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TECHNISCHER BEREICH
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2 und auf eine Lenkeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3 bzw. nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4, die ein Unterstützungsmoment oder ein Reaktionskraftmoment auf ein Lenkelement aufbringen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Eine Lenkeinrichtung, die ein Unterstützungsmoment oder ein Reaktionskraftmoment auf ein Lenkelement aufbringt, ist bekannt. Bei der Lenkeinrichtung ist ein Verfahren zur Korrektur eines Unterstützungssollstroms auf der Grundlage einer Differenz zwischen einer Soll-Lenkgeschwindigkeit und einer Ist-Lenkgeschwindigkeit (Patentdokument 1) und ein Verfahren zur Bestimmung eines Lenkzustands eines Lenkrads auf der Grundlage einer Richtung des Lenkmoments und einer Drehrichtung eines Unterstützungsmotors (Patentdokument 2) bekannt.
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Patentdokument 3 zeigt ein Verfahren zur Abstimmung eines Lenkradrückstellmomentes und ein elektromechanisches Kraftfahrzeuglenksystem, Patentdokument 4 zeigt ein Verfahren zur Einstellung eines Rückstellmomentes bei einem elektromechanischen Fahrzeuglenksystem, und Patentdokument 5 zeigt ein Verfahren, ein Computerprogramm und eine Servolenkvorrichtung zum Erleichtern eines Lenkvorgangs für den Fahrer eines Kraftfahrzeugs.
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DOKUMENTE ZUM STAND DER TECHNIK
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PATENT DOKUMENT
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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TECHNISCHES PROBLEM
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Bei einer Steuereinrichtung, die ein Unterstützungsmoment oder ein Reaktionskraftmoment auf ein Lenkelement aufbringt, ist es wünschenswert, das Unterstützungsmoment oder das Reaktionskraftmoment mit wenig unnatürlichem Gefühl auf den Fahrer eines Fahrzeugs auf das Lenkelement aufzubringen.
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Ein Gegenstand dieser Erfindung ist die Bereitstellung einer Steuervorrichtung, die ein Lenkelement mit einem Unterstützungs- oder Reaktionskraftmoment beaufschlagt, ohne dass der Fahrer ein unnatürliches Gefühl hat.
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LÖSUNG DES PROBLEMS
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Dementsprechend sieht ein Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Steuervorrichtung vor, die konfiguriert ist, um ein Unterstützungsmoment oder ein Reaktionskraftmoment auf ein vom Fahrer gelenktes Lenkelement auszuüben. Die Steuervorrichtung umfasst die Merkmale gemäß Anspruchs 1.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Steuervorrichtung, um ein Unterstützungsmoment oder ein Reaktionskraftmoment auf ein vom Fahrer gelenktes Lenkelement auszuüben. Die Steuervorrichtung umfasst die Merkmale gemäß Anspruch 2.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht eine Lenkeinrichtung vor, die die Merkmale gemäß Anspruch 3 umfasst. [0009] Ein noch weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht eine Lenkeinrichtung vor, die die Merkmale gemäß Anspruch 4 umfasst.
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VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
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Nach der vorliegenden Erfindung kann ein Unterstützungsmoment oder ein Reaktionskraftmoment auf einen Fahrer mit wenig unnatürlichem Gefühl ausgeübt werden.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration eines Fahrzeugs nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 2 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration einer elektronischen Steuereinheit, ECU, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 3 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel eines Steuerungsabschnitts nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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BESCHREIBUNG VON VERKÖRPERUNGEN
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[Erste Ausführungsform]
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Im Folgenden wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben.
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[Konfiguration des Fahrzeugs 900]
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1 ist ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration eines Fahrzeugs 900 entsprechend der Ausführungsform zeigt. Wie in 1 dargestellt, umfasst das Fahrzeug 900 Aufhängungsvorrichtungen (Aufhängungen) 100, einen Fahrzeugkörper 200, Räder 300, Reifen 310, ein Lenkelement 410, eine Lenkwelle 420, einen Drehmomentsensor 430, einen Lenkwinkelsensor 440, einen Drehmomentaufbringungsabschnitt 460, einen Zahnstange-Ritzel-Mechanismus 470, eine Zahnstangenwelle 480, einen Motor 500, eine elektronische Steuereinheit (ECU) (Steuervorrichtung) 600, eine Energieerzeugungsvorrichtung 700 und eine Batterie 800.
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Das Rad 300, auf dem der Reifen 310 montiert ist, wird mit der Aufhängungsvorrichtung 100 am Fahrzeugkörper 200 aufgehängt. Da es sich bei dem Fahrzeug 900 um ein vierrädriges Fahrzeug handelt, sind jeweils vier Aufhängungsvorrichtungen 100, Räder 300 und Reifen 310 vorgesehen.
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Die Energieerzeugungsvorrichtung 700 wird dem Motor 500 zugeführt, und die von der Energieerzeugungsvorrichtung 700 erzeugte elektrische Leistung wird in der Batterie 800 gespeichert.
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Das von einem Fahrer betätigte Lenkelement 410 ist mit einem Ende der Lenkwelle 420 verbunden, so dass ein Drehmoment übertragen werden kann, und das andere Ende der Lenkwelle 420 ist mit dem Zahnstange-Ritzel-Mechanismus 470 verbunden.
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Der Zahnstange-Ritzel-Mechanismus 470 ist ein Mechanismus zur Umwandlung der Drehung um eine Achse der Lenkwelle 420 in eine Bewegung in axialer Richtung der Zahnstangenwelle 480. Wenn die Zahnstangenwelle 480 in axialer Richtung bewegt wird, wird das Rad 300 über eine Zugstange und einen Gelenkarm gelenkt.
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Der Drehmomentsensor 430 erfasst das an der Lenkwelle 420 anliegende Lenkmoment, d.h. das auf das Lenkelement 410 aufgebrachte Lenkmoment, und liefert der ECU 600 ein Drehmomentsensorsignal, das ein Detektionsergebnis anzeigt. Insbesondere erkennt der Drehmomentsensor 430 die Torsion eines in der Lenkwelle 420 vorgesehenen Torsionsstabes und gibt das Detektionsergebnis als Drehmomentsensorsignal aus. Als Drehmomentsensor 430 kann ein bekannter Sensor wie ein Hall-IC, ein MR-Element und ein magnetostriktiver Drehmomentsensor verwendet werden.
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Der Lenkwinkelsensor 440 erfasst einen Lenkwinkel des Lenkelements 410 und liefert der ECU 600 ein Detektionsergebnis.
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Der Drehmomentaufbringungsabschnitt 460 wendet ein Unterstützungsmoment oder ein Reaktionskraftmoment an, das einem von der ECU 600 an die Lenkwelle 420 gelieferten Lenksteuerungsbetrag entspricht. Der Drehmomentaufbringungsabschnitt 460 enthält einen Motor, der das Unterstützungs- oder Reaktionskraftmoment entsprechend dem Lenksteuerungsbetrag erzeugt, und einen Drehmomentübertragungsmechanismus, der das vom Motor erzeugte Drehmoment auf die Lenkwelle 420 überträgt.
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Spezifische Beispiele für den „Steuerungsbetrag“ in der vorliegenden Beschreibung beinhalten ein Stromwert, ein Tastverhältnis, eine Dämpfungsrate und ein Dämpfungsverhältnis.
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Das Lenkelement 410, die Lenkwelle 420, der Drehmomentsensor 430, der Lenkwinkelsensor 440, der Drehmomentaufbringungsabschnitt 460, der Zahnstange-Ritzel-Mechanismus 470, die Zahnstangenwelle 480 und die ECU 600 bilden je nach Ausführung eine Lenkeinrichtung.
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In der obigen Beschreibung bezieht sich „so verbunden, dass ein Drehmoment übertragen werden kann“ darauf, dass die Verbindung so hergestellt wird, dass die Drehung eines Elements die Drehung des anderen Elements bewirkt, und umfasst zumindest den Fall, dass ein Element und das andere Element einstückig ausgebildet sind; einen Fall, in dem das andere Element direkt oder indirekt an einem Element befestigt ist; und einen Fall, in dem ein Element und das andere Element so verbunden sind, dass sie über ein gemeinsames Element ineinander greifen.
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Im obigen Beispiel wird als Beispiel die Lenkeinrichtung beschrieben, bei der das Lenkelement 410 mit der Zahnstangenwelle 480 immer mechanisch verbunden ist, was aber die Ausführungsform nicht einschränkt, und die Lenkeinrichtung kann je nach Ausführungsform z.B. eine Steer-by-wire-Lenkeinrichtung sein. Die im Folgenden in der vorliegenden Spezifikation beschriebenen Inhalte können auch auf die Steer-by-wire-Lenkeinrichtung angewendet werden.
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Die ECU 600 übernimmt die Gesamtsteuerung verschiedener elektronischer Geräte, die im Fahrzeug 900 vorgesehen sind. Im Einzelnen steuert die ECU 600 die Größe des Unterstützungsmoments oder des Reaktionskraftmoments, das auf die Lenkwelle 420 aufgebracht wird, indem sie den Lenksteuerungsbetrag anpasst, der dem Drehmomentaufbringungsabschnitt 460 zugeführt wird.
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Das Fahrzeug 900 umfasst: einen Raddrehzahlsensor 320, der für jedes Rad 300 vorgesehen ist und eine Raddrehzahl jedes Rades 300 erfasst; einen Lateral-G-Sensor 330, der die Beschleunigung in lateraler Richtung des Fahrzeugs 900 (im Folgenden auch als „Lateral-G“ bezeichnet) erfasst; einen vorderen und hinteren G-Sensor 340, der die Beschleunigung in vorderer und hinterer Richtung des Fahrzeugs 900 erfasst; einen Gierratensensor 350, der eine Gierrate des Fahrzeugs 900 erfasst; einen Motordrehmomentsensor 510, der das vom Motor 500 erzeugte Drehmoment erfasst; einen Motordrehzahlsensor 520, der die Anzahl der Umdrehungen des Motors 500 erfasst; und einen Bremsdrucksensor 530, der einen Druck erfasst, der auf eine in einer Bremsvorrichtung vorgesehene Bremsflüssigkeit ausgeübt wird. Die Detektionsergebnisse dieser verschiedenen Sensoren werden an das ECU 600 geliefert.
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Obwohl die Abbildung weggelassen wurde, enthält das Fahrzeug 900: ein Antiblockiersystem (ABS), das ein System zur Verhinderung des Blockierens der Räder beim Bremsen ist; ein Traktionskontrollsystem (TCS), das den Leerlauf eines Rades beim Beschleunigen reduziert; und eine Bremsvorrichtung, die in der Lage ist, die elektronische Stabilitätskontrolle (ESC) zu steuern, die ein System zur Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens ist, das mit einer automatischen Bremsfunktion zur Giermomentregelung und einer Bremsassistenzfunktion beim Abbiegen ausgestattet ist.
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Dabei vergleichen ABS, TCS und ESC eine anhand einer geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelte Raddrehzahl mit einer vom Raddrehzahlsensor 320 erfassten Raddrehzahl und ermitteln einen Schlupfzustand, wenn sich die Werte der beiden Raddrehzahlen um einen vorgegebenen Wert oder mehr voneinander unterscheiden. Durch eine solche Verarbeitung führen das ABS, die TCS und das ESC eine geeignete Brems- und Traktionskontrolle entsprechend einem Fahrzustand des Fahrzeugs 900 durch, so dass das Verhalten des Fahrzeugs 900 stabilisiert werden kann.
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Die Detektionsergebnisse der oben beschriebenen verschiedenen Sensoren werden der ECU 600 zugeführt und Steuersignale werden von der ECU 600 über ein Steuergerätenetz (CAN) 370 an die jeweiligen Abschnitte übertragen.
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[ECU 600]
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Im Folgenden wird die ECU 600 mit Bezug auf die nächsten Zeichnungen speziell beschrieben. 2 ist ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration der ECU 600 veranschaulicht.
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Wie in 2 dargestellt, enthält das ECU 600 eine Steuerungsabschnitt 610 und eine Federungssteuerung 650.
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Der Steuerungsabschnitt 610 bestimmt die Größe des Lenksteuerungsbetrags, der dem Drehmomentaufbringungsabschnitt 460 unter Bezugnahme auf verschiedene Sensordetektionsergebnisse, die im CAN 370 enthalten sind, zuzuführen ist.
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In der vorliegenden Beschreibung kann die Formulierung „unter Bezugnahme auf ...“ die Bedeutung von „Verwenden ...“, „Berücksichtigen...“ und „abhängig von ...“ enthalten.
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Die Verarbeitung der „Bestimmung der Größe des Steuerungsbetrags“ umfasst auch einen Fall, in dem die Größe des Steuerungsbetrags auf Null gesetzt wird, d.h. der Steuerungsbetrag wird nicht geliefert.
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[Steuerungsabschnitt]
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Als nächstes wird der Steuerungsabschnitt 610 speziell mit Bezug auf 3 beschrieben. 3 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel des Steuerungsabschnitts 610 zeigt.
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Wie in 3 dargestellt, enthält der Steuerungsabschnitt 610 einen Steuerungsbetrag-Berechnungsabschnitt 611, einen Steuerungsbetrag-Korrekturabschnitt, einen ω Rückmeldungsabschnitt 620, einen Verstärkung-Berechnungsabschnitt 630 und einen Multiplikationsabschnitt 640.
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Der Steuerungsbetrag-Berechnungsabschnitt 611 bezieht sich auf das vom Drehmomentsensor 430 gelieferte Lenkmoment und berechnet den Steuerungsbetrag zur Steuerung der Größe des Unterstützungsmoments oder des Reaktionskraftmoments. Der von dem Steuerungsbetrag-Berechnungsabschnitt 611 berechnete Steuerungsbetrag wird von dem Steuerungsbetrag-Korrekturabschnitt 612 korrigiert und dann dem Drehmomentaufbringungsabschnitt 460 als Lenksteuerungsbetrag zugeführt.
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[ω Rückmeldungsabschnitt]
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Der co Rückmeldungsabschnitt 620 bezieht sich auf den vom Lenkwinkelsensor 440 gelieferten Lenkwinkel, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die entsprechend der vom Raddrehzahlsensor 320 erfassten Raddrehzahl bestimmt wird, und das vom Drehmomentsensor 430 gelieferte Lenkmoment und bestimmt dann einen Wert eines Steuerungskorrekturbetrags.
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Als Beispiel, wie in 3 dargestellt, enthält der ω Rückmeldungsabschnitt 620 einen der Soll-Lenkwinkelgeschwindigkeit-Berechnungsabschnitt 621, einen Ist-Lenkwinkelgeschwindigkeit-Berechnungsabschnitt 622, einen Subtraktionsabschnitt 623 und einen Steuerungskorrekturbetrag-Bestimmungsabschnitt 624.
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Der Soll-Lenkwinkelgeschwindigkeit-Berechnungsabschnitt 621 bezieht sich auf den vom Lenkwinkelsensor 440 gelieferten Lenkwinkel, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die entsprechend der vom Raddrehzahlsensor 320 erfassten Raddrehzahl bestimmt wird, und das vom Drehmomentsensor 430 gelieferte Lenkmoment und berechnet dann eine Soll-Lenkwinkelgeschwindigkeit. Dabei schränkt ein bestimmtes Berechnungsverfahren der Soll-Lenkwinkelgeschwindigkeit die Ausführungsform nicht ein, und bei der Berechnung der Soll-Lenkwinkelgeschwindigkeit kann der Soll-Lenkwinkelgeschwindigkeit-Berechnungsabschnitt 621 konfiguriert werden, sodass dieser sich auf ein Soll-Lenkwinkelgeschwindigkeitsschema und ein Drehmomentverhältnisschema bezieht.
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Der Ist-Lenkwinkelgeschwindigkeit-Berechnungsabschnitt 622 gibt eine tatsächliche Lenkwinkelgeschwindigkeit an, indem eine zeitliche Änderung des vom Lenkwinkelsensor 440 gelieferten Lenkwinkels berechnet wird.
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Der Subtraktionsabschnitt 623 subtrahiert die von dem Ist-Lenkwinkelgeschwindigkeit-Berechnungsabschnitt 622 berechnete Ist-Lenkwinkelgeschwindigkeit von der von dem Soll-Lenkwinkelgeschwindigkeit-Berechnungsabschnitt 621 berechneten Soll-Lenkwinkelgeschwindigkeit, und eine Lenkwinkelseitenabweichung, die sich aus der Subtraktion ergibt, wird dem Steuerungskorrekturbetrag-Bestimmungsabschnitt 624 zugeführt.
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Der Steuerungskorrekturbetrag-Bestimmungsabschnitt 624 bestimmt den Wert des Steuerungskorrekturbetrags in Abhängigkeit von der Lenkwinkelseitenabweichung. Eine spezifische Methode zur Bestimmung des Wertes des Steuerungskorrekturbetrags schränkt die Ausführung nicht ein, und bei der Bestimmung des Wertes des Steuerungskorrekturbetrags kann der Steuerungskorrekturbetrag-Bestimmungsabschnitt 624 konfiguriert werden, sodass er sich auf ein Lenkwinkel-Geschwindigkeitsabweichungs-Steuerungskorrekturbetragsschema bezieht.
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[Verstärkung-Berechnungsabschnitt]
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Der Verstärkung-Berechnungsabschnitt 630 berechnet einen Verstärkungskoeffizienten, der mit dem vom ω Rückmeldungsabschnitt 620 berechneten Steuerungskorrekturbetrag unter Bezugnahme auf den vom Lenkwinkelsensor 440 gelieferten Lenkwinkel und den vom CAN 370 gelieferten lateralen G-Wert zu multiplizieren ist.
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Als Beispiel, wie in 3 dargestellt, umfasst der Verstärkung-Berechnungsabschnitt 630 einen Rückschalt-Bestimmungsabschnitt 631, einen Lenkgeschwindigkeit-Bestimmungsabschnitt 632, einen Fahrzeugbewegung-Bestimmungsabschnitt 633, einen Berechnungsabschnitt 634 zur Berechnung des logischen Produkts, einen Bestimmungsabschnitt 635 zur Bestimmung des gleitenden Durchschnitts und einen Verstärkung-Bestimmungsabschnitt 636.
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Der Rückschalt-Bestimmungsabschnitt 631 bestimmt, ob sich das Lenkelement 410 in einem Rückschaltzustand befindet, und zwar unter Bezugnahme auf den vom Lenkwinkelsensor 440 gelieferten Lenkwinkel und die Lenkwinkelgeschwindigkeit, die unter Bezugnahme auf den Lenkwinkel berechnet wurde. Wenn sich das Lenkelement 410 im Rückschaltzustand befindet, gibt der Rückschalt-Bestimmungsabschnitt 631 als Bestimmungsergebnis „1“ aus, andernfalls „0“ als Bestimmungsergebnis. Es kann konfiguriert werden, dass das Fahrzeug 900 einen Lenkwinkelgeschwindigkeitssensor enthält, und der Rückschaltbestimmungsabschnitt 631 bestimmt, ob sich das Lenkelement 410 in Bezug auf den vom Lenkwinkelsensor 440 gelieferten Lenkwinkel und die vom Lenkwinkelgeschwindigkeitssensor gelieferte Lenkwinkelgeschwindigkeit im Rückschaltzustand befindet.
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Die Bestimmungsverarbeitung des Rückschaltzustandes durch den Rückschaltbestimmungsabschnitt 631 ist nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt. Der Rückschaltbestimmungsabschnitt 631 kann konfiguriert werden, um zu bestimmen, ob sich das Lenkelement 410 im Rückschaltzustand befindet, und zwar unter Bezugnahme auf das Drehmomentsensorsignal, das das Detektionsergebnis durch den Drehmomentsensor 430 anzeigt, und eine Drehrichtung des Motors, die im Drehmomentaufbringungsabschnitt 460 angegeben ist. In dieser Konfiguration kann z.B., wenn ein Vorzeichen des Drehmomentsensorsignals und ein Vorzeichen der Drehrichtung des Motors voneinander abweichen, es so konfiguriert werden, dass ein Rückschaltzustand bestimmt werden kann.
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Hier kann z.B. im Vorzeichen des Drehmomentsensorsignals das Vorzeichen des Drehmomentsensorsignals, wenn sich der Torsionsstab in einem Zustand der Verdrehung im Uhrzeigersinn befindet, als positiv definiert werden, und das Vorzeichen des Drehmomentsensorsignals, wenn sich der Torsionsstab in einem Zustand der Verdrehung gegen den Uhrzeigersinn befindet, als negativ definiert werden. Im Vorzeichen der Drehrichtung des Motors kann eine Richtung zur Beseitigung der Verdrehung des Torsionsstabes in dem Zustand, in dem der Torsionsstab im Uhrzeigersinn verdreht ist, als positiv definiert werden, und eine Richtung zur Beseitigung der Verdrehung des Torsionsstabes in dem Zustand, in dem der Torsionsstab gegen den Uhrzeigersinn verdreht ist, kann als negativ definiert werden.
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Der 632 bestimmt, ob die zu berechnende Lenkwinkelgeschwindigkeit in Bezug auf den vom Lenkwinkelsensor 440 gelieferten Lenkwinkel oder einen Absolutwert davon gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist. Der Lenkgeschwindigkeit-Bestimmungsabschnitt 632 gibt „1“ als Bestimmungsergebnis aus, wenn die Lenkwinkelgeschwindigkeit oder ihr Absolutwert gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, und gibt ansonsten „0“ als Bestimmungsergebnis aus.
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Der Fahrzeugbewegung-Bestimmungsabschnitt 633 bestimmt, ob der vom CAN 370 zu liefernde laterale G-Wert oder ein Absolutwert davon kleiner als ein vorgegebener Wert ist. Der Fahrzeugbewegung-Bestimmungsabschnitt 633 gibt „1“ als Bestimmungsergebnis aus, wenn der laterale G-Wert oder dessen Absolutwert kleiner als der vorbestimmte Wert ist, und gibt ansonsten „0“ als Bestimmungsergebnis aus.
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Der Berechnungsabschnitt 634 zur Berechnung des logischen Produkts führt ein logisches Produkt der Bestimmungsergebnisse aus dem Rückschalt-Bestimmungsabschnitt 631, dem Lenkgeschwindigkeit-Bestimmungsabschnitt 632 und dem Fahrzeugbewegung-Bestimmungsabschnitt 633 aus und gibt ein Ergebnis davon aus. Mit anderen Worten, der Berechnungsabschnitt 634 zur Berechnung des logischen Produkts gibt „1“ aus, wenn alle Bestimmungsergebnisse des Rückschalt-Bestimmungsabschnitts 631, des Lenkgeschwindigkeit-Bestimmungsabschnitts 632 und des Fahrzeugbewegung-Bestimmungsabschnitts 633 alle „1“ sind, und gibt ansonsten „0“ aus.
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Der Bestimmungsabschnitt 635 zur Bestimmung des gleitenden Durchschnitts berechnet einen gleitenden Durchschnitt der Ausgabe des Berechnungsabschnitts 634 zur Berechnung des logischen Produkts und gibt ein Ergebnis davon aus. Als Bestimmungsabschnitt 635 zur Bestimmung des gleitenden Durchschnitts kann ein Tiefpassfilter verwendet werden.
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Der Verstärkung-Bestimmungsabschnitt 636 bestimmt einen Verstärkungskoeffizienten entsprechend dem Ausgangsergebnis des Bestimmungsabschnitts 635 zur Bestimmung des gleitenden Durchschnitts und liefert den ermittelten Verstärkungskoeffizienten an den Multiplikationsabschnitt 640. Wenn ein Wert nach dem gleitenden Durchschnitt durch den Bestimmungsabschnitt 635 zur Bestimmung des gleitenden Durchschnitts größer als 0 ist, wird der Verstärkungskoeffizient größer als 1 bestimmt. Der Verstärkung-Bestimmungsabschnitt 636 stellt den Verstärkungskoeffizienten größer ein, wenn der Wert nach dem gleitenden Durchschnitt durch den Abschnitt 635 des gleitenden Durchschnitts größer ist. Mit anderen Worten, der Verstärkung-Bestimmungsabschnitt 636 stellt den Verstärkungskoeffizienten so ein, dass eine auf das Lenkelement 410 ausgeübte Reaktionskraft größer wird, wenn der Wert nach dem gleitenden Durchschnitt durch den Bestimmungsabschnitt 635 zur Bestimmung des gleitenden Durchschnitts größer ist.
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Der Multiplikationsabschnitt 640 multipliziert den durch den Steuerungskorrekturbetrag-Bestimmungsabschnitt 624 bestimmten Steuerungskorrekturbetrag mit dem durch den Verstärkungs-Bestimmungsabschnitt 636 bestimmten Verstärkungskoeffizienten, um den Steuerungskorrekturbetrag mit der Verstärkung an den Steuerungsbetrag-Korrekturabschnitt 612 zu liefern.
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Der Steuerungsbetrag-Korrekturabschnitt 612 erzeugt den Lenksteuerungsbetrag durch Addieren des Steuerungskorrekturbetrags mit der Verstärkung, die vom Multiplikationsabschnitt 640 geliefert wird, zum Steuerungsbetrag, der vom Steuerungsbetrag-Berechnungsabschnitt 611 berechnet wird. Mit anderen Worten, der Steuerungsbetrag-Korrekturabschnitt 612 korrigiert den durch den Steuerungsbetrag-Berechnungsabschnitt 611 berechneten Steuerungsbetrag unter Bezugnahme auf das laterale G des Fahrzeugkörpers 200, den Lenkwinkel des Lenkelements 410 und die Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkelements 410.
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Wie oben beschrieben, korrigiert der Steuerungsbetrag-Korrekturabschnitt 612 den durch den Steuerungsbetrag-Berechnungsabschnitt 611 berechneten Steuerungsbetrag unter Bezugnahme auf das laterale G des Fahrzeugkörpers 200, den Lenkwinkel des Lenkelements 410 und die Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkelements 410, so dass das Unterstützungsmoment oder das Reaktionskraftmoment auf das Lenkelement 410 mit einem für einen Fahrer wenig ungewöhnlichen Gefühl aufgebracht werden kann.
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In der oben beschriebenen Konfiguration korrigiert der Steuerungsbetrag-Korrekturabschnitt 612 den Steuerungsbetrag, wenn sich das Lenkelement410 im Rückschaltzustand befindet, die Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkelements 410 oder dessen Absolutwert gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist und der laterale G-Wert des Fahrzeugkörpers 200 oder dessen Absolutwert kleiner als der vorbestimmte Wert ist.
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Der Erfinder hat erkannt, dass ein Phänomen des so genannten „Drehmomentverlustes“ wahrscheinlich auftritt, wenn sich das Lenkelement im Rückschaltzustand befindet, die Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkelements oder dessen Absolutwert gleich oder größer als der vorgegebene Wert ist und der laterale G-Wert oder dessen Absolutwert kleiner als der vorgegebene Wert ist.
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Hier wird ein spezifischer Prozess, wie der „Drehmomentverlust“ auftritt, wie folgt beschrieben. Zuerst wird beim Lenken durch den Fahrer ein Wanken im Fahrzeug 900 erzeugt. Wenn die Wankung erzeugt wird, wird ein hydraulischer Stoßdämpfer, der in der Aufhängungsvorrichtung 100 vorgesehen ist, zusammengezogen. Dann ändert sich die Positionsbeziehung zwischen einer Spurstange und einem Unterarm, und als Folge davon ändert sich der Spurwinkel. So wird die Zahnstangenwelle 480 in Richtung des kontrahierten hydraulischen Stoßdämpfers gezogen. In einer Konfiguration, in der der Verstärkung-Berechnungsabschnitt 630 nicht vorgesehen ist, wird in diesem Zustand, wenn der Fahrer das Lenkelement 410 zurückschaltet, nur ein Reaktionskraftmoment erzeugt, das kleiner ist als das vom Fahrer angenommene, und das Phänomen des „Drehmomentverlustes“ könnte auftreten.
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Das Wanken wird beispielsweise durch eine Reibungskraft zwischen dem Reifen 310 und dem Boden erzeugt, die dem lateralem G zum Fahrzeug 900 widersteht. Das Wanken kann also durch das laterale G erzeugt werden. Daher kann ein Wankzustand im Fahrzeug 900 aus dem lateralen G abgeschätzt werden.
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Nach der oben beschriebenen Konfiguration einschließlich des Verstärkung-Berechnungsabschnitts 630 kann, da das Phänomen des „Drehmomentverlustes“ in geeigneter Weise unterdrückt werden kann, das Unterstützungsmoment oder das Reaktionskraftmoment mit weniger ungewöhnlichem Gefühl auf einen Fahrer aufgebracht werden.
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In der oben beschriebenen Konfiguration, wenn sich das Lenkelement 410 im Rückschaltzustand befindet, die Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkelements 410 oder dessen Absolutwert gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist und der vom Federungssteuerung 650 gelieferte seitliche G-Wert oder dessen Absolutwert kleiner als der vorbestimmte Wert ist, korrigiert der Steuerungsbetrag-Korrekturabschnitt 612 den Steuerungsbetrag so, dass die auf das Lenkelement 410 ausgeübte Reaktionskraft größer wird als die eines Falles, der sich vom obigen Fall unterscheidet.
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Da das Phänomen des „Drehmomentverlustes“ besser unterdrückt werden kann, kann das Unterstützungsmoment oder das Reaktionskraftmoment nach der oben beschriebenen Konfiguration mit weniger ungewöhnlichem Gefühl auf den Fahrer aufgebracht werden.
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Wenn zum Beispiel die Reibungskraft zwischen dem Reifen 310 und dem Boden, die dem lateralen G zum Fahrzeug 900 widersteht, zwischen dem Vorder- und Hinterreifen 310 des Fahrzeugs 900 unterschiedlich ist, kann ein Gieren erzeugt werden. Das laterale G im Fahrzeug 900 kann durch eine Zentrifugalkraft durch diese Gierbewegung erzeugt werden. Daher kann der Wankzustand im Fahrzeug 900 abgeschätzt werden, indem man den lateralen G-Wert im Fahrzeug 900 auf der Grundlage des vom Gierratensensor 350 erfassten Gierratenwertes und durch Bezugnahme auf den lateralen G-Wert auf der Grundlage des Gierratenwertes erhält. Wenn die ECU 600 z.B. den von dem Steuerungsbetrag-Berechnungsabschnitt 611 berechneten Steuerungsbetrag unter Bezugnahme auf den lateralen G-Wert, der durch die Zentrifugalkraft durch die Gierbewegung des Fahrzeugs 900 erzeugt wird, den Lenkwinkel des Lenkelements 410 und die Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkelements 410 korrigiert, kann das unnatürliche Gefühl des Fahrers durch den Drehmomentverlust reduziert werden. Die ECU 600 kann auch den lateralen G-Wert verwenden, der unter Bezugnahme auf den Gierratenwert vom Gierratensensor 350, den lateralen G-Wert vom lateralen G-Sensor 330 und einen der beiden als lateralen G-Wert berechnet wird.
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[Implementierungsbeispiel durch Software]
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Ein Steuerblock (Steuerungsabschnitt 610) des ECU 600 kann durch eine in einem integrierten Schaltkreis (IC-Chip) gebildete Logikschaltung (Hardware) oder durch Software unter Verwendung einer Zentraleinheit (CPU) implementiert werden.
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Im letzteren Fall umfasst die ECU 600: die CPU, die die Befehle eines Programms ausführt, bei dem es sich um Software zur Implementierung der einzelnen Funktionen handelt; einen Festwertspeicher (ROM) oder ein Speichergerät (als „Aufzeichnungsmedium“ bezeichnet), in dem das Programm und verschiedene Daten so aufgezeichnet werden, dass sie von einem Computer (oder einer CPU) gelesen werden können; und einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), in den das Programm geladen wird. Ein Gegenstand der Erfindung ist erreicht, wenn der Computer (oder die CPU) das Programm vom Aufzeichnungsträger liest und ausführt. Als Aufzeichnungsmedium kann ein „nicht vorübergehender materieller Träger“ wie ein Band, eine Platte, eine Karte, ein Halbleiterspeicher und eine programmierbare Logikschaltung verwendet werden. Das Programm kann dem Computer über ein beliebiges Übertragungsmedium (z.B. ein Kommunikationsnetz und eine Rundfunkwelle) zugeführt werden, das in der Lage ist, das Programm zu übertragen. Die vorliegende Erfindung kann auch in Form eines in eine Trägerwelle eingebetteten Datensignals realisiert werden, in dem das Programm durch elektronische Übertragung verkörpert wird.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und im Rahmen der Ansprüche können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden, und Ausführungsformen, die durch eine geeignete Kombination technischer Methoden erhalten werden, die jeweils in den verschiedenen Ausführungsformen offenbart werden, gehören ebenfalls zum technischen Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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- 200
- Fahrzeugkörper
- 600
- ECU (Steuervorrichtung)
- 610
- Steuerungsabschnitt
- 611
- Steuerungsbetrag-Berechnungsabschnitt
- 612
- Steuerungsbetrag-Korrekturabschnitt
- 620
- ω Rückmeldungsabschnitt
- 630
- Verstärkung-Berechnungsabschnitt
- 900
- Fahrzeug
