DE112017007308T5

DE112017007308T5 - Steuervorrichtung und Lenkvorrichtung

Info

Publication number: DE112017007308T5
Application number: DE112017007308.1T
Authority: DE
Inventors: Ken ISSHIKI; Eishi ISHIMARU
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2017-03-24
Filing date: 2017-05-02
Publication date: 2019-12-12
Also published as: JP2018161951A; CN110312655B; WO2018173302A1; US20190359250A1; CN110312655A; JP6279121B1; US11254353B2

Abstract

Eine Ausführungsform dieser Erfindung ermöglicht das Aufbringen eines Hilfsdrehmoments oder Reaktionsdrehmoments, das den Komfort des Fahrers erhöht. Eine ECU (600) umfasst einen Steuervariablenberechnungsabschnitt (611), der konfiguriert ist, eine Steuervariable zur Steuerung einer Größe des Hilfsdrehmoments oder Reaktionsdrehmoments, mit Verweis auf ein Lenkdrehmoment, das auf ein Lenkelement (410) aufgebracht wird, zu berechnen; und einen Steuervariablenkorrekturabschnitt (612), der konfiguriert ist, die Steuervariable, die durch den Steuervariablenberechnungsabschnitt berechnet wurde, mit Verweis auf eine Rollrate eines Fahrzeugkörpers, einen Lenkwinkel des Lenkelements, und eine Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkelements zu korrigieren.

Description

Technischer Bereich
Diese Erfindung bezieht sich auf (i) eine Steuervorrichtung zum Aufbringen eines Hilfsdrehmoments oder Reaktionsdrehmoments auf ein Lenkelement, und (ii) eine Lenkvorrichtung.
Stand der Technik
Steuervorrichtungen, die ein Hilfsdrehmoment oder ein Reaktionsdrehmoment auf ein Steuerelement aufbringen sind, bekannt. Ferner offenbart in Zusammenhang mit Steuervorrichtungen beispielsweise Patentliteratur 1 eine Technik zur Korrektur eines gewünschten Hilfsstroms einer Differenz zwischen einer gewünschten Lenkgeschwindigkeit und einer tatsächlichen Lenkgeschwindigkeit, und Patentliteratur 2 offenbart eine Technik, um eine Lenkbedingung eines Lenkrads auf Grundlage einer Richtung des Lenkdrehmoments und einer Drehrichtung eines Hilfsmotors sicherzustellen.
Quellenliste
[Patentliteratur]

[Patentliteratur 1] Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung, Tokukai, Nr. 2006-123827 (Veröffentlichungsdatum: 18. Mai 2006)
[Patentliteratur 2] Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung, Tokukai, Nr. 2013-212715 (Veröffentlichungsdatum: 17. Oktober 2013)

Kurzdarstellung der Erfindung
Technische Aufgabe
Bezüglich einer Steuervorrichtung zum Aufbringen eines Hilfsdrehmoments oder Reaktionsdrehmoments auf ein Lenkelement ist es vorzuziehen, auf das Lenkelement ein Hilfsdrehmoment oder Reaktionsdrehmoment aufzubringen, durch das der Komfort des Fahrers in dem Fahrzeug erhöht wird.
Ein Ziel einer Ausführungsform dieser Erfindung ist die Bereitstellung einer Steuervorrichtung zum Aufbringen eines Hilfsdrehmoments oder Reaktionsdrehmoments auf ein Lenkelement, das den Komfort eines Fahrers erhöht.
Lösung für das Problem
Um das obige Ziel zu erreichen, ist eine Ausführungsform dieser Erfindung auf eine Steuervorrichtung gerichtet, die ein Hilfsdrehmoment oder Reaktionsdrehmoment auf ein Lenkelement aufbringt, das durch einen Fahrer bedient wird, umfassend: einen Steuervariablenberechnungsabschnitt, konfiguriert zum Berechnen einer Steuervariable zur Steuerung einer Größe des Hilfsdrehmoments oder Reaktionsdrehmoments, mit Verweis auf ein Lenkdrehmoment, das auf das Lenkelement aufgebracht wird; und einen Steuervariablenkorrekturabschnitt, konfiguriert, die Steuervariable, die durch den Steuervariablenberechnungsabschnitt berechnet wurde, mit Verweis auf eine Rollrate eines Fahrzeugkörpers, einen Lenkwinkel des Lenkelements, und eine Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkelements zu korrigieren.
Ferner ist, um das obige Ziel zu erreichen, eine Ausführungsform dieser Erfindung auf eine Lenkvorrichtung gerichtet, die umfasst: ein Lenkelement, das durch einen Fahrer bedient wird; und einen Lenksteuerabschnitt, der konfiguriert ist, ein Hilfsdrehmoment oder Reaktionsdrehmoment auf das Lenkelement aufzubringen, wobei der Lenksteuerabschnitt umfasst: einen Steuervariablenberechnungsabschnitt, konfiguriert zum Berechnen einer Steuervariable zur Steuerung einer Größe des Hilfsdrehmoments oder Reaktionsdrehmoments, mit Verweis auf ein Lenkdrehmoment, das auf das Lenkelement aufgebracht wird; und einen Steuervariablenkorrekturabschnitt, konfiguriert, die Steuervariable, die durch den Steuervariablenberechnungsabschnitt berechnet wurde, mit Verweis auf eine Rollrate eines Fahrzeugkörpers, einen Lenkwinkel des Lenkelements, und eine Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkelements zu korrigieren.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Eine Ausführungsform dieser Erfindung ermöglicht das Aufbringen eines Hilfsdrehmoments oder Reaktionsdrehmoments, das den Komfort des Fahrers erhöht.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das schematisch eine Konfiguration eines Fahrzeugs nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung illustriert.
2 ist ein Blockdiagramm, das schematisch ein ECU nach Ausführungsform 1 dieser Erfindung illustriert.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Beispielkonfiguration eines Lenksteuerabschnitts nach Ausführungsform 1 dieser Erfindung illustriert.
4 ist ein Blockdiagramm, das eine Beispielkonfiguration eines Aufhängungssteuerabschnitts nach Ausführungsform 1 dieser Erfindung illustriert.
5 ist ein Blockdiagramm, das eine Beispielkonfiguration eines Drehlenkrollraten- und eines Beschleunigungs-/Verzögerungskippratenberechnungsabsc hnitts nach Ausführungsform 1 dieser Erfindung illustriert.

Beschreibung von Ausführungsformen
[Ausführungsform 1]
Die folgende Beschreibung bespricht die Ausführungsform 1 dieser Erfindung ausführlich.
(Konfiguration des Fahrzeugs 900)
1 ist ein Diagramm, das schematisch eine Konfiguration eines Fahrzeugs 900 nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung illustriert. Wie in 1 illustriert, umfasst 900 Aufhängungen 100, einen Fahrzeugkörper 200, Räder 300, Reifen 310, ein Lenkelement 410, ein Lenkwelle 420, einen Drehmomentsensor 430, einen Lenkwinkelsensor 440, a Drehmomentaufbringungsabschnitt 460, einen Zahnstangen-Ritzelmechanismus 470, eine Rackwelle 480, einen Motor 500, eine elektronische Steuereinheit (ECU) (Steuervorrichtung) 600, eine Stromerzeugungsvorrichtung 700 und eine Batterie 800.
Die Räder 300, an denen die Reifen 310 befestigt sind, sind an dem Fahrzeugkörper 200 durch die Aufhängung 100 aufgehängt. Da das Fahrzeug 900 ein vierrädriges Fahrzeug ist, sind vier aus einem Satz, der eine Aufhängung 100, ein Rad 300 und einen Reifen 310 umfasst, bereitgestellt.
Es ist zu beachten, dass jeweils ein linkes Vorderrad, ein rechtes Vorderrad, ein linkes Hinterrad und ein rechtes Hinterrad einen Reifen und ein Rad umfassen, die als ein Reifen 310A und ein Rad 300A, ein Reifen 310B und ein Rad 300B, ein Reifen 310C und ein Rad 300C, oder ein Reifen 310D und ein Rad 300D bezeichnet werden. Ähnlich werden jeweilige Konfigurationen, die mit dem linken Vorderrad, dem rechten Vorderrad, dem linken Hinterrad und dem rechten Hinterrad assoziiert sind, mit den Zeichen „A“, „B“, „C“ und „D“ bezeichnet.
Die Aufhängung 100 umfasst einen hydraulischen Stoßdämpfer, einen oberen Arm und einen unteren Arm. Ferner enthält der hydraulische Stoßdämpfer ein Magnetventil, das ein elektromagnetisches Ventil ist, um eine Dämpfungskraft anzupassen, die durch den hydraulischen Stoßdämpfer verursacht wird. Dies schränkt jedoch die Ausführungsform 1 in keiner Weise ein. Der hydraulische Stoßdämpfer kann ein elektromagnetisches Ventil, das sich von dem Magnetventil unterscheidet, als das elektromagnetische zum Einstellen einer Dämpfungskraft verwenden. Beispielsweise kann der hydraulische Stoßdämpfer konfiguriert sein, als elektromagnetisches Ventil ein elektromagnetisches Ventil zu enthalten, das elektromagnetische Flüssigkeit (magnetische Flüssigkeit) enthält.
Die Stromerzeugungsvorrichtung 700 ist an dem Motor 500 befestigt. Energie, die durch die Stromerzeugungsvorrichtung 700 erzeugt wird, wird in der Batterie 800 gespeichert
Das Lenkelement 410, das ein Fahrer bedient, ist mit einem Ende der Lenkwelle 420 verbunden, um in der Lage zu sein, ein Drehmoment zu übertragen. Inzwischen ist das andere Ende der Lenkwelle 420 mit dem Zahnstangen-Ritzelmechanismus 470 verbunden.
Der Zahnstangen-Ritzelmechanismus 470 ist ein Mechanismus zum Umwandeln der Drehung der Lenkwelle 420 um eine Achse der Lenkwelle 420 zum Verschieben der Rackwelle 480 entlang einer Richtung einer Achse der Rackwelle 480. Wenn die Rackwelle 480 entlang der Richtung der Achse der Rackwelle 480 verschoben wird, werden das Rad 300A und das Rad 300B über einen Zuganker und einen Spurhebel gedreht.
Der Drehmomentsensor 430 erkennt ein Lenkdrehmoment, das auf die Lenkwelle 420 aufgebracht wird, also ein Lenkdrehmoment, das auf das Lenkelement 410 aufgebracht wird und die ECU 600 mit einem Drehmomentsensorsignal versorgt, das ein Ergebnis dieser Erkennung anzeigt. Genauer erkennt der Drehmomentsensor 430 eine Verdrehung eines Drehstabs, der in der Lenkwelle 420 bereitgestellt ist, und gibt ein Ergebnis dieser Erkennung als das Drehmomentsensorsignal aus. Es ist zu beachten, dass der Drehmomentsensor 430 ein bekannter Sensor wie ein Hall-IC, ein MR-Element oder ein magnetostriktiver Drehmomentsensor sein kann.
Der Lenkwinkelsensor 440 erkennt einen Lenkwinkel des Lenkelements 410 und gibt ein Ergebnis dieser Erkennung an die ECU 600.
Der Drehmomentaufbringungsabschnitt 460 bringt auf die Lenkwelle 420 ein Hilfsdrehmoment oder ein Reaktionsdrehmoment nach einer Lenksteuervariable auf, die von der ECU 600 geliefert wird. Der Drehmomentaufbringungsabschnitt 460 umfasst einen Motor zum Erzeugen des Hilfsdrehmoments oder des Reaktionsdrehmoments nach der Lenksteuervariable, und einen Drehmomentübertragungsmechanismus zum Übertragen des Drehmoments, das durch den Motor erzeugt wird, auf die Lenkwelle 420.
Es ist zu beachten, dass bestimmte Beispiele der „Steuervariablen“ hierin einen aktuellen Wert, ein Lastverhältnis, eine Dämpfungsrate und ein Dämpfungsverhältnis umfassen.
Das Lenkelement 410, die Lenkwelle 420, der Drehmomentsensor 430, der Lenkwinkelsensor 440, der Drehmomentaufbringungsabschnitt 460, der Zahnstangen-Ritzelmechanismus 470, die Rackwelle 480 und die ECU 600 stellen eine Lenkvorrichtung nach Ausführungsform 1 dar.
Es ist zu beachten, dass der Ausdruck „verbunden... um in der Lage zu sein, Drehmoment zu übertragen“ in der obigen Beschreibung bedeutet, dass die beiden Elemente miteinander so verbunden sind, dass die Drehung des einen der beiden Elemente die Drehung des anderen der beiden Elemente verursacht. Beispielfälle einer solchen Verbindung umfassen mindestens einen Fall, in dem die beiden Elemente integral ausgebildet sind, einen Fall, in dem die beiden Elemente direkt oder indirekt an dem anderen der beiden Elemente befestigt sind, und einen Fall, in dem die beiden Elemente miteinander über ein gemeinsames Element oder dergleichen verbunden sind, um sie aneinander zu verriegeln.
Wenn auch die oben als Beispiele beschriebenen Steuervorrichtungen jeweils eine Lenkvorrichtung sind, in der Elemente von dem Lenkelement 410 zu der Rackwelle 480 immer mechanisch miteinander verbunden sind, beschränkt diese Konfiguration keineswegs die Ausführungsform 1. Die Lenkvorrichtung nach Ausführungsform 1 kann beispielsweise eine Lenkvorrichtung eines Steering-by-Wire-Systems sein. Die nachfolgend beschriebenen Angelegenheiten gelten für Steuervorrichtungen eines Steering-by-Wire-Systems.
Die ECU 600 führt die allgemeine Steuerung verschiedener elektronischer Vorrichtungen des Fahrzeugs 900 aus. Genauer steuert die ECU 600 eine Größe des Hilfsdrehmoments oder des Reaktionsdrehmoments, das auf die Lenkwelle 420 aufgebracht werden soll, durch Einstellen der Lenksteuervariable, die dem Drehmomentaufbringungsabschnitt 460 zugeführt werden soll.
Ferner liefert die ECU 600 eine Aufhängungssteuervariable an das Magnetventil, das in dem hydraulischen Stoßdämpfer in der Aufhängung 100 bereitgestellt ist, um die Öffnung/Schließung des Magnetventils zu steuern. Um diese Steuerung zu ermöglichen, ist eine elektrische Stromleitung bereitgestellt. Die elektrische Stromleitung wird verwendet, um eine Antriebskraft von der ECU 600 an das Magnetventil bereitzustellen.
Ferner umfasst das Fahrzeug 900 einen Radgeschwindigkeitssensor 320, der an jedem der Räder 300 bereitgestellt ist und eine Radgeschwindigkeit jedes Rads 300 erkennt, einen lateralen G-Sensor 330, der eine Beschleunigung in einer lateralen Richtung des Fahrzeugs 900 erkennt, einen Längs-G-Sensor 340, der eine Beschleunigung in einer Längsrichtung des Fahrzeugs 900 erkennt, einen Gierratensensor 350, der eine Gierrate des Fahrzeugs 900 erkennt, einen Motordrehmomentsensor 510, der ein Drehmoment erkennt, das durch den Motor 500 erzeugt wird, einen Motorgeschwindigkeitssensor 520, der die Anzahl der Umdrehungen des Motors 500 erkennt, und einen Bremsdrucksensor 530, der einen Druck erkennt der auf Bremsflüssigkeit aufgebracht wird, die in einer Bremsvorrichtung bereitgestellt wird. Ergebnisse der Erkennung durch die obigen verschiedenen Sensoren werden an die ECU 600 übermittelt.
Es ist zu beachten, dass, auch wenn diese nicht illustriert ist, das Fahrzeug 900 eine Bremsvorrichtung enthält, die durch ein Antiblockiersystem (ABS), ein Traktionssteuersystem (TCS) und einen Fahrzeugstabilitätsassistenten (VSA) gesteuert werden kann. Das Antiblockiersystem (ABS) verhindert, dass die Räder beim Bremsen blockieren. Das Traktionssteuersystem (TCS) verhindert ein Rutschen der Räder bei Beschleunigung des Fahrzeugs 900. Der Fahrzeugstabilitätsassistent (VSA) ist ein Steuersystem zum Stabilisieren des Fahrzeugverhaltens, wobei dieses System eine automatische Bremsfunktion aufweist, beispielsweise zur Steuerung des Giermoments beim Drehen und eine Bremsassistenzfunktion.
Die Systeme ABS, TCS und VSA vergleichen hier eine Radgeschwindigkeit, die einer geschätzten Fahrzeugkörpergeschwindigkeit entsprechend festgestellt wird, und eine Radgeschwindigkeit, die durch den Radgeschwindigkeitssensor 320 festgestellt wird, und bestimmen, dass das Fahrzeug 900 rutscht, wenn eine Differenz zwischen den jeweiligen Werten der beiden Radgeschwindigkeiten nicht unter einem vorgegebenen Wert liegt. Das ABS, TCS und VSA sind vorgesehen, das Verhalten des Fahrzeugs 900 durch Ausführen der besten Bremssteuerung und Traktionssteuerung einem Fahrzustands des Fahrzeugs 900 entsprechend durch den obigen Prozess auszuführen.
Ferner werden die Ergebnisse der Erkennung durch die verschiedenen obigen Sensoren an die ECU 600 und die Übertragung von Steuersignalen von der ECU 600 an jeden Abschnitt über ein Steuergerätebereichsnetzwerk (CAN) 370 ausgeführt.
(ECU 600)
Folgendes erklärt speziell die ECU 600 bezogen auf eine andere Zeichnung. 2 ist ein Diagramm, das schematisch die ECU 600 illustriert.
Wie in 2 illustriert, enthält die ECU 600 einen Lenksteuerabschnitt 610 und einen Aufhängungssteuerabschnitt 650.
der Lenksteuerabschnitt 610 bezieht sich auf die Ergebnisse der Erkennung durch die verschiedenen Sensoren in dem CAN 370, und bestimmt eine Höhe der Lenksteuervariable, die an den Drehmomentaufbringungsabschnitt 460 übermittelt werden soll.
Es ist zu beachten, dass hierin die Wörter „bezieht sich auf“ „verwendet“, „zieht in Betracht“, „ist abhängig von“ oder dergleichen bedeuten können.
Der Aufhängungssteuerabschnitt 650 bezieht sich auf die Ergebnisse der Erkennung durch die verschiedenen Sensoren in dem CAN 370 und bestimmt eine Höhe der Steuervariable, die an das Magnetventil geliefert werden soll, das in dem hydraulischen Stoßdämpfer der Aufhängung 100 bereitgestellt ist.
Ferner wird, wie in 2 illustriert, in der ECU 600 eine Rollrate die durch den Aufhängungssteuerabschnitt 650 berechnet wird, an den Lenksteuerabschnitt 610 übermittelt. Dann bezieht sich der Lenksteuerabschnitt 610 auf die Rollrate, um die Höhe der Lenksteuervariable zu bestimmen.
Es ist zu beachten, dass, wie später beschrieben, der Rollratenwert konfiguriert werden kann, um eine Rollrate als eine Verschiebung von einem Referenzwert „0“ auszudrücken, der ein Wert in einem Fall ist, in dem sich die Neigung des Fahrzeugs 900 für eine vorgegebene Zeit in Minuten nicht geändert hat.
Ferner enthält der Prozess der „Feststellung einer Höhe der Steuervariablen“ einen Fall, in dem die Höhe der Steuervariablen auf null gestellt ist, also einen Fall, in dem keine Steuervariable geliefert wird.
Alternativ ist es möglich, eine Konfiguration zu besitzen, in der der Lenksteuerabschnitt 610 und der Aufhängungssteuerungsabschnitt 650 jeweils durch getrennte ECUs umgesetzt sind. In diesem Fall kommunizieren der Lenksteuerabschnitt 610 und der Aufhängungssteuerabschnitt 650 miteinander durch Verwendung von Kommunikationsmitteln, sodass die Steuerung, die in der vorliegenden Spezifikation beschrieben wird, ausgeführt wird.
(Lenksteuerabschnitt)
Als nächstes bespricht Folgendes genauer den Lenksteuerabschnitt 610 bezogen auf 3. 3 ist ein Blockdiagramm, das eine Beispielkonfiguration des Lenksteuerabschnitts illustriert.
Wie in 3 illustriert, umfasst der Lenksteuerabschnitt 610 einen Steuervariablenberechnungsabschnitt 611, einen Steuervariablenkorrekturabschnitt 612, einen ω-Feedbackabschnitt 620, einen Zuwachsberechnungsabschnitt 630 und einen Multiplikationsabschnitt 640.
Der Steuervariablenberechnungsabschnitt 611 berechnet eine Steuervariable zum Steuern der Größe des Hilfsdrehmoments oder des Reaktionsdrehmoments, mit Verweis auf das Lenkdrehmoment, das von dem Drehmomentsensor 430 geliefert wurde. Die Steuervariable, die durch den Steuervariablenberechnungsabschnitt 611 berechnet wird, wird an den Drehmomentaufbringungsabschnitt 460 als Lenksteuervariable geliefert, nachdem die Steuervariable durch den Steuervariablenkorrekturabschnitt 612 korrigiert wird.
(ω-Feedbackabschnitt)
Der ω-Feedbackabschnitt 620 bestimmt einen Wert einer Korrektursteuervariable bezogen auf den Lenkwinkel, der von dem Lenkwinkelsensor 440 geliefert wurde, eine Fahrzeuggeschwindigkeit, die auf Grundlage der Radgeschwindigkeit bestimmt wurde, die durch den Radgeschwindigkeitssensor 320 erkannt wurde, und das Lenkdrehmoment, das von dem Drehmomentsensor 430 geliefert wird.
Der ω-Feedbackabschnitt 620 umfasst beispielsweise einen gewünschte Geschwindigkeitsberechnungsabschnitt 621 für den gewünschten Lenkwinkel, einen Geschwindigkeitsberechnungsabschnitt 622 für den tatsächlichen Lenkwinkel, einen Subtraktionsabschnitt 623 und einen Korrektursteuervariablenbestimmungsabschnitt 624, wie in 3 illustriert.
Der Geschwindigkeitsberechnungsabschnitt 621 des gewünschten Lenkwinkels berechnet eine gewünschte Lenkwinkelgeschwindigkeit, mit Verweis auf den Lenkwinkel, der von dem Lenkwinkelsensor 440 bereitgestellt wird, der Fahrzeuggeschwindigkeit, die auf Grundlage der Radgeschwindigkeit bestimmt wird, die durch den Radgeschwindigkeitssensor 320 erkannt wird, und dem Lenkdrehmoment, das von dem Drehmomentsensor 430 geliefert wird. Ein spezifisches Verfahren zur Berechnung der gewünschten Lenkwinkelgeschwindigkeit schränkt hier keineswegs Ausführungsform 1 ein. Der Berechnungsabschnitt 621 für die gewünschte Lenkwinkelgeschwindigkeit kann konfiguriert sein, um sich auf eine gewünschte Lenkwinkelgeschwindigkeitskarte und eine Drehmomentverhältniskarte zu beziehen, um die gewünschte Lenkwinkelgeschwindigkeit zu berechnen.
Der Berechnungsabschnitt 622 für die tatsächliche Lenkwinkelgeschwindigkeit gibt den tatsächlichen Lenkwinkel durch Berechnung einer Änderung des Lenkwinkels, der von dem Lenkwinkelsensor 440 geliefert wird, über die Zeit vor.
Der Subtraktionsabschnitt 623 subtrahiert den tatsächlichen Lenkwinkel, der durch den Berechnungsabschnitt 622 für die tatsächliche Lenkwinkelgeschwindigkeit berechnet wird, von der gewünschten Lenkwinkelgeschwindigkeit, die von dem Berechnungsabschnitt 621 für die gewünschte Lenkwinkelgeschwindigkeit, berechnet wird, und liefert eine Abweichung der Lenkwinkelseite an den Korrektursteuervariablenbestimmungsabschnitt 624, wobei diese Abweichung ein Ergebnis der obigen Subtraktion ist.
Der Korrektursteuervariablenbestimmungsabschnitt 624 bestimmt den Wert der Korrektursteuervariable nach der Abweichung der Lenkwinkelseite. Ein spezifisches Verfahren zum Bestimmen des Werts der Korrektursteuervariable schränkt keineswegs Ausführungsform 1 ein. Der Korrektursteuervariablenbestimmungsabschnitt 624 kann konfiguriert sein, um sich auf eine Lenkwinkelgeschwindigkeitabweichungskorrektursteuervari ablenkarte zu beziehen, um den Wert der Korrektursteuervariable zu berechnen.
(Zuwachsberechnungsabschnitt)
Der Zuwachsberechnungsabschnitt 630 berechnet einen Zuwachskoeffizienten, mit dem die Korrektursteuervariable, die durch den ω-Feedbackabschnitt 620 berechnet wurde, multipliziert wird, bezogen auf den Lenkwinkel, der von dem Lenkwinkelsensor 440 geliefert wird, und dem Rollratenwert, der von dem Aufhängungssteuerabschnitt 650 geliefert wird.
Der Zuwachsberechnungsabschnitt 630 umfasst beispielsweise einen Rücksteuerbestimmungsabschnitt 631, einen Drehlenkgeschwindigkeitsbestimmungsabschnitt 632, einen Rollratenbestimmungsabschnitt 633, einen logischen Verbindungsberechnungsabschnitt 634, einen bewegten Durchschnittsberechnungsabschnitt 635, und einen Zuwachsbestimmungsabschnitt 636, wie in 3 illustriert.
Der Rücksteuerbestimmungsabschnitt 631 bestimmt, ob sich das Lenkelement 410 in einem Rücksteuerzustand befindet, bezogen auf den Lenkwinkel, der von dem Lenkwinkelsensor 440 geliefert wurde und die Lenkwinkelgeschwindigkeit, die bezogen auf den Lenkwinkel berechnet wurde. In einem Fall, in dem sich das Lenkelement 410 in dem Rücksteuerzustand befindet, gibt der Rücksteuerbestimmungsabschnitt 631 „1“ als ein Bestimmungsergebnis aus; andernfalls gibt er „0“ als ein Bestimmungsergebnis aus. Es ist zu beachten, dass das Fahrzeug 900 konfiguriert sein kann, einen Lenkwinkelgeschwindigkeitssensor zu enthalten und dann der Rücksteuerbestimmungsabschnitt 631 konfiguriert sein kann, zu bestimmen, ob das Lenkelement 410 sich in dem Rücksteuerzustand befindet, bezogen auf den Lenkwinkel, der von dem Lenkwinkelsensor 440 geliefert wird, und die Lenkwinkelgeschwindigkeit, die von dem Lenkwinkelgeschwindigkeitssensor geliefert wird.
Es ist zu beachten, dass ein Prozess der Bestimmung des Rücksteuerzustands durch den Rücksteuerbestimmungsabschnitt 631 nicht auf das obige Beispiel beschränkt ist. Der Rücksteuerbestimmungsabschnitt 631 kann konfiguriert sein, zu bestimmen, ob das Lenkelement 410 sich in dem Rücksteuerzustand befindet, bezogen auf das Drehmomentsensorsignal, das ein Ergebnis der Erkennung durch den Drehmomentsensor 430 anzeigt, und eine Drehrichtung des Motors, die in dem Drehmomentaufbringungsabschnitt 460 bereitgestellt ist. In dieser Konfiguration kann beispielsweise der Rücksteuerbestimmungsabschnitt 631 konfiguriert sein, zu bestimmen, dass das Lenkelement 410 sich in dem Rücksteuerzustand befindet, wenn sich ein Vorzeichen des Drehmomentsensorsignals und ein Vorzeichen der Drehrichtung des Motors voneinander unterscheiden.
Das Vorzeichen des Drehmomentsensorsignals kann hier beispielsweise so angeordnet sein, dass das Vorzeichen positiv ist, wenn der Drehstab im Uhrzeigersinn gedreht wird, während das Vorzeichen negativ ist, wenn der Drehstab gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird. Das Vorzeichen der Drehrichtung des Motors kann so angeordnet sein, dass das Vorzeichen positiv ist, wenn die Drehung des Motors in der Drehrichtung eine Drehung des Drehstabs im Uhrzeigersinn eliminieren kann, während das Vorzeichen negative ist, wenn die Drehung des Motors in der Drehrichtung die Drehung des Drehstabs in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn eliminieren kann.
Der Drehlenkgeschwindigkeitsbestimmungsabschnitt 632 bestimmt, ob die bezogen auf den Lenkwinkel, der von dem Lenkwinkelsensor 440 geliefert wurde, berechnete Lenkwinkelgeschwindigkeit oder ein absoluter Wert davon nicht weniger als ein erster vorgegebener Wert ist. In einem Fall, in dem die Lenkwinkelgeschwindigkeit oder der absolute davon nicht weniger als der erste vorgegebene Wert ist, gibt der Drehlenkgeschwindigkeitsbestimmungsabschnitt 632 „1“ als Bestimmungsergebnis aus; andernfalls gibt er „0“ als Bestimmungsergebnis aus.
Der Rollratenbestimmungsabschnitt 633 bestimmt, ob der Rollratenwert, der von dem Aufhängungssteuerabschnitt 650 geliefert wird, oder ein absoluter Wert davon, weniger als ein zweiter vorgegebener Wert ist. In einem Fall, in dem der Rollratenwert oder der absolute davon nicht weniger als der zweite vorgegebene Wert ist, gibt der Rollratenbestimmungsabschnitt 633 „1“ als Bestimmungsergebnis aus; andernfalls gibt er „0“ als Bestimmungsergebnis aus.
Der logische Verbindungsberechnungsabschnitt 634 führt eine logische Verbindung der Bestimmungsergebnisse von dem Rücksteuerbestimmungsabschnitt 631, dem Drehlenkgeschwindigkeitsbestimmungsabschnitt 632 und dem Rollratenbestimmungsabschnitt 633 aus und gibt ein Ergebnis der logischen Verbindung aus. In anderen Worten der logische Verbindungsberechnungsabschnitt 634 gibt „1“ aus, wenn alle Bestimmungsergebnisse, die von dem Rücksteuerbestimmungsabschnitt 631, dem Drehlenkgeschwindigkeitsbestimmungsabschnitt 632 und dem Rollratenbestimmungsabschnitt 633 ausgegeben werden, „1“ sind, und gibt andernfalls „0“ aus.
Der bewegte Durchschnittsberechnungsabschnitt 635 berechnet einen bewegten Durchschnitt der obigen Ausgabe aus dem logischen Verbindungsberechnungsabschnitt 634, und gibt ein Ergebnis dieser Berechnung aus. Es ist zu beachten, dass der bewegte Durchschnittsberechnungsabschnitt 635 ein Lowpassfilter sein kann.
Der Zuwachsbestimmungsabschnitt 636 bestimmt den Zuwachskoeffizienten nach einem Ausgabeergebnis des bewegten Durchschnittsberechnungsabschnitts 635, und liefert den so bestimmten Zuwachskoeffizienten, an den Multiplikationsabschnitt 640. Genauer bestimmt der Zuwachsbestimmungsabschnitt 636, wenn ein Wert, der als Ergebnis der Berechnung des bewegten Durchschnitts durch den bewegten Durchschnittsberechnungsabschnitt 635 erhalten wurde, größer als 0 ist, einen Zuwachskoeffizienten von mehr als 1. Weiter stellt der Zuwachsbestimmungsabschnitt 636 stellt einen größeren Zuwachskoeffizienten ein, wenn der Wert, der aufgrund der bewegten Durchschnittsberechnung durch den bewegten Durchschnittsberechnungsabschnitt 635 erhalten wird, größer ist. In anderen Worten, der Zuwachsbestimmungsabschnitt stellt den Zuwachskoeffizient so ein, dass bei Erhöhung des Werts, der als Ergebnis der bewegten Durchschnittsberechnung von dem bewegten Durchschnittsberechnungsabschnitt 635 erhalten wird, eine Reaktionskraft, die auf das Lenkelement 410 aufgebracht wird, ansteigt.
Der Multiplikationsabschnitt 640 multipliziert die Korrektursteuervariable, die durch den Korrektursteuervariablenbestimmungsabschnitt 624 bestimmt wird, mit dem Zuwachskoeffizienten, der durch den Zuwachsbestimmungsabschnitt 636 bestimmt wird, und liefert an den Steuervariablenkorrekturabschnitt 612 eine erhaltene Korrektursteuervariable, die durch die obige Multiplikation erhalten wurde.
Der Steuervariablenkorrekturabschnitt 612 erzeugt eine Lenksteuervariable durch Hinzufügen der erhaltenen Korrektursteuervariable, die von dem Multiplikationsabschnitt 640 geliefert wird, zu der Steuervariable, die durch den Steuervariablenberechnungsabschnitt 611 berechnet wird. In anderen Worten, der Steuervariablenkorrekturabschnitt 612 korrigiert die Steuervariable, die durch den Steuervariablenberechnungsabschnitt 611 berechnet wird, bezogen auf die Rollrate des Fahrzeugkörpers 200, den Lenkwinkel des Lenkelements 410 und die Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkelements 410.
So korrigiert der Steuervariablenkorrekturabschnitt 612 die Steuervariable, die durch den Steuervariablenberechnungsabschnitt 611 berechnet wird, mit Verweis auf die Rollrate des Fahrzeugkörpers 200, den Lenkwinkel des Lenkelements 410 und die Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkelements 410. Dies ermöglicht die Anwendung eines Hilfsdrehmoments oder Reaktionsdrehmoments auf das Lenkelement 410, was die Fahrt für den Fahrer komfortabler macht.
Ferner korrigiert in der obigen Konfiguration der Steuervariablenkorrekturabschnitt 612 die Steuervariable, wenn (i) sich das Lenkelement 410 in dem Rücksteuerzustand befindet, (ii) die Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkelements 410 oder der absolute Wert davon nicht unter dem ersten vorgegebenen Wert liegt, und (iii) der Rollratenwert, der von dem Aufhängungssteuerabschnitt 650 geliefert wird, oder der absolute Wert davon unter dem zweiten vorgegebenen Wert liegt.
Die Erfinder haben erkannt, dass, wenn (i) sich das Lenkelement in dem Rücksteuerzustand befindet, (ii) die Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkelements oder der absolute Wert davon nicht weniger ist als der erste vorgegebene Wert, und (iii) der Rollratenwert oder der absolute Wert davon weniger als der zweite vorgegebener Wert ist, ein Phänomen des „Drehmomentverlusts“ aufzutreten neigt.
Hier beschreibt das Folgende einen spezifischen Prozess, in dem der „Drehmomentverlust“ auftritt. Erst kommt es, wenn ein Fahrer ein Lenkrad dreht, zu einem Rollen des Fahrzeugs 900. Das Auftreten des Rollens führt zu einer Kontraktion des hydraulischen Stoßdämpfers, der in der Aufhängung 100 bereitgestellt ist. Dann ändert sich eine Positionsbeziehung zwischen dem Zuganker und dem unteren Arm. Dies führt wiederum zu einer Änderung des Vorspurwinkels. Ferner veranlasst dies, dass die Rackwelle 480 zu dem hydraulischen Stoßdämpfer gezogen wird, der kontrahiert wurde. Wenn ein Fahrer das Lenkelement 410 in den obigen Zustand zurückstellt, ist ein Reaktionsdrehmoment, das erzeugt wird, in einer Konfiguration ohne Zuwachsberechnungsabschnitt 630 nur ein Reaktionsdrehmoment, das kleiner ist als die Erwartung des Fahrers. Dies kann zu dem Phänomen des „Drehmomentverlusts“ führen.
In der obigen Konfiguration mit dem Zuwachsberechnungsabschnitt 630 kann das Phänomen des „Drehmomentverlusts“ angemessen verhindert werden. Dementsprechend ist es möglich, ein Hilfsdrehmoment oder Reaktionsdrehmoment auf das Lenkelement aufzubringen, was die Fahrt für den Fahrer komfortabler macht.
Weiter korrigiert in der obigen Konfiguration der Steuervariablenkorrekturabschnitt 612 die Steuervariable, sodass die Reaktionskraft, die auf das Lenkelement 410 aufgebracht wird, im Vergleich zu anderen Fällen ansteigt, wenn (i) sich das Lenkelement 410 in dem Rücksteuerzustand befindet, (ii) die Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkelements 410 oder der absolute Wert davon nicht unter dem ersten vorgegebenen Wert liegt, und (iii) der Rollratenwert, der von dem Aufhängungssteuerabschnitt 650 geliefert wird, oder der absolute Wert davon unter dem zweiten vorgegebenen Wert liegt.
Daher kann in der obigen Konfiguration das Phänomen des „Drehmomentverlusts“ besser verhindert werden. Dementsprechend ist es möglich, ein Hilfsdrehmoment oder Reaktionsdrehmoment auf das Lenkelement aufzugringen, was die Fahrt für den Fahrer komfortabler macht.
(Aufhängungssteuerabschnitt)
Als nächstes bespricht Folgendes einen Aufhängungssteuerabschnitt bezogen auf 4. 4 ist ein Blockdiagramm, das eine Beispielkonfiguration des Aufhängungssteuerabschnitts 650 illustriert.
Der Aufhängungssteuerabschnitt 650 umfasst einen CAN-Eingabeabschnitt 660, einen Fahrzeugzustandsvorhersageabschnitt 670, einen Fahrstabilitäts-/Fahrkomfortsteuerabschnitt 680, und einen Steuervariablenauswahlabschnitt 690, wie in 3 illustriert.
Der CAN-Eingabeabschnitt 660 erhält verschiedene Signale über den CAN 370. Wie in 3 illustriert, erhält der CAN-Eingabeabschnitt 660 die folgenden Signale (die Sensoren in Klammern sind die Signalquellen).

- Radgeschwindigkeiten der vier Räder (Radgeschwindigkeitssensoren 320A bis 320D)
- Gierrate (Gierratensensor 350)
- Längs-G (Längs-G-Sensor 340)
- Lateraler G (lateraler G-Sensor 330)
- Bremsdruck (Bremsdrucksensor 530)
- Motordrehmoment (Motordrehmomentsensor 510)
- Anzahl der Motorumdrehungen (Motorgeschwindigkeitssensor 520)
- Lenkwinkel (Lenkwinkelsensor 440)

Der Fahrzeugzustandsvorhersageabschnitt 670 sagt den Zustand des Fahrzeugs 900 bezogen auf die verschiedenen Signale vorher, die durch den CAN-Eingabeabschnitt 660 erhalten werden. Der Fahrzeugzustandsvorhersageabschnitt 670 gibt als Ergebnisse der obigen Vorhersage gefederte Geschwindigkeiten der vier Räder, Hubgeschwindigkeiten der vier Räder, eine Kipprate, eine Rollrate, eine Rollrate bei Drehlenkung und eine Kipprate bei Beschleunigung/Verzögerung an.
Der Fahrzeugzustandsvorhersageabschnitt 670 umfasst einen Beschleunigungs-/Verzögerungs- und Drehlenkungskorrekturvariablenberechnungsabschnitt 671, einen Drehlenkrollraten- und Beschleunigungs-Verzögerungskippratenberechnungsabsch nitt 673, und einen Einzelradmodellanwendungsabschnitt 674 mit Verwendung der Zustandsvorhersage, wie in 4 illustriert.
Der Beschleunigungs-/Verzögerungs- und Drehlenkungskorrekturvariablenberechnungsabschnitt 671 berechnet bezogen auf die Gierrate den Längs-G-Wert, die Radgeschwindigkeiten der vier Räder, den Bremsdruck, das Motordrehmoment, und die Drehzahl des Motors, eine Geschwindigkeit in einer Längsrichtung des Fahrzeugkörper, ein Verhältnis der inneren Raddifferenz (Differenz zwischen Spuren, denen die vorderen und hinteren inneren Räder beim Drehen folgen) und eine äußere Raddifferenz (Differenz zwischen Spuren, denen die vorderen und hinteren äußeren Räder beim Drehen folgen), und einen Anpassungszuwachs, und liefert Ergebnisse der obigen Berechnung an den Einzelradmodellanwendungsabschnitt 674 mit Verwendung der Zustandsvorhersage.
Der Drehlenkrollraten- und Beschleunigungs-/Verzögerungskippratenberechnungsabsc hnitt 673 berechnet die Rollrate bei Drehlenkung und die Kipprate bei Beschleunigung/Verzögerung, bezogen auf den Längs-G-Wert und den lateralen G-Wert. Ergebnisse dieser Berechnung werden an den Einzelradmodellanwendungsabschnitt 674 mit Verwendung der Zustandsvorhersage geliefert.
Ferner liefert der Drehlenkrollraten- und Beschleunigungs-/Verzögerungskippratenberechnungsabsc hnitt 673 liefert als Rollratenwert die Rollrate in der Drehlenkung, die so berechnet wurde, an den Lenksteuerabschnitt 610. Der Drehlenkrollraten- und Beschleunigungs-/Verzögerungskippratenberechnungsabsc hnitt 673 kann konfiguriert sein, sich ferner auf die Aufhängungssteuervariable zu beziehen, die von dem Steuervariablenauswahlabschnitt 690 ausgegeben wurde. Die Details des Drehlenkrollraten- und Beschleunigungs-/Verzögerungskippratenberechnungsabsc hnitts 673 werden später bezogen auf eine andere Zeichnung beschrieben.
Wie oben beschrieben, liefert wer Drehlenkrollraten- und Beschleunigungs-/Verzögerungskippratenberechnungsabsc hnitt 673 an den Lenksteuerabschnitt 610 die Rollrate bei Drehlenkung als den Rollratenwert, wobei diese Rollrate bezogen auf den Längs-G-Wert und den lateralen G-Wert berechnet wurde. Dann korrigiert der Lenksteuerabschnitt 610 die Steuervariable zum Steuern der Größe des Hilfsdrehmoments oder des Reaktionsdrehmoments bezogen auf die Rollrate. Dies erlaubt dem Lenksteuerabschnitt 610 eine bessere Korrektur der Größe des Hilfsdrehmoments oder des Reaktionsdrehmoments.
Ferner kann, wenn der Drehlenkrollraten- und Beschleunigungs-/Verzögerungskippratenberechnungsabsc hnitt 673 konfiguriert ist, sich ferner auf die Aufhängungssteuervariable zu beziehen, die von dem Steuervariablenauswahlabschnitt 690 wie oben beschrieben ausgegeben wurde, der Lenksteuerabschnitt 610 die Größe der Größe des Hilfsdrehmoments oder des Reaktionsdrehmoments besser korrigieren.
Der Einzelradmodellanwendungsabschnitt 674 mit Verwendung der Zustandsvorhersage wendet auf jedes Rad ein Einzelradmodell mit Verwendung der Zustandsvorhersage an und berechnet die gefederten Geschwindigkeiten der vier Räder, die Hubgeschwindigkeiten der vier Räder, die Kipprate und die Rollrate bezogen auf die Ergebnisse der Berechnung durch den Beschleunigungs-/Verzögerungs- und Drehlenkungskorrekturvariablenberechnungsabschnitt 671. Ergebnisse dieser Berechnung werden an den Fahrstabilitäts-/Fahrkomfortsteuerabschnitt 680 geliefert.
Der Fahrstabilitäts-/Fahrkomfortsteuerabschnitt 680 umfasst einen Skyhook-Steuerabschnitt 681, einen Rollrichtungssteuerabschnitt 682, einen Kipprichtungssteuerabschnitt 683, und einen nicht gefederten Steuerabschnitt 684.
Der Skyhook-Steuerabschnitt 681 unterdrückt das Wackeln des Fahrzeugs, wenn das Fahrzeug über eine unebene Straßenoberfläche fährt, und führt die Fahrkomfortsteuerung (Dämpfungssteuerung) aus, um den Fahrkomfort zu erhöhen. Der Skyhook-Steuerabschnitt 681 bestimmt eine gewünschte Skyhook-Steuervariable bezogen auf, beispielsweise, die gefederten Geschwindigkeiten der vier Räder, die Hubgeschwindigkeiten der vier Räder, die Kipprate und die Rollrate, und liefert ein Ergebnis dieser Bestimmung an den Steuervariablenauswahlabschnitt 690.
Genauer stellt beispielsweise der Skyhook-Steuerabschnitt 681 einen Dämpfungskraftbasiswert auf Grundlage der gefederten Geschwindigkeiten bezogen auf eine gefederte-Dämpfungskraftkarte ein. Ferner berechnet der Skyhook-Steuerabschnitt 681 eine gewünschte Skyhook-Dämpfungskraft durch Multiplikation des Dämpfungskraft-Basiswerts, der so eingestellt ist, mit einem Skyhook-Zuwachs. Dann bestimmt der Skyhook-Steuerabschnitt 681 die gewünschte Skyhook-Steuervariable auf Grundlage der gewünschten Skyhook-Dämpfungskraft und der Hubgeschwindigkeiten.
Der Rollrichtungssteuerabschnitt 682 führt die Rollrichtungssteuerung mit Verweis auf die Rollrate bei der Drehlenkung und den Lenkwinkel aus, und bestimmt eine zum Lenkwinkel proportionale gewünschte Steuervariable, die eine gewünschte Steuervariable dem Lenkwinkel entsprechend ist, eine zur Lenkwinkelgeschwindigkeit proportionale gewünschte Steuervariable, die eine gewünschte Steuervariable der Lenkwinkelgeschwindigkeit entsprechend ist, und eine zur Rollrate proportionale gewünschte Steuervariable, die eine gewünschte Steuervariable der Rollrate entsprechend ist. Dann liefert der Rollrichtungssteuerabschnitt 682 Ergebnisse der obigen Bestimmung an den Steuervariablenauswahlabschnitt 690.
Alternativ kann der Rollrichtungssteuerabschnitt 682 konfiguriert sein, verschiedene gewünschte Steuervariable, die oben beschrieben sind, mit Verweis auf ein Lenkdrehmomentsignal zu berechnen, das das Lenkdrehmoment anzeigt. Es ist auch möglich, eine Konfiguration zu haben, in der der Aufhängungssteuerungsabschnitt 610 das Lenkdrehmomentsignal an den Aufhängungssteuerungsabschnitt 650 liefert und sich der Lenksteuerabschnitt 610 auf das Lenkdrehmomentsignal bezieht. Es ist zu beachten, dass es auch möglich ist, ein phasenkompensiertes Lenkdrehmomentsignal als Drehmomentsignal zu verwenden. Es kann angenommen werden, das diese Konfiguration den Fahrkomfort erhöht.
Da der Rollrichtungssteuerabschnitt 682 die Rollrichtungssteuerung bezogen auf die Rollrate bei Drehlenkung ausführt, wobei die Rollrate durch die Drehlenkrollraten- und Beschleunigungs-/Verzögerungskippratenberechnungsabschnitt 673 wie oben beschrieben berechnet wurde, ist es möglich, eine geeignete Ausrichtungssteuerung auszuführen. Ferner wird die Rollrate bei Drehlenkung, die durch den Drehlenkrollraten- und Beschleunigungs-/ Verzögerungskippratenberechnungsabschnitt 673 berechnet wird, nicht nur zur Rollrichtungssteuerung durch den Rollrichtungssteuerabschnitt 682 berechnet, sondern auch zur Korrektur der Größe des Hilfsdrehmoments oder des Reaktionsdrehmoments durch den Lenksteuerabschnitt 610 wie oben beschrieben. Dies ermöglicht das Ausführen einer geeigneten Ausrichtungssteuerung und das Bereitstellen eines Gefühls von komfortabler Lenkung bei Unterdrückung einer Erhöhung der Anzahl der enthaltenen Elemente.
Der Kipprichtungssteuerabschnitt 683 führt die Kippsteuerung bezogen auf die Kipprate in der Beschleunigung/Verzögerung aus, bestimmt eine gewünschte Kippsteuervariable und liefert dann ein Ergebnis dieser Bestimmung an den Steuervariablenauswahlabschnitt 690.
Der nicht gefederte Steuerabschnitt 684 führt die Dämpfungssteuerung unter einer Feder des Fahrzeugs 900 bezogen auf die Radgeschwindigkeiten der vier Räder aus und bestimmt eine gewünschte nicht gefederte Dämpfungssteuervariable. Ein Ergebnis dieser Bestimmung wird an den Steuervariablenauswahlabschnitt 690 geliefert.
Der Steuervariablenauswahlabschnitt 690 gibt als Aufhängungssteuervariable eine gewünschte Steuervariable aus, deren Wert der größte aus der gewünschten Skyhook-Steuervariable, einer zum Lenkwinkel proportionalen gewünschten Steuervariable, der zur Lenkwinkelgeschwindigkeit proportionalen gewünschten Steuervariable, der zur Rollrate proportionalen gewünschten Steuervariable, der gewünschten Kippsteuervariable und der gewünschten nicht gefederten Dämpfungssteuervariablen ist.
(Berechnungsabschnitt für Drehlenkrollrate und Beschleunigungs-/Verzögerungskipprate)
Als nächstes beschreibt das Folgende speziell die Drehlenkrollraten- und Beschleunigungs-/Verzögerungskippratenberechnungsabsc hnitts 673 bezogen auf eine andere Zeichnung.
5 ist ein Blockdiagramm, das eine Beispielkonfiguration des Drehlenkrollraten- und eines Beschleunigungs-/Verzögerungskippratenberechnungsabsc hnitts 673 illustriert. Der Drehlenkrollraten- und Beschleunigungs-/ Verzögerungskippratenberechnungsabsc hnitt 673 umfasst Subtraktionsabschnitte 731 und 732, einen Dämpfungskraftberechnungsabschnitt 733, einen Modellanwendungsabschnitt 740 und die Verstärkerabschnitte 751 bis 754, wie in 5 illustriert.
Ferner umfasst der Modellanwendungsabschnitt 740 die Verstärkerabschnitt 741, 744 und 745, einen Additionsabschnitt 742 und einen Verzögerungsabschnitt 743.
Der Subtraktionsabschnitt 731 subtrahiert von einem Signal, das den Längs-G-Wert abgibt, ein Ausgabesignal von dem Verstärkerabschnitt 753 und gibt ein Ergebnis dieser Subtraktion an den Verstärkerabschnitt 741 aus.
Der Subtraktionsabschnitt 732 subtrahiert von einem Signal, das den lateralen G-Wert abgibt, ein Ausgabesignal von dem Verstärkerabschnitt 754 und gibt ein Ergebnis dieser Subtraktion an den Verstärkerabschnitt 741 aus.
Der Dämpfungskraftberechnungsabschnitt 733 berechnet eine Dämpfungskraft jedes Rads bezogen auf die Aufhängungssteuervariable und eine Ausgabe des Verstärkerabschnitts 751. Hier entspricht die Ausgabe des Verstärkerabschnitts 751 einem geschätzten Wert für eine Hubgeschwindigkeit (Dämpfergeschwindigkeit) des hydraulischen Stoßdämpfers, der in der Aufhängung 100 bereitgestellt ist. Ferner wird die Dämpfungskraft jedes Rads durch den Dämpfungskraftberechnungsabschnitt 733 bezogen auf eine Dämpfungskraftkarte berechnet.
Der Modellanwendungsabschnitt 740 berechnet die Kipprate in der Beschleunigung/Verzögerung, durch Anwendung eines Kippverhaltensmodells auf den Längs-G-Wert nach der Subtraktion, wobei der Längs-G-Wert ist von dem Subtraktionsabschnitt 731 ausgegeben wird, und der Dämpfungskraft jedes Rads, wobei die Dämpfungskraft von dem Dämpfungskraftberechnungsabschnitt 733 ausgegeben wird.
Der Modellanwendungsabschnitt 740 berechnet die Rollrate der Drehlenkung durch Anwendung eines Rollverhaltensmodells auf den lateralen G-Wert nach der Subtraktion, wobei der lateralen G-Wert von dem Subtraktionsabschnitt 732 ausgegeben wird, und der Dämpfungskraft jedes Rads, wobei die Dämpfungskraft von dem Dämpfungskraftberechnungsabschnitt 733 ausgegeben wird.
Die Kipprate der Beschleunigung/Verzögerung und die Rollrate der Drehlenkung werden durch den Modellanwendungsabschnitt 740 berechnet, indem die jeweiligen Verstärkerraten in den Verstärkerabschnitten 741, 744 und 745 sowie eine Verzögerungsmenge durch den Verzögerungsabschnitt 743 angegeben werden.
Der Verstärkerabschnitt 741 verstärkt die Ausgabe von jedem Subtraktionsabschnitt 731, dem Subtraktionsabschnitt 732 und dem Dämpfungskraftberechnungsabschnitt 733 und liefert so ein Ergebnis dieser Berechnung an den Additionsabschnitt 742. Der Additionsabschnitt 742 addiert zu einer Ausgabe von dem Verstärkerabschnitt 741 einen Wert, der durch Verstärkung einer Ausgabe von dem Verzögerungsabschnitt 743 durch den Verstärkerabschnitt 745 erhalten wird, und liefert ein Ergebnis dieser Addition an den Verzögerungsabschnitt 743. Der Verstärkerabschnitt 744 gibt die Ausgabe von dem Verzögerungsabschnitt 743 als die Kipprate bei Beschleunigung oder die Rollrate bei Drehlenkung aus.
Der Verstärkerabschnitt 751 verstärkt die Ausgabe von dem Verzögerungsabschnitt 743 und liefert ein Ergebnis dieser Verstärkung an den Dämpfungskraftberechnungsabschnitt 733. Der Verstärkerabschnitt 752 verstärkt die Ausgabe von dem Verzögerungsabschnitt 743. Die Ausgabe von dem Verstärkerabschnitt 751 wird durch den Verstärkerabschnitt 753 oder den Verstärkerabschnitt 754 verstärkt und dann an den Subtraktionsabschnitt 731 oder den Subtraktionsabschnitt 732 eingegeben.
Es ist zu beachten, dass der Drehlenkrollraten- und Beschleunigungs-/Verzögerungskippratenberechnungsabsc hnitt 673 „0“ als Referenzwert der Rollrate bei Drehlenkung ausgeben kann, wenn sich die Neigung des Fahrzeugs 900 für eine vorgegebene Zeit in Minuten nicht geändert hat. Ferner kann die Drehlenkrollraten- und Beschleunigungs-/Verzögerungskippratenberechnungsabsc hnitt 673 die Rollrate bei Drehlenkung mit einer toten Zone von ca. ±0,5 bereitstellen. Hier zeigt das Vorzeichen „+“ eine linke Seite des Fahrzeugs 900 und das Vorzeichen „-“ eine rechte Seite des Fahrzeugs 900 an.
[Softwareumsetzungsbeispiel]
Steuerblocks der ECU 600 (insbesondere der Lenksteuerabschnitt 610 und der Aufhängungssteuerabschnitt 650) können durch eine Logikschaltung (Hardware) umgesetzt werden, die in einer integrierten Schaltung (IC-Chip) oder dergleichen bereitgestellt wird, oder können alternativ durch Software umgesetzt werden, wie durch eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) ausgeführt.
In dem letzteren Fall enthält die ECU 600 eine CPU, die Anweisungen eines Programms ausführt, das eine Software ist, die die obigen Funktionen umsetzt; einen reinen Lesespeicher (ROM) oder eine Speichervorrichtung (jeweils als „Speichermedium“ bezeichnet) in dem/der das Programm und verschiedene Arten von Daten gespeichert sind, um durch einen Computer (oder eine CPU) lesbar zu sein; und einen Direktzugriffsspeicher (RAM), in dem das Programm geladen wird. Ein Ziel dieser Erfindung kann durch einen Computer (oder eine CPU) erreicht werden, der das Programm, das auf dem Speichermedium gespeichert ist, liest und ausführt. Beispiele des Speichermediums umfassen „ein nichttransitorisches greifbares Medium“ wie ein Band, eine Diskette, eine Karte, einen Halbleiterspeicher und eine programmierbare Logikschaltung. Das Programm kann dem Computer über ein beliebiges Übertragungsmedium bereitgestellt werden (wie etwa ein Kommunikationsnetzwerk oder eine Ausstrahlungswelle), das die Übertragung des Programms erlaubt. Es ist zu beachten, dass diese Erfindung auch in der Form eines Computerdatensignals erreicht werden kann, in dem das Programm über elektronische Übertragung verkörpert ist und in eine Trägerwelle eingebettet ist.
Diese Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt, sondern kann durch einen Fachmann auf dem Gebiet im Umfang der Ansprüche verändert werden. Diese Erfindung umfasst auch in ihrem technischen Umfang jede Ausführungsform, die durch Kombination technischer Mittel abgeleitet wird, die in verschiedenen Ausführungsformen offenbart werden.
Bezugszeichenliste

200: Fahrzeugkörper
600: ECU (Steuervorrichtung)
610: Lenksteuerabschnitt
611: Steuervariablenberechnungsabschnitt
612: Steuervariablenkorrekturabschnitt
620: ω-Feedbackabschnitt
630: Zuwachsberechnungsabschnitt
650: Aufhängungssteuerungsabschnitt
673: Rollratenberechnungsabschnitt
900: Fahrzeug

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 2006123827 [0002]
JP 2013212715 [0002]

Claims

Steuervorrichtung, die ein Hilfsdrehmoment oder Reaktionsdrehmoment auf ein Lenkelement aufbringt, das durch einen Fahrer bedient wird, die Steuervorrichtung umfassend: einen Steuervariablenberechnungsabschnitt, der konfiguriert ist, eine Steuervariable zur Steuerung einer Größe des Hilfsdrehmoments oder Reaktionsdrehmoments, mit Verweis auf ein Lenkdrehmoment zu berechnen, das auf das Lenkelement aufgebracht wird; und einen Steuervariablenkorrekturabschnitt, der konfiguriert ist, die durch den Steuervariablenberechnungsabschnittberechnete Steuervariable, mit Verweis auf eine Rollrate eines Fahrzeugkörpers, einen Lenkwinkel des Lenkelements und eine Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkelements zu korrigieren.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei: in einem Fall, in dem (i) sich das Lenkelement in einem Rücklauflenkzustand befindet, (ii) die Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkelements oder ein absoluter Wert davon nicht weniger als ein erster vorgegebener Wert ist, und (iii) die Rollrate oder ein absoluter Wert davon weniger als ein zweiter vorgegebener Wert ist, der Steuervariablenkorrekturabschnitt die Steuervariable korrigiert, die durch den Steuervariablenberechnungsabschnitt berechnet wird.
Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei: in einem Fall, in dem (i) sich das Lenkelement in dem Rücksteuerzustand befindet, (ii) die Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkelements oder der absolute Wert davon nicht weniger ist als der erste vorgegebene Wert, und (iii) die Rollrate oder der absolute Wert davon weniger als der zweite vorgegebener Wert ist, der Steuervariablenkorrekturabschnitt die Steuervariable korrigiert, die durch den Steuervariablenberechnungsabschnitt berechnet wurde, um eine Reaktionskraft zu erhöhen, die auf das Lenkelement aufgebracht wird.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend: einen Rollratenberechnungsabschnitt, konfiguriert zum Berechnen der Rollrate mit Verweis auf eine Beschleunigung in einer Längsrichtung des Fahrzeugkörpers und eine Beschleunigung in lateraler Richtung des Fahrzeugkörpers.
Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 4, wobei: der Rollratenberechnungsabschnitt die Rollrate weiterhin mit Verweis auf eine Aufhängungssteuerungsvariable zum Steuern einer Dämpfungskraft einer Aufhängung berechnet.
Steuervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, ferner umfassend: einen Rollrichtungssteuerabschnitt, konfiguriert zum Bestimmen einer gewünschten Steuervariable zur Aufhängungssteuerung durch Ausführung der Rollrichtungssteuerung mit Verweis auf die Rollrate, die durch den Rollratenberechnungsabschnitt berechnet wurde.
Lenkvorrichtung, umfassend: ein Lenkelement, das durch einen Fahrer bedient wird; und einen Lenksteuerabschnitt, konfiguriert zum Aufbringen eines Hilfsdrehmoments oder Reaktionsdrehmoments auf das Lenkelement, der Lenksteuerabschnitt umfassend: einen Steuervariablenberechnungsabschnitt, der konfiguriert ist, eine Steuervariable zur Steuerung einer Größe des Hilfsdrehmoments oder Reaktionsdrehmoments, mit Verweis auf ein Lenkdrehmoment zu berechnen, das auf das Lenkelement aufgebracht wird; und einen Steuervariablenkorrekturabschnitt, der konfiguriert ist, die durch den Steuervariablenberechnungsabschnitt berechnete Steuervariable, mit Verweis auf eine Rollrate eines Fahrzeugkörpers, einen Lenkwinkel des Lenkelements und eine Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkelements zu korrigieren.
Lenkvorrichtung nach Anspruch 7, wobei: auf die Rollrate des Fahrzeugkörpers verwiesen wird, wenn eine Aufhängungssteuerungsvariable durch einen Aufhängungssteuerungsabschnitt berechnet wird, der konfiguriert ist, eine Dämpfungskraft einer Aufhängung zu steuern.
Lenkvorrichtung nach Anspruch 8, wobei: der Lenksteuerabschnitt ein Drehmomentsignal an den Aufhängungssteuerungsabschnitt liefert, das das Lenkdrehmoment anzeigt, das auf das Lenkelement aufgebracht wird.