DE112022004417T5

DE112022004417T5 - Lenkvorrichtung-Steuervorrichtung, Lenkvorrichtung-Steuerverfahren und Lenksystem

Info

Publication number: DE112022004417T5
Application number: DE112022004417.9T
Authority: DE
Inventors: Huajun Liu
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2021-09-13
Filing date: 2022-07-08
Publication date: 2024-08-01
Also published as: JPWO2023037750A1; WO2023037750A1; CN117897324A; KR20240021952A

Abstract

Eine Lenkvorrichtung-Steuervorrichtung, ein Lenkvorrichtung-Steuerverfahren und ein Lenksystem gemäß der vorliegenden Erfindung werden angewendet auf ein Fahrzeug mit einer darin enthaltenen Lenkvorrichtung, die derart konfiguriert ist, dass sie einen Lenkwinkel von Straßenrädern unabhängig von einer Betätigungsgröße eines Lenkbetätigung-Eingabeglieds steuern kann, eine Zielgierrate basierend auf einer physikalischen Größe zu einem Fahrzustand des Fahrzeugs und der Betätigungsgröße des Lenkbetätigung-Eingabeglieds mit einer tatsächlichen Gierrate basierend auf der physikalischen Größe zu dem Fahrzustand des Fahrzeugs vergleichen kann und ein Lenkstellglied in einer Richtung, in der eine Gierrate des Fahrzeugs aufgehoben wird, steuern kann, sodass sich die tatsächliche Gierrate der Zielgierrate annähert. Auf diese Weise kann ein Fahrzeugverhalten, das der Absicht eines Fahrers entspricht, realisiert werden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung-Steuervorrichtung, ein Lenkvorrichtung-Steuerverfahren und ein Lenksystem.
STAND DER TECHNIK
Das Patentdokument 1 gibt eine Lenksteuervorrichtung an, die die Differenz zwischen der auf die rechten und linken Straßenräder ausgeübten Bremskraft schätzt, eine Bremskraftdifferenz-Steuergröße basierend auf der Bremskraftdifferenz in der Richtung, in der das durch die Bremskraftdifferenz erzeugte Giermoment aufgehoben wird, berechnet und den Steuerwinkel (die Drehgröße) durch das Addieren der Bremskraftdifferenz-Steuergröße, wenn das durch die Bremskraftdifferenz erzeugte Giermoment erzeugt wird, steuert.
LISTE DER REFERENZDOKUMENTE
PATENTDOKUMENT
Patentdokument 1: JP2005-112285 A
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
PROBLEMSTELLUNG
Wenn zum Beispiel ein Fahrzeug auf einer µ-Split-Straße, auf welcher der Reibungskoeffizient zwischen den rechten Straßenrädern und den linken Straßenrädern des Fahrzeugs verschieden ist, fährt und der Fahrer eine Bremsvorrichtung betätigt und eine Bremskraft ausübt, kann das Fahrzeug aufgrund einer Differenz zwischen der rechten Bremskraft und der linken Bremskraft zu der Seite mit dem höheren Reibungskoeffizienten schwenken.
Weil dieses Schwenken des Fahrzeugs nicht der Absicht des Fahrers des Fahrzeugs entspricht, verschlechtert sich die Betriebsstabilität, wodurch ein unangenehmes Gefühl für den Fahrer verursacht wird.
Die vorliegende Erfindung nimmt auf diese Umstände Bezug, wobei es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Lenkvorrichtung-Steuervorrichtung, ein Lenkvorrichtung-Steuerverfahren und ein Lenksystem vorzusehen, die ein Fahrzeugverhalten in Entsprechung zu der Absicht des Fahrers realisieren können.
PROBLEMLÖSUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Zielgierrate basierend auf einer physikalischen Größe zu einem Fahrzustand eines Fahrzeugs und einer Betätigungsgröße eines Lenkbetätigung-Eingabeglieds mit einer tatsächlichen Gierrate basierend auf der physikalischen Größe zu dem Fahrzustand des Fahrzeugs verglichen und wird ein Lenkstellglied in einer Richtung, in der eine Gierrate des Fahrzeugs aufgehoben wird, gesteuert, sodass sich die tatsächliche Gierrate der Zielgierrate annähert.
EFFEKTE DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung kann ein Fahrzeugverhalten, das der Absicht des Fahrers entspricht, realisieren.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Konfigurationsdiagramm, das einen Modus eines Lenksystems eines Fahrzeugs zeigt.
2 ist ein Flussdiagramm, das einen Gierratendifferenz-Berechnungsprozess zeigt.
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Ziellenkwinkel-Berechnungsprozess zeigt.
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Gierratendifferenz-Berechnungsprozess zeigt.

AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Im Folgenden werden Beispiele einer Lenkvorrichtung-Steuervorrichtung, eines Lenkvorrichtung-Steuerverfahrens und eines Lenksystems gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Konfigurationsdiagramm, das einen Modus eines in einem Fahrzeug 100 montierten Lenksystems 200 zeigt.
Das Fahrzeug 100 ist ein vierrädriges Fahrzeug, das vier Straßenräder 101 bis 104 aufweist.
Das Lenksystem 200 umfasst eine Lenkvorrichtung 300 und eine Steuervorrichtung 400 für das Steuern von Stellgliedern der Lenkvorrichtung 300.
Die Lenkvorrichtung 300 umfasst ein Lenkrad 301, das ein durch einen Fahrer betätigtes Lenkbetätigung-Eingabeglied ist, ein Reaktionskraft-Stellglied 302, das eine Reaktionskraft auf ein Lenkrad 301 ausübt, und eine Lenkeinrichtung 305, die den Lenkwinkel σ (mit anderen Worten den Reifenwinkel) der vorderen Straßenräder 101 und 102, die die gelenkten Straßenräder des Fahrzeugs 100 sind, ändern kann.
Die Lenkeinrichtung 305 umfasst ein Lenkstellglied 304, das ein Lenkdrehmoment (mit anderen Worten eine Lenkkraft) auf die vorderen Straßenräder 101 und 102 über ein Lenkglied 303 hinzufügt.
In der Lenkvorrichtung 300 werden zum Beispiel Elektromotoren als das Reaktionskraft-Stellglied 302 und das Lenkstellglied 304 verwendet.
In der Lenkvorrichtung 300 ist das Lenkrad 301 mechanisch von den vorderen Straßenrädern 101 und 102, die die gelenkten Straßenräder sind, und damit von der Lenkeinrichtung 305 getrennt.
Die Lenkvorrichtung 300 ist nämlich eine Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung, in welcher der Lenkwinkel der vorderen Straßenräder 101 und 102 unabhängig von dem Betätigungswinkel (mit anderen Worten der Betätigungsgröße) des Lenkrads 301 gesteuert werden kann.
Die Steuervorrichtung 400 ist eine elektronische Steuervorrichtung, die eine Mikrocontrollereinheit (MCU) 401 enthält.
Wenn das Lenkstellglied 304 ein Elektromotor ist, kann die Steuervorrichtung 400 nicht nur die MCU 401, sondern auch einen Vortreiber, einen Wechselrichter usw. für das Steuern des zu dem Elektromotor zugeführten Stroms umfassen.
Alternativ dazu kann das Lenksystem 200 derart konfiguriert sein, dass es eine Treiberschaltung mit einem Vortreiber, einem Wechselrichter usw. separat zu der Steuervorrichtung 400 umfasst.
Die MCU 401 kann als ein Mikrocomputer, ein Prozessor, eine Verarbeitungseinrichtung, eine arithmetische Einrichtung oder ähnliches bezeichnet werden.
Die MCU 401 der Steuervorrichtung 400 erhält Informationen zu dem Zustand des Fahrzeugs 100 und Informationen zu dem Zustand der Lenkvorrichtung 300.
Basierend auf den erhaltenen Zustandsinformationen berechnet die MCU 401 ein Steuersignal CS1 für das Reaktionskraft-Stellglied 302 und ein Steuersignal CS2 für das Lenkstellglied 304 und gibt die berechneten Steuersignale CS1 und CS2 jeweils zu dem Reaktionskraft-Stellglied 302 und dem Lenkstellglied 304 aus. Auf diese Weise steuert die MCU 401 das auf das Lenkrad 301 ausgeübte Reaktionskraftdrehmoment und das Lenkdrehmoment (d.h. den Lenkwinkel σ der vorderen Straßenräder 101 und 102).
Das Fahrzeug 100 umfasst als Sensoren für das Erfassen des Fahrzustands des Fahrzeugs 100 Straßenradgeschwindigkeitssensoren 403 bis 406 für das Erfassen der Straßenradgeschwindigkeit jedes der Straßenräder 101 bis 104, einen Gierratensensor 407 für das Erfassen einer Gierrate γ des Fahrzeugs 100 und einen Beschleunigungssensor 408 für das Erfassen der Längsbeschleunigung und der Lateralbeschleunigung des Fahrzeugs 100.
Außerdem umfasst die Lenkvorrichtung 300 als Sensoren für das Erfassen des Betätigungszustands der Lenkvorrichtung 300 einen Betätigungswinkelsensor 411 für das Erfassen eines Betätigungswinkels θ des Lenkrads 301 und einen Lenkwinkelsensor 412 für das Erfassen eines Lenkwinkels σ der vorderen Straßenräder 101 und 102.
Wenn die Lenkeinrichtung 305 den Lenkwinkel σ der vorderen Straßenräder 101 und 102 unter Verwendung eines Zahnstangenmechanismus ändert, kann der Lenkwinkelsensor 412 den Drehwinkel der Ritzelwelle als eine physikalische Größe in Entsprechung zu dem Lenkwinkel σ erfassen.
Der Betätigungswinkelsensor 411 erfasst die neutrale Position des Lenkrads 301 als 0 Grad.
Zum Beispiel erfasst der Betätigungswinkelsensor 411 den Betätigungswinkel θ als einen positiven Winkel, wenn das Lenkrad 301 von der neutralen Position nach links betätigt wird und erfasst den Betätigungswinkel θ als einen negativen Winkel, wenn das Lenkrad 301 von der neutralen Position nach rechts betätigt wird.
Entsprechend erfasst der Lenkwinkelsensor 412 die neutrale Position der vorderen Straßenräder 101 und 102 als 0 Grad.
Zum Beispiel erfasst der Lenkwinkelsensor 412 den Lenkwinkel σ als einen positiven Winkel, wenn die vorderen Straßenräder 101 und 102 von der neutralen Position nach links gelenkt werden, und erfasst den Lenkwinkel σ als einen negativen Winkel, wenn die vorderen Straßenräder 101 und 102 von der neutralen Position nach rechts gelenkt werden.
Die neutrale Position der vorderen Straßenräder 101 und 102 ist die Position in Entsprechung dazu, dass die vorderen Straßenräder 101 und 102 weder nach links noch nach rechts gelenkt werden. Wenn sich die vorderen Straßenräder 101 und 102 an der neutralen Position befinden, fährt das Fahrzeug 100 geradeaus.
Die neutrale Position des Lenkrads 301 ist die Position in Entsprechung dazu, dass das Lenkrad 301 weder nach rechts noch nach links betätigt wird. Wenn sich das Lenkrad 301 an seiner neutralen Position befindet, werden die vorderen Straßenräder 101 und 102 an ihrer neutralen Position gehalten.
Zum Beispiel erfasst der Gierratensensor 407 die Änderungsrate als einen positiven Wert, wenn ein Gieren in der Richtung nach links erzeugt wird, und erfasst die Änderungsrate als einen negativen Wert, wenn ein Gieren in der Richtung nach rechts erzeugt wird.
Außerdem umfasst das Fahrzeug 100 eine Bremsvorrichtung 450 für das Ausüben einer Bremskraft auf jedes der Straßenräder 101 bis 104.
Zum Beispiel ist die Bremsvorrichtung 450 eine hydraulische Bremsvorrichtung, die eine Flüssigkeitsdruckerzeugungseinrichtung 451 einschließlich eines Hauptzylinders usw. und Radzylinder 101A bis 104A, die jeweils an den Straßenrädern 101 bis 104 angebracht sind, umfasst.
Wenn der Fahrer bei dieser Bremsvorrichtung 450 das Bremspedal (nicht gezeigt) drückt, führt die Flüssigkeitsdruckerzeugungseinrichtung 451 eine Bremsflüssigkeit zu den Radzylindern 101A bis 104A zu.
Die Radzylinder 101A bis 104A verschieben ihre entsprechenden Bremsbacken (nicht gezeigt) basierend auf dem Bremsflüssigkeitsdruck, um eine Bremskraft auf jedes der Straßenräder 101 bis 104 auszuüben.
In diesem Beispiel wird eine hydraulische Bremsvorrichtung als die Bremsvorrichtung 450 verwendet, wobei alternativ dazu aber auch eine andere Art von Bremsvorrichtung verwendet werden kann.
Die MCU 401 erhält zum Beispiel Informationen zu dem Betätigungswinkel θ des Lenkrads 301 und berechnet einen Ziellenkwinkel σtg der vorderen Straßenräder 101 und 102 basierend auf den erhaltenen Informationen.
Zum Beispiel berechnet die MCU 401 einen Ziellenkwinkel σtg durch das Multiplizieren eines erfassten Werts des Betätigungswinkels θ mit einem Lenkgetriebeverhältnis.
Außerdem berechnet die MCU 401 das Steuersignal CS2 derart, dass sich der durch den Lenkwinkelsensor 412 erfasste tatsächliche Lenkwinkel σ dem Ziellenkwinkel σtg annähert, und gibt das berechnete Steuersignal CS2 zu dem Lenkstellglied 304 aus.
Die MCU 401 bildet also eine Steuereinheit, die das Steuersignal CS2 zu dem Lenkstellglied 304 basierend auf einer physikalischen Größe zu dem Betätigungswinkel θ des Lenkrads 301 ausgibt.
Und um ein nicht der Absicht des Fahrers entsprechendes Gierrichtungsverhalten des Fahrzeugs zu reduzieren, weist die MCU 401 eine Funktion zum Korrigieren des Lenkwinkels σ der vorderen Straßenräder 101 und 102 von dem Lenkwinkel σ in Entsprechung zu dem Betätigungswinkel θ des Lenkrads 301 auf.
Wenn also das Gierrichtungsverhalten des Fahrzeugs 100 der Absicht des Fahrers entspricht, setzt die MCU 401 den Lenkwinkel σ in Entsprechung zu dem Betätigungswinkel θ des Lenkrads 301.
Wenn dagegen das Gierrichtungverhalten des Fahrzeugs 100 von der Absicht des Fahrers abweicht, korrigiert die MCU 401 den Lenkwinkel σ von dem Lenkwinkel σ in Entsprechung zu dem Betätigungswinkel θ des Lenkrads 301, um das Verhalten zu reduzieren.
Erstes Beispiel
Im Folgenden wird eine Lenkwinkelsteuerung (auch als Fahrzeugverhaltenssteuerung bezeichnet) für ein Reduzieren eines nicht der Absicht des Fahrers entsprechenden Gierrichtungsverhaltens des Fahrzeugs im Detail beschrieben.
Für das erste Beispiel wird angenommen, dass die Fahrzeugverhaltenskontrolle durchgeführt wird, wenn ein Bremsen auf einer µ-Split-Straßenoberfläche durchgeführt wird.
In der Straßenverhaltenssteuerung berechnet die MCU 401 eine Zielgierrate γtg, die eine der Absicht des Fahrers entsprechende Gierrate γ ist, basierend auf physikalischen Größen zu dem Fahrzustand des Fahrzeugs 100 und dem Betätigungswinkel θ des Lenkrads 301.
Außerdem erhält die MCU 401 Informationen zu der tatsächlichen Gierrate γa, die tatsächlich in dem Fahrzeug 100 erzeugt wird, basierend auf den physikalischen Größen zu dem Fahrzustand des Fahrzeugs 100.
Dann vergleicht die MCU 401 die Zielgierrate γtg mit der tatsächlichen Gierrate γa. Wenn eine Differenz zwischen der Zielgierrate γtg und der tatsächlichen Gierrate γa gegeben ist, d.h. wenn das Gierrichtungsverhalten des Fahrzeugs 100 von der Absicht des Fahrers abweicht, steuert die MCU 401 das Lenkstellglied 304 in einer Richtung, in der die Gierrate γ des Fahrzeugs 100 aufgehoben wird, sodass sich die tatsächliche Gierrate γa der Zielgierrate γtg annähert.
Es soll hier ein Fall betrachtet werden, in dem das Fahrzeug 100 gerade auf einer µ-Split-Straße fährt und der Fahrer eine Bremsvorrichtung 450 betätigt. Wenn in diesem Fall eine Differenz zwischen der rechten Bremskraft und der linken Bremskraft gegeben ist, schwenkt das Fahrzeug 100 zu der Seite mit dem höheren Reibungskoeffizienten und wird eine Differenz zwischen der Zielgierrate γtg und der tatsächlichen Gierrate γa verursacht.
Indem in diesem Fall der Lenkwinkel σ in einer Richtung, in der die Differenz zwischen der Zielgierrate γtg und der tatsächlichen Gierrate γa reduziert wird, korrigiert wird, verhindert die MCU 401, dass das Fahrzeug 100 aufgrund der Differenz zwischen der rechten Bremskraft und der linken Bremskraft entgegen der Absicht des Fahrers schwenkt.
Also auch wenn der Fahrer die Bremsvorrichtung 450 betätigt, während das Fahrzeug 100 auf einer µ-Split-Straße fährt, kann ein der Absicht des Fahrers entsprechendes Fahrzeugverhalten (Gierverhalten) oder mit anderen Worten ein dem Betätigungswinkel θ des Lenkrads 301 entsprechendes Verhalten realisiert werden und damit eine Verschlechterung der Betriebsstabilität verhindert werden.
2 und 3 sind Flussdiagramme, die jeweils einen Lenksteuerprozess zeigen, den die MCU 401 durchführt, um ein der Absicht des Fahrers entsprechendes Fahrzeugverhalten zu realisieren.
Das Flussdiagramm von 2 zeigt einen Modus eines Prozesses zum Erhalten einer Gierratendifferenz γd, die die Differenz zwischen der Zielgierrate γtg und der tatsächlichen Gierrate γa ist.
In dem Schritt S501 erhält die MCU 401 eine physikalische Größe zu der Zielgierrate γtg, die eine der Absicht des Fahrers entsprechende Gierrate ist, basierend auf Informationen zu dem Betätigungswinkel θ des Lenkrads 301 und den physikalischen Größen zu dem Fahrzustand des Fahrzeugs 100.
Unter Verwendung von bekannten Techniken kann die MCU 401 eine Zielgierrate θtg, die die der Absicht des Fahrers entsprechende Gierrate θ ist, berechnen.
Zum Beispiel berechnet die MCU 401 die Zielgierrate θtg gemäß der Gleichung 1 basierend auf Informationen zu dem aus dem Betätigungswinkel θ des Lenkrads 301 berechneten Ziellenkwinkel σ (Ziellenkwinkel σ = Lenkgierverhältnis × Betätigungswinkel θ) und basierend auf aus den Ausgabesignalen der Straßenradgeschwindigkeitssensoren 403 bis 406 berechneten Informationen zu der Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs 100. $γ t g = \frac{1}{1 + A \cdot V} (\frac{V}{l} \cdot σ) * \frac{1}{(τ_{s} + 1)}$
In der Gleichung 1 gibt „A“ einen Stabilitätsfaktor wieder, gibt „I“ (klein geschriebener Buchstabe L) die Radbasis wieder und gibt τσ die Steuerantwortzeitkonstante der Zielgierrate wieder.
In dem Schritt S502 erhält die MCU 401 dann eine physikalische Größe zu der tatsächlichen Gierrate γa basierend auf den physikalischen Größen zu dem Fahrzustand des Fahrzeugs 100.
Die MCU 401 kann die physikalische Größe zu der tatsächlichen Gierrate γa basierend auf einem von dem Gierratensensor 407 ausgegebenen Signal erhalten.
Die MCU 401 kann die physikalische Größe zu der tatsächlichen Gierrate γa aus einer durch den Beschleunigungssensor 408 erfassten physikalischen Größe zu der lateralen Beschleunigung (zentripetalen Beschleunigung) und einer physikalischen Größe zu der Fahrzeuggeschwindigkeit V berechnen.
In dem Schritt S503 vergleicht die MCU 401 dann die Zielgierrate γtg mit der tatsächlichen Gierrate γa und erhält Informationen zu der Gierratendifferenz γd (Gierratendifferenz γd = tatsächliche Gierrate γa - Zielgierrate γtg).
In dem Schritt S504 bestimmt die MCU 401 dann, ob Interventionsbedingungen für die Fahrzeugverhaltenssteuerung, in der das Lenkstellglied 304 in einer die Gierrate γ des Fahrzeugs 100 aufhebenden Richtung gesteuert wird, erfüllt werden.
Wenn die MCU 401 bestimmt, dass die Interventionsbedingungen erfüllt werden, schreitet der Prozess zu Schritt S505 fort. Andernfalls schreitet der Prozess zu dem Schritt S506 fort.
Wenn alle die folgenden ersten bis vierten Bedingungen erfüllt werden, bestimmt die MCU 401, dass die Interventionsbedingungen für die Fahrzeugverhaltenssteuerung erfüllt werden, und schreitet der Prozess zu dem Schritt S505 fort. Wenn wenigstens eine der vier Bedingungen nicht erfüllt wird, bestimmt die MCU 401, dass die Interventionsbedingungen für die Fahrzeugverhaltenssteuerung nicht erfüllt werden, und schreitet der Prozess zu dem Schritt S506 fort.
Erste Bedingung: Gierratendifferenz γd ≥ vorbestimmter Wert (vorbestimmter Wert > 0)
Zweite Bedingung: Bremszustand
Dritte Bedingung: Fahrzeuggeschwindigkeit V ≥ vorbestimmte Geschwindigkeit (vorbestimmte Geschwindigkeit > 0)
Vierte Bedingung: Lenkvorrichtung ist normal
Die erste Bedingung sieht vor, dass die Gierratendifferenz γd gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist. Insbesondere sieht die erste Bedingung vor, dass der absolute Wert der tatsächlichen Gierrate γa größer als der absolute Wert der Zielgierrate γtg ist und dass die Differenz zwischen diesen gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Die zweite Bedingung sieht vor, dass die Bremsvorrichtung 450 eine Bremskraft erzeugt.
Die dritte Bedingung sieht vor, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 gleich oder größer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, die zum Beispiel zwischen 2 km/h und 10 km/h beträgt, wenn das Fahrzeug 100 stoppt. Mit anderen Worten ist die vorbestimmte Geschwindigkeit die Geschwindigkeit, mit der das Fahrzeug 100 unmittelbar vor einem Stoppen des Fahrzeugs 100 fährt.
Wenn sich die Lenkeinrichtung 305 in einem anormalen Zustand befindet, bestimmt die MCU 401, dass die vierte Bedingung nicht erfüllt wird. Wenn zum Beispiel die MCU 401 Anormalitätsinformationen, die eine Anormalität in einem Gierratensignal angeben, über ein im Fahrzeug integriertes Netzwerk erhält, bestimmt die MCU 401, dass die vierte Bedingung nicht erfüllt wird.
Innerhalb der oben genannten vier Bedingungen dienen die ersten und zweiten Bedingungen für das Bestimmen, ob die Differenz zwischen der rechten Bremskraft und der linken Bremskraft durch ein Bremsen auf einer µ-Split-Straßenoberfläche verursacht wird und ob das Fahrzeug aufgrund davon schwenkt.
Mit anderen Worten verwendet die MCU 401 die erste Bedingung, um zu bestimmen, ob eine große Differenz zwischen der Zielgierrate γtg und der tatsächlichen Gierrate γa gegeben ist, und verwendet die zweite Bedingung, um zu bestimmen, ob die erste Bedingung durch die Differenz zwischen der ersten Bremskraft und der linken Bremskraft erfüllt wird.
Wenn die Differenz zwischen der Zielgierrate γtg und der tatsächlichen Gierrate γa zu innerhalb eines vorbestimmten Bereichs reduziert wird, bestimmt die MCU 401, dass die Interventionsbedingungen (insbesondere die erste Bedingung) nicht erfüllt werden, und setzt den Lenkwinkel σ auf einen aus dem Betätigungswinkel θ des Lenkrads 301 berechneten Zielwert, was weiter unten im Detail beschrieben wird.
Wenn das Bremsen durch die Bremsvorrichtung 450 beendet wird, bestimmt die MCU 401, dass die Interventionsbedingungen (insbesondere die zweite Bedingung) nicht erfüllt werden, und setzt den Lenkwinkel σ auf den aus dem Betätigungswinkel θ des Lenkrads 301 berechneten Zielwert, was weiter unten im Detail beschrieben wird.
Nachdem also das nicht der Absicht des Fahrers entsprechende Gieren zu innerhalb eines vorbestimmten Bereichs reduziert wurde, wird der Lenkwinkel σ in Entsprechung zu dem Betätigungswinkel θ des Lenkrads 301 wiederhergestellt und wird das unangenehme Gefühl für den Fahrer reduziert.
Die dritte Bedingung sieht vor, zu bestimmen, ob das Fahrzeug 100 mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit V fährt, die die Interventionssteuerung durch die MCU 401 benötigt.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich, der niedriger als eine durch die dritte Bedingung angegebene vorbestimmte Geschwindigkeit (kleiner als ein vorbestimmter Wert) ist, ist der Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich, in dem der Fahrer eine Schwenkverhinderungslenkbetätigung auch dann angemessen durchführen kann, wenn das Fahrzeug 100 aufgrund einer Differenz zwischen der rechten Bremskraft und der linken Bremskraft schwenkt.
Wenn also die Fahrzeuggeschwindigkeit V kleiner als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, bestimmt die MCU 401, dass die Interventionsbedingungen nicht erfüllt werden, und stoppt das Ausgeben des Steuersignals für das Annähern der tatsächlichen Gierrate γa an die Zielgierrate γtg zu dem Lenkstellglied 304.
Wenn mit anderen Worten das Fahrzeug 100 stoppt, stoppt die MCU 401 die Fahrzeugverhaltenssteuerung und setzt den Lenkwinkel σ auf den aus dem Betätigungswinkel θ des Lenkrads 301 berechneten Zielwert.
Wenn das Fahrzeug 100 nach einem Stoppen erneut startet und der Lenkwinkel σ nicht dem Betätigungswinkel θ des Lenkrads 301 entspricht, wird die Betriebsstabilität verschlechtert und erfährt der Fahrer ein unangenehmes Gefühl.
Wenn dagegen in diesem Beispiel das Fahrzeug 100 stoppt, setzt die MCU 401 den Lenkwinkel σ in Entsprechung zu dem Betriebswinkel θ des Lenkrads 301. Dadurch können eine Verschlechterung der Betriebsstabilität beim erneuten Starten des Fahrzeugs 100 und ein unangenehmes Gefühl für den Fahrer verhindert werden.
Außerdem sieht die vierte Bedingung vor, zu bestimmen, ob die MCU 401 die Interventionssteuerung normal durchführen kann.
Wenn eine Anormalität in der Lenkeinrichtung 305 auftritt, bestimmt die MCU 401, dass die Interventionsbedingungen nicht erfüllt werden, und stoppt das Ausgeben des Steuersignals für das Annähern der tatsächlichen Gierrate γa an die Zielgierrate γtg zu dem Lenkstellglied 304.
Unter Verwendung der vierten Bedingung als einer der Bedingungen für eine Ausführung der Interventionssteuerung kann die MCU 401 ein Durchführen der Interventionssteuerung mit einer anormalen Lenkeinrichtung 305 und dementsprechend ein Durchführen einer unerwarteten Lenksteuerung verhindern.
Wenn die MCU 401 bestimmt, dass die Interventionsbedingungen erfüllt werden, und der Prozess zu Schritt S505 fortschreitet, setzt die MCU 401 eine in Schritt S503 berechnete Gierratendifferenz γd als eine in der Fahrzeugverhaltenssteuerung verwendete Gierratendifferenz γD (Gierratendifferenz γD = Gierratendifferenz γd).
In diesem Fall führt, wie weiter unten im Detail beschrieben, die MCU 401 die Fahrzeugverhaltenssteuerung zum Ausgeben des Steuersignals in der Richtung, in der die Gierrate γ des Fahrzeugs 100 aufgehoben wird, zu dem Lenkstellglied 304 durch, sodass sich die tatsächliche Gierrate γa der Zielgierrate γtg annähert.
Mit anderen Worten führt die MCU 401 die Fahrzeugverhaltenssteuerung zum Korrigieren des Lenkwinkels σ in der zu der Gierrichtung des Fahrzeugs 100 entgegengesetzten Richtung durch, sodass sich die Gierratendifferenz γD an 0 annähert.
Durch das Durchführen dieser Fahrzeugverhaltenssteuerung kann die MCU 401 ein Schwenken des Fahrzeugs 100 entgegen der Absicht des Fahrers auch dann verhindern, wenn eine Differenz zwischen der rechten Bremskraft und der linken Bremskraft durch ein Bremsen auf einer µ-Split-Straßenoberfläche verursacht wird.
Wenn die MCU 401 dagegen bestimmt, dass die Interventionsbedingungen nicht erfüllt werden, und der Prozess zu dem Schritt S506 fortschreitet, setzt die MCU 401 die in der Fahrzeugverhaltenssteuerung verwendete Gierratendifferenz γD auf 0. Indem also angenommen wird, dass die tatsächliche Gierrate γa der Zielgierrate γtg in der Steuerung entspricht, stoppt die MCU 401 die Intervention für die Fahrzeugverhaltenssteuerung (mit anderen Worten bricht die MCU 401 die Fahrzeugverhaltenssteuerung ab).
Indem in diesem Fall, wie weiter unten im Detail beschrieben, die normale Steuerung durchgeführt wird, in welcher der Lenkwinkel σ in Entsprechung zu dem Betätigungswinkel θ 301 gesetzt wird, setzt die MCU 401 den Lenkwinkel σ in Entsprechung zu dem Betätigungswinkel θ des Lenkrads 301, um ein unangenehmes Gefühl für den Fahrer zu verhindern.
Wie weiter oben beschrieben, ist der durch die zweite Bedingung in dem Schritt S504 angegebene Bremszustand ein Zustand, in dem die Bremsvorrichtung 450 eine Bremskraft erzeugt.
Die MCU 401 kann basierend auf Informationen zu der durch den Beschleunigungssensor 408 erfassten Längsbeschleunigung bestimmen, ob die zweite Bedingung erfüllt wird.
Insbesondere kann die MCU 401 bestimmen, dass die zweite Bedingung erfüllt wird und sich also das Fahrzeug 100 in einem Bremszustand befindet, wenn der Beschleunigungssensor 408 eine negative Beschleunigung (mit anderen Worten eine Entschleunigung), die eine Beschleunigung in der zu der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 entgegengesetzten Richtung ist, erfasst und der absolute Wert der negativen Beschleunigung eine vorbestimmte Beschleunigung oder mehr beträgt.
Wenn mit anderen Worten die Beschleunigung durch einen positiven oder negativen Wert wiedergegeben wird, kann die MCU 401 bestimmen, dass sich das Fahrzeug 100 in einem Bremszustand befindet, wenn die tatsächliche Beschleunigung kleiner als eine vorbestimmte negative Beschleunigung ist, und kann bestimmen, dass sich das Fahrzeug 100 nicht in einem Bremszustand befindet, wenn die tatsächliche Beschleunigung gleich oder größer als die vorbestimmte negative Beschleunigung ist.
Wenn in diesem Fall die tatsächliche Beschleunigung gleich oder größer als die vorbestimmte negative Beschleunigung ist, bestimmt die MCU 401, dass die Interventionsbedingungen nicht erfüllt werden, und stoppt das Ausgeben des Steuersignals für eine Annäherung der tatsächlichen Gierrate γa an die Zielgierrate γtg zu dem Lenkstellglied 304.
Die MCU 401 kann ein Ein/Aus-Signal eines Bremsschalters erhalten, das eingeschaltet ist, wenn sich die Bremsvorrichtung 450 des Fahrzeugs 100 in einem Betriebszustand befindet, und ausgeschaltet ist, wenn sich die Bremsvorrichtung 450 des Fahrzeugs 100 in einem nicht-Betriebszustand befindet. Wenn in diesem Fall der Bremsschalter eingeschaltet ist, kann die MCU 401 bestimmen, dass die zweite Bedingung erfüllt wird und sich also das Fahrzeug 100 in einem Bremszustand befindet.
Alternativ dazu kann die MCU 401 eine physikalische Größe zu der Bremskraft wie etwa den Bremsflüssigkeitsdruck der Bremsvorrichtung 450 erhalten. Wenn in diesem Fall der Bremsflüssigkeitsdruck gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, kann die MCU 401 bestimmen, dass die zweite Bedingung erfüllt wird und sich also das Fahrzeug 100 in einem Bremszustand befindet.
Das Flussdiagramm von 3 zeigt einen Modus der Fahrzeugverhaltenssteuerung, die eine Steuerung des Lenkstellglieds 304 basierend auf der Gierratendifferenz γD ist.
Bei der in dem Flussdiagramm von 3 gezeigten Fahrzeugverhaltenssteuerung berechnet die MCU 401 eine Rückkopplungsoperationsgröße FB für das Korrigieren des Korrekturzielwinkels σtg in Entsprechung zu dem Betätigungswinkel θ des Lenkrads 301 basierend auf der Gierratendifferenz γD.
Die Rückkopplungsoperationsgröße FB enthält eine proportionale Komponente P (mit anderen Worten eine proportionale Operationsgröße), die durch eine proportionale Operation berechnet wird, und eine integrale Komponente I (mit anderen Worten eine integrale Operationsgröße), die durch eine integrale Operation berechnet wird.
Die MCU 401 korrigiert den Ziellenkwinkel σtg in Entsprechung zu dem Betätigungswinkel θ des Lenkrads 301 mit der Rückkopplungsoperationsgröße FB, setzt ein durch die Korrektur erhaltenes Ergebnis als einen endgültigen Ziellenkwinkel σtgf und steuert das Lenkstellglied 304 derart, dass sich der tatsächliche Lenkwinkel σ dem Ziellenkwinkel σtgf annähert.
Durch die Korrektursteuerung des Ziellenkwinkels σtg basierend auf der Gierratendifferenz γD steuert die MCU 401 das Lenkstellglied 304 in der Richtung, in der die Gierrate γ des Fahrzeugs 100 aufgehoben wird, sodass sich die tatsächliche Gierrate γa der Zielgierrate γtg annähert (mit anderen Worten sodass sich die Gierratendifferenz γD an 0 annähert).
Im Folgenden werden die Schritte des Flussdiagramms von 3 im Detail beschrieben.
In dem Schritt S601 erhält die MCU 401 die gemäß dem Prozess des Flussdiagramms von 2 berechnete Gierratendifferenz γD.
In dem Schritt S602 berechnet die MCU 401 dann die proportionale Komponente P basierend auf einer proportionalen Operation, die die Betätigungsgröße des Lenkwinkels σ proportional zu der Größe der Gierratendifferenz γD ändert.
Die MCU 401 berechnet auch eine integrale Komponente I in den Schritten S603 bis S605, während sie eine proportionale Komponente P in dem Schritt S602 berechnet.
In dem Schritt S603 bestimmt die MCU 401, ob sich das Fahrzeug 100 in einem Bremszustand befindet, aus einem erfassten Wert der Längsbeschleunigung, einem Ein/Aus-Signal des Bremsschalters, einem Signal des Bremsflüssigkeitsdrucks usw.
Wenn die MCU 401 bestimmt, dass sich das Fahrzeug 100 in einem Bremszustand befindet, schreitet der Prozess zu Schritt S604 fort.
In dem Schritt S604 berechnet die MCU eine integrale Komponente I basierend auf einer integralen Operation, in welcher die Änderungsgeschwindigkeit der Betätigungsgröße des Lenkwinkel σ in Proportion zu der Gierratendifferenz γD gesetzt wird.
Wenn die MCU 401 bestimmt, dass sich das Fahrzeug 100 nicht in einem Bremszustand befindet, schreitet der Prozess zu Schritt S605 fort und setzt die MCU 401 die integrale Komponente I auf 0.
Wenn zum Beispiel das Bremsen auf einer µ-Split-Straßenoberfläche beendet wird, wird das durch das Bremsen in dem Fahrzeug 100 erzeugte Giermoment auf 0 gesetzt. Wenn also das Bremsen beendet wird, setzt die MCU 401 die integrale Komponente I auf 0 und stoppt die integrale Operation.
In dem Schritt S606 berechnet die MCU 401 eine Rückkopplungsoperationsgröße FB durch das Addieren der proportionalen Komponente P und der integralen Komponente I.
In dem Schritt S607 reduziert die MCU 401 dann allmählich die Rückkopplungsoperationsgröße FB, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V kleiner wird.
Zum Beispiel reduziert die MCU 401 einen Koeffizienten K für das allmähliche Reduzieren der Rückkopplungsoperationsgröße FB von 100%, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V von einer vorbestimmten Geschwindigkeit sinkt, sodass der Koeffizient K 0% erreicht, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V 0 km/h erreicht.
Die MCU 401 setzt das durch das Multiplizieren der in dem Schritt S606 berechneten Rückkopplungsoperationsgröße FB mit dem Koeffizienten K erhaltene Ergebnis als eine sich allmählich reduzierte Rückkopplungsoperationsgröße FBd.
In dem Schritt S608 addiert die MCU 401 dann die Rückkopplungsoperationsgröße FBb zu dem Ziellenkwinkel σtg in Entsprechung zu dem Betätigungswinkel θ des Lenkrads 301, um den endgültigen Ziellenkwinkel σtgf zu berechnen.
Die MCU 401 passt das zu dem Lenkstellglied 304 ausgegebene Steuersignal derart an, dass sich der durch den Lenkwinkelsensor 412 erfasste Lenkwinkel σ dem Ziellenkwinkel σtgf annähert.
Durch das Durchführen der vorstehend beschriebenen Fahrzeugverhaltenssteuerung, die eine Steuerung des Lenkwinkels σ basierend auf der Gierratendifferenz γD ist, kann die MCU 401 zum Beispiel verhindern, dass das Fahrzeug 100 aufgrund der Differenz zwischen der rechten Bremskraft und der linken Bremskraft auf einer µ-Split-Straßenoberfläche entgegen der Absicht des Fahrers schwenkt, und kann ein der Absicht des Fahrers entsprechendes Fahrzeugverhalten realisieren.
Und wenn das Fahrzeug 100 nach der Intervention für die Fahrzeugverhaltenssteuerung stoppt, kann die MCU 401 einen Lenkwinkel σ in Entsprechung zu dem Betätigungswinkel θ des Lenkrads 301 setzen. Dadurch kann eine Verschlechterung der Betriebsstabilität bei einem erneuten Starten des Fahrzeugs 100 verhindert werden und kann ein unangenehmes Gefühl für den Fahrer verhindert werden.
Wenn das Fahrzeug 100 stoppt, kann die MCU 401 die Antriebsgeschwindigkeit des Lenkstellglieds 304 (mit anderen Worten die Lenkgeschwindigkeit der vorderen Straßenräder 101 und 102) für das Wiederherstellen des Lenkwinkels σ in Entsprechung zu dem Betätigungswinkel θ des Lenkrads 301 im Vergleich zu der Antriebsgeschwindigkeit des Lenkstellglieds 304 während des Fahrens des Fahrzeugs 100 reduzieren.
Weil das Fahrgeräusch beim Stoppen des Fahrzeugs 100 geringer ist als während des Fahrzustands des Fahrzeugs 100 (mit anderen Worten als während des Fahrens des Fahrzeugs 100), wird das Betriebsgeräusch des Lenkstellglieds 304 einfacher zu dem Fahrer übertragen. Deshalb kann das Betriebsgeräusch des Lenkstellglieds 304, das beim Wiederherstellen des Lenkwinkels σ in Entsprechung zu dem Betätigungswinkel θ des Lenkrads 301 verursacht wird, ein unangenehmes Gefühl für den Fahrer verursachen.
Deshalb reduziert die MCU 401 beim Stoppen des Fahrzeugs 100 durch das Reduzieren der Antriebsgeschwindigkeit des Lenkstellglieds 304 für das Wiederherstellen des Lenkwinkels σ in Entsprechung zu dem Betätigungswinkel θ des Lenkrads 301 im Vergleich zu der Antriebsgeschwindigkeit des Lenkstellglieds 304 in einem fahrenden Zustand das Betriebsgeräusch des Lenkstellglieds 304, damit das Betriebsgeräusch des Lenkstellglieds 304 nicht zu dem Fahrer übertragen wird.
Wenn sich mit anderen Worten das Fahrzeug 100 in einem fahrenden Zustand befindet, erhöht die MCU 401 die Antriebsgeschwindigkeit des Lenkstellglieds 304 für das Wiederherstellen des Lenkwinkels σ in Entsprechung zu dem Betätigungswinkel θ des Lenkrads 301 im Vergleich zu der Antriebsgeschwindigkeit des Lenkstellglieds 304 beim Stoppen des Fahrzeugs 100.
Wenn sich also das Fahrzeug 100 in einem fahrenden Zustand befindet und das durch das Bremsen verursachte Gierverhalten zu innerhalb eines vorbestimmten Bereichs reduziert wird und wenn die MCU 401 die Fahrzeugverhaltenssteuerung beendet, kann die MCU 401 den Lenkwinkel σ in Entsprechung zu dem Betätigungswinkel θ des Lenkrads 301 unverzüglich wiederherstellen und die Lenkfähigkeit für den Fahrer sicherstellen.
Zum Beispiel kann die MCU 401 konfiguriert sein für das Steuern des Lenkstellglieds 304 basierend auf einem durch das Verarbeiten des Ziellenkwinkels σtgf mit einem Verzögerungselement der ersten Ordnung erhaltenen Ziellenkwinkel σtgf. In diesem Fall kann die MCU 401 durch das Ändern der Zeitkonstante des Verzögerungselements der ersten Ordnung die Antriebsgeschwindigkeit variieren.
Durch das Ändern der Verstärkung in dem Prozess zum Berechnen des zu dem Lenkstellglied 304 ausgegebenen Steuersignals basierend auf der Differenz zwischen dem Ziellenkwinkel σtgf und dem tatsächlichen Lenkwinkel σ kann die MCU 401 die Antriebsgeschwindigkeit variieren.
Die MCU 401 kann die Antriebsgeschwindigkeit für das Antreiben des Lenkstellglieds 304 in der Richtung, in der die Gierrate γ des Fahrzeugs 100 aufgehoben wird, basierend auf der durch das Bremsen verursachten Entschleunigung variieren.
Wenn die durch das Bremsen verursachte Entschleunigung groß ist, vergrößert sich das Giermoment des Fahrzeugs 100 steil. Wenn also die Antwort des Lenkwinkels σ verzögert wird, kann das Schwenken des Fahrzeugs 100 unter Umständen nicht ausreichend reduziert werden.
Deshalb erhöht die MCU 401 die Antriebsgeschwindigkeit des Lenkstellglieds 304 in der Richtung, in der die Gierrate γ des Fahrzeugs 100 aufgehoben wird, wenn die durch das Bremsen verursachte Entschleunigung größer wird.
Auf diese Weise kann auch dann, wenn ein plötzliches Bremsen durchgeführt wird, ein Schwenken des Fahrzeugs 100 entgegen der Absicht des Fahrers verhindert werden.
Die MCU 401 kann die Größe der Entschleunigung aus der durch den Beschleunigungssensor 408 erfassten Beschleunigung oder dem Bremsflüssigkeitsdruck (mit anderen Worten einer Bremsbetätigungsgröße) bestimmen.
Wenn also die durch den Beschleunigungssensor 408 erfasste Längsbeschleunigung eine negative Beschleunigung ist und der absolute Wert der Beschleunigung größer ist, kann die MCU 401 bestimmen, dass die Entschleunigung größer ist.
Außerdem kann die MCU 401 bestimmen, dass die Entschleunigung größer ist. wenn der Bremsflüssigkeitsdruck höher ist.
Zweites Beispiel
Für das oben beschriebene erste Beispiel wurde angenommen, dass die Steuerung durchgeführt wird, wenn ein Bremsen auf einer µ-Split-Straßenoberfläche durchgeführt wird. Wenn jedoch eine Antriebsvorrichtung 460 des Fahrzeugs 100 während des Startens und Beschleunigens des Fahrzeugs 100 eine Antriebskraft erzeugt, kann das Fahrzeug 100 aufgrund der Differenz zwischen der rechten Antriebskraft und der linken Antriebskraft schwenken.
Wenn also die Antriebsvorrichtung 460 des Fahrzeugs 100 eine Antriebskraft erzeugt, kann die MCU 401 eine Fahrzeugverhaltenssteuerung durchführen.
Die Antriebsvorrichtung 460 ist ein Verbrennungsmotor, ein Elektromotor oder Ähnliches.
Im Folgenden wird die beim Erzeugen einer Antriebskraft (mit anderen Worten beim Starten und Beschleunigen des Fahrzeugs 100) durchgeführte Fahrzeugverhaltenssteuerung als ein zweites Beispiel beschrieben.
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Modus eines Prozesses zum Erhalten einer Gierratendifferenz γd gemäß dem zweiten Beispiel zeigt.
Das Flussdiagramm von 4 unterscheidet sich von dem Flussdiagramm von 2 nur durch den Interventionsbestimmungsprozess in dem Schritt S554. Die Schritte S551 bis S553, S555 und S556 sind gleich den Schritten S501 bis S503, S505 und S506 in dem Flussdiagramm von 2.
Die MCU 401 führt den Prozess zum Setzen des Ziellenkwinkels σtgf basierend auf der Gierratendifferenz γD, die gemäß dem Flussdiagramm von 4 berechnet wird, gemäß dem in dem weiter oben beschriebenen Flussdiagramm von 3 gezeigten Prozess durch.
Deshalb wird im Folgenden nur der Interventionsbedingung-Bestimmungsprozess in Schritt S554 im Detail beschrieben.
In dem Schritt S554 bestimmt die MCU 401, ob alle die folgenden ersten bis vierten Bedingungen erfüllt werden.

Erste Bedingung: Gierratendifferenz γd ≥ vorbestimmter Wert
Zweite Bedingung: Antriebskraft-Erzeugungszustand
Dritte Bedingung: Fahrzeuggeschwindigkeit V ≥ vorbestimmte Geschwindigkeit
Vierte Bedingung: Lenkvorrichtung ist normal

Nur die zweite Bedingung der vier Bedingungen des Schritts S554 unterscheidet sich von den vier Bedingungen des Schritts S504 in dem Flussdiagramm von 2.
Während also in dem ersten Beispiel angenommen wird, dass die Fahrzeugverhaltenssteuerung bei einem Bremsen auf einer µ-Split-Straßenoberfläche durchgeführt wird, wird in dem zweiten Beispiel angenommen, dass die Fahrzeugverhaltenssteuerung bei einem Starten und Beschleunigen des Fahrzeugs 100 auf einer µ-Split-Straßenoberfläche durchgeführt wird. Wenn mit anderen Worten das Fahrzeug 100 startet und beschleunigt, führt die MCU 401 die Fahrzeugverhaltenssteuerung durch, um ein Schwenken des Fahrzeugs 100 aufgrund der Differenz zwischen der rechten Antriebskraft und der linken Antriebskraft zu verhindern.
Die MCU 401 kann den Antriebskrafterzeugungszustand der zweiten Bedingung erfassen, wenn die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs 100 gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist (vorbestimmter Wert > 0).
Alternativ dazu kann die MCU 401 den Antriebskraft-Erzeugungszustand der zweiten Bedingung erfassen, wenn die Betätigungsgröße oder -geschwindigkeit des durch den Fahrer betätigten Gaspedals gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist.
In einer weiteren Alternative kann die MCU 401 den Antriebskraft-Erzeugungszustand der zweiten Bedingung erfassen, wenn die Last der Antriebsvorrichtung 460 gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Wenn das Fahrzeug 100 auf einer µ-Split-Straßenoberfläche beschleunigt, kann das Fahrzeug 100 aufgrund der Differenz zwischen der rechten Antriebskraft und der linken Antriebskraft zu der Seite mit der kleineren Antriebskraft schwenken.
Wenn in diesem Fall gemäß dem zweiten Beispiel die Interventionsbedingungen erfüllt werden, führt die MCU 401 die Fahrzeugverhaltenssteuerung durch und steuert das Lenkstellglied 304 in der Richtung, in der die Gierrate des Fahrzeugs 100 aufgehoben wird, sodass sich die tatsächliche Gierrate γa der Zielgierrate γtg annähert.
Wenn also das Fahrzeug 100 auf einer µ-Split-Straßenoberfläche beschleunigt, kann ein Schwenken des Fahrzeugs 100 entgegen der Absicht des Fahrers verhindert werden und kann die Betriebsstabilität auf der µ-Split-Straßenoberfläche verbessert werden.
Die MCU 401 kann die Fahrzeugverhaltenssteuerung in einem Bremszustand oder einem Antriebskraft-Erzeugungszustand auf einer µ-Split-Straßenoberfläche durchführen.
Die jeweils für die oben beschriebenen Beispiele erläuterten individuellen technischen Konzepte können in geeigneter Weise kombiniert und verwendet werden, solange sich hieraus kein Konflikt ergibt.
Die vorliegende Erfindung wurde im Detail anhand von bevorzugten Beispielen beschrieben, wobei dem Fachmann jedoch deutlich sein sollte, dass verschiedene Modifikationen basierend auf den grundlegenden technischen Konzepten und Lehren der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können.
Zum Beispiel kann die Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung 300 als eine Lenkvorrichtung konfiguriert sein, die einen Backup-Mechanismus umfasst, in dem das Lenkrad 301 und die vorderen Stra-ßenräder 101 und 102 (mit anderen Worten die Lenkeinrichtung 305) mechanisch über eine Kupplung oder Ähnliches gekoppelt sind.
Außerdem sind das Reaktionskraft-Stellglied 302 und das Lenkstellglied 304 nicht auf Elektromotoren beschränkt. Die Lenkvorrichtung 300 kann Solenoide als Stellglieder umfassen.
Weiterhin ist das Lenkbetätigung-Eingabeglied nicht auf das Lenkrad 301 beschränkt. Die Lenkvorrichtung kann als das Lenkbetätigung-Eingabeglied zum Beispiel auch einen Joystick verwenden.
Außerdem sehen die Interventionsbedingungen (insbesondere die erste Bedingung) vor, dass die Gierratendifferenz γd gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist. Die MCU 401 kann diesen vorbestimmten Wert basierend auf dem Lastgewicht des Fahrzeugs, der Verschleißrate der Reifen, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Krümmung einer Kurve, den Fahrfähigkeiten des Fahrers usw. ändern.
LISTE DER BEZUGSZEICHEN

100: Fahrzeug
101, 102: vordere Straßenräder (gelenkte Straßenräder)
200: Lenksystem
300: Lenkvorrichtung (Steer-by-Wire)
301: Lenkrad (Lenkbetätigung-Eingabeglied)
303: Lenkglied
304: Lenkstellglied
305: Lenkeinrichtung
400: Steuervorrichtung
401: MCU (Steuereinheit)
407: Gierratensensor
411: Betätigungswinkelsensor
412: Lenkwinkelsensor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2005112285 A [0003]

Claims

Lenkvorrichtung-Steuervorrichtung, die in einem Fahrzeug mit einer Lenkvorrichtung montiert ist, die ein Lenkbetätigung-Eingabeglied und eine Lenkeinrichtung einschließlich eines Lenkstellglieds zum Hinzufügen einer Lenkkraft zu Straßenrädern des Fahrzeugs umfasst und derart konfiguriert ist, dass sie einen Lenkwinkel der Straßenräder unabhängig von einer Betätigungsgröße des Lenkbetätigung-Eingabeglieds steuern kann, wobei die Lenkvorrichtung-Steuervorrichtung umfasst: eine Steuereinheit, die ein Steuersignal zu dem Lenkstellglied basierend auf einer physikalischen Größe zu der Betätigungsgröße des Lenkbetätigung-Eingabeglieds ausgibt, wobei die Steuereinheit eine physikalische Größe zu einem Fahrzustand des Fahrzeugs erhält, eine physikalische Größe zu einer Zielgierrate basierend auf der physikalischen Größe zu dem Fahrzustand des Fahrzeugs und der Betätigungsgröße des Lenkbetätigung-Eingabeglieds erhält, eine tatsächliche Gierrate basierend auf der physikalischen Größe zu dem Fahrzustand des Fahrzeugs mit der Zielgierrate vergleicht und ein Steuersignal in einer Richtung, in der eine Gierrate des Fahrzeugs aufgehoben wird, zu dem Lenkstellglied ausgibt, sodass sich die tatsächliche Gierrate der Zielgierrate annähert.
Lenkvorrichtung-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei, wenn eine Differenz zwischen der tatsächlichen Gierrate und der Zielgierrate groß ist, die Steuereinheit das Steuersignal in der Richtung, in der die Gierrate des Fahrzeugs aufgehoben wird, zu dem Lenkstellglied ausgibt, sodass sich die tatsächliche Gierrate der Zielgierrate annähert.
Lenkvorrichtung-Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei, wenn die Differenz zwischen der tatsächlichen Gierrate und der Zielgierrate innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, die Steuereinheit ein Steuersignal für das Setzen des Lenkwinkels der Straßenräder auf einen Lenkwinkel in Entsprechung zu der Betätigungsgröße des Lenkbetätigung-Eingabeglieds zu dem Lenkstellglied ausgibt.
Lenkvorrichtung-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei, wenn eine an dem Fahrzeug angebrachte Bremsvorrichtung eine Bremskraft erzeugt, die Steuereinheit das Steuersignal in der Richtung, in der die Gierrate des Fahrzeugs aufgehoben wird, zu dem Lenkstellglied ausgibt, sodass sich die tatsächliche Gierrate der Zielgierrate annähert.
Lenkvorrichtung-Steuervorrichtung nach Anspruch 4, wobei, wenn das Fahrzeug stoppt, die Steuereinheit ein Steuersignal für das Setzen des Lenkwinkels der Straßenräder auf einen Lenkwinkel in Entsprechung zu der Betätigungsgröße des Lenkbetätigung-Eingabeglieds zu dem Lenkstellglied ausgibt.
Lenkvorrichtung-Steuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei, wenn das Fahrzeug stoppt, die Steuereinheit die Antriebsgeschwindigkeit des Lenkstellglieds für das Setzen des Lenkwinkels der Straßenräder auf den Lenkwinkel in Entsprechung zu der Betätigungsgröße des Lenkbetätigung-Eingabeglieds im Vergleich zu der Antriebsgeschwindigkeit während des Fahrens des Fahrzeugs reduziert.
Lenkvorrichtung-Steuervorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Steuereinheit die Antriebsgeschwindigkeit für das Antreiben des Lenkstellglieds in der Richtung, in der die Gierrate des Fahrzeugs aufgehoben wird, basierend auf einer Entschleunigung des Fahrzeugs variiert.
Lenkvorrichtung-Steuervorrichtung nach Anspruch 4, wobei, wenn das Bremsen durch die Bremsvorrichtung beendet wird, die Steuereinheit ein Steuersignal für das Setzen des Lenkwinkels der Straßenräder auf einen Lenkwinkel in Entsprechung zu der Betätigungsgröße des Lenkbetätigung-Eingabeglieds zu dem Lenkstellglied ausgibt.
Lenkvorrichtung-Steuervorrichtung nach Anspruch 8, wobei, wenn das Fahrzeug fährt, die Steuereinheit die Antriebsgeschwindigkeit des Lenkstellglieds für das Setzen des Lenkwinkels der Straßenräder auf den Lenkwinkel in Entsprechung zu der Betätigungsgröße des Lenkbetätigung-Eingabeglieds im Vergleich zu der Antriebsgeschwindigkeit während des Stoppens des Fahrzeugs erhöht.
Lenkvorrichtung-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei, wenn eine an dem Fahrzeug angebrachte Antriebsvorrichtung eine Antriebskraft erzeugt, die Steuereinheit das Steuersignal in der Richtung, in der die Gierrate des Fahrzeugs aufgehoben wird, zu dem Lenkstellglied ausgibt, sodass sich die tatsächliche Gierrate der Zielgierrate annähert.
Lenkvorrichtung-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei, wenn eine Anormalität in der Lenkeinrichtung auftritt und die Beschleunigung des Fahrzeugs gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist oder die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, die Steuereinheit das Ausgeben des Steuersignals für das Annähern der tatsächlichen Gierrate an die Zielgierrate zu dem Lenkstellglied ausgibt.
Lenkvorrichtung-Steuerverfahren zum Steuern einer in einem Fahrzeug montierten Lenkvorrichtung, die ein Lenkbetätigung-Eingabeglied und eine Lenkeinrichtung einschließlich eines Lenkstellglieds zum Hinzufügen einer Lenkkraft zu Straßenrädern des Fahrzeugs umfasst und derart konfiguriert ist, dass sie einen Lenkwinkel der Straßenräder unabhängig von einer Betätigungsgröße des Lenkbetätigung-Eingabeglieds steuern kann, wobei das Lenkvorrichtung-Steuerverfahren die folgenden Schritte umfasst: Erhalten einer physikalischen Größe zu einem Fahrzustand des Fahrzeugs, Erhalten einer physikalischen Größe zu einer Zielgierrate basierend auf der physikalischen Größe zu dem Fahrzustand des Fahrzeugs und der Betätigungsgröße des Lenkbetätigung-Eingabeglieds, Vergleichen einer tatsächlichen Gierrate basierend auf der physikalischen Größe zu dem Fahrzustand des Fahrzeugs mit der Zielgierrate, und Ausgeben eines Steuersignals in einer Richtung, in der eine Gierrate des Fahrzeugs aufgehoben wird, zu dem Lenkstellglied, sodass sich die tatsächliche Gierrate der Zielgierrate annähert.
Lenksystem, umfassend: eine Lenkvorrichtung, die in einem Fahrzeug montiert ist, ein Lenkbetätigung-Eingabeglied und eine Lenkeinrichtung einschließlich eines Lenkstellglieds zum Hinzufügen einer Lenkkraft zu Straßenrädern des Fahrzeugs umfasst und derart konfiguriert ist, dass sie einen Lenkwinkel der Straßenräder unabhängig von einer Betätigungsgröße des Lenkbetätigung-Eingabeglieds steuern kann, und eine Steuervorrichtung einschließlich einer Steuereinheit, die ein Steuersignal zu dem Lenkstellglied basierend auf einer physikalischen Größe zu der Betätigungsgröße des Lenkbetätigung-Eingabeglieds ausgibt, wobei die Steuereinheit eine physikalische Größe zu einem Fahrzustand des Fahrzeugs erhält, eine physikalische Größe zu einer Zielgierrate basierend auf der physikalischen Größe zu dem Fahrzustand des Fahrzeugs und der Betätigungsgröße des Lenkbetätigung-Eingabeglieds erhält, eine tatsächliche Gierrate basierend auf der physikalischen Größe zu dem Fahrzustand des Fahrzeugs mit der Zielgierrate vergleicht und ein Steuersignal in einer Richtung, in der eine Gierrate des Fahrzeugs aufgehoben wird, zu dem Lenkstellglied ausgibt, sodass sich die tatsächliche Gierrate der Zielgierrate annähert.