DE19804675A1

DE19804675A1 - Kraftfahrzeuglenkvorrichtung

Info

Publication number: DE19804675A1
Application number: DE19804675A
Authority: DE
Inventors: Shiro Nakano; Hideki Higashira; Manabu Takaoka; Hiroshi Kawaguchi
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: JTEKT Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-02-07
Filing date: 1998-02-06
Publication date: 1998-08-13
Anticipated expiration: 2018-02-07
Also published as: EP0857638A3; JPH10218000A; US6523637B1; EP0857638A2; EP0857638B1; JP3554841B2; DE19804675B4

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge zum Steuern lenkbarer Räder durch einen nicht mit einer Lenkbetätigungseinrichtung mechanisch verbun denen Lenkmechanismus gemäß einer Betätigung durch einen Anwender.

Ein Kraftfahrzeug wird durch Übertragung der Betätigung einer im Fahrzeuginnenraum vor gesehenen Lenkbetätigungseinrichtung (im allgemeinen eines Lenkrades) an einen außerhalb des Fahrzeuginnenraums vorgesehenen Lenkmechanismus derart gelenkt, daß lenkbare Räder (im allgemeinen lenkbare Vorderräder) zum Lenken gesteuert werden.

Als Lenkmechanismen für Kraftfahrzeuge werden in der Praxis verschiedene Mechanismen verwendet, etwa solche mit Kugelumlaufspindel und solche mit Zahnstange und Ritzel. Bei dem Mechanismus mit Zahnstange und Ritzel sind diese so angeordnet, daß das Verschieben eines Zahnstangenschaftes, der in Rechts-Links-Richtung im vorderen Teil eines Wagenkör pers verläuft, in Längsrichtung des Schaftes auf einen Spurstangenhebel übertragen wird, der es über eine Spurstange an rechte und linke lenkbare Vorderräder überträgt. Bei diesem Me chanismus ist ein Ritzel, das an einem oberen Ende eines sich außerhalb des Fahrzeuginnen raums erstreckenden Drehschaftes (Lenksäule) eines Lenkrades angeordnet ist, in Eingriff mit einem Zahnstangengetriebe, das sich mittig an dem Zahnstangenschaft befindet, und die Dre hung des Lenkrades wird in ein längsgerichtetes Verschieben des Zahnstangenschaftes um gewandelt, so daß die Lenkung entsprechend der Drehung des Lenkrades durchgeführt wird.

Darüber hinaus sind seit einigen Jahren Servolenkvorrichtungen weit verbreitet. Eine solche Ser volenkvorrichtung ist derart ausgebildet, daß Lenkaktuatoren zur Lenkhilfe, wie etwa ein Hy draulikzylinder und ein Elektromotor, in einer Mitte des Lenkmechanismus vorgesehen sind, der Lenkaktuator auf der Grundlage eines detektierten Wertes der an das Lenkrad zur Lenkung an gelegten Lenkkraft angetrieben wird, und ein Betrieb des Lenkmechanismus gemäß der Drehung des Lenkrades durch eine Ausgangskraft der Lenkaktuator unterstützt und so die Anstrengung des Fahrers beim Lenken verringert wird.

Da das Lenkrad jedoch unabhängig davon, ob die Anordnung als Servolenkvorrichtung vorgese hen ist, mechanisch mit dem Lenkmechanimus verbunden ist, treten bei einer derartigen her kömmlichen Lenkvorrichtung Probleme auf, etwa, daß die Auswahl der Position in der Fahr zeugkammer, an der das Lenkrad angeordnet ist, beschränkt ist und daß die Gestaltungsfreiheit in der Fahrzeugkammer eingeschränkt ist. Darüber hinaus erfordert die Verbindung große Ver bindungsteile, und hierdurch werden Anstrengungen behindert, Wagen leichter zu machen.

Zur Lösung dieser Probleme wird eine separat anzuordnende eigenständige Lenkvorrichtung vorgeschlagen, die derart ausgebildet ist, daß das Lenkrad als Lenkbetätigungseinrichtung mit dem Lenkmechanimus nicht mechanisch verbunden ist. Darüber hinaus ist der Lenkaktuator, wie auch der Aktuator zur Unterstützung der Lenkung der Servolenkvorrichtung in der Mitte des Lenkmechanismus vorgesehen, wobei der Lenkaktuator auf der Grundlage eines detektierten Wertes der Betätigungsrichtung und der Betätigungsstärke der Lenkbetätigungseinrichtung be trieben wird und hierdurch eine Lenkkraft an den Lenkmechanismus anlegt, wobei das Lenken so entsprechend dem Betrieb der Lenkbetätigungseinrichtung durchgeführt wird.

Zusätzlich zu dem Vorteil der Lösung der oben genannten Probleme weist die Lenkvorrichtung den Vorteil auf, daß sie, da eine Beziehung zwischen der Betätigungsstärke der Lenkbetäti gungseinrichtung und der Betätigungsstärke des Lenkaktuators ohne mechanische Beschränkung eingestellt werden kann, der Änderung der Lenkeigenschaften gemäß einem Fahrzustand eines Kraftfahrzeugs wie etwa Geschwindigkeit, Grad der Drehung und Zu- und Abnahme der Ge schwindigkeit in flexibler Weise entsprechen kann und daß geeignete Lenkbetätigungseinrich tungen wie Hebel, Handgriffe und Pedale anstelle des Lenkrads verwendet werden können und der Grad der Gestaltungsfreiheit verbessert wird.

Ferner weist die eigenständige Lenkvorrichtung auch den Vorteil auf, daß eine Aufwärtsbewe gung des Lenkrads aufgrund eines Frontalzusammenstoßes eines Kraftfahrzeugs im wesentlichen vollständig verhindert werden kann, die Sicherheit bei einem Zusammenstoß verbessert werden kann und diese Vorrichtung leicht mit automatischen Fahrsystemen wie ITS (Intelligent Trans port Systems, intelligenten Transportsystemen) und AHS (Automated Highway Systems, auto matisierten Fernstraßensystemen) zusammenwirken kann, die seit einigen Jahren entwickelt werden. Kurz gesagt, die eigenständige Lenkvorrichtung hat viele Vorteile, die bei den her kömmlichen Lenkvorrichtungen nicht umgesetzt werden können, und so wird sie mit Interesse als nützliche Vorrichtung zur Entwicklung der Kraftfahrzeugtechnik beobachtet.

Als Lenkbetätigungsvorrichtung zum Anlegen einer Lenkkraft an den Lenkmechanismus unter Berücksichtigung der einfachen Änderung der Lenkeigenschaften gemäß dem Fahrzustand wird im allgemeinen ein Elektromotor (Lenkmotor) verwendet. Darüber hinaus weist die von dem Lenkmechanismus getrennte Lenkbetätigungseinrichtung eine Reaktionskrafterzeugungsein richtung mit einem Motor und einem Getriebemechanismus auf, und wenn die Reaktionskrafter zeugungseinrichtung an die Lenkbetätigungseinheit eine geeignete Reaktionskraft anlegt, kann sie den Lenkvorgang ähnlich wie bei der Vorrichtung durchführen, bei der die Lenkbetätigungs einheit mechanisch mit dem Lenkmechanismus verbunden ist.

Wenn die eigenständige Lenkvorrichtung des oben beschriebenen Aufbaus mit der weithin ver wendeten Servolenkvorrichtung verglichen wird, dann wird die Lenkung bei der zweiten Vor richtung durch die kombinierte Kraft einer an das Lenkrad angelegten Betätigungskraft und der Ausgangskraft des Motors zur Unterstützung der dem Lenkmechanismus zugeführten Lenkkraft durchgeführt, die Lenkung bei der ersten Vorrichtung jedoch lediglich durch eine dem Lenkme chanismus zugeführte Ausgangskraft durchgeführt.

Daher ist für den bei der eigenständigen Lenkvorrichtung verwendeten Lenkmotor im Ver gleich zu dem bei der Servolenkvorrichtung zur Unterstützung der Lenkung verwendeten Motor ein Motor mit höherer Leistung erforderlich, was zu dem Problem führt, daß es schwierig ist, eine Position in der Nähe des Lenkmechanismus zu bestimmen, an der der große Lenkmotor mit der hohen Leistung angeordnet werden kann.

Wenn der Motor zur Unterstützung der Lenkung bei der Servolenkvorrichtung ferner ausfällt, kann die Lenkung durch die an das Lenkrad angelegte Betätigungskraft durchgeführt werden, da lediglich eine Lenkhilfskraft entfällt, aber wenn bei der eigenständigen Lenkvorrichtung der Lenkmotor ausfällt, besteht die Möglichkeit, daß das Lenken schwierig wird.

Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der oben genannten Probleme entwickelt. Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine eigenständige Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge vorzu sehen, bei der die Position am Lenkmechanismus, an der ein Lenkmotor angeordnet wird, leicht festgelegt werden kann, und die selbst dann, wenn der Lenkmotor ausfällt, verhindert, daß die Lenkung funktionsunfähig wird.

Die Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekenn zeichnet, daß sie folgendes aufweist: eine Lenkbetätigungseinrichtung, die mit einem Lenkme chanismus nicht mechanisch verbunden ist, ein Paar Lenkmotoren, die an verschiedenen Positio nen in dem Lenkmechanismus vorgesehen sind, und eine Lenksteuereinheit zur Verteilung der auf der Grundlage der Abweichung zwischen der Betätigungsposition der Lenkbetätigungsein richtung und der tatsächlichen Betätigungsposition des Lenkmechanismus ermittelte erforderli chen Lenkkraft in einem vorgeschriebenen Verhältnis derart, daß Zielwerte der Ausgangskraft der Lenkmotoren bestimmt werden. Da die kombinierte Kraft eines Paars der Lenkmotoren zur Durchführung der Lenkung an den Lenkmechanismus angelegt wird, können beide Lenkmotoren miniaturisiert werden, und so wird es leicht, sie am Umfang des Lenkmechanismus vorzusehen.

Darüber hinaus ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Lenksteuereinheit eine Ein richtung, die bewertet, ob in den Lenkmotoren und den entsprechenden relevanten elektrischen und mechanischen Teilen ein Fehler auftritt, und eine Ausfallsicherungseinrichtung zur Ände rung des Verteilungsverhältnisses aufweist, derart, daß die Ausgangskraft eines fehlerhaften Lenkmotors unterdrückt und die Ausgangskraft des nicht fehlerhaften Lenkmotors erhöht wird. Folglich wird, wenn einer der Lenkmotoren fehlerhaft ist, der Betrieb des fehlerhaften Lenkmo tors verhindert, indem das Verteilungsverhältnis entsprechend der Bewertung des Fehlers geän dert und die Ausgangskraft des nicht fehlerhaften Lenkmotors erhöht wird und der Lenkvorgang durch nur einen Lenkmotor durchgeführt werden kann.

Darüber hinaus ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Lenksteuereinheit eine normale Ausgangskraft nach dem Verteilungsverhältnis und eine Fehlerausgangskraft erhält, die dem Gesamtwert der erforderlichen Lenkkraft für jeden der Lenkmotoren entspricht, und die Ausfallsicherungseinrichtung die normale Ausgangskraft für den nicht fehlerhaften Lenkmotor in die Fehlerausgangskraft ändert. Folglich wird die der erforderlichen Gesamtlenkkraft entspre chende Fehlerausgangskraft für jeden der Lenkmotoren während des normalen Betriebes ermit telt, und wenn bei einem der Lenkmotoren ein Fehler auftritt, wird der Zielwert der Ausgangs kraft des anderen Lenkmotors in die Fehlerausgangskraft geändert, so daß dieser Lenkmotor un mittelbar die gesamte erforderliche Lenkkraft erzeugt, die vor dem Fehler von zwei Lenkmoto ren geleistet wurde, und so kann eine plötzliche Änderung der Lenkkraft aufgrund der Änderung verhindert werden.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen nä her erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm der Gesamtanordnung einer Kraftfahrzeuglenkvorrichtung der vorlie genden Erfindung darstellt;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Hauptteil eines Hauptlenkmotors und Bewegungsum wandlermechanismus;

Fig. 3 einen Längsschnitt desjenigen Bereichs, in dem ein Zweitlenkmotor angebracht wird.

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV aus Fig. 3; und

Fig. 5 und Fig. 6 ein Flußdiagramm der Steuerung des Hauptlenkmotors und des Zweitlenkmo tors.

Im folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen im Detail erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm der Gesamtstruktur einer Kraftfahrzeuglenkvorrichtung. Die Lenkvorrichtung weist einen Lenkmechanismus 1 zum Steuern eines rechts und links an einem Wagenkörper vorgesehenen Paars lenkbarer Räder 10 auf, wobei als Lenkbetätigungseinrichtung ein separat von dem Lenkmechanismus 1 vorgesehenes Lenkrad 2 und eine weiter unten be schriebene Lenksteuereinheit 3 zur Durchführung eines Steuervorgangs gemäß dem Betrieb des Lenkrades 2 vorgesehen sind.

Der Lenkmechanismus 1 ist ein Lenkmechanismus nach dem bekannten Typ mit Zahnstange und Ritzel, bei dem beide Enden eines Zahnstangenschaftes 11, der sich in Rechts-Links-Richtung des Wagenkörpers erstreckt und in Schaftrichtung gleitet, jeweils zur Lenkung über Spurstangen 13 mit Spurstangenhebeln 12 der lenkbaren Räder 10 verbunden sind, und die Spurstangenhebel 12 zur Steuerung der lenkbaren Räder 10 nach rechts oder links von den Spurstangen 13 durch das Verschieben der Zahnstange 11 in beide Richtungen geschoben oder gezogen werden.

Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zur Durchführung der Steuerung weist einen Hauptlenkmotor M₁ und einen Zweitlenkmotor M₂ auf. Der Hauptlenkmotor M₁ ist einstückig in der Mitte eines Zahnstangengehäuses 14 angebracht, das den Zahnstangenschaft 11 derart trägt, daß die Zahnstange 11 frei in Schaftrichtung gleitet. An dem Zweitlenkmotor M₂ ist ein Ritzel gehäuse 4 angebracht, das mit einer Verbindung zu dem Zahnstangengehäuse 14 vorgesehen ist, derart, daß es einen Teil des Zahnstangengehäuses 14 schneidet. Die lenkbaren Räder 10 werden gesteuert, indem die Drehungen des Hauptlenkmotors M₁ und des Zweitlenkmotors M₂ durch jeweilige Bewegungsumwandlermechanismen in eine Verschiebung des Zahnstangenschaftes 11 umgewandelt werden.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt des Hauptlenkmotors M₁ und des Bewegungsumwandlermecha nismus. Wie in der Zeichnung dargestellt, weist der Hauptlenkmotor M₁ einen Stator 51, der an der inneren Oberfläche eines Motorgehäuses 50 vorgesehen ist, das einstückig in der Mitte des Zahnstangengehäuses 14 vorgesehen ist, das den Zahnstangenschaft 11 trägt, der in Schaftrich tung frei verschoben werden kann, und einen Rotor 52 auf, der an der von dem Stator 51 aus inneren Seite vorgesehen ist, derart, daß er dem Stator 51 in einer leichten Distanz gegenüber liegt. So ist der Hauptlenkmotor M₁ als bürstenloser Dreiphasenmotor ausgebildet.

Der Rotor 52 ist an dem äußeren Umfang einer zylindrischen Rotortrommel 53 mit einem Innendurchmesser vorgesehen, der größer als der Außendurchmesser des Zahnstangenschaftes 11 ist. Der Rotor 52 wird mit der Rotortrommel 53 an beiden Seiten durch Kugellager 54 und 55 getra gen, die jeweils in einer Seite des Motorgehäuses 50 und des mit der anderen Seite des Motorge häuses 50 verbundenen Zahnstangengehäuses 14 angebracht sind, und er wird derart getragen, daß er koaxial an der von dem Stator 51 aus inneren Seite frei rotiert. Wenn an den Stator 51 gemäß einem von der Lenksteuereinheit 3 ausgehenden Bewegungsbefehlssignals Strom ange legt wird, rotiert der Rotor 52 an der Rotortrommel 53 in Normal- und Umkehrrichtung.

Ein Getriebe 56 ist an dem äußeren Umfang einer Seite der Rotortrommel 53 (der von dem Ku gellager 55 getragenen Seite) angebracht. Das Getriebe 56 ist in Eingriff mit einem Eingangsge triebe 15a eines Drehwinkelsensors 15, der einen am Äußeren eines entsprechenden Teils des Zahnstangengehäuses 14 befestigten Drehkodierer aufweist, und eine Drehposition des Rotors 52, der sich zusammen mit der Rotortrommel 53 dreht, wird als Ausgangssignal des Drehwinkel sensors 15 erhalten. Der Aufbau des Drehwinkelsensors 15 ist nicht hierauf beschränkt, und so kann der Drehwinkelsensor 15 zum Beispiel derart aufgebaut sein, daß an einem äußeren Um fang des Getriebes 56 ein magnetoelektrischer Abgreifer angeordnet ist, der die Zähne des Ge triebes 56 detektiert, und die Drehposition durch Zählen einer Anzahl der Zähne bekannt ist.

Die andere Seite der Rotortrommel 53 erstreckt sich über den durch das Kugellager 54 getrage nen Teil und wird in dem Zahnstangengehäuse 14 durch das einstückig mit dem erweiterten En de ausgebildete Kugellager 57 getragen. Der erweiterte Teil, insbesondere der Teil zwischen den durch die Kugellager 54 und 57 getragenen Teilen, besteht aus einer Kugelmutter 58, an deren Innenfläche eine Schiene einer Kugelumlaufspindel ausgebildet ist. Gleichermaßen ist ein Ku gelumlaufspindelteil 59, an dessen Außenfläche eine Schiene mit einer vorbestimmten Länge einer Kugelumlaufspindel vorgesehen ist, in dem Mittelteil des Zahnstangenschaftes 11 ausge bildet, und der Kugelumlaufspindelteil 59 und die Kugelmutter 58 sind über mehrere Kugeln verschraubt und bilden einen Kugelumlaufmechanismus.

Die axiale Drehung des Zahnstangenschaftes 11 ist durch eine Drehbeschränkungseinrichtung eingeschränkt, die zwischen dem Zahnstangenschaft 11 und dem Zahnstangengehäuse 14 vorge sehen ist. Die Drehung des Hauptlenkmotors M₁, insbesondere die Drehung des Rotors 52 ent sprechend einem an den Stator 51 angelegten Strom, wird durch das Verschrauben der mit einer Seite der Rotortrommel 53 verbundenen Kugelmutter 58 und dem einstückig mit dem Zahnstan genschaft 11 ausgebildeten Kugelumlaufspindelteil 59 direkt in die Verschiebung des Zahnstan genschaftes 11 in Schaftrichtung umgewandelt. Auf diese Weise wird die Lenkung (das Steuern der lenkbaren Räder 10 zu Lenkungszwecken) gemäß der Drehung des Hauptlenkmotors M₁ durchgeführt.

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt der Umgebung der Position, an der der Zweitlenkmotor (Gleich strommotor) M₂ angebracht ist, und Fig. 4 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3. Ein Ritzelschaft 40 ist in dem Ritzelgehäuse 4 vorgesehen, das sich mit dem Zahnstan gengehäuse 14 derart schneidet, daß er sich axial drehen kann. Der Ritzelschaft 40 weist ein Rit zel 41 auf, das mit den an dem entsprechenden Teil des Zahnstangenschaftes 11 einstückig aus gebildeten Zähnen, an denen der Ritzelschaft 40 das Zahnstangengehäuse 14 schneidet, in Ein griff ist, und die Drehung des Ritzelschaftes 40 wird durch den Eingriff des Ritzels 41 in die Zähne der Zahnstange in die Verschiebung des Zahnstangenschaftes 11 in Schaftrichtung umge wandelt. Bei der vorliegenden Ausführungsform dient das Ritzel 41, das mit dem Zahnstangen schaft 11 in Eingriff ist, als Bewegungsumwandlermechanismus des Zweitlenkmotors M₂.

In dem Mittelteil des Ritzelschaftes 40 ist ein Schneckenrad 42 vorgesehen, das koaxial in einer Getriebekammer 4a angebracht ist, die dadurch ausgebildet ist, daß ein Durchmesser eines Teils des Ritzelgehäuses 4 vergrößert ist. Eine innen an der Getriebekammer 4a getragene Schnecke 43 ist in Eingriff mit einer geeigneten Stelle an dem äußeren Umfang des Schneckenrades 42. Der Zweitlenkmotor M₂ ist außen an der Getriebekammer 4a angebracht, und das obere Ende eines Ausgangsschaftes 44, der in die Getriebekammer 4a ragt, ist über eine hüllenartige Verbin dung 45 koaxial mit einem unteren Ende der Schnecke 43 verbunden.

Wenn sich der Zweitlenkmotor M₂ in der oben beschriebenen Struktur dreht, wird die Schnecke 43 um die Achse gedreht, wobei diese Drehung über das Schneckenrad 42 an den Ritzelschaft 40 übermittelt wird, wobei das einstückig mit dem Ritzelschaft 40 ausgebildete Ritzel 41 gedreht wird und diese Drehung in die Verschiebung des Zahnstangenschaftes 11 in Schaftrichtung um gewandelt wird. Auf diese Weise wird die Lenkung entsprechend der Drehung des Zweitlenk motors M₂ durchgeführt.

Die Bewegungsbefehle werden von der Lenksteuereinheit 3 an den Hauptlenkmotor M₁ und den Zweitlenkmotor M₂ jeweils über Antriebsschaltungen übermittelt, und sowohl der Hauptlenk motor M₁ als auch der Zweitlenkmotor M₂ werden unabhängig gemäß den Bewegungsbefehle angetrieben. Eine Betätigungsstärke des Lenkmechanismus 1 gemäß dem Antrieb wird durch einen Spurstangenverschiebungssensor 16 zur Detektion der Bewegung des Verbindungsteils zwischen dem Zahnstangenschaft 11 und einer Spurstange 13 detektiert und wird als Signal an die Lenksteuereinheit 3 übermittelt, das einen tatsächlichen Lenkwinkel θ₂ zum Lenken der lenkbaren Räder 10 darstellt.

Wie in Fig. 1 allgemein gezeigt, detektiert der Spurstangenverschiebungssensor 16 eine ge wünschte Verschiebungsstärke unter Verwendung einer Bewegungsstärke eines Detektionszy linders, der zwischen dem Verbindungsteil und dem Äußeren des Zahnstangengehäuses 14 als Medium vorgesehen ist. In der Zeichnung ist ein Spurstangenverschiebungssensor 16 an einer Spurstange 13 angebracht, aber da ein detektierter Wert des tatsächlichen Lenkwinkels θ₂ im Betrieb der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung importiert wird, ist es wünschenswert, daß mehrere Spurstangenverschiebungssensoren 16 an einer oder beiden Spurstangen 13 vorgesehen sind, um auf Fehler vorbereitet zu sein.

Darüber hinaus sind an den Spurstangen 13 jeweils Spurstangen-Axialkraftsensoren 17 zur De tektion von an die Spurstangen 13 in ihrer axialen Richtung angelegten Axialkräften (Zug- oder Druckkräften) vorgesehen, und deren detektierte Werte werden als Signale, die die auf die lenk baren Räder 10 treffenden Reaktionskräfte der Straßenoberfläche darstellen, zum Lenken gemäß der Lenkung an die Lenksteuereinheit 3 übermittelt. So sind zum Beispiel Verzerrungsmesser jeweils an der Oberfläche der Spurstangen 13 angebracht, und die Spurstangen-Axi alkraftsensoren 17 detektieren die Reaktionskräfte der Straßenoberfläche unter Verwendung einer Verzerrung der Spurstangen 13 als Medium.

Das Lenkrad 2, das derart vorgesehen ist, daß es mit dem Lenkmechanismus 1 zur Durchführung des oben genannten Lenkvorgangs nicht mechanisch verbunden ist, wird, wie in Fig. 1 gezeigt, an einem geeigneten Teil des Wagenkörpers über das Säulengehäuse 21 getragen, wobei es mit dem Säulenschaft 20 verbunden ist, der die Drehachse des Lenkrades 2 ist, und ein Reaktions kraftmotor (Gleichstrommotor) M₃ ist außen an dem Säulengehäuse 21 derart angebracht, daß das Säulengehäuse 21 die Mitte der Achse des Reaktionskraftmotors M₃ schneidet. Vergleichbar mit der Beziehung zwischen dem an dem Ritzelgehäuse 4 angebrachten Zweitlenkmotor M₂ und dem Ritzelschaft 40 ist der Reaktionskraftmotor M₃ derart aufgebaut, daß die mit dessen Aus gangsende verbundene Schnecke mit dem in der Mitte des Säulenschaftes 20 in dem Säulenge häuse 21 angebrachten Schneckenrad 42 zusammenwirkt, und eine Drehkraft wird durch diese an die Säule 20 angelegt, wodurch eine Reaktionskraft, die umgekehrt zu der Betätigungsrich tung des Lenkrades 2 verläuft, an das am oberen Ende des Säulenschaftes 20 angebrachte Lenk rad 2 angelegt wird.

Wenn die Reaktionskraft durch den Reaktionskraftmotor M₃ an das Lenkrad 2 angelegt wird, wird die Reaktionskraft der Straßenoberfläche, die tatsächlich zum Lenken an die lenkbaren Rä der 10 anzulegen ist, in simulierter Weise gemäß der Lenkung an das Lenkrad 2 angelegt, so daß ein Fahrer die Reaktionskraft spürt. Der Bewegungsbefehl wird von der Lenksteuereinheit 3 über die Antriebsschaltung an den Reaktionskraftmotor M₃ übermittelt, und der Reaktionskraftmotor M₃ wird gemäß dem Bewegungsbefehl angetrieben.

Daher ist es erforderlich, eine Lenkdrehkraft anzulegen, die der durch den Reaktionskraftmotor M₃ erzeugten Reaktionskraft entgegenwirkt, wenn das Lenkrad 2 gedreht wird. Die an das Lenk rad 2 angelegte Lenkdrehkraft wird durch einen in einem Mittelteil des Säulengehäuses 21 vor gesehenen Drehkraftsensor 22 detektiert, wobei eine Betätigungsgröße des Lenkrads 2 sowie eine Betätigungsrichtung durch ein Paar an beiden Seiten des Reaktionskraftmotors M₃ vorgese hene Lenkwinkelsensoren 23 und 24 detektiert werden. Die detektierten Werte werden als Si gnale, die den Betätigungszustand des Lenkrades 2 darstellen, an die Lenksteuereinheit 3 über mittelt.

Der Lenkwinkel des Lenkrades 2, der als detektierter Wert der Lenkwinkelsensoren 23 und 24 angegeben wird, ist ein wichtiger detektierter Wert, der bei der Lenksteuereinheit 3 verwendet wird, um auf der Grundlage einer Abweichung zwischen dem Lenkwinkel θ₁ und dem durch den Spurstangenverschiebungssensor 16 übermittelten tatsächlichen Lenkwinkel θ₂ einen Zielwert einer durch den Hauptlenkmotor M₁ und den Zweitlenkmotor M₂ zu erzeugenden Antriebsdreh kraft zu ermitteln. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ein Paar von Lenkwinkelsensoren 23 und 24 derart vorgesehen, daß eine Steuerung auf der Grundlage eines fehldetektierten Wer tes zur Zeit des Auftretens von Fehlern verhindert wird. Zu einem normalen Zeitpunkt wird der detektierte Wert des Lenkwinkelsensors 23 verwendet, und der detektierte Wert des Lenkwinkel sensors 24 wird zur Ausfallsicherung verwendet, wenn in dem Lenkwinkelsensor 23 ein Fehler auftritt. Hier wird die durch den Drehkraftsensor 22 detektierte Lenkdrehkraft verwendet, um einen Fehler des Reaktionskraftmotors M₃ als Rückkopplungssignal der durch den Reaktions kraftmotors M₃ erzeugten Reaktionskraft zu bewerten.

Hier wird eine Kraft durch eine innen an dem Säulengehäuse 21 vorgesehene Zentrierfeder an den das Lenkrad 2 tragenden Säulenschaft 20 angelegt, und wenn die Drehung des Lenkrades 2 beendet ist, wird das Lenkrad 2 durch die an den Säulenschaft 20 angelegte Federkraft der Zen trierfeder in eine neutrale Position zurückgeführt. Dies ist zur Rückführung des Lenkrads 2 ge mäß der in dem Lenkmechanismus 1 bewirkten Rückführung der lenkbaren Räder 10 in Vor wärtsrichtung erforderlich.

Wie oben erwähnt, wird der Richtungsabweichungszustand, der tatsächlich in dem Lenkmecha nismus 1 auftritt, als Eingangssignal von dem Drehwinkelsensor 15 an die Lenksteuereinheit 3, den Spurstangen-Verschiebungssensor 16 und die Spurstangen-Axialkraftsensoren 17 übermit telt, und der Betätigungszustand des Lenkrads 2 als Lenkbetätigungseinrichtung wird als Ein gangssignal von dem Drehkraftsensor 22 und den Lenkwinkelsensoren 23 und 24 an die Lenk steuereinrichtung 3 übermittelt. Darüber hinaus werden Ausgangssignale der Fahrzeuggeschwin digkeitssensoren 5 und 6 zur Detektion einer laufenden Geschwindigkeit des Wagens, Aus gangssignale eines Gierverhältnissensors 7 zur Detektion eines Gierverhältnisses des Wagens, ein Ausgangssignal eines Lateralbeschleunigungssensors 8 zur Detektion einer lateralen Be schleunigung des Wagens und ein Ausgangssignal eines Vorwärts-Rückwärts-Be schleunigungssensors 9 zur Detektion einer Vorwärts-Rückwärts-Beschleunigung des Wagens an die Eingangsseite der Lenksteuereinheit 3 übermittelt.

Die Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren 5 und 6 können zum Beispiel Drehgeschwindigkeitssen soren zur Detektion einer Drehgeschwindigkeit der lenkbaren Vorderräder oder lenkbarer Hin terräder sein, die der Geschwindigkeit des Fahrzeugs entspricht. Es ist ein Paar der Fahrzeugge schwindigkeitssensoren 5 und 6 vorgesehen, so daß, wenn einer ausfällt, der andere zur Ausfall sicherung entsprechend dem Spurstangenverschiebungssensor 16 und den Lenkwinkelsensoren 23 und 24 verwendet wird. Darüber hinaus werden der Gierverhältnissensor 7 und der Lateralbe schleunigungssensor 8 verwendet, um einen Richtungsabweichungszustand des Wagens zu er mitteln, und sie werden ebenfalls dazu verwendet, daß, wenn in einem ein Fehler auftritt, der andere zur Ausfallsicherung verwendet wird. Zu einem normalen Zeitpunkt wird das Ausgangs signal des Gierverhältnissensors 7 als Signal verwendet, das den Richtungsabweichungszustand anzeigt.

Währenddessen wird, wie oben erwähnt, die Ausgangskraft der Lenksteuereinheit 3 zum Durch führen des Lenkvorgangs durch den Lenkmechanismus 1 an den Hauptlenkmotor M₁ und den Zweitlenkmotor M₂ und zum Anlegen der Reaktionskraft über jeweilige Antriebsschaltungen an das Lenkrad 2 an den Reaktionskraftmotor M₃ übertragen, und der Hauptlenkmotor M₁ und der Reaktionskraftmotor M₃ werden jeweils gemäß der Bewegungsbefehle von der Lenksteuerein heit 3 angetrieben.

Der Hauptlenkmotor M₁ und der Zweitlenkmotor M₂ werden durch die Lenksteuereinheit 3 ge mäß den Flußdiagrammen in Fig. 5 und 6 gesteuert. Die Lenksteuereinheit 3 beginnt ihren Be trieb nach einem Anlaßvorgang durch einen Schlüssel zum Starten eines Motors, erhält die Aus gangssignale des mit der Eingangsseite und dem Spurstangenverschiebungssensor 16 verbunde nen Lenkwinkelsensors 23 (oder 24) mit einer vorgeschriebenen Abtastrate (S1) und erhält die Ausgangssignale des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 5 (oder 6) und des Gierverhältnissensors 7 (oder Lateralbeschleunigungssensors 8) (S2).

Danach berechnet die Lenksteuereinheit 3 den Lenkwinkel θ₁, der die Betätigungsgröße des Lenkrades 2 auf der Grundlage des Eingangssignals von dem Lenkwinkelsensor 23 (S3) dar stellt, und berechnet einen Lenkzielwinkel Θ durch Einsetzen des erhaltenen Lenkwinkels θ₁ in die folgende Gleichung (S4).

Θ = K₀ . K₁ . K₂ . θ₁ (1)

K₀ in der Gleichung (1) ist eine Verhältniskonstante, wodurch der Lenkwinkel θ₁ dem Lenkziel winkel Θ entspricht, und K₁ und K₂ sind Korrekturfaktoren. K₁ ist der Korrekturfaktor zur Ände rung einer Lenkeigenschaft gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit und wird derart eingestellt, daß er bei hohen Geschwindigkeiten, bei denen die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorbestimmte Ge schwindigkeit übersteigt, geringer ist, und proportional ansteigt, zum Beispiel entsprechend der Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit unter eine vorbestimmte Geschwindigkeit, wobei der Korrekturfaktor entsprechend der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 5 detektierten Fahr zeuggeschwindigkeit eingestellt wird. Entsprechend ist K₂ ein Korrekturfaktor zur Änderung einer Lenkeigenschaft gemäß einem Richtungsabweichungszustand des Wagens, und er wird entsprechend dem durch den Gierverhältnissensor 7 detektierten tatsächlichen Gierverhältnis ermittelt und nimmt bei zunehmendem Richtungsänderungsgrad ab.

Insbesondere wird der in Schritt S4 erhaltene Lenkzielwinkel Θ bei der hohen Geschwindigkeit kleiner und bei niedriger Geschwindigkeit größer als der eine Betätigungsgröße des Lenkrads 2 darstellende Lenkwinkel θ₁, und er nimmt ab, wenn der Wagen plötzlicher seine Richtung än dert.

Als Alternative kann K₂ in Schritt S4 so eingestellt werden, daß es zunimmt, wenn der Rich tungsänderungsgrad zunimmt, so daß der Lenkzielwinkel Θ größer als der die Betätigungsgröße des Lenkrades 2 darstellende Lenkwinkel θ₁ wird, wenn der Wagen plötzlicher seine Richtung ändert.

Anschließend berechnet die Lenksteuereinheit 3 den tatsächlichen Lenkwinkel θ₂, der tatsächlich in dem Lenkmechanismus 1 auf der Grundlage des Eingangssignals von dem Spurstangenver schiebungssensor 16 (S5) erzeugt wird, berechnet eine Abweichung zwischen dem tatsächlichen Lenkwinkel θ₂ und dem Lenkzielwinkel Θ (eine Abweichung des Lenkwinkels Δθ = Θ - θ₂) (S6) und ermittelt eine erforderliche Lenkkraft F, die zur Durchführung des Lenkzielwinkels Θ durch die PID-Berechnung auf Grundlage des Lenkwinkels Δθ erforderlich ist (S7).

Anschließend verteilt die Lenksteuereinheit 3 die erforderliche Lenkkraft F an den Hauptlenk motor M₁ und den Zweitlenkmotor M₂ und ermittelt die Normalausgangskräfte F₁ und F₂, die den jeweiligen Verteilungskräften (S8) entsprechen, und ermittelt ferner die Fehlerausgangs kräfte F₁' und F₂', die dafür erforderlich sind, daß der Hauptlenkmotor M₁ und der Zweitlenk motor M₂ einzeln die Gesamtstärke der erforderlichen Lenkkraft F erzeugen (S9).

Die erforderliche Lenkkraft F wird derart an den Hauptlenkmotor M₁ und den Zweitlenkmotor M₂ verteilt, daß das vorher eingestellte vorgeschriebene Verhältnis zum Beispiel 2 : 1 beträgt. Darüber hinaus werden die Fehlerausgangskräfte F₁' und F₂' auf die Ausgangskraft gesetzt, die als Maximum ermittelt wird, wenn der maximale Nennstrom als höchster Grenzwert durch die jeweiligen Motoren fließt.

Wie oben beschrieben, bewertet nach der Berechnung der Normalausgangskräfte F₁ und F₂ und der Fehlerausgangskräfte F₁' und F₂'die Lenksteuereinheit 3, ob in dem Hauptlenkmotor M₁ oder dem Zweitlenkmotor M₂ (S10 und S11) ein Fehler vorhanden ist. Wenn das Ergebnis der Be wertung ist, daß beide Motoren normal funktionieren, ermittelt die Lenksteuereinheit 3 jeweils Antriebsströme A₁ und A₂, die für den Hauptlenkmotor M₁ und den Zweitlenkmotor M₂ zur Er zeugung der Normalausgangskräfte F₁ und F₂ (S12) erforderlich sind, und gibt diese derart aus, daß sie normalerweise den Hauptlenkmotor M₁ und den Zweitlenkmotor M₂ antreiben (S13). Dieser Vorgang wird wiederholt, bis der Schlüsselkontakt ausgeschaltet wird.

Wenn der Antriebsstrom A₁ ausgegeben wird, wird hier das über die Lenksteuereinheit 3 an den Hauptlenkmotor M₁ gelieferte Eingangssignal von dem Drehwinkelsensor 15 zur Erkennung der Drehposition des Hauptlenkmotors M₁ und zur Einstellung einer Phase des Antriebsstroms A₁ verwendet.

Nach den oben beschriebenen Vorgängen werden, wenn der Hauptlenkmotor M₁ und der Zweit lenkmotor M₂ in dem normalen Betätigungszustand sind (im allgemeinen in diesem Zustand), die erforderliche Lenkkraft F als kombinierte Ausgangskraft F₁ für den Hauptlenkmotor M₁ und die Ausgangskraft F₂ für den Zweitlenkmotor M₂ an den Lenkmechanismus 1 angelegt. Daher können der Hauptlenkmotor M₁ und der Zweitlenkmotor M₂ jeweils die gleiche erforderliche Lenkkraft F aufweisen, wodurch beide Motoren M₁ und M₂ miniaturisiert werden können, und so können sie leicht an dem Umfang des Lenkmechanismus 1 vorgesehen sein.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist der Hauptlenkmotor M₁ einstückig in dem Mittelteil des Zahnstangen gehäuses 14 vorgesehen, das den Zahnstangenschaft 11 trägt, und er kann angeordnet sein, ohne einen großen Raum in dem Umfang des Zahnstangenschaftes 11 einzunehmen. Darüber hinaus ist der Zweitlenkmotor M₂, wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, derart aufgebaut, daß der mit dem Mit telteil des Zahnstangenschaftes 11 in Eingriff befindliche Ritzelschaft 40 bei der Zahnstangen- Ritzel-Lenkvorrichtung eines Verbindungstyps, bei der der Lenkmechanismus 1 mit dem Lenk rad 2 verbunden ist, verwendet wird und eine Drehkraft an den Ritzelschaft 40 angelegt wird.

Daher kann der Zweitlenkmotor M₂ leicht bei dem bestehenden Steuermechanismus 1 vorgese hen sein.

Hier sind die Strukturen des Hauptlenkmotor M₁ und des Zweitlenkmotors M₂ nicht auf die be schränkt, die in der oben dargelegten Ausführungsform beschrieben sind, und so muß nicht zu sätzlich gesagt werden, daß ein anderer Aufbau verwendet werden kann. Darüber hinaus kann bei der Bewertung des Fehlers in dem Hauptlenkmotor M₁ und dem Zweitlenkmotor M₂ in Schritten S10 und S11 ein normalerweise bei verschiedenen Motoren verwendetes Fehlerbe wertungsverfahren verwendet werden, etwa, indem eine Änderung der Antriebsströme der Moto ren über einen Zeitraum überwacht werden. Weiterhin kann bei den Schritten S10 und S11 zu sätzlich zu der Fehlerbewertung bei den Motoren eine Fehlerbewertung bei den Teilen, ein schließlich der Lenksteuereinheit, der Antriebsschaltung und der Verbindungseinrichtung zur Übertragung von mit dem Antrieb der Motoren zusammenhängenden Informationen zwischen Lenksteuerteilen neben durchgeführt werden.

Wenn entschieden wird, daß der Hauptlenkmotor M₁ sich in einem Fehlerzustand befindet, erhält die Lenksteuereinheit 3 als Ergebnis der Bewertung in Schritt S10 einen Antriebsstrom A₂', der für den nicht fehlerhaften Zweitlenkmotor M₂ erforderlich ist, um die Fehlerausgangskraft F₂' zu erzeugen (S14), und gibt ihn als Bewegungsanweisung an den Zweitlenkmotor M₂ aus, so daß dieser entsprechend dem Auftreten des Fehlers angetrieben wird (S15). Wenn die Bewertung bei S11 als Alternative zeigt, daß der Zweitlenkmotor M₂ sich in einem Fehlerzustand befindet, er hält die Lenksteuereinheit 3 den Antriebsstrom A₁', der für den Hauptlenkmotor M₁ in dem nicht fehlerhaften Zustand zur Erzeugung der Fehlerausgangskraft F₁' (S16) erforderlich ist und gibt diesen als Bewegungsanweisung an den Hauptlenkmotor M₁ aus, so daß dieser entsprechend dem Auftreten des Fehlers angetrieben wird (S17). In diesen Fällen wird eine mit der Ausgangs seite verbundene Alarmeinrichtung derart betrieben, daß ein Alarm ausgegeben wird (S18).

Durch den oben beschriebenen Vorgang wird, wenn sich entweder der Hauptlenkmotor M₁ oder der Zweitlenkmotor M₂ in dem fehlerhaften Zustand befindet, der andere entsprechend dem Auftreten eines Fehlers angetrieben, und so kann im voraus verhindert werden, daß die Lenkung unmöglich wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der nicht fehlerhafte Lenkmotor M₁ oder M₂ auf die Fehlerausgangskraft F₁' oder F₂' umgeschaltet, die im voraus unter der Annahme berechnet wur de, daß einer der Lenkmotoren unabhängig die gesamte erforderliche Lenkkraft F erzeugen wür de, wobei der eine der Lenkmotoren sofort die erforderliche Lenkkraft F erzeugen kann, die von den Lenkmotoren M₁ und M₂ vor dem Fehler gemeinsam erzeugt wurde, wodurch es möglich wird, eine plötzliche Änderung der Lenkkraft zu verhindern.

Da die maximalen Ausgangskräfte des Hauptlenkmotors M₁ und des Zweitlenkmotors M₂ als oberster Grenzwert eingestellt sind, durch den die Fehlerausgangskräfte F₁' und F₂' wie oben beschrieben berechnet werden, kann die Lenkung im allgemeinen Betätigungszustand ohne Be einträchtigung durchgeführt werden. Aber gelegentlich ist es schwierig, die gesamte erforderli che Lenkkraft F in einem besonderen Betätigungszustand wie einer plötzlichen Richtungsände rung auf einer schlechten Straße zu erzeugen. Der Alarm wird bei Schritt S18 ausgegeben, um einem Fahrer mitzuteilen, daß eine ausreichende Lenkkraft möglicherweise nicht erzielt werden kann.

Da die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung derart aufgebaut ist, daß ein Paar Lenkmotoren (der Hauptlenkmotor M₁ und der Zweitlenkmotor M₂) an verschiedenen Positionen in dem Lenkmechanismus 1 vorgesehen ist und die Lenkung durch eine kombinierte Kraft ihrer Aus gangskräfte durchgeführt wird, können beide Lenkmotoren M₁ und M₂ miniaturisiert werden. Somit wird es leichter, sie in einem begrenzten Raum um den Lenkmechanismus 1 vorzusehen. Darüber hinaus braucht selbst bei Auftreten eines Fehlers bei einem der Motoren die Lenkung nicht unmöglich zu werden, und hierdurch wird die Sicherheit verbessert. Ferner weist ein zur Detektion der zur Steuerung des Hauptlenkmotors M₁ und des Zweitlenkmotors M₂ verwendeter Sensor eine doppelte Struktur auf, derart, daß ein Paar Lenkwinkelsensoren 23 und 24 vorgese hen sind. Wenn daher die Struktur so ist, daß der eine zur Ausfallsicherung des anderen verwen det wird, wird die Steuerung auf der Grundlage falscher Detektionsergebnisse verhindert.

Die Lenksteuereinheit 3 steuert nicht nur den Hauptlenkmotor M₁ und den Zweitlenkmotor M₂, sondern auch den Reaktionskraftmotor M₃. Diese Steuerung wird gemäß einem Vorgang durch geführt, nach dem die Reaktionskraft der Straßenoberfläche, die tatsächlich an die lenkbaren Räder 10 angelegt wird, als Eingangssignale der Spurstangen-Axialkraftsensoren 17 erkannt wird, und der Zielwert der Antriebsdrehkraft des Reaktionskraftmotors M₃ derart bestimmt wird, daß eine Pseudo-Reaktionskraft an das Lenkrad 2 angelegt wird, die ermittelt wird, indem die Eingangssignale mit einem vorbestimmten Koeffizienten multipliziert werden und die Bewe gungsanweisung an den Reaktionskraftmotor M₃ übermittelt wird, so daß der Zielwert erhalten wird.

Zu diesem Zeitpunkt wird der Wert der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 5 detektier ten Fahrzeuggeschwindigkeit, der Wert des durch den Gierverhältnissensor 7 detektierten Gier verhältnisses und der Wert der durch den Vorwärts-Rückwärts-Beschleunigungssensor 9 detek tierten Vorwärts-Rückwärts-Beschleunigung zur Korrektur des Koeffizienten verwendet. Die detektierten Werte der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Gierverhältnisses werden zum Beispiel zum Erhöhen des Koeffizienten gemäß einer Erhöhung der detektierten Werte verwendet, und der detektierte Wert der Vorwärts-Rückwärts-Beschleunigung wird zum entsprechenden Erhö hen des Koeffizienten verwendet, wenn die verringerte Beschleunigung detektiert wird. Die Pseudo-Reaktionskraft, die dadurch bestimmt wird, daß der auf diese Weise korrigierte Koeffizi ent verwendet wird, wird an das Lenkrad 2 angelegt.

Folglich wird das Lenkrad 2 entsprechend einer Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit schwer gängiger und entsprechend einer Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit leichtgängiger, die Bewegungsstabilität bei hoher Geschwindigkeit wird verbessert und die Betätigungskraft bei geringen Geschwindigkeiten und beim Anhalten wird verringert. Wenn darüber hinaus das Lenk rad 2 gemäß einem Richtungsänderungsgrad schwergängiger wird, kann es entsprechend einem Richtungsänderungszustand ein Gefühl für das Lenken erzeugen. Ferner wird das Lenkrad 2 schwergängiger, wenn die Geschwindigkeit abnimmt, und der Fahrer kann eine Zunahme der Last der lenkbaren Vorderräder entsprechend der Geschwindigkeitsabnahme fühlen.

Die oben beschriebene Ausführungsform stellt ein Beispiel der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung dar, und, wie oben erwähnt, sind die Anordnungen und der Aufbau des Hauptlenk motors M₁ und des Zweitlenkmotors M₂ nicht eingeschränkt, und dasselbe gilt ferner für die Struktur und den Aufbau des Reaktionskraftmotors M₃. Darüber hinaus ist es nicht erforderlich, zu erwähnen, daß als Lenkaktuator eine andere Einrichtung als das Lenkrad 2 verwendet werden kann, etwa ein Hebel, ein Handgriff und ein Pedal.

Da die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, wie oben erwähnt, derart aufgebaut ist, daß ein Paar Lenkmotoren an verschiedenen Positionen des Lenkmechanismus vorgesehen sind, und sie derart angetrieben werden, daß Ausgangskräfte erhalten werden, indem die erforderliche Lenk kraft in dem vorbestimmten Verhältnis verteilt wird, wodurch die Lenkung durchgeführt wird, indem beide Ausgangskräfte addiert werden, können beide Lenkmotoren miniaturisiert werden, und es ist einfacher, die Motoren in dem begrenzten Raum um den Lenkmechanismus anzuord nen. Folglich ist ein einfacher Aufbau möglich.

Wenn darüber hinaus festgestellt wird, daß bei einem Paar der Lenkmotoren ein Fehler aufge treten ist, wird, da die Ausgangskraft des fehlerhaften Lenkmotors unterbunden und die Aus gangskraft des nicht fehlerhaften Lenkmotors verstärkt wird, verhindert, daß die Lenkung schwierig wird.

Ferner werden eine normale Ausgangskraft entsprechend der Verteilung der erforderlichen Lenkkraft und eine Fehlerausgangskraft, die der erforderlichen Gesamtlenkkraft entspricht, im mer für ein Paar der Lenkmotoren ermittelt, und wenn einer der Lenkmotoren ausfällt, wird ein Zielwert der Ausgangskraft des anderen Lenkmotors in die Fehlerausgangskraft geändert. Aus diesem Grund kann eine plötzliche Änderung der Lenkkraft vor und nach einem Fehler verhin dert werden.

Claims

1. Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer Lenkbetätigungseinrichtung (2), die mit einem Lenkmechanismus (1) mechanisch nicht verbunden ist, und einem Lenkmotor (M₁ oder M₂) zum Anlegen ihrer Ausgangskraft an den Lenkmechanismus (1), wobei der Lenkmotor (M₁ oder M₂) zur Ermittlung einer auf der Grundlage einer Abweichung zwischen einer Betäti gungsposition der Lenkbetätigungseinrichtung (2) und einer tatsächlichen Betätigungspositi on des Lenkmechanismus (1) berechneten erforderlichen Lenkkraft angetrieben wird, derart, daß eine Lenkung gemäß einem Betrieb der Lenkbetätigungseinrichtung (2) durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Paar Lenkmotoren (M₁ und M₂) an verschiedenen Positionen in dem Lenkmechanismus (1) vorgesehen sind;
eine Lenksteuereinheit (3) vorgesehen ist, die die erforderliche Lenkkraft in einem vorbe stimmten Verhältnis derart verteilt, daß sie Zielwerte der Ausgangskräfte der Lenkmotoren (M₁ und M₂) bestimmt.

2. Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1, wobei die Lenksteuereinheit (3) fol gendes aufweist:
eine Einrichtung, die bewertet, ob ein Fehler der Lenkmotoren (M₁ und M₂) und deren rele vanter elektrischer oder mechanischer Teile besteht oder nicht; und
eine Ausfallsicherungseinrichtung zum Unterbinden der Ausgangskraft des fehlerhaften Lenkmotors und zum Ändern des Verteilungsverhältnisses, derart, daß die Ausgangskraft des nicht fehlerhaften Lenkmotors erhöht wird.

3. Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 2, wobei
die Lenksteuereinheit (3) für jeden der Lenkmotoren (M₁ und M₂) eine normale Ausgangs kraft gemäß dem Verteilungsverhältnis und eine Fehlerausgangskraft berechnet, die der er forderlichen Gesamtlenkkraft entspricht, und
die Ausfallsicherungseinrichtung die normale Ausgangskraft für den nicht fehlerhaften Lenkmotor in die Fehlerausgangskraft ändert.