DE112018006928T5 - Lenksteuervorrichtung und Lenkvorrichtung - Google Patents

Abstract

Ein Hilfsdrehmoment oder ein Reaktionsdrehmoment, das dem Fahrer weniger Unannehmlichkeiten bereitet, wird angewendet. Eine ECU (600) enthält eine Drehmomentverlustermittlungseinheit (630) zum Ermitteln des Drehmomentverlustes und eine Korrekturbetragberechnungseinheit (620) zum Berechnen eines Korrekturbetrages gemäß einem Zahnstangenaxialkraftermittlungswert, der gemäß einer Rollrate berechnet wird, wenn die Drehmomentverlustermittlungseinheit den Drehmomentverlust ermittelt.

Description

• TECHNISCHER BEREICH
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lenksteuervorrichtung und eine Lenkvorrichtung, die ein Hilfsdrehmoment oder ein Reaktionsdrehmoment auf ein Lenkelement anwenden.
• STAND DER TECHNIK
• Eine Lenkvorrichtung, die ein Hilfsdrehmoment oder ein Reaktionsdrehmoment auf ein Lenkelement anwendet, ist bekannt. In einer Lenkvorrichtung ist eine Technik (Patentliteratur 1) zur Ermittlung einer Zahnstangenaxialkraft zum Zeitpunkt des Drehens eines Reifens aus einem Lenkwinkel und einer Fahrzeuggeschwindigkeit bekannt.
• ZITATIONSLISTE
• PATENTLITERATUR
• Patentliteratur 1: Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung „ JP-A-2010-100079 “ (veröffentlicht am 6. Mai 2010)
• ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• TECHNISCHES PROBLEM
• In einem Steuergerät, das ein Hilfsdrehmoment oder ein Reaktionsdrehmoment auf ein Lenkelement anwendet, wird bevorzugt ein Hilfsdrehmoment oder ein Reaktionsdrehmoment, das dem Fahrer eines Fahrzeugs weniger Unannehmlichkeiten bereitet, auf das Lenkelement angewendet.
• Ein Gegenstand der Erfindung ist die Anwendung eines Hilfsdrehmomentes oder eines Reaktionsdrehmomentes, für weniger Unannehmlichkeiten für einen Fahrer, mit einem Steuergerät, das ein Hilfsdrehmoment oder ein Reaktionsdrehmoment auf ein Lenkelement anwendet.
• LÖSUNG DES PROBLEMS
• Mit diesem Hintergrund stellt die Erfindung eine Lenksteuervorrichtung zum Anwenden eines Hilfsdrehmomentes oder eines Reaktionsdrehmomentes auf ein von einem Fahrer betätigtes Lenkelement zur Verfügung, die eine Drehmomentverlustermittlungseinheit zur Ermittlung des Drehmomentverlustes und eine Korrekturbetragberechnungseinheit zur Berechnung eines Korrekturbetrages gemäß einem Zahnstangenaxialkraftermittlungswert, der auf der Basis einer Rollrate berechnet wird, wenn die Drehmomentverlustermittlungseinheit den Drehmomentverlust ermittelt, umfasst.
• Vor diesem Hintergrund stellt die Erfindung eine Lenkvorrichtung zur Verfügung, die ein Lenkelement, welches von einem Fahrer bedient wird, und eine Lenksteuereinheit, zum Anwenden eines Hilfsdrehmomentes oder eines Reaktionsdrehmomentes auf das Lenkelement, umfasst, wobei die Lenksteuereinheit eine Drehmomentverlustermittlungseinheit zum Ermitteln des Drehmomentverlustes und eine Korrekturbetragberechnungseinheit umfasst, die einen Korrekturbetrag gemäß einem Zahnstangenaxialkraftermittlungswert berechnet, der auf der Basis einer Rollrate berechnet wird, wenn die Drehmomentverlustermittlungseinheit den Drehmomentverlust ermittelt.
• VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
• Gemäß der Erfindung ist es möglich, ein Hilfsdrehmoment oder ein Reaktionskraftmoment anzuwenden, das dem Fahrer weniger Unannehmlichkeiten bereitet.
• Figurenliste
• 1 ist ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration eines Fahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
• 2 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration eines Steuergeräts gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
• 3 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Lenksteuereinheit gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
• 4 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Korrekturbetragberechnungseinheit nach der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
• 5 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Drehmomentverlustermittlungseinheit nach der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
• Die 6A bis 6C sind Diagramme, die einen Mechanismus darstellen, der mit einer Änderung der Fahrzeugbewegung bei einer Rollbewegung zusammenhängt, wobei 6A einen Fahrzeugzustand zum Zeitpunkt des Geradeausfahrens, 6B einen Fahrzeugzustand zum Zeitpunkt des drehenden Rollens und 6C eine Zusammenhang zwischen einem Rollwinkel und einem Federungshub darstellt.
• Die 7A und 7B sind Diagramme, die einen Mechanismus darstellen, der mit einer Kraftänderung beim Auftreten einer Rollbewegung zusammenhängt, wobei 7A einen Zusammenhang zwischen einer Seitenführungskraft und einer Reifenseitenkraft und
• 7B einen Zusammenhang mit einer Zahnstangenaxialkraft darstellt.
• 8 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Federungssteuereinheit gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
• 9 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Drehmomentverlustermittlungseinheit nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
• BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
• [Erste Ausführungsform]
• Nachfolgend wird eine erste Ausführungsform der Erfindung im Detail beschrieben.
• (Konfiguration des Fahrzeugs 900)
• 1 ist ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration eines Fahrzeuges 900 gemäß der Ausführungsform darstellt. Wie in 1 darstellt, enthält das Fahrzeug 900 eine Federung 100, einen Fahrzeugkörper 200, Räder 300, Reifen 310, ein Lenkelement 410, eine Lenkachse 420, einen Drehmomentsensor 430, einen Lenkwinkelsensor 440, eine Drehmomentanwendungseinheit 460, einen Zahnstangenmechanismus 470, eine Zahnstange 480, einen Motor 500, eine elektronischen Steuereinheit (ECU) 600, einen Stromgenerator 700 und einer Batterie 800.
• Das Rad 300, auf dem der Reifen 310 montiert ist, wird von der Federungsvorrichtung 100 am Fahrzeugkörper 200 aufgehängt. Da das Fahrzeug 900 ein vierrädriges Fahrzeug ist, werden vier Federungsvorrichtungen 100, vier Räder 300 und vier Reifen 310 zur Verfügung gestellt.
• Die Reifen und Räder des linken Vorderrades, des rechten Vorderrades, des linken Hinterrades und des rechten Hinterrades werden auch als Reifen 310A und Rad 300A, als Reifen 310B und Rad 300B, als Reifen 310C und Rad 300C und als Reifen 310D und Rad 300D bezeichnet. Nachstehend können in ähnlicher Weise Konfigurationen, die mit dem linken Vorderrad, dem rechten Vorderrad, dem linken Hinterrad und dem rechten Hinterrad verbunden sind, durch die Referenzbuchstaben „A“, „B“, „C“ und „D“ bezeichnet werden.
• Die Federungsvorrichtung 100 umfasst einen hydraulischen Stoßdämpfer, einen oberen Arm und einen unteren Arm. Der hydraulische Stoßdämpfer enthält ein Magnetventil, das ein elektromagnetisches Ventil ist, das eine durch den hydraulischen Stoßdämpfer erzeugte Dämpfungskraft einstellt. Dies limitiert jedoch nicht die Ausführungsform, und der hydraulische Stoßdämpfer kann ein anderes elektromagnetisches Ventil als das Magnetventil als elektromagnetisches Ventil zur Einstellung der Dämpfungskraft verwenden. Zum Beispiel kann das elektromagnetische Ventil ein elektromagnetisches Ventil umfassen, das eine elektromagnetische Flüssigkeit (Magnetflüssigkeit) verwendet.
• Die Stromerzeugungsvorrichtung 700 ist an den Motor 500 angebracht und die von der Stromerzeugungsvorrichtung 700 erzeugte Leistung wird in der Batterie 800 gespeichert.
• Das Lenkelement 410, welches von einem Fahrer betrieben wird, ist mit einem Ende der Lenkachse 420 verbunden, um das Drehmoment übertragen zu können, und das andere Ende der Lenkachse 420 ist mit dem Zahnstangenmechanismus 470 verbunden.
• Der Zahnstangenmechanismus 470 ist ein Mechanismus zur Umwandlung einer Drehung um eine Achse der Lenkachse 420 in eine Verschiebung entlang einer axialen Richtung der Zahnstange 480. Bei einer Verschiebung der Zahnstange 480 in axialer Richtung werden die Räder 300A und 300B über die Spurstangen und die Achsschenkel gelenkt.
• Der Drehmomentsensor 430 erfasst ein Lenkdrehmoment, welches auf die Lenkachse 420 aufgebracht wird, in anderen Worten also ein auf das Lenkelement 410 aufgebrachtes Lenkdrehmoment, und stellt Drehmomentsensorsignal, dass das Erfassungsergebnis indiziert, dem ECU 600 zur Verfügung. Insbesondere erkennt der Drehmomentsensor 430 die Torsion eines Torsionsstabes, der in der Lenkachse 420 zur Verfügung gestellt wird, und gibt das Erfassungsergebnis als Drehmomentsensorsignal an die ECU 600 aus. Ein wohlbekannter Sensor wie ein Hall-IC, ein MR-Element oder ein magnetostriktiver Drehmomentsensor kann als Drehmomentsensor 430 verwendet werden.
• Der Lenkwinkelsensor 440 erkennt den Lenkwinkel des Lenkelements 410 und stellt das Erfassungsergebnis der ECU 600 zur Verfügung.
• Die Drehmomentanwendungseinheit 460 wendet ein Hilfsdrehmoment oder ein Reaktionsdrehmoment, das dem Lenksteuerbetrag entspricht, welcher von der ECU 600 an die Lenkachse 420 geliefert wird, an. Die Drehmomentanwendungseinheit 460 enthält einen Motor, der ein Hilfsdrehmoment oder ein Reaktionsdrehmoment gemäß dem Lenksteuerbetrag erzeugt, und einen Drehmomentübertragungsmechanismus, der das Drehmoment, welches vom Motor erzeugt wird, auf die Lenkachse 420 überträgt.
• Konkrete Beispiele für den „Steuerbetrag“ in dieser Spezifikation sind ein Stromwert, ein Tastverhältnis, eine Dämpfungsrate, ein Dämpfungsverhältnis und ähnliches.
• Das Lenkelement 410, die Lenkachse 420, der Drehmomentsensor 430, der Lenkwinkelsensor 440, die Drehmomentanwendungseinheit 460, der Zahnstangenmechanismus 470, die Zahnstange 480 und die ECU 600 bilden eine Lenkvorrichtung gemäß der Ausführungsform.
• In der obigen Beschreibung beinhaltet „verbunden, um ein Drehmoment übertragen zu können“, dass die Verbindung so ausgeführt wird, dass die Drehung eines Elements die Drehung des anderen Elements bewirkt, beispielsweise, mindestens einen Fall, in dem ein Element und das andere Element einstückig ausgebildet sind, einen Fall, in dem das eine Element direkt oder indirekt an dem anderen Element befestigt ist, und einen Fall, in dem ein Element und das andere Element über ein Verbindungselement oder ähnliches zur Verriegelung verbunden sind.
• Im obigen Beispiel wurde die Lenkvorrichtung, in der das Lenkelement 410 mit der Zahnstange 480 immer mechanisch verbunden ist, exemplarisch beschrieben. Dies schränkt die Ausführungsform jedoch nicht ein und die Lenkvorrichtung gemäß der Ausführungsform kann beispielsweise eine Lenkvorrichtung vom Typ Steer-by-Wire sein. Die Sachverhalte, die im Folgenden in der Spezifikation beschrieben werden, können auch auf eine Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung angewendet werden.
• Die ECU 600 steuert verschiedene elektronische Vorrichtungen, die im Fahrzeug 900 enthalten sind. Insbesondere steuert die ECU 600 den Betrag des Hilfsdrehmoments oder Reaktionsdrehmoments, der auf Lenkachse 420 angewendet wird, indem der Lenksteuerbetrag, der an die Drehmomentanwendungseinheit 460 geliefert wird, angepasst wird.
• Die ECU 600 steuert das Öffnen und Schließen des Magnetventils durch Zuführung eines Federungssteuerbetrages an ein Magnetventil, das im hydraulischen Stoßdämpfer in der Federungsvorrichtung 100 enthalten ist. Um eine solche Steuerung zu ermöglichen, wird eine Stromleitung zur Versorgung des Magnetventils mit Antriebsleistung von der ECU 600 zur Verfügung gestellt.
• Das Fahrzeug 900 enthält einen Radgeschwindigkeitssensor 320, der für jedes Rad 300 zur Erfassung der Radgeschwindigkeit jedes Rades 300 zur Verfügung gestellt wird, einen Seitenkraftsensor 330, zur Erfassung der Querbeschleunigung des Fahrzeugs 900, einen Longitudinalkraftsensor 340, zur Erfassung der Längsbeschleunigung des Fahrzeugs 900, einen Gierratensensor 350, zur Erfassung der Gierrate des Fahrzeugs 900, einen Motordrehmomentsensor 510, zur Erfassung des vom Motor 500 erzeugten Drehmoments, einen Motorgeschwindigkeitssensor 520, zur Erfassung der Motorgeschwindigkeit des Motors 500 und einen Bremsdrucksensor 530, zur Erfassung des auf die Bremsflüssigkeit der Bremsvorrichtung ausgeübten Drucks. Die Erfassungsergebnisse der verschiedenen Sensoren werden dem ECU 600 zugeführt.
• Das Fahrzeug 900 kann ferner einen Rollratensensor, der eine Rollrate des Fahrzeugkörpers 200 erfasst, einen Hubsensor, der einen Hub jeder Federung erfasst, und einen Rollwinkelsensor, der einen Rollwinkel des Fahrzeugkörpers 200 erfasst, enthalten.
• Obwohl die Darstellung weggelassen wurde, enthält das Fahrzeug 900 eine Bremseinrichtung, die ein Fahrzeugstabilitätsassistenten („vehicle stability assist “, VSA) steuern kann, welches ein Fahrzeugverhaltenstabilisierungssteuerungssystem einschließlich eines Antiblockiersystems (ABS) enthält, welches ein System zur Verhinderung des Blockierens der Räder beim Bremsen ist, ein Traktionskontrollsystem („traction control system“, TCS) enthält, das das Durchdrehen der Räder beim Beschleunigen oder ähnlichem reduziert, und eine automatische Bremsfunktion für die Giermomentsteuerung und die Bremsassistenzfunktion beim Abbiegen.
• Hierbei vergleichen ABS, TCS und VSA die Radgeschwindigkeit, die gemäß der ermittelten Fahrzeugkörpergeschwindigkeit bestimmt wird, mit der vom Radgeschwindigkeitssensor 320 erfassten Radgeschwindigkeit und bestimmen, dass sich das Fahrzeug in einem Schlupfzustand befindet, wenn die beiden Radgeschwindigkeitswerte um einen vorgegebenen Wert oder mehr voneinander abweichen. ABS, TCS und VSA stabilisieren das Verhalten des Fahrzeugs 900, indem sie eine optimale Bremskontrolle und Traktionskontrolle entsprechend dem Fahrzustand des Fahrzeugs 900 durch eine solche Prozessierung durchführen.
• Die Lieferung der Erfassungsergebnisse durch die verschiedenen Sensoren an die ECU 600 und die Übertragung der Steuersignale von der ECU 600 an jede Einheit erfolgt über ein Controller Area Network (CAN) 370.
• (ECU 600)
• Im Folgenden wird die ECU 600 unter Bezugnahme auf verschiedene Zeichnungen näher beschrieben. 2 ist ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration des ECU 600 darstellt.
• Eine Lenksteuereinheit 610 bezieht sich auf verschiedene Sensorerfassungsergebnisse, die im CAN 370 enthalten sind, und bestimmt die Höhe des Lenksteuerbetrages, der der Drehmomentanwendungseinheit 460 zuzuführen ist.
• In der vorliegenden Beschreibung kann der Ausdruck „mit Bezug auf“ Bedeutungen wie „verwenden“, „berücksichtigen“ und „abhängig von“ enthalten.
• Eine Federungssteuereinheit 650 bezieht sich auf verschiedene Sensorerfassungsergebnisse, die im CAN 370 enthalten sind, und bestimmt die Größe des Federungssteuerbetrags, der dem Magnetventil zuzuführen ist, das in den hydraulischen Stoßdämpfern in der Federungsvorrichtung 100 enthalten ist.
• Wie in 2 dargestellt, wird in der ECU 600 der von der Federungssteuereinheit 650 berechnete Federungssteuerbetrag der Lenksteuereinheit 610 zugeführt und zur Bestimmung der Größe des Lenksteuerbetrages herangezogen.
• Der Rollratenwert kann so konfiguriert werden, dass er „0“ als Referenzwert annimmt, wenn sich die Neigung des Fahrzeugs 900 während einer vorbestimmten Minutenzeit nicht ändert, und kann die Rollrate als Abweichung vom Referenzwert darstellen.
• Der Prozess der „Bestimmung der Größe des Steuerbetrages“ schließt einen Fall ein, in dem die Größe des Steuerbetrages auf Null gesetzt wird, d.h. einen Fall, in dem der Steuerbetrag nicht geliefert wird.
• Die Lenksteuereinheit 610 und die Federungssteuereinheit 650 können als separate ECUs konfiguriert werden. In einem solchen Konfigurationsfall wird die in dieser Beschreibung beschriebene Steuerung dadurch realisiert, dass die Lenksteuereinheit 610 und die Federungssteuereinheit 650 über eine Kommunikationseinheit miteinander kommunizieren.
• (Lenksteuereinheit)
• Nachfolgend wird die Lenksteuereinheit 610 anhand von 3 näher beschrieben. 3 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel der Lenksteuereinheit 610 darstellt. Wie in 3 dargestellt, umfasst die Lenksteuereinheit 610 eine Basissteuerbetragberechnungseinheit 611, eine Steuerbetragkorrektureinheit 612, eine Korrekturbetragberechnungseinheit 620 und eine Drehmomentverlustermittlungseinheit 630.
• Die Basissteuerbetragberechnungseinheit 611 bezieht sich auf das Lenkdrehmoment, das vom Drehmomentsensor 430 geliefert wird, und die Fahrzeuggeschwindigkeit, die gemäß der vom Radgeschwindigkeitssensor 320 erfassten Radgeschwindigkeit bestimmt wird, und berechnet einen Steuerbetrag zur Steuerung der Größe des Hilfsdrehmoments oder des Reaktionsdrehmoments. Der von der Basissteuerbetragberechnungseinheit 611 berechnete Steuerbetrag wird von der Steuerbetragkorrektureinheit 612 korrigiert und dann der Drehmomentanwendungseinheit 460 als Lenksteuerbetrag zugeführt.
• (Korrekturbetragberechnungseinheit)
• Als nächstes wird die Korrekturbetragberechnungseinheit 620 unter Bezugnahme auf 4 genauer beschrieben. 4 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel der Korrekturbetragberechnungseinheit 620 darstellt.
• Wie in 4 dargestellt, enthält die Korrekturbetragberechnungseinheit 620 eine Zahnstangenaxialkraftermittlungseinheit 621 und eine Axialkraftkorrekturstromberechnungseinheit 622. Wenn ein Bestimmungsergebnis (Bestimmungsergebnis, dass der ermittelte Drehmomentverlust nicht 0 ist), dass ein Drehmomentverlust ermittelt wird, von der nachstehend beschriebenen Drehmomentverlustermittlungseinheit 630 eingegeben wird, veranlasst die Korrekturbetragberechnungseinheit 620 die Zahnstangenaxialkraftermittlungseinheit 621, einen Rollraten-bezogenen Zahnstangenaxialkraftermittlungswert ermitteln, der ein auf der Basis der Rollrate berechneter Zahnstangenaxialkraftermittlungswert ist. Die Korrekturbetragberechnungseinheit 620 berechnet einen Korrekturbetrag auf der Grundlage des Rollraten-bezogenen Zahnstangenaxialkraftermittlungswertes. Wie oben beschrieben, ist die Korrekturbetragberechnungseinheit 620 entsprechend der Ausführungsform so konfiguriert, dass sie den Korrekturbetrag berechnet, wenn ein Drehmomentverlust ermittelt wird. Die Korrekturbetragberechnungseinheit 620 berechnet den Korrekturbetrag, so dass das auf das Lenkelement 410 angewandte Reaktionsdrehmoment bei der Ermittlung des Drehmomentverlustes zunimmt.
• (Zahnstangenaxialkraftermittlungseinheit)
• Die Zahnstangenaxialkraftermittlungseinheit 621 ermittelt die Zahnstangenaxialkraft in Bezug auf die vom Rollratensensor gelieferte Rollrate. Die Zahnstangenaxialkraftermittlungseinheit 621 kann die Zahnstangenaxialkraft in Bezug auf den vom Hubsensor gelieferten Sensorwert und den vom Rollwinkelsensor gelieferten Rollwinkel ermitteln.
• Wie in 4 dargestellt, enthält die Zahnstangenaxialkraftermittlungseinheit 621 eine Rollrate-bezogene Federungsdämpfungskraftermittlungseinheit 623, eine erste Konstantverstärkungsanwendungseinheit 624, eine Rollwinkel-bezogene Federungsdämpfungskraftermittlungseinheit 625, eine zweite Konstantverstärkungsanwendungseinheit 626 und eine Addiereinheit 627.
• Die Rollraten-bezogene Federungsdämpfungskraftermittlungseinheit 623 und die erste Konstantverstärkungsanwendungseinheit 624 können gemeinsam als Rollraten-bezogene Zahnstangenaxialkraftermittlungseinheit 629 bezeichnet werden.
• Die Rollwinkel-bezogene Federungsdämpfungskraftermittlungseinheit 625 und die zweite Konstantverstärkungsanwendungseinheit 626 können gemeinsam als Rollwinkel-bezogene Zahnstangenaxialkraftermittlungseinheit 6251 bezeichnet werden.
• Die Rollraten-bezogene Zahnstangenaxialkraftermittlungseinheit 629 ermittelt den Rollraten-bezogenen Zahnstangenaxialkraftermittlungswert mit Bezug auf die vom Rollratensensor gelieferte Rollrate. Die Rollraten-bezogene Zahnstangenaxialkraftermittlungseinheit 629 kann den Rollraten-bezogenen Zahnstangenaxialkraftermittlungswert mit Bezug auf den Federungssteuerbetrag weiter Ermitteln. Hier in der Beschreibung wird ein auf den Dämpfungskoeffizienten bezogener Wert, wie z.B. ein Federungssteuerstrom, der ein Steuerbetrag zur Steuerung des Dämpfungskoeffizienten der Federung ist, und ein Sensorwert des Hubsensors als Dämpfungskoeffizient-bezogener Wert bezeichnet. Mit anderen Worten, die Korrekturbetragberechnungseinheit 620 gemäß der Ausführungsform berechnet den Korrekturbetrag gemäß dem Rollraten-bezogenen Zahnstangenaxialkraftermittlungswert unter Bezugnahme auf die Rollrate und den Dämpfungskoeffizient-bezogenen Wert.
• Dabei ist der Dämpfungskoeffizient ein Zahlenwert einer Dämpfungscharakteristik, die eine Kennlinie ist, die einen Zusammenhang zwischen der Hubgeschwindigkeit des Dämpfers und der Dämpfungskraft angibt, und die Dämpfungskraft ist eine Widerstandskraft gegen das Drücken und Ziehen des hydraulischen Stoßdämpfers.
• Die Rollraten-bezogene Federungsdämpfungskraftermittlungseinheit 623 ermittelt die Dämpfungskraft der Federung nach der Rollrate unter Bezugnahme auf die in 4 dargestellte Rollratenkarte. Die Rollratenkarte ist eine Karte, in die die Rollrate eingegeben und der Ermittlungswert der Federungsdämpfungskraft gemäß der Rollrate ausgegeben wird. In der Rollratenkarte zeigt eine horizontale Achse die Rollrate und eine vertikale Achse die Dämpfungskraft der Federung an. In 4 geben Df₁ bis Df₃ die Federungssteuerstromwerte als Federungssteuerbeträge an. Die Werte Df₁ bis Df₃ können als Werte bezeichnet werden, die sich auf einen Abschwächungskoeffizienten beziehen. So bezieht sich die Rollraten-bezogene Federungsdämpfungskraftermittlungseinheit 623 je nach Wert des Federungssteuerbetrags auf verschiedene Rollratenkarten. Die Rollraten-bezogene Federungsdämpfungskraftermittlungseinheit 623 bezieht sich auf die Rollratenkarte, berechnet einen Ermittlungswert der Federungsdämpfungskraft auf der Basis der Rollrate und gibt den berechneten Ermittlungswert der Federungsdämpfungskraft an die erste Konstantverstärkungsanwendungseinheit 624 aus.
• Die erste Konstantverstärkungsanwendungseinheit 624 wendet eine dem Fahrzeug 900 entsprechende Verstärkung auf den Ermittlungswert der von der Rollraten-bezogenen Federungsdämpfungskraftermittlungseinheit 623 gelieferten Federungsdämpfungskraft an und berechnet einen Rollraten-bezogenen Zahnstangenaxialkraftermittlungswert. Insbesondere wird die Rollraten-bezogene Federungsdämpfungskraft, die von der Rollraten-bezogenen Federungsdämpfungskraftermittlungseinheit 623 geliefert wird, mit einem Korrekturkoeffizienten multipliziert, der dem Fahrzeug 900 entspricht. Beispiele für den Korrekturkoeffizienten gemäß dem Fahrzeug 900 sind eine Verstärkung gemäß einem Nachlaufwinkel β, einer Knicklänge Lkn, einer Laufflächenbreite TW, einer Schwerpunkthöhe Hg und dergleichen. Die erste Konstantverstärkungsanwendungseinheit 624 liefert den Rollraten-bezogenen Zahnstangenkraftermittlungswert an die Addiereinheit 627 und die Axialkraftkorrekturstromberechnungseinheit 622.
• Die Rollraten-bezogene Federungsdämpfungskraftermittlungseinheit 623 berechnet hier einen Federungsdämpfungskraftermittlungswert, der umso größer ist, je größer der Federungssteuerstrom ist, und gibt diesen aus.
• Das heißt, die Rollraten-bezogene Zahnstangenaxialkraftermittlungseinheit 629 kann einen Rollraten-bezogenen Zahnstangenaxialkraftermittlungswert berechnen und ausgeben, der umso größer ist, je größer der Federungssteuerstrom ist.
• Die Rollwinkel-bezogene Zahnstangenaxialkraftermittlungseinheit 6251 bezieht sich auf den vom Rollwinkelsensor gelieferten Rollwinkel zur Ermittlung der Rollwinkel-bezogenen ermittelten Zahnstangenaxialkraft. Genauer gesagt, die Rollwinkel-bezogene Federungsdämpfungskraftermittlungseinheit 625 in der Rollwinkel-bezogenen Zahnstangenaxialkraftermittlungseinheit 6251 bezieht sich auf den vom Rollwinkelsensor gelieferten Rollwinkel und ermittelt die Rollwinkel-bezogene Dämpfungskraft, d.h. die Dämpfungskraft der Federung gemäß dem Rollwinkel.
• Die zweite Konstantverstärkungsanwendungseinheit 626 wendet eine Verstärkung gemäß dem Fahrzeug 900 auf die Rollwinkel-bezogene ermittelte Dämpfungskraft an, die von der Rollwinkel-bezogenen Federungsdämpfungskraftermittlungseinheit 625 geliefert wird, um eine Rollwinkel-bezogene Zahnstangenaxialkraft zu berechnen. Genauer gesagt wird der von der Rollwinkel-bezogenen Federungsdämpfungskraftermittlungseinheit 625 gelieferte Rollwinkel-bezogene Dämpfungskraftermittlungswert mit einem Korrekturkoeffizienten entsprechend dem Fahrzeug 900 multipliziert. Die zweite Konstantverstärkungsanwendungseinheit 626 liefert den Rollwinkel-bezogenen Zahnstangenaxialkraftermittlungswert, auf die die Verstärkung der Addiereinheit 627 angewendet wurde.
• Die Addiereinheit 627 addiert den Rollraten-bezogenen Zahnstangenaxialkraftermittlungswert, der von der ersten Konstantverstärkungsanwendungseinheit 624 geliefert wird, und den Rollwinkel-bezogenen Zahnstangenaxialkraftermittlungswert, der von der zweiten Konstantverstärkungsanwendungseinheit 626 geliefert wird, um den Roll-bezogenen Zahnstangenaxialkraftermittlungswert zu berechnen. Der berechnete Roll-bezogene Zahnstangenaxialkraftermittlungswert kann zur Lenkungssteuerung verwendet werden. Die Addiereinheit 627 ist so konfiguriert, dass sie den Rollraten-bezogenen Zahnstangenaxialkraftermittlungswert, der die ermittelte Zahnstangenaxialkraft darstellt, und den ermittelten Rollwinkel-bezogenen Zahnstangenaxialkraftermittlungswert addiert und die ermittelte Zahnstangenaxialkraft berechnet. Daher kann die Addiereinheit 627 als eine Roll-bezogene Zahnstangenaxialkraftermittlungseinheit bezeichnet werden.
• (Axialkraftkorrekturstromberechnungseinheit)
• Wie in 4 dargestellt, enthält die Axialkraftkorrekturstromberechnungseinheit 622 eine Stromkarte 628. Die Axialkraftkorrekturstromberechnungseinheit 622 berechnet einen Korrekturstrom mit Bezug auf die Stromkarte 628. Die Stromkarte 628 ist eine Karte, in die der von der ersten Konstantverstärkungsanwendungseinheit 624 gelieferte Rollraten-bezogene Zahnstangenaxialkraftermittlungswert eingegeben und der Korrekturstrom ausgegeben wird. In der Stromkarte 628 stellt die horizontale Achse den Wert des Rollraten-bezogenen Zahnstangenaxialkraftermittlungswertes und die vertikale Achse den Wert des Korrekturstromes dar. Die Axialkraftkorrekturstromberechnungseinheit 622 berechnet einen Korrekturstrom auf der Basis des Rollraten-bezogenen Zahnstangenaxialkraftermittlungswertes unter Bezugnahme auf die Stromkarte 628 und gibt diesen aus.
• Die Steuerbetragkorrektureinheit 612 korrigiert den Steuerbetrag, der von der Basissteuerbetragberechnungseinheit 611 mit dem von der Korrekturbetragberechnungseinheit 620 gelieferten Korrekturstrom berechnet wurde. Mit anderen Worten, die Steuerbetragkorrektureinheit 613 korrigiert den von der Basissteuerbetragberechnungseinheit 611 berechneten Steuerbetrag mit Bezug auf die von der Zahnstangenaxialkraftermittlungseinheit 621 ermittelte Zahnstangenaxialkraft.
• (Drehmomentverlustermittlungseinheit)
• Als nächstes wird die Drehmomentverlustermittlungseinheit 630 gemäß der vorliegenden Ausführungsform anhand von 5 beschrieben. 5 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel der Drehmomentverlustermittlungseinheit gemäß der Ausführungsform darstellt.
• Wie in 5 dargestellt, umfasst die Drehmomentverlustermittlungseinheit 630 eine Rückkehrbestimmungseinheit 631, eine Drehgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 632, eine Rollratenbestimmungseinheit 633 und eine logisches-Produkt-Berechnungseinheit 634. Die Drehmomentverlustermittlungseinheit 630 ermittelt den Drehmomentverlust mit Bezug auf die Rollrate, den Lenkwinkel und die Lenkwinkelgeschwindigkeit.
• Die Rückkehrbestimmungseinheit 631 bestimmt, ob sich das Lenkelement 410 im Rückkehrzustand befindet, indem sie sich auf den vom Lenkwinkelsensor 440 gelieferten Lenkwinkel und die anhand des Lenkwinkels berechnete Lenkwinkelgeschwindigkeit bezieht. Wenn sich das Lenkelement 410 im Rückkehrzustand befindet, gibt die Rückkehrbestimmungseinheit 631 eine „1“ als Bestimmungsergebnis aus, andernfalls eine „0“ als Bestimmungsergebnis. Es kann so konfiguriert werden, dass das Fahrzeug 900 einen Lenkwinkelgeschwindigkeitssensor enthält und die Rückkehrbestimmungseinheit 631 anhand des vom Lenkwinkelsensor 440 gelieferten Lenkwinkels und der vom Lenkwinkelgeschwindigkeitssensor gelieferten Lenkwinkelgeschwindigkeit bestimmt, ob sich das Lenkelement 410 im Rückkehrzustand befindet.
• Der Bestimmungsprozess des Rückkehrzustandes durch die Rückkehrbestimmungseinheit 631 ist nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt. Die Rückkehrbestimmungseinheit 631 kann konfiguriert werden zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug im Rückkehrzustand befindet, indem sie sich auf das Signals des Drehmomentsensors, das das Erfassungsergebnis des Drehmomentsensors 430 angibt, und die Drehrichtung des in der Drehmomentanwendungseinheit 460 enthaltenen Motors bezieht. In der vorliegenden Konfiguration kann z.B., wenn das Vorzeichen des Drehmomentsensorsignals und das Vorzeichen der Drehrichtung des Motors unterschiedlich sind, so konfiguriert werden, dass festgestellt wird, ob sich das Fahrzeug im Rückkehrzustand befindet.
• Hierbei ist das Vorzeichen des Drehmomentsensorsignals beispielsweise ein Pluszeichen des Drehmomentsensorsignals, wenn der Torsionsstab im Uhrzeigersinn verdreht wird, und ein Minuszeichen des Drehmomentsensorsignals, wenn der Torsionsstab gegen den Uhrzeigersinn verdreht wird. Im Fall des Vorzeichens der Drehrichtung des Motors wird bei Verdrehung des Torsionsstabes im Uhrzeigersinn eine Richtung, in der die Verdrehung des Torsionsstabes eliminiert wird, als Plus-Richtung festgelegt, und bei Verdrehung des Torsionsstabes im Gegenuhrzeigersinn eine Richtung, in der die Verdrehung des Torsionsstabes eliminiert wird, als Plus-Richtung festgelegt.
• Die Drehgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 632 bestimmt, ob die Lenkwinkelgeschwindigkeit, die unter Bezugnahme auf den vom Lenkwinkelsensor 440 gelieferten Lenkwinkel berechnet wird, oder ihr absoluter Wert gleich oder größer als ein vorgegebener Wert ist. Die Drehgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 632 gibt „1“ als Bestimmungsergebnis aus, wenn die Lenkwinkelgeschwindigkeit oder ihr Absolutwert gleich oder größer als ein vorgegebener Wert ist, und gibt andernfalls „0“ als Bestimmungsergebnis aus.
• Die Rollratenbestimmungseinheit 633 bestimmt, ob der vom Rollratensensor gelieferte Rollratenwert oder sein Absolutwert kleiner als ein vorgegebener Wert ist. Der vorgegebene Wert beträgt hier beispielsweise 0,06 rad/s. Die Rollratenbestimmungseinheit 633 gibt „1“ als Bestimmungsergebnis aus, wenn der Rollratenwert oder sein Absolutwert kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und gibt andernfalls „0“ als Bestimmungsergebnis aus.
• Die Logisches-Produkt-Berechnungseinheit 634 nimmt das logische Produkt aus den Bestimmungsergebnissen der Rückkehrbestimmungseinheit 631, der Drehgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 632 und der Rollratenbestimmungseinheit 633 und gibt das Ergebnis aus. Mit anderen Worten, die Logisches-Produkt-Berechnungseinheit 634 gibt „1“ aus, wenn die Bestimmungsergebnisse der Rückkehrbestimmungseinheit 631, der Drehgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 632 und der Rollratenbestimmungseinheit 633 alle „1“ sind, und gibt sonst „0“ aus.
• Die Drehmomentverlustermittlungseinheit 630 ermittelt den Drehmomentverlust, wenn das von der Logisches-Produkt-Berechnungseinheit 634 ausgegebene Bestimmungsergebnis „1“ ist, und ermittelt den Drehmomentverlust nicht, wenn das von der Logisches-Produkt-Berechnungseinheit 634 ausgegebene Bestimmungsergebnis „0“ ist. Wie oben beschrieben, ermittelt die Drehmomentverlustermittlungseinheit 630 den Drehmomentverlust, wenn die Lenkwinkelgeschwindigkeit gleich oder höher als ein vorgegebener Wert ist und die Rollrate im Rückkehrzustand niedriger als ein vorgegebener Wert ist. Mit anderen Worten, die Drehmomentverlustermittlungseinheit 630 ermittelt den Drehmomentverlust in Bezug auf die Rollrate, den Lenkwinkel und die Lenkwinkelgeschwindigkeit.
• Die Lenksteuereinheit 610 gemäß der Ausführungsform kann die Richtung, in die der Fahrzeugkörper 200 rollt, durch Ermitteln der Zahnstangenaxialkraft in Bezug auf die Rollrate des Fahrzeugkörpers 200 ermitteln, wenn die Drehmomentverlustermittlungseinheit 630 den Drehmomentverlust ermittelt. Dadurch können transiente Rolländerungen des Fahrzeugkörpers 200 identifiziert werden. Wie oben beschrieben, korrigiert die Steuerbetragkorrektureinheit 612 den von der Basissteuerbetragberechnungseinheit 611 berechneten Steuerbetrag gemäß der Rolländerung im Übergangszustand des Fahrzeugkörpers 200, wodurch es möglich ist, das Hilfsdrehmoment oder das Reaktionskraftmoment für weniger Unannehmlichkeiten für einen Fahrer auf das Lenkelement 410 anzuwenden.
• (Verfahren zur Berechnung der ermittelten Zahnstangenaxialkraft)
• Nachfolgend wird ein Verfahren zur Berechnung der ermittelten Zahnstangenaxialkraft anhand der 6 und 7 genauer beschrieben. Zunächst wird unter Bezugnahme auf die 6A bis 6C ein Mechanismus aus der Sicht einer Änderung der Fahrzeugbewegung bei einer Rollbewegung beschrieben.
• Die 6A bis 6C sind Diagramme, die einen Mechanismus im Zusammenhang mit einer Änderung der Fahrzeugbewegung bei einer Rollbewegung darstellen, wobei die 6A einen Fahrzeugzustand zum Zeitpunkt des Geradeausfahrens, die 6B einen Fahrzeugzustand zum Zeitpunkt des drehendes Rollens und die 6C einen Zusammenhang zwischen einem Rollwinkel und einem Federungshub darstellt.
• Wie in den 6A bis 6C dargestellt, treten im Fahrzeugzustand zum Zeitpunkt des drehenden Rollens, also im Fahrzeugzustand des Fahrzeuges 900, in dem ein Fahrer das Lenkelement 410 betätigt, eine Reifenseitenführungskraft, eine Seitenkraft, eine Fliehkraft, ein Rollmoment und eine Lastverschiebung auf. Hier, in 6A bis 6C ist die Höhe des Schwerpunkts des Fahrzeugs 900 Hg [m], die Laufflächenbreite des Fahrzeugs 900 TW [m], die gesamte Seitenführungskraft der vier Räder des Fahrzeugs 900 CF [kgf], die Seitenführungskraft des Innenrings des Fahrzeugs 900 CF_in [kgf], die Seitenführungskraft des Fahrzeuges 900 am Außenring ist CF_out [kgf], die Fliehkraft ist F_cnt [kgf], die Seitenkraft ist Gy [G'], das Rollmoment ist M_roll [kgfm], die Lastbewegung ist ΔW [kgf], der Rollwinkel ist θ_Roll [Grad], der innere Radseitenhubbetrag ist D_in [m], und der äußere Radseitenhubbetrag ist D_out [m].
• Wie in 6B dargestellt, sind die Fliehkraft des drehenden Fahrzeugs 900 und die Reifenseitenführungskraft im Gleichgewicht und werden durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt.
  [Ausdruck 1] $$\begin{array}{c}\text{Fcnt}\left[\text{kgf}\right]=\text{Wcar}\left[\text{kg}\right]\times \text{Gy}\left[\text{G'}\right]\\ =\text{CF}\left[\text{kgf}\right]\end{array}$$

  
• Das Rollmoment ist durch die folgenden Gleichungen (2) und (3) gegeben.
  [Ausdruck 2] $$\text{Mroll}\left[\text{kgfm}\right]=\text{CF}\left[\text{kgf}\right]\times \text{Hg}\left[\text{m}\right]$$

  

  $$\text{Mroll}\left[\text{kgfm}\right]=2\times \left(\Delta \text{W}\left[\text{kgf}\right]\times \text{TW/2}\left[\text{m}\right]\right)$$

  
• Die folgende Gleichung (4) erhält man durch gleichzeitige Kombination der obigen Gleichungen (2) und (3) für M_roll.
  [Ausdruck 3] $$\Delta \text{W}\left[\text{kgf}\right]=\text{Mroll}\left[\text{kgfm}\right]÷\text{TW}\left[\text{m}\right]=\frac{\text{CF}\left[\text{kgf}\right]\times \text{Hg}\left[\text{m}\right]}{\text{TW}\left[\text{m}\right]}$$

  
• Wenn die Verteilung der Last zwischen dem Vorderrad und dem Hinterrad a : b ist, ist die auf jedes Rad angewandte Last wie folgt.
  [Ausdruck 4] $$\begin{array}{cc}\text{Load of frontinner}=1/2\times \text{a}\times \text{Wcar}-\text{a}\times \Delta \text{W}& \text{Load of frontinner}=1/2\times \text{a}\times \text{Wcar}+\text{a}\times \Delta \text{W}\\ \text{Load of frontinner}=1/2\times \text{b}\times \text{Wcar}-\text{b}\times \Delta \text{W}& \text{Load of frontinner}=1/2\times \text{b}\times \text{Wcar}+\text{b}\times \Delta \text{W}\end{array}$$

  
• Wcar gibt das Gewicht des Fahrzeuges 900 an, 1 / 2 × a × W_car und 1 / 2 × a × Wcar geben die Lastverschiebung im 1G-Zustand an, und -a × ΔW, -b × ΔW, a × ΔW, und b × ΔW geben die Lastverschiebung an.
• Wie in 6C dargestellt, wird der Rollwinkel gemäß dem Hub der Federung 100 an den inneren und äußeren Rädern durch die folgende Gleichung (5) ausgedrückt.
  [Ausdruck 5] $${\theta }_{\text{roll}}\left[\text{deg}\right]={\text{tan}}^{-1}\left(\frac{{\text{D}}_{\text{out}}\left[\text{m}\right]-{\text{D}}_{\text{in}}\left[\text{m}\right]}{\text{TW}\left[\text{m}\right]}\right)$$

  
• Die Beziehung zwischen der Lastbewegung und dem Hubbetrag wird durch die folgende Gleichung (6) dargestellt. Die folgende Gleichung (6) stellt eine Relationsgleichung zwischen der Lastbewegung auf der Vorderradseite und dem Hubbetrag dar.
  [Ausdruck 6] $$\begin{array}{l}-\text{a}\times \Delta \text{W}\left[\text{kgf}\right]=-{\text{DF}}_{\text{fr}}\times \frac{{\text{dD}}_{\text{in}}}{\text{dt}}-{\text{K}}_{\text{fr}}\times {\text{D}}_{\text{in}}\mathrm{...}\text{ inner wheel side}\\ \text{a}\times \Delta \text{W}\left[\text{kgf}\right]=-{\text{DF}}_{\text{fr}}\times \frac{{\text{dD}}_{\text{out}}}{\text{dt}}+{\text{K}}_{\text{fr}}\times {\text{D}}_{\text{out}}\mathrm{...}\text{ outer wheel side}\end{array}$$

  
• DF_fr steht für einen Dämpfungskoeffizienten [kgfs/m] des Vorderrades und K_fr für einen Federungskoeffizienten [kgf/m] des Vorderrades.
• Wenn der Hubbetrag des Ausfahrens und der Hubbetrag der Kontraktion der Federung 100 im inneren und äußeren Rad links und rechts gleichwertig sind, wird er durch die folgende Gleichung (7) ausgedrückt.
  [Ausdruck 7] $${\text{-D}}_{\text{in}}\cong {\text{D}}_{\text{out}}\cong {\text{D}}_{\text{eq}}$$

  
• D_eq steht für einen äquivalenten Hubbetrag [m].
• Die folgende Gleichung (8) erhält man durch Anwenden der obigen Gleichung (7) auf die obige Gleichung (5) und Annäherung der trigonometrischen Funktion an eine Linie.
  [Ausdruck 8] $$\begin{array}{l}{\theta }_{}\left[\text{deg}\right]={\text{tan}}^{-1}\left(\frac{2\text{Deg}\left[\text{m}\right]}{\text{TW}\left[\text{m}\right]}\right)\hfill \\ {\text{D}}_{\text{eq}}\left[\text{m}\right]=\frac{\text{tan}\left({\theta }_{\text{roll}}\left[\text{deg}\right]\times \text{TW}\left[\text{m}\right]\right)}{2}\cong {\text{K}}_{\text{tan}}\left[1/\text{deg}\right]\times {\theta }_{\text{roll}}\left[\text{deg}\right]\times \frac{\text{TW}\left[\text{m}\right]}{2}\hfill \end{array}$$

  
• Die folgende Gleichung (9) erhält man durch Anwendung der obigen Gleichung (7) zur obigen Gleichung (6).
  [Ausdruck 9] $$\begin{array}{c}\text{a}\times \Delta {\text{W=DF}}_{\text{fr}}\times \frac{d{\text{D}}_{\text{eq}}}{\text{dt}}+{\text{K}}_{\text{fr}}+{\text{D}}_{\text{eq}}\\ {\text{=DF}}_{\text{fr}}\times \frac{{\text{K}}_{\text{tan}}\times \text{TW}\left[\text{m}\right]}{2}\times \frac{d}{dt}\left({\theta }_{\text{roll}}\left[\text{deg}\right]\right)+{\text{K}}_{\text{fr}}\times \frac{{\text{K}}_{\text{tan}}\times \text{TW}\left[\text{m}\right]}{2}\times \left({\theta }_{\text{roll}}\left[\text{deg}\right]\right)\end{array}$$

  
• Die folgende Gleichung
  [Ausdruck 10] $$\frac{d}{dt}\left({\theta }_{\text{roll}}\left[\text{deg}\right]\right)={\text{w}}_{\text{roll}}\left[\text{deg/sec}\right]$$

  

  gibt eine Rollrate an.
• Hier wird, da der Dämpfungskoeffizient DF_fr durch die Hubgeschwindigkeit und den Strom gemäß der Kennlinie des Dämpfers in der obigen Gleichung (9) bestimmt wird,
  [Ausdruck 11] $${\text{DE}}_{\text{fr}}\times \frac{{\text{K}}_{\text{tan}}\times \text{TW}\left[\text{m}\right]}{2}\times \frac{d}{dt}\left({\theta }_{\text{roll}}\left[\text{deg}\right]\right)$$

  

  ersetzt mit
  [Ausdruck 12] $$f_{\text{DFfr}}\left(\text{w}\text{,i}\right)$$

  
• In der obigen Gleichung (9),
  [Ausdruck 13] $$\frac{d}{dt}\left({\theta }_{\text{roll}}\left[\text{deg}\right]\right)=w_{\text{roll}}\left[\text{deg/sec}\right]\cdot \frac{{\text{K}}_{\text{tan}}\times \text{TW}\left[\text{m}\right]}{2}={\text{K}}_1$$

  

  sind die beiden Gleichungen ausgetauscht, und die Gleichung wird so angeordnet, dass die folgende Gleichung (10) erhalten wird.
  [Ausdruck 14] $$\text{a}\times \Delta \text{W}=f_{\text{DFfr}}\left({\text{K}}_1\times w_{\text{roll}}\left[\text{deg/sec}\right],{\text{i}}_{\text{Dfr}}\right)+{\text{K}}_{\text{fr}}\times {\text{K}}_1\times {\theta }_{\text{roll}}\left[\text{deg}\right]$$

  
• Durch Substitution der obigen Gleichung (4) in die obige Gleichung (10) kann die folgende Gleichung (11), die eine Relationsgleichung in Bezug auf eine Änderung der Fahrzeugbewegung ist, erhalten werden.
  [Ausdruck 15] $$\frac{\text{a}\times \text{Hg}\left[\text{m}\right]}{\text{TW}\left[\text{m}\right]}\times \text{CF}\left[\text{kgf}\right]=f_{\text{DFfr}}\left({\text{K}}_1\times w_{\text{roll}}\left[\text{deg/sec}\right],{\text{i}}_{\text{Dfr}}\right)+{\text{K}}_{\text{fr}}\times {\text{K}}_{\text{1}}\times {\theta }_{\text{roll}}\left[\text{deg}\right]$$

  
• Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die 7A und 7B ein Mechanismus aus Sicht einer Kraftänderung beim Auftreten einer Rollbewegung beschrieben. Die 7A und 7B sind Diagramme, die einen Mechanismus im Zusammenhang mit einer Kraftänderung beim Auftreten einer Rollbewegung darstellen, wobei die 7A einen Zusammenhang zwischen einer Seitenführungskraft und einer Reifenseitenkraft und die 7B einen Zusammenhang mit einer Zahnstangenaxialkraft darstellt. Hier, in 7A und 7B ist die Seitenführungskraft CF [kgf], die Reifenseitenkraft TF_y [kgf], der Seitenschlupfwinkel ist α [°], der Reifenrollwiderstand ist TF_x [kgf], der Luftweg ist t_p [m], der Nachlaufweg ist t_c [m], der Nachlaufwinkel ist β [°], das SAT-Moment (Moment aufgrund der Reifenseitenkraft) ist MSAT [kgfm], die Zahnstangenaxialkraft ist RF_SAT [kgf] und die Knicklänge ist Lkn [m].
• Die Relationsgleichung der Seitenführungskraft, der Reifenseitenkraft und des Rollwiderstands wird durch die folgende Gleichung (12) dargestellt. Der Luftweg t_p nimmt ab, wenn der Seitenschlupfwinkel größer als ein vorgegebener Wert wird. Durch die Abnahme des Luftweges t_p nimmt das SAT-Moment M_SAT ab.
  [Ausdruck 16] $$\text{CF}\left[\text{kgf}\right]={\text{TF}}_{\text{y}}\left[\text{kgf}\right]\times \text{cos}\alpha {\text{-TF}}_x\left[\text{kgf}\right]\times \text{sin}\alpha$$

  
• Das SAT-Moment aufgrund der Reifenseitenkraft um die Achsschenkelbolzenachse wird durch die folgende Gleichung (13) ausgedrückt.
  [Ausdruck 17] $${\text{M}}_{\text{SAT}}\left[\text{kgfm}\right]={\text{TF}}_{\text{y}}\left[\text{kgf}\right]\times \left({\text{t}}_{\text{p}}\left[\text{m}\right]+{\text{t}}_c\left[\text{m}\right]\right)\times \text{sin}\beta$$

  
• Die Zahnstangenaxialkraft ist durch die folgende Gleichung (14) gegeben.
  [Ausdruck 18] $${\text{RF}}_{\text{SAT}}\left[\text{kgf}\right]\cong {\text{M}}_{\text{SAT}}\left[\text{kgfm}\right]÷{\text{L}}_{\text{kn}}\left[\text{m}\right]$$

  
• Die obige Gleichung (13) wird in die obige Gleichung (14) substituiert. Wenn der Seitenschlupfwinkel klein ist und
  [Ausdruck 19] $$\text{cos}\alpha \cong \text{1}\text{, sin}\alpha \cong \text{0}$$

  

  gilt, dann gilt
  [Expression 20] $$\text{CF}\left[\text{kgf}\right]\cong {\text{TF}}_{\text{y}}\left[\text{kgf}\right]$$

  
• Als Ergebnis kann die folgende Gleichung (15), die eine Relationsgleichung im Zusammenhang mit einer Kraftänderung ist, erhalten werden.
  [Ausdruck 21] $${\text{RF}}_{\text{SAT}}\left[\text{kgf}\right]\cong \text{CF}\left[\text{kgf}\right]\times \frac{\left({\text{t}}_{\text{p}}\left[\text{m}\right]+{\text{t}}_c\left[\text{m}\right]\right)\times \text{sin}\beta }{{\text{L}}_{\text{kn}}\left[\text{m}\right]}$$

  
• Die folgende Gleichung (16) kann durch gleichzeitiges Umordnen der Beziehungsgleichung der obigen Gleichung (11) und der obigen Gleichung (15) für CF erhalten werden.
  [Ausdruck 22] $${\text{RF}}_{\text{SAT}}\left[\text{kgf}\right]\cong \left\{f_{\text{DFfr}}\left({\text{K}}_1\times w_{\text{roll}}\left[\text{deg/sec}\right],{\text{i}}_{\text{Dfr}}\right)+{\text{K}}_{\text{fr}}\times {\text{K}}_1\times {\theta }_{\text{roll}}\left[\text{deg}\right]\right\}\times \left({\text{t}}_{\text{p}}\left[\text{m}\right]+{\text{t}}_{\text{c}}\left[\text{m}\right]\right)\times \frac{\text{TW}\left[\text{m}\right]\times \text{sin}\beta }{\text{a}\times {\text{H}}_{\text{g}}\left[\text{m}\right]\times {\text{L}}_{\text{kn}}\left[\text{m}\right]}$$

  
• Unter Verwendung der obigen Gleichung (16) kann die Zahnstangenaxialkraftermittlungseinheit 621 die Rollrate, den Rollwinkel und den dem Fahrzeug 900 entsprechenden Koeffizienten eingeben und eine ermittelte Zahnstangenaxialkraft ausgeben. Die ermittelte Zahnstangenaxialkraft (Rollraten-bezogener Zahnstangenaxialkraftermittlungswert), bezogen auf die Rollrate, die durch die Rollraten-bezogene Zahnstangenaxialkraftermittlungseinheit 629 ermittelt wird, entspricht in der obigen Gleichung (16) der folgenden Gleichung.
  [Ausdruck 23] $$f_{\text{DFfr}}\left({\text{K}}_1\times {\omega }_{\text{roll}}\left[\text{deg/sec}\right],{\text{i}}_{\text{Dfr}}\right)\times \frac{\text{TW}\left[\text{m}\right]\times \text{sin}\beta }{\text{a}\times {\text{H}}_{\text{g}}\left[\text{m}\right]\times {\text{L}}_{\text{kn}}\left[\text{m}\right]}$$

  
• Eine ermittelte Zahnstangenaxialkraft (Rollwinkel-bezogene Zahnstangenaxialkraftermittlungswert) bezogen auf den Rollwinkel, die durch die unten beschriebene Rollwinkel-bezogene Zahnstangenaxialkraftermittlungseinheit 6251 ermittelt wird, entspricht in der obigen Gleichung (16) der folgenden Gleichung.
  [Ausdruck 24] $${\text{K}}_{\text{fr}}\times {\text{K}}_1\times {\theta }_{\text{roll}}\left[\text{deg}\right]\times \frac{\text{TW}\left[\text{m}\right]\times \text{sin}\beta }{\text{a}\times {\text{H}}_{\text{g}}\left[\text{m}\right]\times {\text{L}}_{\text{kn}}\left[\text{m}\right]}$$

  
• Der Korrekturkoeffizient, der durch die erste Konstantverstärkungsanwendungseinheit 624 und die zweite Konstantverstärkungsanwendungseinheit 626 bestimmt wird, entspricht in der obigen Gleichung (16),
  [Ausdruck 25] $$\frac{\text{TW}\left[\text{m}\right]\times \text{sin}\beta }{\text{a}\times {\text{H}}_{\text{g}}\left[\text{m}\right]\times {\text{L}}_{\text{kn}}\left[\text{m}\right]}$$

  

  der obigen Gleichung.
• Die Addiereinheit 627 berechnet den Roll-bezogenen Zahnstangenaxialkraftermittlungswert, indem sie den Rollraten-bezogenen Zahnstangenaxialkraftermittlungswert, der von der ersten Konstantverstärkungsanwendungseinheit 624 geliefert wird, und den Rollwinkel-bezogenen Zahnstangenaxialkraftermittlungswert, der von der zweiten Konstantverstärkungsanwendungseinheit 626 geliefert wird, berechnet.
• Die Zahnstangenaxialkraftermittlungseinheit 621 gemäß der Ausführungsform kann so konfiguriert werden, dass sie zusätzlich eine Spurkarten-(„trail map“)-Anwendungseinheit als Konfiguration zur Korrektur des von der Addiereinheit 627 ausgegebenen Rollwinkel-bezogenen Zahnstangenaxialkraftermittlungswertes enthält. Der von der Spurkartenanwendungseinheit ermittelte Korrekturkoeffizient entspricht in der obigen Gleichung (16),
  [Ausdruck 26] $${\text{t}}_{\text{p}}\left[\text{m}\right]+{\text{t}}_{\text{c}}\left[\text{m}\right]$$

  

  der obigen Gleichung.
• (Federungssteuereinheit)
• Als nächstes wird die Federungssteuereinheit unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. 8 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel der Federungssteuereinheit 650 darstellt.
• Wie in 8 dargestellt, besteht die Federungssteuereinheit 650 aus einer CAN-Eingabeeinheit 660, einer Fahrzeugzustandermittlungseinheit 670, einer Fahrstabilitäts-/Fahrkomfortsteuereinheit 680 und einer Steuerbetragsauswahleinheit 690.
• Die CAN-Eingabeeinheit 660 erfasst verschiedene Signale über das CAN 370. Wie in 8 dargestellt, erfasst die CAN-Eingabeeinheit 660 die folgenden Signale (in Klammern die Erfassungsquellen).
• • Vier Radgeschwindigkeiten (Radgeschwindigkeitssensoren 320A bis 320D)
• • Gierrate (Gierratensensor 350)
• • Longitudinalkraft (Longitudinalkraftsensor 340)
• • Seitenkraft (Seitenkraftsensor 330)
• • Bremsdruck (Bremsdrucksensor 530)
• • Motordrehmoment (Motordrehmomentsensor 510)
• • Motorgeschwindigkeit (Motorgeschwindigkeitssensor 520)
• • Lenkwinkel (Lenkwinkelsensor 440)
• Die Fahrzeugzustandermittlungseinheit 670 ermittelt den Zustand des Fahrzeugs 900 unter Bezugnahme auf verschiedene von der CAN-Eingabeeinheit 660 erfasste Signale. Die Fahrzeugzustandermittlungseinheit 670 gibt als Ermittlungsergebnis die Einfederungsgeschwindigkeit („sprung speed“) der vier Räder, die Hubgeschwindigkeit („stroke speed“) der vier Räder, die Nickrate, die Rollrate, die Rollrate beim Wenden und die Nickrate bei Beschleunigung/Verzögerung aus.
• Wie in 8 dargestellt, enthält die Fahrzeugzustandermittlungseinheit 670 eine Beschleunigungs-/Verzögerungs-/Lenk-Korrekturbetragberechnungseinheit 671, eine Beschleunigungs-/Verzögerungs-/Lenkneigungs-/Rollraten-Berechnungseinheit 673 und eine Zustandsermittlungs-Einzelrad-Modell-Anwendungseinheit 674.
• Die Beschleunigungs-/Verzögerungs/Lenk-Korrekturbetragberechnungseinheit 671 berechnet die Fahrzeugkörper Longitudinalgeschwindigkeit, das innere und äußere Raddifferenzverhältnis und den Verstellverstärkung in Bezug auf die Gierrate, die Longitudinalkraft, die Radgeschwindigkeit der vier Räder, den Bremsdruck, das Motordrehmoment und die Motorgeschwindigkeit und liefert das Berechnungsergebnis an die Zustandsermittlungs--Einzelrad-Modell-Anwendungseinheit 674.
• Die Beschleunigungs-/Verzögerungs-/Lenkneigungs-/Rollraten-Berechnungseinheit 673 berechnet die Rollrate während des Drehens und die Nickrate während der Beschleunigung/Verzögerung in Bezug auf die Longitudinalkraft und Seitenkraft. Das Berechnungsergebnis wird an die Zustandsermittlungs-Einzelrad-Modell-Anwendungseinheit 674 geliefert.
• Die Beschleunigungs-/Verzögerungs-/Lenkneigung-/Rollrate-Berechnungseinheit 673 liefert die berechnete Rollrate während des Drehens als Rollratenwert an die Lenksteuereinheit 610. Die Beschleunigungs-/Verzögerungs-/Lenkneigungs-/Rollraten-Berechnungseinheit 673 kann so konfiguriert werden, dass sie sich zusätzlich auf den Federungssteuerbetrag bezieht, der von der Steuerbetragsauswahleinheit 690 ausgegeben wird. Details der Beschleunigungs-/Verzögerungs-/Lenkneigungs-/Rollraten-Berechnungseinheit 673 werden nachstehend unter Bezugnahme auf eine andere Figur beschrieben.
• Wie oben beschrieben, liefert die Beschleunigungs-/Verzögerungs-/Lenkneigungs- /Rollraten-Berechnungseinheit 673 die Rollrate beim Drehen, die unter Bezugnahme auf die Longitudinalkraft und die Seitenkraft berechnet wird, an die Lenksteuereinheit 610 als Rollratenwert und die Lenksteuereinheit 610 bezieht sich auf den Rollratenwert und korrigiert einen Steuerbetrag zur Steuerung der Größe des Hilfsdrehmoments oder des Reaktionsdrehmoments. Daher kann die Lenksteuereinheit 610 die Größe des Hilfsdrehmoments oder des Reaktionsdrehmoments besser korrigieren.
• Wie oben beschrieben kann, wenn die Beschleunigungs-/Verzögerungs- /Lenkneigungs-/Rollraten-Berechnungseinheit 673 so konfiguriert ist, dass sie sich zudem auf den Federungssteuerbetrag bezieht, der von der Steuerbetragsauswahleinheit 690 ausgegeben wird, die Lenksteuereinheit 610 die Größe des Hilfsdrehmoments oder des Reaktionsdrehmoments besser korrigieren.
• Die Zustandsermittlung-Einzelrad-Modell-Anwendungseinheit 674 bezieht sich auf das Berechnungsergebnis der Beschleunigungs-/Verzögerungs-/Lenk-Korrekturbetragberechnungseinheit 671, wendet das Einzelrad-Modell zur Zustandsermittlung auf jedes Rad an und berechnet die Einfederungsgeschwindigkeit der vier Räder, die Hubgeschwindigkeit, die Nick-Rate und die Rollrate der vier Räder. Das Berechnungsergebnis wird der Fahrstabilitäts-/Fahrkomfortsteuereinheit 680 zur Verfügung gestellt.
• Die Fahrstabilitäts-/Fahrkomfortsteuereinheit 680 besteht aus einem Skyhook-Steuereinheit 681, einer Rollhaltungssteuereinheit 682, einer Neigungshaltungssteuereinheit 683 und einer Unsprung-Steuereinheit 684.
• Die Skyhook-Steuereinheit 681 führt eine Fahrkomfortsteuerung (Vibrationspräventionssteuerung) durch, die ein Aufschaukeln des Fahrzeugs beim Überwinden von Fahrbahnunebenheiten verhindert und den Fahrkomfort erhöht. Beispielsweise ermittelt die Skyhook-Steuereinheit 681 den Skyhook-Sollsteuerbetrag anhand der Einfederungsgeschwindigkeit der vier Räder, der Hubgeschwindigkeit, der Nickrate und der Rollrate der vier Räder und liefert das Ergebnis an die Steuerbetragsauswahleinheit 690.
• Als ein spezifischeres Beispiel legt die Skyhook-Steuereinheit 681 den Basiswert der Dämpfungskraft fest, indem sie sich auf die Karte der gefederten Dämpfungskraft auf der Grundlage der Einfederungsgeschwindigkeit bezieht. Die Skyhook-Steuereinheit 681 berechnet einen Skyhook-Solldämpfungskraft, indem sie den eingestellten Dämpfungskraftbasiswert mit einem Skyhook-Verstärkungsfaktor multipliziert. Dann wird ein Skyhook-Sollsteuerbetrag auf der Basis der Skyhook-Solldämpfungskraft und der Hubgeschwindigkeit bestimmt.
• Die Rollhaltungssteuereinheit 682 führt die Rollhaltungssteuerung mit Bezug auf die Rollrate beim Drehen und den Lenkwinkel durch. Die Rollhaltungssteuereinheit 682 ermittelt einen Lenkwinkel-proportionalen Sollsteuerbetrag, der ein Sollsteuerbetrag gemäß des Lenkwinkels ist, einen Lenkwinkelgeschwindigkeits-proportionalen Sollsteuerbetrag, der der Sollsteuerbetrag gemäß der Lenkwinkelgeschwindigkeit ist, und einen Rollraten-proportionalen Sollsteuerbetrag, der ein Sollsteuerbetrag gemäß der Rollrate ist und das Ergebnis an die Steuerbetragsauswahleinheit 690 liefert.
• Die Rollhaltungssteuereinheit 682 kann so konfiguriert werden, dass sie die verschiedenen Sollsteuerbetragswerte unter Bezugnahme auf ein Lenkdrehmomentsignal, das das Lenkdrehmoment angibt, berechnet. Dabei kann die Lenksteuereinheit 610 ein Lenkdrehmomentsignal an die Federungssteuereinheit 650 liefern und die Lenksteuereinheit 610 kann sich auf das Lenkdrehmomentsignal beziehen. Das Lenkdrehmomentsignal kann so konfiguriert werden, dass es ein phasenkompensiertes Signal verwendet. Als Ergebnis wird erwartet, dass eine komfortablere Fahrt realisiert werden kann. [0148]Da, wie oben beschrieben, die Rollhaltungssteuereinheit 682 die Rollhaltungssteuerung mit Bezug auf die Rollrate zum Zeitpunkt des Drehens durchführt, die von der Beschleunigungs-/Verzögerungs- /Lenkneigungs-/Rollraten-Berechnungseinheit 673 berechnet wird, ist es möglich, eine geeignete Lageregelung durchzuführen. Die Rollrate beim Drehen, die von der Beschleunigungs-/Verzögerungs-/Lenksteigungs-/Rollraten-Berechnungseinheit 673 berechnet wird, wird nicht nur für die Rollhaltungssteuerung durch die Rollhaltungssteuereinheit 682 verwendet, sondern auch für die Korrektur der Größe des Hilfsdrehmoments oder des Reaktionsdrehmoments durch die Lenksteuereinheit 610, wie oben beschrieben. Damit ist es möglich, eine geeignete Lageregelung und ein Lenkgefühl ohne Unverträglichkeitsgefühl zur Verfügung zu stellen und gleichzeitig eine Erhöhung der Komponentenzahl zu verhindern.
• Die Neigungshaltungssteuereinheit 683 führt die Neigungssteuerung in Bezug auf die Nickrate beim Beschleunigen und Verzögern durch, bestimmt einen Nick-Sollsteuerbetrag und liefert das Ergebnis an die Steuerbetragsauswahleinheit 690. Die Unsprung-Steuereinheit 684 führt eine Unsprungs-Vibrationspräventionssteuerung des Fahrzeuges 900 in Bezug auf die Radgeschwindigkeiten der vier Räder durch und ermittelt einen Sollsteuerbetrag der Unsprungs-Vibrationspräventionssteuerung. Das Entscheidungsergebnis wird der Steuerbetragsauswahleinheit 690 zugeführt.
• Die Steuerbetragsauswahleinheit 690 gibt den Sollsteuerbetrag mit dem größten Wert unter dem Skyhook-Sollsteuerbetrag, dem Lenkwinkel-proportionalen Sollsteuerbetrag, dem Lenkwinkelgeschwindigkeits-proportionalen Sollsteuerbetrag, dem Rollraten-proportionalen Sollsteuerbetrag, dem Nick-Sollsteuerbetrag und dem Usprung-Vibrationspräventionssteuerung Sollsteuerbetrag als Federungssteuerbetrag aus.
• Die Dämpfungskennlinie des hydraulischen Stoßdämpfers ändert sich auf Basis des Federungssteuerbetrages und die Dämpfungskraft der Federung wird gesteuert.
• [Zweite Ausführungsform]
• Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden die ähnlichen Elemente wie die bereits beschriebenen durch die gleichen Referenznummern bezeichnet und deren Beschreibung entfällt.
• Die Korrekturbetragberechnungseinheit 620 gemäß der Ausführungsform verwendet die Rollrate, die von der Fahrzeugzustandermittlungseinheit 670 der Federungssteuereinheit 650 ausgegeben wird, als Eingang in die Rollraten-bezogene Zahnstangenaxialkraftermittlungseinheit 629 anstelle der Rollrate, die gemäß der ersten Ausführungsform vom Rollratensensor in der Korrekturbetragberechnungseinheit 620 geliefert wird. Wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, wird diese Rollrate aus dem Steuerbetrag für die Steuerung der Dämpfungskraft der Federung und der Seitenkraft (Querbeschleunigung) des Fahrzeugs berechnet und ist ein Ermittlungswert, auf den Bezug genommen wird, um den Steuerbetrag für die Steuerung der Dämpfungskraft der Federung zu bestimmen.
• Die Korrekturbetragberechnungseinheit 620 gemäß der Ausführungsform verwendet einen Rollwinkel, der durch Integration der Rollrate anstelle des vom Rollwinkelsensor gelieferten Rollwinkels erhalten wird, als Eingang für die Rollwinkel-bezogene Federungsdämpfungskraftermittlungseinheit 625. Beispiele für die hier zu integrierende Rollrate sind eine Rollrate, die von einem Rollratensensor geliefert wird, eine Rollrate, die von der Fahrzeugzustandermittlungseinheit 670 ausgegeben wird, und ähnliches.
• Die Drehmomentverlustermittlungseinheit 630 gemäß der Ausführungsform verwendet die Rollrate, die von der Fahrzeugzustandermittlungseinheit 670 der Federungssteuereinheit 650 ausgegeben wird, als Eingang für die Rollratenbestimmungseinheit 633 anstelle der Rollrate, die gemäß der ersten Ausführungsform vom Rollratensensor in der Drehmomentverlustermittlungseinheit 630 geliefert wird.
• Die Lenksteuereinheit 610 gemäß der Ausführungsform kann die Richtung, in die der Fahrzeugkörper 200 rollt, durch Ermitteln der Zahnstangenaxialkraft in Bezug auf die Rollrate des Fahrzeugkörpers 200 Ermitteln, wenn die Drehmomentverlustermittlungseinheit 630 den Drehmomentverlust ermittelt. Somit kann die Lenksteuereinheit 610 Rolländerungen in einem transienten Zustand des Fahrzeugkörpers 200 identifizieren. Wie oben beschrieben, korrigiert die Steuerbetragkorrektureinheit 612 den Steuerbetrag, der von der Basissteuerbetragberechnungseinheit 611 gemäß der Rolländerung im transienten Zustand des Fahrzeugkörpers 200 berechnet wurde, in der Weise, dass ein Hilfsdrehmoment oder ein Reaktionsdrehmoment für weniger Unannehmlichkeiten für den Fahrer auf das Lenkelement 410 angewendet werden kann.
• [Dritte Ausführungsform]
• Im Folgenden wird eine dritte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden die ähnlichen Elemente, wie die bereits beschriebenen, durch die gleichen Referenznummern bezeichnet und ihre Beschreibung entfällt.
• Die Korrekturbetragberechnungseinheit 620 gemäß der Ausführungsform verwendet die Rollrate, die von der Fahrzeugzustandermittlungseinheit 670 der Federungssteuereinheit 650 ausgegeben wird, als Eingabe für die Rollraten-bezogene Zahnstangenaxialkraftermittlungseinheit 629, ähnlich wie die Korrekturbetragberechnungseinheit 620 gemäß der zweiten Ausführungsform. Die Korrekturbetragberechnungseinheit 620 gemäß der Ausführungsform verwendet einen Federungssteuerstrom als Federungssteuerbetrag, der von der Federungssteuereinheit 650 geliefert wird, als Eingabe für die Rollraten-bezogene Zahnstangenaxialkraftermittlungseinheit 629, ähnlich wie die Korrekturbetragberechnungseinheit 620 gemäß der zweiten Ausführungsform. Die Korrekturbetragberechnungseinheit 620 gemäß der Ausführungsform verwendet den durch Integration der Rollrate erhaltenen Rollwinkel als Eingabe für die Rollwinkel-bezogene Federungsdämpfungskraftermittlungseinheit 625, ähnlich wie die Korrekturbetragberechnungseinheit 620 gemäß der zweiten Ausführungsform.
• Als nächstes wird die Drehmomentverlustermittlungseinheit 630 gemäß der Ausführungsform unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. 9 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel der Drehmomentverlustermittlungseinheit gemäß der Ausführungsform darstellt. Die Drehmomentverlustermittlungseinheit 630 gemäß der Ausführungsform hat eine Konfiguration, in der eine Gierratenbestimmungseinheit 635 anstelle der Rollratenbestimmungseinheit 633 in der Drehmomentverlustermittlungseinheit 630 gemäß der ersten Ausführungsform zur Verfügung gestellt wird. Die Drehmomentverlustermittlungseinheit 630 ermittelt einen Drehmomentverlust unter Bezugnahme auf die Gierrate, den Lenkwinkel und die Lenkwinkelgeschwindigkeit.
• Die Gierratenbestimmungseinheit 635 bestimmt, ob der Gierratenwert, der vom Gierratensensor 350 geliefert wird, oder sein Absolutwert kleiner als ein vorgegebener Wert ist. Die Gierratenbestimmungseinheit 635 gibt „1“ als Bestimmungsergebnis aus, wenn der Gierratenwert oder sein Absolutwert kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und gibt andernfalls „0“ als Bestimmungsergebnis aus.
• Die Logisches-Produkt-Berechnungseinheit 634 berechnet das logische Produkt der Bestimmungsergebnisse aus der Rückkehrbestimmungseinheit 631, der Drehgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 632 und der Gierratenbestimmungseinheit 635 und gibt das Ergebnis aus. Mit anderen Worten, die Logisches-Produkt-Berechnungseinheit 634 gibt „1“ aus, wenn die von der Rückkehrbestimmungseinheit 631, der Drehgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 632 und der Gierratenbestimmungseinheit 635 ausgegebenen Bestimmungsergebnisse alle „1“ sind, und gibt ansonsten „0“ aus.
• Die Drehmomentverlustermittlungseinheit 630 ermittelt den Drehmomentverlust, wenn das von der Logisches-Produkt-Berechnungseinheit 634 ausgegebene Bestimmungsergebnis „1“ ist, und ermittelt den Drehmomentverlust nicht, wenn das von der Logisches-Produkt-Berechnungseinheit 634 ausgegebene Bestimmungsergebnis „0“ ist. Wie oben beschrieben, ermittelt die Drehmomentverlustermittlungseinheit 630 den Drehmomentverlust, wenn sie sich im Rückkehrzustand befindet, die Lenkradgeschwindigkeit gleich oder höher als der vorgegebene Wert ist und die Gierrate niedriger als der vorgegebene Wert ist.
• Die Drehmomentverlustermittlungseinheit 630 gemäß der Ausführungsform kann so konfiguriert werden, dass sie Drehmomentverlustermittlungen unter Verwendung der Seitenkraft anstelle oder zusammen mit der Gierrate durchführt. Hierbei enthält die Drehmomentverlustermittlungseinheit 630 eine Seitenkraftbestimmungseinheit anstelle der oder zusammen mit der Gierratenbestimmungseinheit 635. Die Drehmomentverlustermittlungseinheit 630 ermittelt einen Drehmomentverlust mit Bezug auf die Seitenkraft, den Lenkwinkel und die Lenkwinkelgeschwindigkeit.
• Die Seitenkraftbestimmungseinheit bestimmt, ob der Seitenenkraftwert, der vom Seitenkraftsensor 330 geliefert wird, oder sein absoluter Wert kleiner als ein vorgegebener Wert ist. Die Seitenkraftbestimmungseinheit gibt „1“ als Bestimmungsergebnis aus, wenn der Seitenkraftwert oder sein Absolutwert kleiner als ein vorgegebener Wert ist und gibt ansonsten „0“ als Bestimmungsergebnis aus.
• Wenn die Drehmomentverlustermittlungseinheit 630 die Ermittlung des Drehmomentverlustes unter Verwendung der Seitenkraft durchführt, ermittelt die Drehmomentverlustermittlungseinheit 630, dass es sich um den Drehmomentverlust handelt, wenn sich die Seitenkraft im Rückkehrzustand befindet, die Lenkwinkelgeschwindigkeit gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist und die Seitenkraft kleiner als der vorbestimmte Wert ist.
• Auf diese Weise ist die Lenksteuereinheit 610 gemäß der Ausführungsform so konfiguriert, dass die Drehmomentverlustermittlungseinheit 630 den Drehmomentverlust auf der Basis der von verschiedenen Sensoren gelieferten Sensorsignale ermittelt und die Korrekturbetragberechnungseinheit 620 einen Korrekturbetrag auf der Basis eines von der Federungssteuereinheit 650 gelieferten Federungssteuersignals berechnet.
• Die Lenksteuereinheit 610 kann gemäß der Ausführungsform die Richtung, in die der Fahrzeugkörper 200 rollt, durch Ermitteln der Zahnstangenaxialkraft unter Bezugnahme auf die Rollrate des Fahrzeugkörpers 200 Ermitteln, wenn die Drehmomentverlustermittlungseinheit 630 den Drehmomentverlust ermittelt. Dadurch können transiente Rolländerungen des Fahrzeugkörpers 200 identifiziert werden. Auf diese Weise korrigiert die Steuerbetragkorrektureinheit 612 den Steuerbetrag, der von der Basissteuerbetragberechnungseinheit 611 berechnet wurde, gemäß der Rolländerung im transienten Zustand des Fahrzeugkörpers 200, so dass das Hilfsdrehmoment oder das Reaktionsdrehmoment für geringere Unannehmlichkeiten für einen Fahrer auf das Lenkelement 410 angewendet werden kann.
• [Beispiel durch Software implementiert]
• Der Steuerblock (Lenksteuereinheit 610, Federungssteuereinheit 650) der ECU 600 kann durch eine Logikschaltung (Hardware) in einer integrierten Schaltung (IC-Chip) oder ähnlichem oder durch Software unter Verwendung einer Zentraleinheit (CPU) realisiert werden.
• Im letzteren Fall enthält die ECU 600 eine CPU, die Befehle eines Programms ausführt, bei dem es sich um Software zur Realisierung jeder Funktion handelt, einen Nur-Lese-Speicher (ROM) oder ein Speichergerät (diese werden als „Aufzeichnungsmedien“ bezeichnet), in dem das Programm und verschiedene Daten aufgezeichnet werden, damit sie von einem Computer (oder einer CPU) gelesen werden können, einen Arbeitsspeicher („RAM“) zur Erweiterung der oben genannten Programme und ähnliches. Der Gegenstand der Erfindung ist dann erreicht, wenn der Computer (oder die CPU) das Programm vom Aufzeichnungsträger liest und das Programm ausführt. Als Aufzeichnungsträger kann ein „nicht vorübergehender materieller Datenträger“, z.B. ein Band, eine Platte, eine Karte, ein Halbleiterspeicher, eine programmierbare logische Schaltung oder ähnliches verwendet werden. Das oben beschriebene Programm kann dem Computer über ein beliebiges Übertragungsmedium (ein Kommunikationsnetz, eine Rundfunkwelle oder dergleichen) zugeführt werden, das in der Lage ist, das Programm zu übertragen. Die Erfindung kann auch in Form eines in eine Trägerwelle eingebetteten Datensignals realisiert werden, in dem das Programm durch elektronische Übertragung verkörpert wird.
• Die Erfindung ist nicht auf die oben genannten Ausführungsformen beschränkt, und verschiedene Änderungen sind innerhalb des in den Ansprüchen dargestellten Umfangs möglich. Ausführungsformen, die durch geeignete Kombination technischer Mittel, die in verschiedenen Ausführungsformen offenbart sind, erhalten werden, sind ebenfalls im technischen Anwendungsbereich der Erfindung enthalten.
• Bezugszeichenliste

200

Fahrzeugkörper

600

ECU (Steuergerät)

610

Lenksteuereinheit

611

Basissteuerbetragberechnungseinheit

612

Steuerbetragkorrektureinheit

620

Korrekturbetragberechnungseinheit

621

Zahnstangenaxialkraftermittlungseinheit

622

Axialkraftkorrekturstromberechnungseinheit

623

Federungsdämpfungskraftermittlungseinheit

625

Rollwinkel-bezogene Federungsdämpfungskraftermittlungseinheit

6251

Rollwinkel-bezogene Zahnstangenaxialkraftermittlungseinheit

627

Roll-bezogene Zahnstangenaxialkraftermittlungseinheit (Addiereinheit)

629

Rollraten-bezogene Zahnstangenaxialkraftermittlungseinheit

630

Drehmomentverlustermittlungseinheit

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 2010100079 A [0003]

Claims (17)

1. Eine Lenksteuervorrichtung, die ein Hilfsdrehmoment oder ein Reaktionsdrehmoment auf ein von einem Fahrer bedientes Lenkelement anwendet, wobei die Lenksteuervorrichtung umfasst: eine Drehmomentverlustermittlungseinheit, die Drehmomentverlust ermittelt; und eine Korrekturbetragberechnungseinheit, die einen Korrekturbetrag gemäß einem Zahnstangenaxialkraftermittlungswert berechnet, der auf der Basis einer Rollrate berechnet wird, wenn die Drehmomentverlustermittlungseinheit den Drehmomentverlust ermittelt.
2. Die Lenksteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, weiter umfassend: eine Basissteuerbetragberechnungseinheit, die einen Basissteuerbetrag unter Bezugnahme auf ein Lenkdrehmoment, das auf das Lenkelement angewendet wird, und eine Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet; und eine Steuerbetragkorrektureinheit, die den Basissteuerbetrag korrigiert, der von der Basissteuerbetragberechnungseinheit unter Bezugnahme auf den Korrekturbetrag der von der Korrekturbetragberechnungseinheit berechnet wurde.
3. Die Lenksteuervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei Die Korrekturbetragberechnungseinheit den Korrekturbetrag gemäß dem Zahnstangenaxialkraftermittlungswert unter weiterer Bezugnahme auf einen Dämpfungskoeffizient-bezogenen Wert berechnet.
4. Die Lenksteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei Die Korrekturbetragberechnungseinheit den Korrekturbetrag so berechnet, dass sich die auf das Lenkelement angewandte Reaktionskraft erhöht.
5. Die Lenksteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei Die Korrekturbetragberechnungseinheit die Zahnstangenaxialkraft ermittelt, wenn der Drehmomentverlust ermittelt wird.
6. Die Lenksteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei Die Korrekturbetragberechnungseinheit bezieht die Rollrate, die aus einem Steuerbetrag zur Steuerung einer Dämpfungskraft einer Federung und einer Querbeschleunigung eines Fahrzeugs berechnet wird.
7. Die Lenksteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei Der Dämpfungskoeffizient-bezogener Wert, der in die Korrekturbetragberechnungseinheit eingegeben wird, ein Steuerbetrag zur Steuerung einer Dämpfungskraft einer Federung ist.
8. Die Lenksteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei Die Rollrate, die in die Korrekturbetragberechnungseinheit eingegeben wird, ist eine Rollrate, die zur Bestimmung eines Steuerbetrags zur Steuerung einer Dämpfungskraft einer Federung herangezogen wird.
9. Die Lenksteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Drehmomentverlustermittlungseinheit ermittelt den Drehmomentverlust unter Bezugnahme auf die Rollrate, eine Lenkwinkelgeschwindigkeit und einen Lenkwinkel.
10. Die Lenksteuervorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei Die Drehmomentverlustermittlungseinheit ermittelt den Drehmomentverlust, wenn sie sich in einem Rückkehrzustand befindet, die Lenkwinkelgeschwindigkeit gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert ist und die Rollrate niedriger als ein vorbestimmter Wert ist.
11. Die Lenksteuervorrichtung gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei die Drehmomentverlustermittlungseinheit bezieht die Rollrate, die aus dem Steuerbetrag für die Steuerung einer Dämpfungskraft einer Federung und einer Querbeschleunigung eines Fahrzeugs berechnet wird.
12. Die Lenksteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei Die Rollrate, die in die Drehmomentverlustermittlungseinheit eingegeben wird, ist ein Steuerbetrag, der zur Bestimmung einer Dämpfungskraft einer Federung herangezogen wird.
13. Die Lenksteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Drehmomentverlustermittlungseinheit ermittelt den Drehmomentverlust mit Bezug auf eine Gierrate, eine Lenkwinkelgeschwindigkeit und einen Lenkwinkel.
14. Die Lenksteuervorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei Die Drehmomentverlustermittlungseinheit ermittelt den Drehmomentverlust, wenn er sich in einem Rückkehrzustand befindet, die Lenkwinkelgeschwindigkeit gleich oder höher als ein vorgegebener Wert ist und die Gierrate niedriger als ein vorgegebener Wert ist.
15. Die Lenksteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Drehmomentverlustermittlungseinheit ermittelt den Drehmomentverlust unter Bezugnahme auf eine Querbeschleunigung eines Fahrzeugs, eine Lenkwinkelgeschwindigkeit und einen Lenkwinkel.
16. Die Lenksteuervorrichtung gemäß Anspruch 15, wobei die Drehmomentverlustermittlungseinheit ermittelt, dass der Drehmomentverlust auftritt, wenn es sich in einem Rückkehrzustand befindet, die Lenkwinkelgeschwindigkeit gleich oder höher als ein vorgegebener Wert ist und die Querbeschleunigung des Fahrzeugs niedriger als ein vorgegebener Wert ist.
17. Eine Lenkvorrichtung, die ein Lenkelement, das von einem Fahrer bedient wird, und eine Lenksteuereinheit, die ein Hilfsdrehmoment oder ein Reaktionsdrehmoment auf das Lenkelement anwendet, umfasst, wobei Die Lenksteuereinheit umfasst eine Drehmomentverlustermittlungseinheit, die Drehmomentverlust ermittelt, und eine Korrekturbetragberechnungseinheit, die einen Korrekturbetrag gemäß einem Zahnstangenaxialkraftermittlungswert berechnet, der auf der Basis einer Rollrate berechnet wird, wenn die Drehmomentverlustermittlungseinheit den Drehmomentverlust ermittelt.

Images