DE112019003824T5

DE112019003824T5 - Fahrassistenzeinrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE112019003824T5
Application number: DE112019003824.9T
Authority: DE
Inventors: Yosuke OHMORI
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2018-07-31
Filing date: 2019-07-29
Publication date: 2021-04-15
Also published as: US11679807B2; US20210291903A1; JP2020019343A; WO2020027066A1; JP7151249B2

Abstract

Eine Steuerungseinrichtung 10 wird auf ein Fahrzeug mit einer Lenkeinrichtung 30 angewendet, die einen Reifenwinkel in Synchronisation mit einer Änderung eines Lenkwinkels ändert, während eine Unterstützung beim Lenken durch Antreiben einer elektrischen Maschine 31 ausgeführt wird. Die Steuerungseinrichtung 10 führt eine Lenkunterstützungssteuerung zum Steuern eines Reifenwinkels und eines Lenkwinkels durch Antreiben der elektrischen Maschine 31 unter Verwendung des Sollreifenwinkels durch. Die Steuerungseinrichtung 10 umfasst eine Steuerungsantriebsbetragsberechnungseinheit 23, die einen Steuerungsantriebsbetrag basierend auf dem Sollreifenwinkel in einem Zustand, in dem die Lenkunterstützungssteuerung ausgeführt wird, berechnet. Die Steuerungseinrichtung 10 umfasst eine Lenkantriebsbetragsberechnungseinheit 24, die einen Lenkantriebsbetrag berechnet, der ein Antriebsbetrag der elektrischen Maschine 31 bezüglich eines Lenkdrehmoments ist. Die Steuerungseinrichtung 30 umfasst eine Steuerungseinheit 25, die eine Summe des Steuerungsantriebsbetrags und des Lenkantriebsbetrags als einen kooperativen Antriebsbetrag berechnet und die elektrische Maschine 31 basierend auf dem kooperativen Antriebsbetrag steuert, während einer Lenkbewegung, in einem Zustand, in dem die Lenkunterstützungssteuerung ausgeführt wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrassistenzeinrichtung für ein Fahrzeug.
Hintergrund
Die PTL1 offenbart eine Lenksteuerungseinrichtung, die einen Reifenwinkel, der ein Lenkwinkel eines Rades ist, in Synchronisation mit einem Lenkwinkel, der ein Rotationswinkel eines Lenkrades ist, steuert. In dieser Einrichtung wird ein Solllenkwinkel, der ein Sollwert des Lenkwinkels ist, eingestellt. Ein Unterstützungsdrehmoment wird auf das Lenkrad aufgebracht, so dass der tatsächliche Lenkwinkel nahe dem Solllenkwinkel ist.
Liste des Standes der Technik
Patentliteratur
PTL1: JP-A-2000-72021
Kurzfassung der Erfindung
Technisches Problem
Als eine Fahrunterstützungssteuerung für ein Fahrzeug ist eine Lenkunterstützungssteuerung bekannt, die beim Ändern des Lenkwinkels des Lenkrades unterstützt, um den Reifenwinkel des Rades automatisch in die Nähe eines Sollreifenwinkels zu bringen. Ein Fahrer kann ein Lenken in einem Zustand durchführen, in dem solch eine Lenkunterstützungssteuerung ausgeführt wird. In diesem Fall kann der Reifenwinkel von dem Sollreifenwinkel durch Lenken verschieden sein und ein großes Drehmoment, das eine Rotation des Lenkrades verhindert, kann auf das Lenkrad aufgebracht werden. Als ein Ergebnis ist der Lenkradzustand bezüglich des Manövers des Fahrers von dem tatsächlichen Lenkradzustand verschieden. Dies kann ein Unbehagen für den Fahrer verursachen.
Lösung des Problems
Eine Fahrassistenzeinrichtung zum Lösen des vorstehenden Problems ist bereitgestellt, die auf ein Fahrzeug mit einer Lenkeinrichtung angewendet wird, die, durch Antreiben eines Elektromotors, ein Lenken unterstützt und einen Reifenwinkel, der ein Lenkwinkel eines Fahrzeugrades ist, gemäß einer Änderung in einem Lenkwinkel, der ein Rotationswinkel eines Lenkrades ist, ändert, und die eine Lenkunterstützungssteuerung zum Ändern des Reifenwinkels und des Lenkwinkels durch Antreiben des Elektromotors basierend auf einem Sollreifenwinkel, der ein Sollwert des Reifenwinkels ist, implementiert, wobei die Fahrassistenzeinrichtung für ein Fahrzeug aufweist: eine Steuerungsantriebsbetragsberechnungseinheit, die einen Steuerungsantriebsbetrag in einem Zustand berechnet, in dem die Lenkunterstützungssteuerung ausgeführt wird, wobei der Steuerungsantriebsbetrag ein Antriebsbetrag des Elektromotors basierend auf dem Sollreifenwinkel ist; eine Lenkantriebsbetragsberechnungseinheit, die einen Lenkantriebsbetrag berechnet, der ein Antriebsbetrag des Elektromotors ist, gemäß einem Lenkdrehmoment, das ein Drehmoment ist, das durch Lenken in das Lenkrad eingegeben wird; und eine Steuerungseinheit, die, während einer Lenkbewegung in einem Zustand, in dem die Lenkunterstützungssteuerung ausgeführt wird, eine Summe des Steuerungsantriebsbetrags und des Lenkantriebsbetrags als einen kooperativen Antriebsbetrag berechnet und den Elektromotor basierend auf dem kooperativen Antriebsbetrag steuert.
Wenn die Lenkunterstützungssteuerung durch Antreiben des Elektromotors basierend auf dem Steuerungsantriebsbetrag implementiert wird, wird nicht nur der Reifenwinkel des Rades, sondern ebenso der Lenkwinkel des Lenkrads geändert. Das heißt, es kann gesagt werden, dass ein Ausgabedrehmoment des Elektromotors ebenso in das Lenkrad eingegeben wird.
Gemäß der vorstehenden Konfiguration, wenn der Fahrer das Lenkrad in einem Zustand lenkt, in dem die Lenkunterstützungssteuerung ausgeführt wird, wird der Elektromotor basierend auf dem kooperativen Antriebsbetrag angetrieben.
Der kooperative Antriebsbetrag ist ein Wert, der nicht nur den Steuerungsantriebsbetrag basierend auf dem Sollreifenwinkel, sondern ebenso den Lenkantriebsbetrag basierend auf dem Lenkdrehmoment aufgrund des Lenkens des Fahrers widerspiegelt. Der Lenkantriebsbetrag ist ein Steuerungsbetrag des Elektromotors zum Unterstützen der Rotation des Lenkrades, die durch das Lenken, das durch den Fahrer durchgeführt wird, verursacht wird. Deshalb kann durch Antreiben des Elektromotors basierend auf dem kooperativen Antriebsbetrag der Lenkwinkel des Lenkrades gemäß dem Lenkdrehmoment geändert werden. Dann ändert sich der Reifenwinkel des Rades in Synchronisation mit solch einer Änderung des Lenkwinkels. Das heißt, die Räder können gemäß dem Lenken, das durch den Fahrer durchgeführt wird, gelenkt werden.
Deshalb sind während einer Lenkbewegung durch den Fahrer in einem Zustand, in dem die Lenkunterstützungssteuerung ausgeführt wird, die Betriebsart des Lenkens eines Rades entsprechend dem Lenken, das durch den Fahrer durchgeführt wird, und die Betriebsart des tatsächlichen Lenkens nicht verschieden, so dass es möglich ist, zu vermeiden, dass sich der Fahrer unbehaglich fühlt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist ein Diagramm, das eine funktionale Konfiguration einer Steuerungseinrichtung, die ein Beispiel gemäß einem Ausführungsbeispiel einer Fahrassistenzeinrichtung für ein Fahrzeug ist, und eine schematische Konfiguration einer Lenkeinrichtung, die durch die gleiche Steuerungseinrichtung gesteuert wird, zeigt.
2 ist ein Ablaufdiagramm einer Verarbeitungsroutine einer Lenkunterstützungssteuerung, die durch die gleiche Steuerungseinrichtung ausgeführt wird.
3 ist eine Übersicht einer Beziehung zwischen einem Lenkdrehmoment und einem Unterstützungsdrehmoment.
4 ist ein Ablaufdiagramm einer Verarbeitung, die durch eine Lenksteuerungseinheit der gleichen Steuerungseinrichtung in einer Systemprioritätsbetriebsart ausgeführt wird.
5 ist ein Ablaufdiagramm einer Verarbeitung, die durch die Lenksteuerungseinheit der gleichen Steuerungseinrichtung in einer kooperativen Betriebsart ausgeführt wird.
6 ist ein Ablaufdiagramm einer Verarbeitung, die durch die Lenksteuerungseinheit der gleichen Steuerungseinrichtung in einer degenerierten Betriebsart ausgeführt wird.
7(a) bis 7(c) sind Zeitablaufdiagramme in der Systemprioritätsbetriebsart.
8(a) bis 8(e) sind Zeitablaufdiagramme in der kooperativen Betriebsart.
9(a) bis 9(e) sind Zeitablaufdiagramme in der degenerierten Betriebsart.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Nachstehend wird eine Steuerungseinrichtung 10, die ein Beispiel gemäß dem Ausführungsbeispiel einer Fahrassistenzeinrichtung für ein Fahrzeug ist, mit Bezug auf 1 bis 9 beschrieben.
1 zeigt die Steuerungseinrichtung 10 und eine Lenkeinrichtung 30, die durch die Steuerungseinrichtung 10 gesteuert wird. Die Lenkeinrichtung 30 umfasst eine elektrische Maschine 31, die einen Lenkwinkel von gelenkten Rädern 42 des Fahrzeugs steuert. Die elektrische Maschine 31 umfasst einen ersten Motor 32 als eine Leistungsquelle. Die elektrische Maschine 31 ist mit den gelenkten Rädern 42 über Spurstangen 41 verbunden. Weiterhin kann der Lenkwinkel der gelenkten Räder 42 durch Antreiben der elektrischen Maschine 31 angepasst werden.
Die Lenkeinrichtung 30 umfasst ein Lenkrad 37, das durch einen Fahrer des Fahrzeugs betätigt wird. Das Lenkrad 37 ist mit einer Lenkeingangswelle 36 verbunden. Wenn das Lenkrad 37 betätigt wird, dreht sich die Lenkeingangswelle 36 integriert mit dem Lenkrad 37. Die Lenkeingangswelle 36 ist mit einem Verbindungsmechanismus 34 verbunden. Der Verbindungsmechanismus 34 umfasst einen zweiten Motor 35 als eine Leistungsquelle, der ein Drehmoment auf die Lenkeingangswelle 36 aufbringt. Der Verbindungsmechanismus 34 ist mit der elektrischen Maschine 31 über eine Lenkausgangswelle 33 verbunden. Der Verbindungsmechanismus 34 kann eine Differenz zwischen einem Rotationswinkel der Lenkeingangswelle 36 und einem Rotationswinkel der Lenkausgangswelle 33 durch Antreiben des zweiten Motors 35 anpassen. Wenn ein Antreiben des zweiten Motors 35 des Verbindungsmechanismus 34 gestoppt ist, dreht sich die Lenkeingangswelle 36 in Synchronisation mit der Lenkausgangswelle 33.
Die Lenkeinrichtung 30 umfasst einen Lenkwinkelsensor 72, einen Lenkdrehmomentsensor 73 und einen Reifenwinkelsensor 71 als ein Erfassungssystem.
Der Lenkwinkelsensor 72 erfasst einen Lenkwinkel α, der ein Rotationswinkel des Lenkrads 37 ist, und gibt ein Signal entsprechend dem erfassten Lenkwinkel α aus. Wenn der Lenkwinkel α auf Null eingestellt ist, wenn der Fahrer das Lenkrad 37 betätigt, das heißt, wenn das Fahrzeug durch Lenken geradeaus gefahren wird, ist der Lenkwinkel α ein positiver Wert, wenn das Fahrzeug durch das Lenken nach links gedreht wird. Andererseits ist der Lenkwinkel α ein negativer Wert, wenn das Fahrzeug durch Lenken nach rechts gedreht wird. Ein Rotationsrichtung bzw. Drehrichtung des Lenkrads 37 zum Erhöhen des Lenkwinkels α wird als positive Richtung bezeichnet und eine Richtung entgegengesetzt zu der positiven Richtung wird als negative Richtung bezeichnet.
Der Lenkdrehmomentsensor 73 erfasst ein Lenkdrehmoment TQst und gibt ein Signal bezüglich des erfassten Lenkdrehmoments TQst aus. Der Fahrer bringt ein Lenkdrehmoment TQst auf das Lenkrad 37 auf. Wenn das Drehmoment auf das Lenkrad 37 aufgebracht wird, um das Lenkrad 37 in die positive Richtung zu drehen, ist das Lenkdrehmoment TQst ein positiver Wert. Andererseits, wenn das Drehmoment auf das Lenkrad 37 aufgebracht wird, um das Lenkrad 37 in die negative Richtung zu drehen, ist das Lenkdrehmoment TQst ein negativer Wert.
Der Reifenwinkelsensor 71 erfasst einen Reifenwinkel 0 als einen Lenkwinkel der gelenkten Räder 42 und gibt ein Signal bezüglich des erfassten Reifenwinkels θ aus. Der Reifenwinkel θ ist auf „0“ eingestellt, wenn das Fahrzeug geradeaus fährt. Der Reifenwinkel θ ist ein positiver Wert, wenn das Fahrzeug links abbiegt bzw. nach links gedreht wird. Andererseits ist der Reifenwinkel θ ein negativer Wert, wenn das Fahrzeug rechts abbiegt bzw. nach rechts gedreht wird.
Ausgabesignale von Sensoren inklusive des Lenkwinkelsensor 72, des Lenkdrehmomentsensors 73 und des Reifenwinkelsensors 71 werden in die Steuerungseinrichtung 10 eingegeben.
Verschiedene Informationen werden in die Steuerungseinrichtung 10 von einem Überwachungssystem 81, das eine Situation in einer Umgebung des Bezugsfahrzeugs überwacht, eingegeben. Das Überwachungssystem 81 umfasst eine Abbildungseinheit, wie etwa eine Kamera, ein Radar oder ähnliches. Weiterhin überwacht das Überwachungssystem 81 zum Beispiel die Anzahl und Position von anderen Fahrzeugen, die sich in der Umgebung des Bezugsfahrzeugs befinden. Das Überwachungssystem 81 überwacht ebenso, ob sich ein Hindernis in einem Fahrweg des Bezugsfahrzeugs befindet.
Die Steuerungseinrichtung 10 umfasst eine Lenksteuerungseinheit 21, die die Lenkeinrichtung 30 steuert, und eine Unterstützungssteuerungseinheit 11. Diese Steuerungseinheiten 11 und 21 können verschiedene Informationen zueinander übertragen und voneinander empfangen.
Die Unterstützungssteuerungseinheit 11 führt verschiedene Steuerungen aus, um ein automatisches Fahren des Fahrzeugs unter Verwendung der Informationen, die von dem Überwachungssystem 81 empfangen werden, zu unterstützen.
Die Lenksteuerungseinheit 21 umfasst eine manuelle Operationsbetriebsart und eine Lenkunterstützungsbetriebsart, in der die Lenkeinrichtung 30 gesteuert wird.
In der manuellen Operationsbetriebsart wird das gelenkte Rad 42 durch Betätigen der Eingangswelle 36 gelenkt. In dieser Betriebsart, wenn das Lenkrad 37 durch eine Lenkbewegung des Fahrers gedreht wird, ändert sich der Reifenwinkel θ der gelenkten Räder 42 in Synchronisation mit einer Änderung des Lenkwinkels α.
Die Lenkunterstützungsbetriebsart ist auswählbar, wenn die nachstehend beschriebene Lenkunterstützungssteuerung ausgeführt wird. In dieser Betriebsart wird der erste Motor 32 gesteuert und wird ein Lenken der gelenkten Räder 42 durch Antreiben der elektrischen Maschine 31 unterstützt. Wie nachstehend beschrieben ist, umfasst die Lenkunterstützungsbetriebsart eine Systemprioritätsbetriebsart, eine kooperative Betriebsart und eine degenerierte Betriebsart. Die Lenksteuerungseinheit 21 steuert die Lenkeinrichtung 30 gemäß einer Betriebsart, die durch die Unterstützungssteuerungseinheit 11 unter der Systemprioritätsbetriebsart, der kooperativen Betriebsart und der degenerierten Betriebsart ausgewählt wird.
Die Lenksteuerungseinheit 21 umfasst, als funktionale Einheiten, eine Lenkerfassungseinheit 22, eine Steuerungsantriebsbetragsberechnungseinheit 23, eine Lenkantriebsbetragsberechnungseinheit 24 und eine Steuerungseinheit 25.
Die Lenkerfassungseinheit 22 bestimmt, ob der Fahrer lenkt, in einer Situation, in der die Lenkunterstützungssteuerung ausgeführt wird. Dies ist eine Übersteuerungsbestimmung. Wenn der Reifenwinkel θ und der Lenkwinkel α gesteuert werden, bestimmt die Lenkerfassungseinheit 22, dass die Lenkunterstützungssteuerung ausgeführt wird. Wenn das Lenkdrehmoment TQst durch den Lenkdrehmomentsensor 73 erfasst wird, bestimmt die Lenkerfassungseinheit 22, dass der Fahrer lenkt.
Die Steuerungseinheit 25 stellt einen erforderlichen Antriebsbetrag DAt als einen Antriebsbetrag der elektrischen Maschine 31 ein. Wie nachstehend beschrieben ist, hängt der erforderliche Antriebsbetrag DAt von der Auswahlbetriebsart unter der Systemprioritätsbetriebsart, der kooperativen Betriebsart oder der degenerierten Betriebsart ab. Die Steuerungseinheit 25 treibt die elektrische Maschine 31 durch Steuern des Antreibens des ersten Motors 32 unter Verwendung des erforderlichen Antriebsbetrags DAt an. Speziell wird ein angegebener Wert des Stroms, der zu dem ersten Motor 32 fließt, als der Antriebsstromwert IMT basierend auf dem erforderlichen Antriebsbetrag DAt eingestellt.
Die Steuerungsantriebsbetragsberechnungseinheit 23 berechnet einen Steuerungsantriebsbetrag DAbs als einen Antriebsbetrag der elektrischen Maschine 31 zum Steuern des Reifenwinkels θ der gelenkten Räder 42 in die Nähe eines Sollreifenwinkels θTr. Der Steuerungsantriebsbetrag DAbs wird verwendet, um den erforderlichen Antriebsbetrag DAt einzustellen.
Die Steuerungsantriebsbetragsberechnungseinheit 23 führt beim Berechnen des Steuerungsantriebsbetrags DAbs eine Vorwärtsregelung (F/F, „feedforward control“) und eine Rückkopplungsregelung (F/B, „feedback control“) aus. In der F/F-Regelung wird ein F/F-Regelungsbetrag berechnet, so dass der F/F-Regelungsbetrag ein Wert bezüglich des Sollreifenwinkels θTr ist. In der F/B-Regelung wird ein F/B-Regelungsbetrag unter Verwendung des Sollreifenwinkels θTr und des Reifenwinkels θ berechnet.
Die Steuerungsantriebsbetragsberechnungseinheit 23 berechnet den Steuerungsantriebsbetrag DAbs als eine Summe des F/F-Regelungsbetrags, der durch die F/F-Regelung berechnet wird, und des F/B-Regelungsbetrags, der durch die F/B-Regelung berechnet wird. Die Steuerungsantriebsbetragsberechnungseinheit 23 kann die Ausführung der F/B-Regelung stoppen. In diesem Fall stellt die Steuerungsantriebsbetragsberechnungseinheit 23 den F/F-Regelungsbetrag, der durch die F/F-Regelung berechnet wird, als den Steuerungsantriebsbetrag DAbs ein.
Die Lenkantriebsbetragsberechnungseinheit 24 berechnet einen Lenkantriebsbetrag DAst, der ein Antriebsbetrag der elektrischen Maschine 31 bezüglich des Lenkdrehmoments TQst ist, das durch den Fahrer auf das Lenkrad 37 aufgebracht wird. Der Lenkantriebsbetrag DAst wird unter Verwendung des Lenkdrehmoments TQst berechnet. Das heißt, der Lenkantriebsbetrag DAst ist ein Wert zum Unterstützen einer Rotation des Lenkrads 37 während einer Lenkbewegung des Fahrers. Der Lenkantriebsbetrag DAst wird verwendet, um den erforderlichen Antriebsbetrag DAt einzustellen.
Wenn die vorstehend beschriebene manuelle Operationsbetriebsart ausgewählt ist, wird der Lenkantriebsbetrag DAst, der durch die Lenkantriebsbetragsberechnungseinheit 24 berechnet wird, als der erforderliche Antriebsbetrag DAt eingestellt.
Eine Verarbeitungsroutine der Lenkunterstützungssteuerung, die beim Fahren des Fahrzeugs ausgeführt wird, wird nachstehend mit Bezug auf 2 beschrieben. Die Verarbeitungsroutine wird zu vorbestimmten Intervallen wiederholt ausgeführt, wenn die Lenkunterstützungsbetriebsart ausgewählt ist.
Wenn die Ausführung der Verarbeitung gestartet wird, wird zuerst in Schritt S101 eine Betriebsartauswahlverarbeitung durch die Unterstützungssteuerungseinheit 11 ausgeführt. In der Betriebsartauswahlverarbeitung wird eine der Systemprioritätsbetriebsart, der kooperativen Betriebsart und der degenerierten Betriebsart, die als die Lenkunterstützungsbetriebsart vorbereitet sind, ausgewählt.
Die Systemprioritätsbetriebsart ist eine Betriebsart für das Fahrzeug, das gemäß einem Fahrweg, der durch die Unterstützungssteuerungseinheit 11 eingestellt wird, fährt. Das heißt, die Systemprioritätsbetriebsart ist eine Betriebsart zum Betreiben der Lenkeinrichtung 30 unabhängig vom Lenken des Fahrers. Wenn zum Beispiel keine anderen Fahrzeuge oder Hindernisse in der Umgebung des Bezugsfahrzeugs außer einem vorausfahrenden Fahrzeug, das vor dem Bezugsfahrzeug fährt, vorhanden sind, wird die Systemprioritätsbetriebsart in der Betriebsartauswahlverarbeitung ausgewählt. Auch wenn keine Hindernisse in der Umgebung des Bezugsfahrzeugs vorhanden sind und keine anderen Fahrzeuge in der Umgebung des Bezugsfahrzeugs vorhanden sind, wird die Systemprioritätsbetriebsart in der Betriebsartauswahlverarbeitung ausgewählt. Das hier erwähnte Hindernis bedeutet ein Hindernis mit einer bestimmten Größe, bei der es für das Fahrzeug notwendig ist, eine Kollision zu vermeiden.
In der kooperativen Betriebsart wird dem Fahrer erlaubt, zu lenken, auch wenn sich das Fahrzeug in der automatischen Fahrt, die ein automatisches Fahren des Fahrzeugs unterstützt, befindet. Wenn weniger als eine spezifizierte Anzahl (zum Beispiel zwei) von anderen Fahrzeugen in der Umgebung des Bezugsfahrzeugs zusätzlich zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, das vor dem Bezugsfahrzeug fährt, vorhanden sind, kann die kooperative Betriebsart in der Betriebsartauswahlverarbeitung ausgewählt werden.
In der degenerierten bzw. reduzierten Betriebsart wird erlaubt, dass die Steuerung der Lenkeinrichtung 30 in der Lenkunterstützungsbetriebsart in die Steuerung der Lenkeinrichtung 30 in der manuellen Operationsbetriebsart wechselt. Wenn gleich viele oder mehr als eine spezifizierte Anzahl von anderen Fahrzeugen in der Umgebung des Bezugsfahrzeugs zusätzlich zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, das vor dem Bezugsfahrzeug fährt, vorhanden sind, kann die degenerierte Betriebsart in der Betriebsartauswahlverarbeitung ausgewählt werden.
Wenn eine Betriebsartauswahl in der Betriebsartauswahlverarbeitung in Schritt S101 beendet ist, geht die Verarbeitung über zu Schritt S102.
In Schritt S102 stellt die Unterstützungssteuerungseinheit 11 einen Fahrweg des Fahrzeugs ein. Der Fahrweg wird basierend auf Informationen, die durch das Überwachungssystem 81 erhalten werden, erzeugt. Sobald der Fahrweg eingestellt ist, werden eine Sollgierrate YrTr, die ein Sollwert einer Gierrate des Fahrzeugs ist, und eine Sollseitenbeschleunigung GyTr, die ein Sollwert einer Seitenbeschleunigung des Fahrzeugs ist, berechnet und dann fährt das Fahrzeug entlang dem Fahrweg. Die Seitenbeschleunigung ist eine Beschleunigungskomponente in einer Fahrzeugbreitenrichtung in einer Beschleunigung des Fahrzeugs. Danach geht die Verarbeitung über zu Schritt S103.
In Schritt S103 berechnet die Unterstützungssteuerungseinheit 11 den Sollreifenwinkel θTr unter Verwendung der Sollgierrate YrTr, der Sollseitenbeschleunigung GyTr und ähnlichem, die in Schritt S102 hergeleitet werden. Dann geht die Verarbeitung über zu Schritt S105.
In Schritt S105 führt die Lenkerfassungseinheit 22 die Übersteuerungsbestimmung durch. Die Lenkerfassungseinheit 22 bestimmt, dass die Lenkübersteuerung im Gange ist (S105: JA), und die Verarbeitung geht über zu Schritt S106.
In Schritt S106 berechnet die Lenkantriebsbetragsberechnungseinheit 24 ein Unterstützungsdrehmoment TQas. Das Unterstützungsdrehmoment TQas ist ein Drehmoment zum Unterstützen der Rotation bzw. Drehung des Lenkrads 37 während einer Lenkbewegung des Fahrers. Das Unterstützungsdrehmoment TQas ist ein Drehmoment, das in das Lenkrad 37 durch Antreiben des ersten Motors 32, das heißt durch Antreiben der elektrischen Maschine 31, eingegeben wird. Das Unterstützungsdrehmoment TQas wird hergeleitet, sodass dieses ein Wert entsprechend dem Lenkdrehmoment TQst ist, unter Verwendung von zum Beispiel einer Übersicht, die in 3 gezeigt ist.
3 zeigt eine Beziehung zwischen dem Lenkdrehmoment TQst und dem Unterstützungsdrehmoment TQas. In 3 ist ein Drehmomentbereich, in dem angenommen werden kann, dass ein Lenkdrehmoment TQst im Wesentlichen Null ist, ist als ein Totzonenbereich AR definiert. Wenn das Lenkdrehmoment TQst in dem Totzonenbereich AR umfasst ist, ist das Unterstützungsdrehmoment TQas gleich Null. Andererseits, wenn das Lenkdrehmoment TQst größer als ein Wert in dem Totzonenbereich AR ist, ist das Unterstützungsdrehmoment TQas ein positiver Wert. Speziell gilt, dass, je höher das Lenkdrehmoment TQst ist, desto höher ist das Unterstützungsdrehmoment TQas. Wenn das Lenkdrehmoment TQst kleiner als ein Wert in dem Totzonenbereich AR ist, ist das Unterstützungsdrehmoment TQas ein negativer Wert. Speziell gilt, dass, je kleiner das Lenkdrehmoment TQst ist, desto kleiner ist das Unterstützungsdrehmoment TQas.
Dann geht die Verarbeitung über zu Schritt S107, nachdem das Unterstützungsdrehmoment TQas berechnet ist. In Schritt S107 führt die Lenksteuerungseinheit 21 eine Mediationsverarbeitung aus. In der Mediationsverarbeitung wird eine Verarbeitung entsprechend der in Schritt S101 ausgewählten Betriebsart ausgeführt. Wie nachstehend beschrieben ist, wird der erforderliche Antriebsbetrag DAt durch Ausführen der Mediationsverarbeitung eingestellt. Nachdem der erforderliche Antriebsbetrag DAt eingestellt ist, geht die Verarbeitung über zu Schritt S108.
In Schritt S108 wir der Antriebsstromwert IMT an den ersten Motor 32 durch die Steuerungseinheit 25 der Lenksteuerungseinheit 21 ausgegeben. Die Steuerungseinheit 25 steuert die elektrische Maschine 31 und treibt den ersten Motor 32 basierend auf dem erforderlichen Antriebsbetrag DAt an. Wenn der Lenkwinkel α durch die elektrische Maschine 31 geändert wird, wird der Reifenwinkel θ der gelenkten Räder 42 in Synchronisation mit der Änderung des Lenkwinkels α geändert. Danach endet die Verarbeitungsroutine vorübergehend.
In der Verarbeitung in Schritt S105, wenn bestimmt ist, dass keine Lenkübersteuerung im Gange ist (S105: NEIN), geht die Verarbeitung über zu Schritt S109. In Schritt S109 berechnet die Steuerungsantriebsbetragsberechnungseinheit 23 den Steuerungsantriebsbetrag DAbs. Die Steuerungsantriebsbetragsberechnungseinheit 23 berechnet den Steuerungsantriebsbetrag DAbs als eine Summe des F/F-Regelungsbetrags und des F/B-Regelungsbetrags. Nachdem der Steuerungsantriebsbetrag DAbs berechnet ist, geht die Verarbeitung über zu Schritt S110.
In Schritt S110 berechnet die Steuerungsantriebsbetragsberechnungseinheit 23 einen Steuerungsantriebsbetrag DAbs1 durch die Ausführung einer Begrenzungsverarbeitung. Die Begrenzungsverarbeitung ist eine Verarbeitung zum Verhindern einer plötzlichen Änderung in dem Lenkwinkel α, wenn der Lenkwinkel α und der Reifenwinkel θ durch Ausführen der Lenkunterstützungssteuerung geändert werden. In der Begrenzungsverarbeitung wird der Steuerungsantriebsbetrag DAbs1 berechnet, so dass eine Erhöhungsgeschwindigkeit des Steuerungsantriebsbetrags DAbs1 eine obere Grenze einer Erhöhungsgeschwindigkeit nicht überschreitet. Dann, wenn eine Erhöhung des Steuerungsantriebsbetrags DAbs gestoppt ist und gehalten wird, wird der Steuerungsantriebsbetrag DAbs1 erhöht, bis der Steuerungsantriebsbetrag DAbs erreicht wird, und wird dann auf dem gleichen Wert beibehalten, wie der Steuerungsantriebsbetrag DAbs. Nachdem der Antriebssteuerungsbetrag DAbs1 berechnet ist, geht die Verarbeitung über zu Schritt S111.
In Schritt S111 wird ein Wert des Steuerungsantriebsbetrags DAbs1, der in Schritt S110 berechnet ist, als der erforderliche Antriebsbetrag DAt eingestellt. Danach geht die Verarbeitung über zu Schritt S108.
In Schritt S108 wird der Antriebsstromwert IMT an den ersten Motor 32 durch die Steuerungseinheit 25 ausgegeben. Wenn die elektrische Maschine 31 basierend auf dem erforderlichen Antriebsbetrag DAt angetrieben wird, wird der Lenkwinkel α des Lenkrads 37 geändert und wird der Reifenwinkel θ der gelenkten Räder 42 in Synchronisation mit der Änderung des Lenkwinkels α geändert. Danach endet die Verarbeitungsroutine vorübergehend.
Die Verarbeitung in dem vorstehend beschriebenen Schritt S110 kann weggelassen werden. In diesem Fall wird in Schritt S111 ein Wert des Steuerungsantriebsbetrags DAbs, der in Schritt S109 berechnet wird, als der erforderliche Antriebsbetrag DAt eingestellt. Das heißt, wenn die Lenkübersteuerung nicht im Gange ist, kann die elektrische Maschine 31 basierend auf dem berechneten Steuerungsantriebsbetrag DAbs ohne Durchführen der Begrenzungsverarbeitung angetrieben werden.
Die Mediationsverarbeitung wird mit Bezug auf 4 bis 6 beschrieben.
Eine Verarbeitungsroutine der Mediationsverarbeitung, die durch die Lenksteuerungseinheit 21 ausgeführt wird, während die Systemprioritätsbetriebsart ausgewählt ist, wird in Bezug auf 4 beschrieben. Diese Verarbeitung wird in der Verarbeitung in Schritt S107, der in 2 gezeigt ist, ausgeführt, während die Systemprioritätsbetriebsart in der Verarbeitung in Schritt S101, der in 2 gezeigt ist, ausgewählt ist.
Wenn die Ausführung dieser Verarbeitung gestartet wird, dann berechnet die Steuerungsantriebsbetragsberechnungseinheit 23 den Steuerungsantriebsbetrag DAbs in Schritt S200 auf die gleiche Weise wie in dem vorstehend beschriebenen Schritt S109. Nachdem der Steuerungsantriebsbetrag DAbs berechnet ist, geht die Verarbeitung über zu Schritt S201.
In Schritt S201 berechnet die Steuerungsantriebsbetragsberechnungseinheit 23 den Steuerungsantriebsbetrag DAbs1 durch die Ausführung der Begrenzungsverarbeitung auf die gleiche Weise wie in dem vorstehend beschriebenen Schritt S110. Wenn der Steuerungsantriebsbetrag DAbs1 berechnet ist, geht die Verarbeitung über zu Schritt S202.
In Schritt S202 wird der Steuerungsantriebsbetrag DAbs1 als der erforderliche Antriebsbetrag DAt eingestellt. Danach endet die Verarbeitungsroutine.
Als nächstes wird eine Verarbeitungsroutine der Mediationsverarbeitung, die durch die Lenksteuerungseinheit 21 ausgeführt wird, während die kooperative Betriebsart ausgewählt ist, mit Bezug auf 5 beschrieben. Die vorliegende Verarbeitung wird in der Verarbeitung in Schritt S107, der in 2 gezeigt ist, ausgeführt, wenn die kooperative Betriebsart in der Verarbeitung in Schritt S101 der in 2 gezeigt ist, ausgewählt ist.
Nachdem die Ausführung dieser Verarbeitung gestartet ist, berechnet die Steuerungsantriebsbetragsberechnungseinheit 23 den Steuerungsantriebsbetrag DAbs in Schritt S301. Die F/B-Regelung basierend auf dem Sollreifenwinkel θTr und dem Reifenwinkel θ ist gestoppt. Dann wird der Steuerungsantriebsbetrag DAbs berechnet. Das heißt, die Steuerungsantriebsbetragsberechnungseinheit 23 berechnet den F/F-Regelungsbetrag durch die F/F-Regelung und stellt den F/F-Regelungsbetrag als den Steuerungsantriebsbetrag DAbs ein. Danach geht die Verarbeitung über zu Schritt S302.
In Schritt S302 berechnet die Lenkantriebsbetragsberechnungseinheit 24 den Lenkantriebsbetrag DAst. Hier wird der Lenkantriebsbetrag DAst berechnet, so dass das Unterstützungsdrehmoment TQas, das in dem vorstehend beschriebenen Schritt S106 berechnet wird, auf das Lenkrad 37 aufgebracht wird. Der Lenkantriebsbetrag DAst wird berechnet, so dass je höher das Unterstützungsdrehmoment TQas ist, das heißt, je höher das Lenkdrehmoment TQst ist, desto größer ist der Lenkantriebsbetrag DAst. Danach geht die Verarbeitung über zu Schritt S303.
In Schritt S303 berechnet die Steuerungseinheit 25 einen kooperativen Antriebsbetrag DAco. Der kooperative Antriebsbetrag DAco wird als eine Summe des Steuerungsantriebsbetrags DAbs, der in Schritt S301 berechnet wird, und des Lenkantriebsbetrags DAst, der in Schritt S302 berechnet wird, berechnet. Danach geht die Verarbeitung über zu Schritt S304.
In Schritt S304 stellt die Steuerungseinheit 25 einen Wert des kooperativen Antriebsbetrag DAco als den erforderlichen Antriebsbetrag DAt ein. Danach endet die Verarbeitungsroutine.
Während die kooperative Betriebsart ausgewählt ist, kann in der Verarbeitung in Schritt S108, die in 2 gezeigt ist, die Steuerungseinheit 25 einen Antriebsbetrag entsprechend einem Wert, der durch Addieren eines spezifizierten Betrags zu dem kooperativen Antriebsbetrag DAco erhalten wird, wenn sich der Reifenwinkel θ relativ zu dem Sollreifenwinkel θTr ändert, von der elektrischen Maschine 31 ausgeben, und kann dann den Antriebsbetrag entsprechend dem kooperativen Antriebsbetrag DAco von der elektrischen Maschine 31 ausgeben. In diesem Fall, da eine Periode zum Ausgeben des Antriebsbetrags entsprechend dem Wert, der durch Addieren des spezifizierten Betrags zu dem kooperativen Antriebsbetrag DAco erhalten wird, von der elektrischen Maschine 31 kurz ist, ändert sich der Reifenwinkel θ nicht, auch wenn ein Antriebsbetrag, der von dem kooperativen Antriebsbetrag DAco verschieden ist, von der elektrischen Maschine 31 ausgegeben wird.
Eine Verarbeitungsroutine der Mediationsverarbeitung, die durch die Lenksteuerungseinheit 21 ausgeführt wird, während die degenerierte Betriebsart ausgewählt ist, wird mit Bezug auf 6 beschrieben. Diese Verarbeitung wird in der Verarbeitung in Schritt S107, der in 2 gezeigt ist, ausgeführt, während die degenerierte Betriebsart in der Verarbeitung in Schritt S101, der in 2 gezeigt ist, ausgewählt ist.
Wenn die Ausführung der vorliegenden Verarbeitung gestartet wird, berechnet die Steuerungsantriebsbetragsberechnungseinheit 23 den Steuerungsantriebsbetrag DAbs in Schritt S401 auf die gleiche Weise wie in dem Schritt S301. Der Steuerungsantriebsbetrag DAbs ist der F/F-Regelungsbetrag, der durch die F/F-Regelung berechnet wird. Danach geht die Verarbeitung über zu Schritt S402.
In Schritt S402 berechnet die Steuerungsantriebsbetragsberechnungseinheit 23 einen Steuerungsantriebsbetrag DAbs2 durch eine Ausführung einer degenerierten Verarbeitung. Die degenerierte Verarbeitung ist eine Verarbeitung zum Bestimmen einer Antriebsbetriebsart der elektrischen Maschine 31 zur Zeit eines Übergangs von der Lenkunterstützungsbetriebsart zu der manuellen Operationsbetriebsart. Speziell, wenn der Steuerungsantriebsbetrag DAbs zu einem Zeitpunkt, wenn bestimmt ist, dass die Lenkübersteuerung im Gange ist, als ein initialer Wert des Steuerungsantriebsbetrags DAbs2 eingestellt ist, wird in der degenerierten Verarbeitung der Steuerungsantriebsbetrag DAbs2 von dem initialen Wert bei einer definierten Geschwindigkeit auf Null geändert. Nachdem der Steuerungsantriebsbetrag DAbs2 berechnet ist, geht die Verarbeitung über zu Schritt S403.
In Schritt S403 berechnet die Lenkantriebsbetragsberechnungseinheit 24 den Lenkantriebsbetrag DAst auf die gleiche Weise wie in dem vorstehend beschriebenen Schritt S302. Danach geht die Verarbeitung über zu Schritt S404.
In Schritt S404 berechnet die Steuerungseinheit 25 einen degenerierten Antriebsbetrag DAde. Der degenerierte Antriebsbetrag DAde wird als eine Summe des Steuerungsantriebsbetrags DAbs2, der in Schritt S404 berechnet wird, und des Lenkantriebsbetrags DAst, der in Schritt S403 berechnet wird, berechnet. Danach geht die Verarbeitung über zu Schritt S405.
In Schritt S405 stellt die Steuerungseinheit 25 einen Wert des degenerierten Antriebsbetrags DAde als den erforderlichen Antriebsbetrag DAt ein. Danach endet die Verarbeitungsroutine.
Eine Aktion bzw. Wirkung und ein Effekt dieses Ausführungsbeispiels werden nachstehend beschrieben.
(1) Ein Fall, in dem die Systemprioritätsbetriebsart ausgewählt ist, wird nachstehend mit Bezug auf 7(a) bis 7(c) beschrieben. In diesem Beispiel, wie in 7(a) gezeigt ist, ist das Lenkdrehmoment TQst zu einem Zeitpunkt t1 gleich Null. In einer Periode von einem Zeitpunkt t1 bis zu einem Zeitpunkt t5 wird das Lenkdrehmoment TQst basierend auf einer Lenkbewegung des Fahrers als ein negativer Wert erfasst. Das Lenkdrehmoment TQst nähert sich Null an, wenn sich die Zeit dem Zeitpunkt t5 nähert, und das Lenkdrehmoment TQst ist zu dem Zeitpunkt t5 gleich Null. In einer Periode von dem Zeitpunkt t5 bis zu einem Zeitpunkt t6 wird das Lenkdrehmoment TQst basierend auf einer Lenkbewegung des Fahrers als ein positiver Wert erfasst. Das Lenkdrehmoment TQst nähert sich Null an, wenn die Zeit sich dem Zeitpunkt t6 annähert und das Lenkdrehmoment TQst ist zu dem Zeitpunkt t6 gleich Null.
Wenn das Drehmoment TQst nicht Null ist, wird bestimmt, dass die Lenkübersteuerung im Gange ist. In dem in 7(a) bis 7(c) gezeigten Beispiel wird bestimmt, dass die Lenkübersteuerung nach dem Zeitpunkt t1 und vor dem Zeitpunkt t6 im Gange war.
In der Systemprioritätsbetriebsart wird der Steuerungsantriebsbetrag DAbs berechnet (S200) und wird der Steuerungsantriebsbetrag DAbs1 durch die Begrenzungsverarbeitung berechnet (S201). Dann wird der Steuerungsantriebsbetrag DAbs1 als der erforderliche Antriebsbetrag DAt eingestellt (S202). Dann ändert sich der erforderliche Antriebsbetrag DAt während der Lenkbewegung des Fahrers, wie durch eine durchgezogene Linie in 7(b) gezeigt ist.
Der Steuerungsantriebsbetrag DAbs1 wird basierend auf dem Steuerungsantriebsbetrag DAbs, der als eine Summe des F/F-Regelungsbetrags und des F/B-Regelungsbetrags berechnet wird, berechnet. Dann wird die elektrische Maschine 31 basierend auf dem Steuerungsantriebsbetrag DAbs1 gesteuert. Deshalb ist der Reifenwinkel θ von einer Lenkbewegung des Fahrers unabhängig. Als ein Ergebnis, wie in 7(c) gezeigt ist, wird das gelenkte Rad 42 gesteuert, so dass der Reifenwinkel θ, der durch die durchgezogene Linie gezeigt ist, sich dem Sollreifenwinkel θTr, der durch eine gestrichelte Linie gezeigt ist, annähert.
Gemäß der Systemprioritätsbetriebsart, die durch die Unterstützungssteuerungseinheit 11 ausgeführt wird, wie vorstehend beschrieben, wird das Lenkdrehmoment TQst, das durch den Fahrer verursacht wird, aufgehoben. Darum kann veranlasst werden, dass das Fahrzeug gemäß dem Fahrweg, der durch die Unterstützungssteuerungseinheit 11 eingestellt ist, fährt.
In 7(b) ist der Steuerungsantriebsbetrag DAbs ohne eine Lenkbewegung durch eine gestrichelte Linie gezeigt und ist der Steuerungsantriebsbetrag DAbs1, der durch Begrenzungsverarbeitung basierend auf dem Steuerungsantriebsbetrag DAbs berechnet wird, durch eine abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie angegeben. Der Steuerungsantriebsbetrag DAbs beginnt, sich von dem Zeitpunkt t2 zu erhöhen, und hält einen konstanten Wert nach dem Zeitpunkt t3. Der Steuerungsantriebsbetrag DAbs1 beginnt, sich von dem Zeitpunkt t2 zu erhöhen, und hält einen konstanten Wert nach dem Zeitpunkt t4 nach dem Zeitpunkt t3. Ohne eine Lenkbewegung wird ein Lenken nicht durchgeführt, wird der Steuerungsantriebsbetrag DAbs1, der durch die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie dargestellt ist, als der erforderliche Antriebsbetrag DAt eingestellt und wird die elektrische Maschine 31 basierend auf dem erforderlichen Antriebsbetrag DAt gesteuert. Als ein Ergebnis, wie in 7(c) gezeigt ist, wird das gelenkte Rad 42 gesteuert, so dass der Reifenwinkel θ, der durch die durchgezogene Linie gezeigt ist, sich dem Sollreifenwinkel θTr, der durch die gestrichelte Linie gezeigt ist, annähert.
(2) Ein Fall, in dem die kooperative Betriebsart ausgewählt ist, wird nachstehend mit Bezug auf 8(a) bis 8(e) beschrieben. In diesem Ausführungsbeispiel, wie in 8(b) gezeigt ist, ist das Lenkdrehmoment TQst zu einem Zeitpunkt t11 gleich Null. In einer Periode von dem Zeitpunkt t11 bis zu einem Zeitpunkt t14 wird ein negativer Wert des Lenkdrehmoments TQst durch eine Betätigung des Lenkrades 37 durch den Fahrer erfasst. Das Lenkdrehmoment TQst nähert sich Null an, wenn sich die Zeit dem Zeitpunkt t14 nähert und das Lenkdrehmoment TQst ist zu dem Zeitpunkt t14 gleich Null. In einer Periode von dem Zeitpunkt t14 bis zu dem Zeitpunkt t15 wird ein positiver Wert des Lenkdrehmoments TQst durch eine Betätigung des Lenkrades 37 durch den Fahrer erfasst. Das Lenkdrehmoment TQst nähert sich Null an, wenn sich die Zeit dem Zeitpunkt t15 nähert und das Lenkdrehmoment TQst ist zu dem Zeitpunkt t15 gleich Null.
In dem in 8(a) bis 8(e) gezeigten Beispiel, wenn das Lenkdrehmoment TQst nach dem Zeitpunkt t11 nicht gleich Null ist, wird bestimmt, dass die Lenkübersteuerung im Gange ist. Dann wird die Bestimmung, dass die Lenkübersteuerung im Gange war, bis zum Zeitpunkt t15 fortgesetzt.
In der kooperativen Betriebsart, wie in 8(c) gezeigt ist, wird der Lenkantriebsbetrag DAst als ein Wert basierend auf dem Lenkdrehmoment TQst berechnet, wie in 8(b) gezeigt ist (S302).
Weiterhin wird in der kooperativen Betriebsart, wie in 8(d) gezeigt ist, der kooperative Antriebsbetrag DAco durch Summieren des Steuerungsantriebsbetrags DAbs, der in 8(a) gezeigt ist, und des Lenkantriebsbetrags DAst, der in 8(c) gezeigt ist, berechnet (S303). Wie in 8(a) gezeigt ist, beginnt der Steuerungsantriebsbetrag DAbs damit, sich von dem Zeitpunkt t11 zu erhöhen und bleibt nach dem Zeitpunkt t13 konstant. Deshalb schwankt der kooperative Antriebsbetrag DAco, der in 8(d) gezeigt ist, in einer Periode von dem Zeitpunkt t13 bis zu dem Zeitpunkt t15 auf eine Weise entsprechend der Schwankung des Lenkantriebsbetrags TQst.
Der Wert des kooperativen Antriebsbetrags DAco wird als der erforderliche Antriebsbetrag DAt eingestellt und die elektrische Maschine 31 wird basierend auf dem erforderlichen Antriebsbetrag DAt angetrieben, so dass der Reifenwinkel θ geändert wird, wie in 8(e) gezeigt ist. In der kooperativen Betriebsart wird die F/B-Regelung gestoppt, wenn der Steuerungsantriebsbetrag DAbs berechnet wird (S301). Dies erlaubt, dass eine Differenz zwischen dem Reifenwinkel θ und dem Sollreifenwinkel θTr auftritt. In einer Periode von dem Zeitpunkt t11 bis zu dem Zeitpunkt t14 wird das negative Lenkdrehmoment TQst erfasst. In dieser Periode ist der Reifenwinkel θ ein Wert, der näher zu Null ist, als der Sollreifenwinkel θTr. Andererseits wird in einer Periode von dem Zeitpunkt t14 bis zu dem Zeitpunkt t15 das positive Lenkdrehmoment TQst erfasst. In dieser Periode ist der Reifenwinkel θ größer als der Sollreifenwinkel θTr.
Gemäß der kooperativen Betriebsart, die durch die Unterstützungssteuerungseinheit 11 auf diese Weise ausgeführt wird, wenn der Fahrer das Lenkrad in einem Zustand lenkt, in dem die Lenkunterstützungssteuerung ausgeführt wird, wird die elektrische Maschine 31 basierend auf dem kooperativen Antriebsbetrag DAco angetrieben. Der kooperative Antriebsbetrag DAco hängt nicht nur von dem Steuerungsantriebsbetrag DAbs basierend auf dem Sollreifenwinkel θTr ab, sondern ebenso von dem Lenkantriebsbetrag DAst basierend auf dem Lenkdrehmoment TQst aufgrund der Lenkung des Fahrers. Deshalb, auch während einer Lenkbewegung während die Lenkunterstützungssteuerung ausgeführt wird, kann der Lenkwinkel α des Lenkrades 37 bezüglich des Lenkdrehmoment TQst geändert werden. Als ein Ergebnis kann das gelenkte Rad 42 gemäß der Lenkung, die durch den Fahrer durchgeführt wird, gelenkt werden. Deshalb ist während der Lenkbewegung des Fahrers in einem Zustand, in dem die Lenkunterstützungssteuerung ausgeführt wird, ein Lenken des gelenkten Rades 42 basierend auf der Lenkung, die durch den Fahrer durchgeführt wird, nicht von der tatsächlichen Lenkung verschieden. Dies kann verhindern, dass sich der Fahrer unbehaglich fühlt.
In der kooperativen Betriebsart, die durch die Unterstützungssteuerungseinheit 11 ausgeführt wird, wird während sich der Reifenwinkel θ relativ zu dem Sollreifenwinkel θTr ändert, vorübergehend eine Periode zum Ausgeben, von der elektrischen Maschine 31, des Antriebsbetrags entsprechend dem Wert, der durch Addieren des spezifizierten Betrags zu dem kooperativen Antriebsbetrag DAco erhalten wird, bereitgestellt. Da die Periode kurz ist, ändert sich der Reifenwinkel θ nicht aufgrund einer Änderung eines Drehmoments, das von der elektrischen Maschine 31 ausgegeben wird. Solch eine Änderung des Drehmoments wird ebenso an das Lenkrad 37 und den Fahrer, der das Lenkrad 37 berührt, übertragen. Deshalb kann durch die Lenkung, die durch den Fahrer durchgeführt wird, der Fahrer informiert werden, dass der Reifenwinkel θ von dem Sollreifenwinkel θTr separiert ist, oder dass der Reifenwinkel θ nahe dem Sollreifenwinkel θTr ist.
Auch in der kooperativen Betriebsart, wenn ein Lenken nicht durchgeführt wird, wird der erforderliche Antriebsbetrag DAt auf den Steuerungsantriebsbetrag DAbs1 eingestellt, der in Schritt S110 berechnet wird, basierend auf dem Steuerungsantriebsbetrag DAbs (= F/F-Regelungsbetrag + F/B-Regelungsbetrag), der in Schritt S109 berechnet wird. Dann wird die elektrische Maschine 31 basierend auf dem erforderlichen Antriebsbetrag DAt gesteuert, wird der Reifenwinkel θ gesteuert, so dass der Reifenwinkel θ auf den Sollreifenwinkel θTr eingestellt wird, und wird der Lenkwinkel α in Synchronisation mit der Änderung des Reifenwinkels θ geändert.
(3) Ein Fall, in dem die degenerierte Betriebsart ausgewählt ist, wird nachstehend mit Bezug auf 9(a) bis 9(e) beschrieben. In diesem Beispiel, wie in 9(b) gezeigt ist, ist das Lenkdrehmoment TQst zu einem Zeitpunkt t21 gleich Null. In einer Periode von dem Zeitpunkt t21 bis zu einem Zeitpunkt t24 wird das Lenkrad 37 betätigt und wird das Lenkdrehmoment TQst erfasst. In dem Beispiel, das in 9(a) bis 9(e) gezeigt ist, ist die Lenkübersteuerung zu einem Zeitpunkt t22 im Gange. Sobald erfasst ist, dass die Lenkübersteuerung im Gange ist, wird bestimmt, dass die Lenkübersteuerung im Gange ist, bis das Lenkrad 37 nicht länger betätigt wird, das heißt, bis zu dem Zeitpunkt t24.
Es wurde bestimmt, dass die Lenkübersteuerung bis zu dem Zeitpunkt t22 nicht im Gange ist. Hier wird der erforderliche Antriebsbetrag DAt auf den Steuerungsantriebsbetrag DAbs (=F/F-Regelungsbetrag + F/B-Regelungsbetrag), der in Schritt S109 berechnet wird, eingestellt. Dann wird die elektrische Maschine 31 basierend auf dem erforderlichen Antriebsbetrag DAt gesteuert. Deshalb wird der Reifenwinkel θ gesteuert und wird der Lenkwinkel α in Synchronisation mit der Änderung des Reifenwinkels θ geändert, so dass der Reifenwinkel θ auf den Sollreifenwinkel θTr eingestellt wird.
Wenn bestimmt ist, dass die Lenkübersteuerung zu dem Zeitpunkt t22 im Gange ist, wird der Steuerungsantriebsbetrag DAbs2 durch die degenerierte Verarbeitung berechnet (S402). In 9(a) ist der Steuerungsantriebsbetrag DAbs durch eine gestrichelte Linie gezeigt und ist der Steuerungsantriebsbetrag DAbs2 durch eine durchgezogene Linie gezeigt. Der Steuerungsantriebsbetrag DAbs2 beginnt, sich von dem Zeitpunkt t22 zu verringern und ist zu dem Zeitpunkt t23 gleich Null.
Weiterhin, in der degenerierten Betriebsart, wie in 9(c) gezeigt ist, wird der Lenkantriebsbetrag DAst als ein Wert basierend auf dem Lenkdrehmoment TQst, der in 9(b) gezeigt ist, berechnet (S403).
In der degenerierten Betriebsart, wie in 9(d) gezeigt ist, wird der degenerierte Antriebsbetrag DAde durch Summieren des Steuerungsantriebsbetrags DAbs2, der in 9(a) gezeigt ist, und des Lenkantriebsbetrags DAst, der in 9(c) gezeigt ist, berechnet (S404).
Dann wird der Wert des degenerierten Antriebsbetrags DAde als der erforderliche Antriebsbetrag DAt eingestellt und wird die elektrische Maschine 31 basierend auf dem erforderlichen Antriebsbetrag DAt angetrieben, so dass sich der Reifenwinkel θ ändert, wie in 9(e) gezeigt ist. Das heißt, wenn sich die Zeit von dem Zeitpunkt t22 dem Zeitpunkt t23 annähert, erhöht sich das Verhältnis des Lenkantriebsbetrags DAst zu dem erforderlichen Antriebsbetrag DAt. Nach dem Zeitpunkt t23 wird die elektrische Maschine 31 basierend auf dem Lenkantriebsbetrag DAst bezüglich des Lenkdrehmoments TQst angetrieben. Dementsprechend kann nach dem Zeitpunkt t23 das Fahrzeug gemäß der Lenkung des Lenkrads 37, die durch den Fahrer durchgeführt wird, abbiegen bzw. sich drehen. Das heißt, gemäß der degenerierten Betriebsart kann ein Übergang von der Lenkunterstützungsbetriebsart zu der manuellen Operationsbetriebsart erleichtert werden.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel kann wie folgt durch Modifikationen implementiert werden. Das vorliegende Ausführungsbeispiel und die folgenden Modifikationen können in einem technisch widerspruchsfreien Umfang in Kombination miteinander implementiert werden.
In der kooperativen Betriebsart ist eine Periode zum Steuern der elektrischen Maschine 31 basierend auf der Summe des kooperativen Antriebsbetrags DAco und des spezifizierten Werts bereitgestellt. Bezüglich des spezifizierten vWerts, wenn das positive Lenkdrehmoment TQst auf das Lenkrad 37 aufgebracht wird, kann der spezifizierte Wert auf einen negativen Wert eingestellt werden, während wenn das negative Lenkdrehmoment TQst auf das Lenkrad 37 aufgebracht wird, der spezifische Wert auf einen negativen Wert eingestellt werden kann.
In der kooperativen Betriebsart könnte die Verarbeitung des Bereitstellens einer Periode zum Steuern der elektrischen Maschine 31 basierend auf der Summe des kooperativen Antriebsbetrags DAco und des spezifischen Werts nur ausgeführt werden, wenn eine Abweichung zwischen dem Reifenwinkel θ und dem Sollreifenwinkel θTr kleiner als der spezifizierte Betrag ist.
Die Lenkeinrichtung 30, die in 1 gezeigt ist, umfasst den Verbindungsmechanismus 34. Der zweite Motor 35 des Verbindungsmechanismus 34 kann ein Antreiben mit einem Stoppen abwechseln, so dass das Drehmoment, das auf das Lenkrad 37 aufgebracht wird, geändert werden kann. Der Fahrer kann informiert werden, dass der Reifenwinkel θ von dem Sollreifenwinkel θTr separiert ist oder dass der Reifenwinkel θ nahe dem Sollreifenwinkel θTr ist, unter Verwendung der Änderung des Drehmoments während der Lenkbewegung des Fahrers.
In einer Konfiguration gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird in der kooperativen Betriebsart durch Bereitstellen der Periode zum Steuern der elektrischen Maschine 31 basierend auf der Summe des kooperativen Antriebsbetrags DAco und des spezifizierten Werts dem Fahrer eine Mitteilung gegeben. Anstelle der vorstehend beschriebenen Konfiguration ist eine Mitteilungseinrichtung 32, die an dem Fahrzeug angebracht ist, mit der Steuerungseinrichtung 10 verbunden, wie durch die gestrichelte Linie in 1 gezeigt ist, und dem Fahrer kann eine Mitteilung durch Steuern der Mitteilungseinrichtung 82 gegeben werden. Als die Mitteilungseinrichtung 32 können zum Beispiel ein Lautsprecher, der einen Warnton ausgibt, und eine Lampe, die eine Mitteilung durch eine Beleuchtung ausgibt, eingesetzt werden.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird in der kooperativen Betriebsart die Summe des Steuerungsantriebsbetrags DAbs und des Lenkantriebsbetrags DAst als der kooperative Antriebsbetrag DAco berechnet. Der kooperative Antriebsbetrag DAco kann die Summe eines Antriebsbetrags, der durch Multiplizieren des Lenkantriebsbetrags DAst mit einem Korrekturkoeffizienten erhalten wird, und des Steuerungsantriebsbetrags DAbs sein. Als der Korrekturkoeffizient kann ein Wert, der größer als Null ist und gleich oder kleiner als Eins ist, verwendet werden. Durch Einstellen des Korrekturkoeffizienten auf einen Wert näher zu Null, wenn es weniger Hindernisse in der Umgebung des Bezugsfahrzeugs gibt, und einen Wert näher zu Eins, wenn es mehrere Hindernisse in der Umgebung des Bezugsfahrzeugs gibt, kann der Lenkantriebsbetrag DAst, der zum Berechnen des kooperativen Antriebsbetrags DAco verwendet werden, gewichtet werden. Dementsprechend kann das Lenkverhältnis, das beim Abbiegen des Fahrzeugs in der kooperativen Betriebsart widergespiegelt wird, eingestellt werden.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird in der Übersteuerungsbestimmung, die durch die Lenkerfassungseinheit 22 ausgeführt wird, bestimmt, ob die Lenkübersteuerung durchgeführt wird, basierend auf dem Lenkdrehmoment TQst. Anstatt solch einer Übersteuerungsbestimmung kann ebenso in Abhängigkeit davon, ob der Fahrer des Fahrzeugs das Lenkrad 37 berührt, bestimmt werden, ob die Lenkübersteuerung durchgeführt wird. Ob der Fahrer das Lenkrad 37 berührt, kann zum Beispiel durch Anbringen eines Berührungssensors an dem Lenkrad 37 erfasst werden.
Wenn der Reifenwinkel θ der gelenkten Räder 42 in Synchronisation mit der Rotation des Lenkrads 37 geändert werden kann, kann die Lenkeinrichtung, auf die die Steuerungseinrichtung 10 angewendet wird, eine Einrichtung sein, die eine Konfiguration aufweist, die von der Lenkeinrichtung 30, die in 1 gezeigt ist, verschieden ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2000072021 A [0003]

Claims

Fahrassistenzeinrichtung, die auf ein Fahrzeug mit einer Lenkeinrichtung angewendet wird, die, durch Antreiben einer elektrischen Maschine, ein Lenken unterstützt und einen Reifenwinkel, der ein Lenkwinkel eines Fahrzeugrades bezüglich einer Änderung in einem Lenkwinkel, der ein Rotationswinkel des Lenkrades ist, ändert, und die eine Lenkunterstützungssteuerung zum Ändern des Reifenwinkels und des Lenkwinkels durch Antreiben der elektrischen Maschine basierend auf einem Sollreifenwinkel, der ein Sollwert des Reifenwinkels ist, implementiert, wobei die Fahrassistenzeinrichtung für ein Fahrzeug aufweist: eine Steuerungsantriebsbetragsberechnungseinheit, die dazu konfiguriert ist, einen Steuerungsantriebsbetrag in einem Zustand, in dem die Lenkunterstützungssteuerung ausgeführt wird, zu berechnen, wobei der Steuerungsantriebsbetrag ein Antriebsbetrag der elektrischen Maschine basierend auf dem Sollreifenwinkel ist; eine Lenkantriebsbetragsberechnungseinheit, die dazu konfiguriert ist, einen Lenkantriebsbetrag bezüglich eines Lenkdrehmoments zu berechnen, wobei der Lenkantriebsbetrag ein Antriebsbetrag der elektrischen Maschine ist, wobei das Lenkdrehmoment ein Drehmoment ist, das durch einen Fahrer auf das Lenkrad aufgebracht wird; und eine Steuerungseinheit, die dazu konfiguriert ist, eine Summe des Steuerungsantriebsbetrags und des Lenkantriebsbetrags als einen kooperativen Antriebsbetrag zu berechnen und die elektrische Maschine basierend auf dem kooperativen Antriebsbetrag während einer Lenkbewegung in einem Zustand, in dem die Lenkunterstützungssteuerung ausgeführt wird, zu steuern.
Fahrassistenzeinrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei der Steuerungsantriebsbetrag ein berechneter Vorwärtsregelungsbetrag ist, der durch Durchführen einer Vorwärtsregelung während einer Lenkbewegung berechnet wird, in einem Zustand, in dem die Lenkunterstützungssteuerung ausgeführt wird.
Fahrassistenzeinrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei während einer Lenkbewegung in einem Zustand, in dem die Lenkunterstützungssteuerung ausgeführt wird, die Steuerungseinheit eine Mitteilung an den Fahrer ausgibt, wenn sich der Reifenwinkel relativ zu dem Sollreifenwinkel ändert.
Fahrassistenzeinrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei während einer Lenkbewegung in einem Zustand, in dem die Lenkunterstützungssteuerung ausgeführt wird, wenn sich der Reifenwinkel relativ zu dem Sollreifenwinkel ändert, die Steuerungseinheit einen Antriebsbetrag der elektrischen Maschine bezüglich eines Werts, der durch Addieren eines spezifizierten Betrags zu dem kooperativen Antriebsbetrag erhalten wird, ausgibt, und dann den kooperativen Antriebsbetrag an die elektrische Maschine ausgibt.