus 24 besteht, und
der Motorrotationswinkelsensor 25 an der Ausgabewelle davon
bereitgestellt ist, wird die Auflösung des erfassten Lenkwinkels θj, die von
der Ausgabe des Motorrotationswinkelsensors 25 abgeleitet
wird, genauer, als die im Stand der Technik. Genauer, angenommen,
dass die Auflösung
des Lenkradrotationswinkelsensors im Stand der Technik und des Motorrotationswinkelsensors 25 in
dem ersten Ausführungsbeispiel
die gleiche ist, wird die Auflösung
des erfassten Lenkwinkels θj
genauso fein, da die Auflösung
des Lenkradrotationswinkelsensors 25 durch das Reduktionsverhältnis R
des Reduktionsmechanismus geteilt wird. Da der Motorrotationswinkelsensor 25 an
dem elektrischen Motor 19, wie etwa einem bürstenlosen
Motor bereitgestellt ist, um die Positioniersteuerung des elektrischen
Motors durchzuführen,
ist die Auflösung
ursprünglich
höher als
die des Lenkradrotationswinkelsensors 34.
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Wie
vorstehend beschrieben, da das Lenksteuerungssystem 41 im
ersten Ausführungsbeispiel den
Anweisungswert eines elektrischen Stroms I3 für den elektrischen Motor basierend
auf dem erfassten Lenkwinkel θj,
der höher
in der Auflösung
ist als der des Standes der Technik, berechnet, und den elektrischen
Motor 19 gemäß dem Anweisungswert
eines elektrischen Stroms I3 ansteuert, werden die gelenkten Räder 50 gemäß der stabileren
Positioniersteuerung in der Automatiklenkbetriebsart als im Stand
der Technik gesteuert. Weiter, in dem Ausführungsbeispiel, da die Auflösung des
erfassten Lenkwinkels θj durch
Verwendung des Motorrotationswinkelsensors 25, der ursprünglich an
dem elektrischen Motor 19 bereitgestellt ist, verbessert
wird, können
die Größe und die
Kosten von diesen begrenzt werden, als bei einem Vergleich mit dem
Fall, in dem eine neue Komponente installiert wird. Und, gemäß der vorstehend erwähnten Struktur,
da der Anfangswert θc1
des erfassten Lenkwinkels θj
durch den Lenkradrotationswinkelsensor 34 gesetzt wird,
ist es nicht nötig,
dass der Motorrotationswinkelsensor 35 ein absoluter Kodierer
ist, das heißt,
der Motorrotationswinkelsensor 25 kann ein Drehgeber sein,
der nur ein Zunehmen der Rotation des elektrischen Motors 19 erfasst,
und dadurch wird es möglich,
die gesamte Größe des elektrischen
Motors 19 inklusive dem Motorrotationswinkelsensor 25 zu
verringern.
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Da
das Lenksteuerungssystem 41 in dem Fahrzeug 10 eingerichtet
ist, das gemäß der automatischen
Lenksteuerung betrieben werden kann, und zum Steuern des elektrischen
Motors 19 bereitgestellt ist, wird das Ausgabesignal des
Motorrotationswinkelsensors 25, der an dem elektrischen
Motor 19 angebracht ist, in das Lenksteuerungssystem 41 eingegeben,
ohne ein Fahrzeug-LAN
zu durchlaufen. Im Gegensatz dazu ist es üblich, dass das Ausgabesignal
von dem Lenkradrotationssensor 34 in das Lenksteuerungssystem über das
Fahrzeug-LAN eingegeben wird. Und, beim Stand der Technik, liest
das Lenksteuerungssystem das Ausgabesignal von dem Lenkradrotationswinkelsensor
auf einer Kommunikationsfrequenz des Fahrzeug-LAN aus. In dem ersten Ausführungsbeispiel,
da das Lenksteuerungssystem 41 das Ausgabesignal von dem
Motorrotationswinkelsensor 25 auf einer hohen Frequenz
ausliest, die keine Beziehung mit der Kommunikationsfrequenz des
Fahrzeug-LAN hat, wird die Auflösung
des erfassten Lenkwinkels θj
im Wesentlichen hoch, um die Positioniersteuerung der gelenkten
Räder 50 stabil zu
machen.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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Das
zweite Ausführungsbeispiel
ist in 9 gezeigt, wobei sich nur ein Teil des Positioniersteuerungsprozesses
in seiner Struktur von dem ersten Ausführungsbeispiel unterscheidet.
Das heißt,
der Positioniersteuerungsprozess (Schritt 500) in dem zweiten Ausführungsbeispiel
ist mit einem Schritt S90 versehen, der zwischen den Schritten S56
und S57 eingesetzt wird, welche in den Positioniersteuerungsprozess
in dem ersten Ausführungsbeispiel
bereitgestellt sind. In dem Schritt S90 wird bestimmt, ob die Differenz Δθ (=θj – θ2) zwischen
dem erfassten Lenkwinkel θj,
der in den Schritten S51 bis S56 berechnet wird, und dem Lenkradrotationswinkel θ2, der durch
den Lenkradrotationswinkelsensor 34 erfasst wird, weniger
oder gleich einem vorbestimmten erlaubbarem Fehler K1 ist oder nicht.
Wenn die Differenz Δθ mehr als
der vorbestimmte erlaubbare Fehler K1 ist (das heißt, die
Antwort bei Schritt S90 ist „Nein"), unterbricht das
Steuerungssystem 41 die Automatiklenkbetriebsart (Schritt
S91), und setzt den Automatiklenkbetriebsart-unterbrochen-Marker F' auf „1" (Schritt S92), und
setzt den Anweisungswert eines elektrischen Stroms I2 für die Positioniersteuerung
auf „0", und veranlasst
dann das Programm den Positioniersteuerungsprozess zu verlassen
(Schritt S500).
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Andererseits,
wenn die Differenz Δθ weniger oder
gleich dem vorbestimmten erlaubbarem Fehler K1 ist (das heißt, die
Antwort bei Schritt S90 ist „Ja"), bestimmt das Steuerungssystem 41,
ob der Automatiklenkbetriebsart-unterbrochen-Marker
F' „1" ist oder nicht,
nach der Ausführung
der Schritte S57 und S58, die in dem ersten Ausführungsbeispiel erklärt sind. Wenn
der Automatiklenkbetriebsart-unterbrochen-Marker F' „1" ist (das heißt, die Antwort bei Schritt
S94 ist „Ja"), erkennt das Steuerungssystem 41,
dass die Automatiklenkbetriebsart wieder aufgenommen wird, nachdem
die Automatiklenkbetriebsart unterbrochen war (das heißt, nachdem
der Betrieb des Fahrzeugs gemäß der automatischen
Lenksteuerung unterbrochen wird, wird er wieder aufgenommen). Und,
das Steuerungssystem 41 setzt den Automatiklenkbetriebsart-unterbrochen-Marker
F' auf „0" (Schritt S95), und
initialisiert den zeitintegrierten Wert θ4 auf „0" (Schritt S96), und veranlasst dann das
Programm zu Schritt S60 fortzuschreiten, der in dem ersten Ausführungsbeispiel
erklärt
ist. Wenn der Automatiklenkbetriebsart-unterbrochen-Marker F' „0" ist (das heißt, die Antwort bei Schritt
S94 ist „Nein"), erkennt das Steuerungssystem 41,
dass die Automatiklenkbetriebsart fortgesetzt wird, und berechnet
den zeitintegrierten Wert θ4
(Schritt S59), um danach die Schritte auszuführen, die auf Schritt S59 folgen,
unter Verwendung des zeitintegrierten Werts θ4.
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Gemäß der Struktur
des zweiten Ausführungsbeispiels,
da das Lenkrad 33 und der elektrische Motor 19 mechanisch
verbunden sind, variieren der Lenkradrotationswinkel θ2, der durch
den Lenkradrotationswinkelsensor 34 erfasst wird, und der
Motorrotationswinkel θ7,
der durch den Motorrotationswinkelsensor 25 erfasst wird,
zusammen in einer normalen Bedingung. Deshalb ist der Unterschied
zwischen dem erfassten Lenkwinkel θj und dem Lenkradrotationswinkel θ2 weniger
oder gleich dem vorbestimmten erlaubbarem Fehler K1 bei einer normalen
Bedingung. Wenn es etwas unnormal in der Kommunikation über das
Fahrzeug-LAN gibt, oder in dem Lenkradrotationswinkelsensor 34 oder dem
Motorrotationswinkelsensor 25, erhöht sich der Unterschied Δθ zwischen
dem erfassten Lenkwinkel θj
und dem Lenkradrotationswinkel θ2 über den
vorbestimmten erlaubbaren Fehler K1. Wenn in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
durch Bestimmen, dass der Unterschied Δθ zwischen dem erfassten Lenkwinkel θj und dem
Lenkradrotationswinkel θ2 über dem
vorbestimmten erlaubbarem Fehler K1 liegt, eine unnormale Bedingung
erfasst wird, wird der Betrieb des Fahrzeugs gemäß der automatischen Lenksteuerung
unterbrochen, um die Sicherheit sicher zu stellen.
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Wenn
der Betrieb des Fahrzeugs gemäß der automatischen
Lenksteuerung in einem Zustand fortgesetzt wird, in dem der letzte
zeitintegrierte Wert θ4 immer
noch gespeichert ist, wird der Anweisungswert eines elektrischen
Stroms I3 für
den elektrischen Motor zu Beginn der Wiederaufnahme groß, wegen
des letzten zeitintegrierten Werts θ4, wodurch verursacht wird,
dass die gelenkten Räder 50 bei
einer unnormalen hohen Winkelgeschwindigkeit gelenkt werden. Der
letzte zeitintegrierte Wert θ4
wurde in dem letzten Fahrzeugbetrieb gemäß der automatischen Lenksteuerung
verwendet, die vor der Wiederaufnahme unterbrochen wurde. Das Lenksteuerungssystem 41 setzt
den letzten zeitintegrierten Wert θ4 jedoch zurück, bevor
der Betrieb des Fahrzeugs gemäß der automatischen
Lenksteuerung wieder aufgenommen wird, wodurch vermieden werden
kann, dass die gelenkten Räder 50 bei
einer unnormalen hohen Winkelgeschwindigkeit gelenkt werden.
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(Modifikationen)
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf das in den vorstehenden Ausführungsbeispielen
beschränkt.
Zum Beispiel sind die nachstehend aufgelisteten Modifikationen im
technischem Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst:
- (1) Obwohl die Lenksteuerungsvorrichtung 11 in dem
vorstehend erwähnten
Ausführungsbeispielen
derart konstituiert ist, dass der elektrische Motor 19 mit
der Zahnstangenwelle 16 verbunden ist, die sich zwischen
den gelenkten Rädern 50 erstreckt,
wie in 10 gezeigt ist, kann sie derart konstituiert
sein, dass ein Schneckenrad 70 fest an dem Mittelabschnitt
der Lenkwelle 32 angebracht ist, um einen Eingriff mit
einem Schneckengetriebe 71 zu bilden, das an einer Ausgabewelle des
elektrischen Motors 72 befestigt ist.
- (2) Das erste und zweite Ausführungsbeispiel kann derart
konstituiert sein, dass das Lenksteuerungssystem 41 ein
Informationssignal ausgibt, um den Wechsel von der Automatiklenkbetriebsart
zu der manuellen Betriebsart anzugeben, so dass der Fahrer weiß, dass
die Automatiklenkbetriebsart abgebrochen ist, ohne eine Operation des
Fahrers, um dies zu wissen.
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Offensichtlich
sind viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung
angesichts der vorstehenden Lehren möglich. Es ist deshalb zu verstehen,
dass innerhalb des Umfangs des beigefügten Ansprüche die Erfindung anders als
wie speziell vorstehend beschrieben umgesetzt werden kann.
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Eine
Lenksteuerungsvorrichtung für
ein Kraftfahrzeug ist mit einem Lenksteuerungssystem 41 bereitgestellt,
das einen Berechnungsabschnitt für einen
erfassten Lenkwinkel zum Berechnen eines erfassten Lenkwinkels θj basierend
auf einer Variation eines Motorrotationswinkels berechnet, der durch
einen Motorrotationswinkelsensor 25 erfasst wird. Ein elektrischer
Motor 19 ist mit einem Lenkrad 33 durch einen
Reduktionsmechanismus verbunden. Da der Motorrotationswinkelsensor 25 an
dem elektrischen Motor 19 bereitgestellt ist, wird die
Auflösung
des erfassten Lenkwinkels θj,
der basierend auf der Variation des Motorrotationswinkels berechnet
wird, höher als
im Stand der Technik, und dadurch wird es möglich, dass die gelenkten Räder unter
einer stabilen Positioniersteuerung gelenkt werden. Weiter, da der Motorrotationswinkelsensor 25 ursprünglich an
dem elektrischen Motor 19 bereitgestellt ist, kann verhindert
werden, dass die Größe und die
Kosten der Vorrichtung groß und
hoch werden.