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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugsteuervorrichtung,
die ein Automatikgetriebe steuert und insbesondere auf die Steuerung des Übersetzungsverhältnisses
eines Automatikgetriebes zum Zeitpunkt, wenn ein Fahrzeug eine Kurvenfahrt
durchführt.
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Beschreibung verwandten Stands
der Technik
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Bis
heute ist eine Fahrzeugsteuervorrichtung vorgeschlagen worden (vergleiche
beispielsweise Patentdokumente 1, 2 und 3), in der durch Detektieren
einer Kurvenfahrt eines Fahrzeugs und Vergrößern
des Übersetzungsverhältnisses, d. h. Herunterschalten
des Übersetzungsverhältnisses, während das
Fahrzeug eine Kurvenfahrt ausführt, das Fahrzeug über
eine Motorbremse so abgebremst, dass es die Kurvenfahrt sicher durchführt
und es wird die Beschleunigungsleistung zum Zeitpunkt, wenn die
Kurvenfahrt abgeschlossen ist, angehoben. Bei konventionellen Fahrzeugsteuervorrichtungen
wird ein Lenkradwinkelsensor, ein Gierratensensor oder ein Lateral-Beschleunigungssensor
verwendet, um eine Kurvenfahrt eines Fahrzeugs zu detektieren.
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Beispielsweise
führt eine im Patentdokument 1 offenbarte Fahrzeugsteuervorrichtung
unter Verwendung eines Lenkwinkelsensors eine Übersetzungsverhältnissteuerung
(Herunterschalten) lediglich in Übereinstimmung mit einer Änderung
im Lenkwinkel und unabhängig von Zustand der Straßenoberfläche
durch. Ein Lenkradwinkel ist ein Wert, der durch Messen des Lenkens
des Fahrers unter Verwendung eines Lenkradwinkelsensors erhalten
wird; durch den Lenkradwinkel kann die Wendevorgabe des Fahrers
leicht erfasst werden. Entsprechend Patentdokument 1 wird die Übersetzungsverhältnissteuerung
anhand der Wendevorgabe des Fahrers so durchgeführt, dass
das Gefühl einer Abbremsung vermieden wird, die durch Abbremskraft
zu dem Zeitpunkt verursacht wird, wenn das Fahrzeug wendet, und
Verzögerung der Wiederbeschleunigung zu dem Zeitpunkt,
wenn der Modus des Fahrzeugs sich von einem Wendemodus zu einem
Geradeaus-Modus verändert. Bei einem in Patentdokument
1 offenbarten konventionellen Apparat gibt es einen Fall, bei dem
es beim Steuern eines Fahrzeugs nicht notwendigerweise wünschenswert
ist, eine Übersetzungsverhältnissteuerung anhand
der Wendevorgabe des Fahrers durchzuführen. Beispielsweise
wird auf einer Straße, wie etwa einer schlüpfrigen
Straßenoberfläche, wo der Straßenoberflächen-Reibungskoeffizient niedrig
ist, ein Reifenreibungskreis bzw. Kammscher Reibkreis, der die Intensität
der um den Reifen erzeugten Reibungskraft repräsentiert,
im Vergleich zu einer trockenen Straßenoberfläche
zusammengezogen (man vergleiche beispielsweise das Nicht-Patentdokument
1).
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Im
Gegensatz dazu führt eine im Patentdokument 2 oder 3 offenbarte
Fahrzeugsteuervorrichtung unter Verwendung eines Gierratensensors
oder eines Lateral-Beschleunigungssensors Übersetzungsverhältnissteuerung
(Herunterschalten) anhand einer Gierrate oder eines Lateral-Beschleunigungswertes
durch. Zustandsgrößen wie etwa eine Gierrate und
ein Lateral-Beschleunigungswert sind Werte, die durch den Gierratensensor bzw.
einen Lateral-Beschleunigungssensor gemäß dem
Wenden des Fahrzeugs gemessen werden.
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Es
ist bekannt, dass die Gierrate und der Lateral-Beschleunigungswert,
die in dem Patentdokument 2 bzw. 3 offenbarten Vorrichtungen eingesetzt werden,
in Bezug auf ein Timing, wenn der Lenkradwinkel eingegeben wird,
leicht verzögert ist, aufgrund des Trägheitsmoments
des Fahrzeugs (man vergleiche beispielsweise Nicht-Patentdokument
2).
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[Dokument des Stands der Technik]
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[Patentdokumente]
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- [Patentdokument 1] Japanische
Patentoffenlegungsschrift Kokoku Nr. 63-063784
- [Patentdokument 2] Japanische
Patentoffenlegungsschrift Nr. S60-169330
- [Patentdokument 3] Japanisches
Patent Nr. 3588818
- [Patentdokument 4] Japanisches
Patent Nr. 3353770
- [Patentdokument 5] Japanisches
Patent Nr. 3895635
- [Patentdokument 6] Japanische
Patentoffenlegungsschrift Nr. 2005-324737
- [Patentdokument 7] Japanisches
Patent Nr. 148790
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[Nicht-Patentdokumente]
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- [Nicht-Patentdokument 1] "Movement and
Control of Vehicle (2. Auflage)", veröffentlicht
von SANKAIDO, ISBN 4-381-08822-0, Kapitel 2 "Dynamics of
Tire", Absatz 2.3 "Cornering Characteristics of
Tire" (S. 24)
- [Nicht-Patentdokument 2] "Movement and Control
of Vehicle (2. Auflage)", veröffentlicht von SANKAIDO, ISBN
4-381-08822-0, Kapitel 3 "Basics of Vehicle Movement",
Absatz 3.4 "Dynamic Characteristics of Vehicle Movement" (S.
84)
- [Nicht-Patentdokument 3] "Movement and Control
of Vehicle (2. Auflage)", veröffentlicht von SANKAIDO, ISBN
4-381-08822-0, Kapitel 2 "Dynamics of Tire", Absatz
2.3 "Cornering Characteristics of Tire" (S. 16)
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Wie
oben beschrieben, ist beispielsweise im Falle einer im Patentdokument
1 offenbarten konventionellen Vorrichtung auf einer Straße
wie etwa einer schlüpfrigen Straßenoberfläche,
wo der Straßenoberflächen-Reibungskoeffizient
niedrig ist, ein Reifenreibungskreis, der die Intensität
von um den Reifen produzierten Reibungskräften repräsentiert,
im Vergleich zu einer trockenen Straßenoberfläche
kontrahiert. In dem Fall, wo die Übersetzungsverhältnissteuerung
unter einer solchen Bedingung so wie eine Übersetzungsverhältnissteuerung
auf einer trockenen Straßenoberfläche durchgeführt
wird, lediglich in Übereinstimmung mit einem Lenkradwinkel,
der eine Wendevorgabe des Fahrers ist, dissipiert die Abbremskraft
innerhalb eines Reifenreibungskreises fast die gesamte Kraft, die
erzeugt werden kann, wodurch Lateralkraft nicht gestattet wird,
erzeugt zu werden; somit hat es das Problem gegeben, dass das Fahrzeug
dem Risiko ausgesetzt ist, dass es, aufgrund des Mangels der zum
Wenden erforderlichen Lateralkraft nicht wendet, d. h. in einen
untersteuernden Zustand kommt.
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Im
Falle der konventionellen Vorrichtung, wie in dem Patentdokument
2 oder 3 offenbart, steigt, wie oben beschrieben, eine Gierrate
oder ein Lateral-Beschleunigungswert leicht verzögert in
Bezug auf die Eingabe eines Lenkradwinkels an, aufgrund des Trägheitsmoments
eines Fahrzeugs; daher ist die Detektion des Wendens mittels eines Gierratensensors
oder eines Lateral-Beschleunigungssensors im Vergleich zur Detektion
des Wendens mittels eines Lenkradwinkelsensors verzögert
und letztendlich wird die Übersetzungsverhältnissteuerung
(Herunterschalten) in Bezug auf den Lenkvorgang des Fahrers etwas
verzögert gestartet, wodurch der Fahrer dazu gebracht wird,
Unannehmlichkeit zu empfinden (Verzögerungswahrnehmung).
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Zusätzlich
muss bei allen in den Patentdokumenten 1 bis 3 offenbarten konventionellen
Fahrzeugsteuervorrichtungen der Steuerbetrag eine Übersetzungsverhältnissteuerung
(Herunterschalten) gegenüber der Eingabe bestimmt werden.
Beispielsweise wird in einem Fall, wie der im Patentdokument 1 offenbarten
Fahrzeugsteuervorrichtung ein Lenkradwinkel als Eingabe verwendet,
wo der Designer per se ein Fahrer sein kann und den Steuerbetrag der Übersetzungsverhältnissteuerung
zur Lenkoperation bestimmen kann. Jedoch ist es bei der in Patentdokument
2 oder 3 offenbarten Fahrzeugsteuervorrichtung, die einen Gierratensensor
oder einen Lateral-Beschleunigungssensor einsetzt, erforderlich,
dass, nachdem der Zielfahrzeug-Trägheitsmoment erhalten
wird und die Reaktion des Fahrzeugs auf die Lenkbetätigung
des Fahrers erwogen wird, der Steuerbetrag der Übersetzungsverhältnissteuerung
für eine Gierrate oder einen Lateral-Beschleunigungswert
bestimmt wird. Somit ist bei den in Patentdokumenten 2 und 3 offenbarten
konventionellen Fahrzeugsteuervorrichtungen die Arbeit (Abpassarbeit)
zum Bestimmen des Steuerbetrags der Übersetzungsverhältnissteuerung
verkompliziert worden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die vorstehenden Probleme
bei einer konventionellen Vorrichtung zu lösen; deren Aufgabe
ist die Bereitstellung einer Fahrzeugsteuervorrichtung, die den
Fahrer nicht Unannehmlichkeit wahrnehmen lässt, die verhindert,
dass übermäßige Abbremskraft ein Fahrzeug
instabil macht, selbst in einem Fall, bei dem der Straßenoberflächen-Reibungskoeffizient herabgesetzt
ist, deren Leistungsfähigkeit höher als diejenige
konventioneller Vorrichtungen ist und die ein Anpassen selbst während
des Entwerfens einfach macht. Zu diesem Zweck wird auf ein Vorderrad aufgrund
eine Lenkbewegung des Fahrers ausgeübtes selbst ausrichtendes
Drehmoment detektiert und basierend auf dem selbst ausrichtenden
Drehmoment und dem aus der Fahrzeuggeschwindigkeit berechneten Schätzauslenkwinkel
wird eine Übersetzungsverhältnissteuerung durchgeführt.
Eine Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist mit einem selbst ausrichtenden Drehmoment-Detektionsmittel
versehen, das das von der Straßenoberfläche auf
ein Vorderrad ausgeübte, selbst ausrichtende Drehmoment
detektiert, wenn ein Fahrzeug wendet; einem Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektionsmittel,
das eine Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs oder eine Rad-Rotationsgeschwindigkeit
detektiert; einem Schätzauslenkwinkel-Berechnungsmittel,
das einen Schätzauslenkwinkel berechnet, basierend auf
dem detektierten selbst ausrichtenden Drehmoment und der detektierten
Fahrgeschwindigkeit oder Rad-Rotationsgeschwindigkeit und einem Übersetzungsverhältnissteuermittel,
das ein Übersetzungsverhältnis eines Automatikgetriebes
steuert. Die Fahrzeugsteuervorrichtung ist dadurch gekennzeichnet,
dass das Übersetzungsverhältnis des Automatikgetriebes
basierend auf dem berechneten Schätzauslenkwinkel gesteuert
wird. Eine Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung ist mit einem selbst ausrichtenden Drehmoment-Detektionsmittel
versehen, das von einer Straßenoberfläche auf
ein Vorderrad ausgeübtes, selbst ausrichtenden Drehmoment
detektiert, wenn ein Fahrzeug wendet; ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektionsmittel,
das eine Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs oder eine Rad-Rotationsgeschwindigkeit
detektiert; ein Schätzauslenkwinkel-Berechnungsmittel,
das einen Schätzauslenkwinkel berechnet, basierend auf
dem detektierten selbst ausrichtenden Drehmoment und der detektierten Reisegeschwindigkeit
oder Rad Rotationsgeschwindigkeit; und ein Übersetzungsverhältnis-Steuermittel, das
ein Übersetzungsverhältnis eines Automatikgetriebes
steuert. In der Fahrzeugsteuervorrichtung wird das Übersetzungsverhältnis
des Automatikgetriebes basierend auf dem berechneten Schätzauslenkwinkel
gesteuert; daher kann eine Fahrzeugsteuervorrichtung preisgünstig
vorgesehen werden, die keine Lenkwinkelsensoren, Gierratensensoren,
Lateral-Beschleunigungssensoren oder dergleichen erfordert und die
den Fahrer keine Unannehmlichkeit aufgrund verzögerter
Steuerung fühlen lässt. Darüber hinaus
kann durch Verwenden eines aus dem selbst ausrichtenden Drehmoment
berechneten Schätzauslenkwinkels beim Durchführen
der Übersetzungsverhältnissteuerung eine Fahrzeugsteuervorrichtung
vorgesehen werden, die übermäßige Abbremskraft
daran hindern kann, ein Fahrzeug instabil zu machen, selbst in einem
Fall, bei dem der Straßenoberflächen-Reibungskoeffizient
auf einer rutschigen Straßenoberfläche oder dergleichen
abgesenkt ist. Darüber hinaus kann durch Einsetzen eines Schätzauslenkwinkels,
der dieselbe Dimension wie ein Lenkradwinkel aufweist, anstelle
einer Zustandsgröße wie etwa einer Gierrate oder
einem Lateral-Beschleunigungswert, der das Erwägen des
Effektes eines Fahrzeug-Trägheitsmoments erfordert, eine Fahrzeugsteuervorrichtung
bereitgestellt werden, die keine komplizierte Abpassarbeit erfordert.
Die vorstehende und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten
Beschreibung der vorliegenden Erfindung ersichtlicher, wenn in Zusammenschau
mit den beigefügten Zeichnungen genommen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Fahrzeugsteuervorrichtung
gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden
Erfindung illustriert;
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2 ist
ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines selbst ausrichtenden
Drehmoment-Detektionsmittels in einer Fahrzeugsteuervorrichtung
gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung
illustriert;
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3 ist
ein Konfigurationsdiagramm, das eine elektrische Servolenkungsvorrichtung
in einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1
der vorliegenden Erfindung repräsentiert;
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4 ist
ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung
in einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert;
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5 ist
eine Graphik, die ein Beispiel eines Hilfskennfelds repräsentiert,
das eingesetzt wird, wenn ein Hilfsstrom in einer elektrischen Servolenkungssteuerung
einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung erhalten wird, repräsentiert;
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6 ist
ein Flussdiagramm, das den Betrieb eines selbst ausrichtenden Drehmoment-Berechnungsmittels
in einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert;
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7 ist
ein Graph, der die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit
und dem Verhältnis des selbst ausrichtenden Drehmoments
zum Lenkradwinkel im Falle einer trockenen Straßenoberfläche
repräsentiert;
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8 ist
ein Blockdiagramm, das ein Tiefpassfilter repräsentiert,
der eine Charakteristik einer Zeitkonstante Test aufweist, der im
selbst ausrichtenden Drehmoment-Berechnungsmittel einer Fahrzeugsteuervorrichtung
gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden
Erfindung eingesetzt wird;
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9 ist
ein Flussdiagramm, das den Betrieb eines Schätzauslenkwinkel-Berechnungsmittels in
einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert;
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10 ist
ein Graph, der die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit
und dem Verhältnis des selbst ausrichtenden Drehmoments
zum Lenkradwinkel im Falle einer trockenen Straßenoberfläche
repräsentiert;
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11 ist
ein Flussdiagramm zum Erläutern des Betriebes eines Übersetzungsverhältnis-Steuermittels
in einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung;
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12 ist
ein Graph, der ein Beispiel eines Kennfeldes für einen
Zielherunterschaltbetrag für einen Schätzauslenkwinkel
im Übersetzungsverhältnis-Steuermittel einer Fahrzeugsteuervorrichtung
gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden
Erfindung repräsentiert;
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13 ist
ein Graph, der die Auftret-Charakteristika von selbst ausrichtendem
Drehmoment versus Vorderrad-Seitenschlupfwinkel repräsentiert, wenn
der Zustand einer Straßenoberfläche variiert;
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14 ist
ein Satz von Graphen, die Zeitseriendaten an dem Lenkradwinkel,
dem Schätzauslenkwinkel, dem selbst ausrichtenden Drehmoment und
dem Zielherunterschaltbetrag zu einem Zeitpunkt repräsentierten,
wenn das Lenkrad gedreht wird, wenn das Fahrzeug auf einer schlüpfrigen
Straßenoberfläche wendet;
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15 ist
ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines selbst ausrichtenden
Drehmoment-Detektionsmittels in einer Fahrzeugsteuervorrichtung
gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung
illustriert; und
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16 ist
ein Konfigurationsdiagramm, das eine selbst ausrichtende Drehmoment-Detektionsvorrichtung
in einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung illustriert.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ausführungsform 1
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Eine
Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung wird unten unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen erläutert. 1 ist
ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung illustriert. In 1 detektiert
ein selbst ausrichtendes Drehmoment-Detektionsmittel 101 das
selbst ausrichtenden Drehmoment Talign, das zwischen einem Reifen
und einer Straßenoberfläche erzeugt wird, wenn
ein Fahrzeug wendet. Ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektionsmittel 102 detektiert
eine Fahrzeuggeschwindigkeit, die eine Vor/Zurück-Fahrgeschwindigkeit
eines Fahrzeugs ist und gibt ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
V aus.
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Ein
Schätzauslenkwinkel-Berechnungsmittel 103 berechnet
und gibt einen Schätzauslenkwinkel θest aus, basierend
auf dem durch das selbst ausrichtende Drehmoment-Detektionsmittel 101 detektierten,
selbst ausrichtenden Drehmoment Talign und dem durch das Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektionsmittel 102 detektierten
Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V. Ein Übersetzungsverhältnis-Steuermittel 104 steuert
das Übersetzungsverhältnis eines Getriebes 105,
basierend auf dem Schätzauslenkwinkel θest.
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Die
Ausführungsform 1 wird unter der Annahme erläutert,
dass das Getriebe 105 eine kontinuierlich variable Übersetzung
(CVT) ist; jedoch kommt es nicht darauf an, welche Art von Mechanismus (Übertragung)
eingesetzt wird, solange der Mechanismus zwischen dem Primärantrieb
und den Rädern eines Fahrzeugs angeordnet ist und dazu
in der Lage ist, das Ausgangs-Drehmoment gemäß einem
Steuersignal aus dem Übersetzungsverhältnis-Steuermittel 104 zu ändern.
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Als
Nächstes werden die Details des selbst ausrichtenden Drehmoment-Detektionsmittels 101 erläutert. 2 ist
ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines selbst ausrichtenden
Drehmoment-Detektionsmittels in einer Fahrzeugsteuervorrichtung
gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung
illustriert. In 2 ist das selbst ausrichtende
Drehmoment-Detektionsmittel 101 mit einer elektrischen
Servolenkungsvorrichtung 201 konfiguriert, die einen Fahrer
beim Lenken eines Fahrzeugs unterstützt, und einem selbst
ausrichtendem Drehmoment-Detektionsmittel 202.
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Die
Details der elektrischen Servolenkungsvorrichtung 201 werden
unten erläutert. 3 ist ein Konfigurationsdiagramm,
das eine elektrische Servolenkungsvorrichtung in einer Fahrzeugsteuervorrichtung
gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden
Erfindung repräsentiert. In 3 detektiert
ein Drehmoment-Sensor 303 das durch einen Fahrer auf ein Lenkrad 301 ausgeübte
Lenk-Drehmoment und gibt ein Lenk-Drehmoment-Signal Ts aus. Ein
Elektromotor 304 erzeugt ein Lenkassistenz-Drehmoment Tassist.
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Ein
Stromsensor 305 detektiert den Strom des Elektromotors 304 und
gibt ein Motorstromsignal Imtr aus. Ein Rotationswinkelgeschwindigkeitssensor 306 detektiert
die Rotationswinkelgeschwindigkeit des Elektromotors 304 und
gibt ein Motorwinkelgeschwindigkeitssignal ωmtr aus. Ein
Fahrzeuggeschwindigkeitssignal 307 detektiert eine Fahrzeugfahrgeschwindigkeit
und gibt ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V aus. Eine elektrische
Servolenkungssteuerung 308 liefert dem Elektromotor 304 eine
Spannung Vsupply, die basierend auf dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
V, dem Lenk-Drehmoment-Signal Ts, dem Motorstromsignal Imtr und
dem Motorwinkelgeschwindigkeitssignal ωmtr berechnet wird.
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Das
Lenksäulen-Drehmoment Tstr koinzidiert mit der Summe des
Lenk-Drehmoments Ts und des Lenk-Hilfs-Drehmoments Tassist und passt
zur Summe des auf Reifen 303 ausgeübten selbst
ausrichtenden Drehmoments Talign und der Lenkmechanismusreibung
Tfric. Die Lenkmechanismusreibung Tfric beinhaltet Reibung, die
im Lenkrad selbst erzeugt wird und Reibung, die im Elektromotor 304 erzeugt
wird.
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In
Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung werden das
Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektionsmittel 102 und der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 307,
die in der elektrischen Servolenkungsvorrichtung 201 beinhaltet
sind, als unterschiedliche Elemente beschrieben; jedoch kann das
Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V beispielsweise durch Senden aus
einem einzelnen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor über eine
Kommunikationsleitung (z. B. ein Fahrzeugnetzwerk CAN) oder durch
Speichern eines Wertes in einem gemeinsamen Speicher und beiderseitigen
Zugriff auf den Wert geteilt werden.
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Als
Nächstes wird der Betrieb der elektrischen Servolenkungssteuerung 308 erläutert. 4 ist
ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung
in einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert. Die elektrische Servolenkungssteuerung 308 wiederholt
periodisch den in 4 repräsentierten Betriebsfluss.
In 4 werden im Schritt S401 zuerst das Lenk-Drehmoment-Signal
Ts, das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V und das Motorwinkelgeschwindigkeitssignal ωmtr eingegeben.
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Als
Nächstes folgt dem Schritt S401 der Schritt S402, wo der
Hilfsstrom Iassist basierend auf dem Lenk-Drehmoment-Signal Ts und
dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V berechnet wird und ein Zielstrom
Itag für den Elektromotor 304 bestimmt wird. Im
Schritt S403 wird das Motorstromsignal Imtr eingegeben und dann
folgt dem Schritt S403 der Schritt S404, in welchem die Motorzufuhrspannung Vsupply
in solcher Weise gesteuert wird, dass das Motorstromsignal Imtr
mit dem Zielstrom Itrg koinzidiert, und an den Elektromotor 304 ausgegeben
wird. Auf solche Weise wie oben beschrieben steuert die elektrische
Servolenkungssteuerung 308 das durch den Elektromotor 304 erzeugten
Lenk-Hilfs-Drehmoment Tassist.
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Zusätzlich
werden beim Betrieb der elektrischen Servolenkungssteuerung 308 die
Inhalte der Verarbeitung in den Schritten S401 bis S404 in einer typischen
elektrischen Servolenkungsvorrichtung durchgeführt. Im
Allgemeinen werden in dem Fall, wo der Zielstrom Itag im Schritt
S402 bestimmt wird, basierend auf dem Motorwinkelgeschwindigkeitssignal ωmtr
verschiedene Arten von Kompensationsströmen für
den Zweck des Anhebens des Fühlens oder dergleichen berechnet,
wie etwa Trägheits-Kompensationsstrom für das
Kompensieren des Effektes der Trägheitsmomente des Elektromotors 304 und
des Lenkmechanismus und einen Reibungskompensationsstrom zum Kompensieren
des Effektes der Lenkmechanismusreibung Tfric; dann wird der Zielstrom Itag
basierend auf diesen Kompensationsströmen und dem Hilfsstrom
Iassist erhalten.
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Jedoch
sind diese Kompensationsströme Maßnahmen zum Anheben
der Leistungsfähigkeit einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung
und beziehen sich nicht direkt auf den Effekt einer Fahrzeugsteuervorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung. Entsprechend
wird in der elektrischen Servolenkungssteuerung 308 gemäß Ausführungsform 1
ein Hilfs-Kennfeld, das später beschrieben wird, wie in 4 repräsentiert
eingesetzt, so dass der Hilfsstrom Iassist direkt erhalten wird,
basierend auf dem Lenk-Drehmoment-Signal Ts und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
V.
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Das
heißt, 5 ist ein Graph, der ein Beispiel
eines Hilfs-Kennfelds repräsentiert, das eingesetzt wird,
wenn ein Hilfsstrom in einer elektrischen Servolenkungssteuerung
einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung erhalten wird. In 5 bezeichnet
die Abszisse den Hilfsstrom Iassist und die Ordinate bezeichnet
das Lenk-Drehmoment-Signal Ts; je größer das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
V wird, desto kleiner wird der demselben Lenk-Drehmoment-Signal
Ts entsprechende Hilfsstrom Iassist.
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In 4 wiederum
gibt im Schritt S405 die elektrische Servolenkungssteuerung 308 gemäß Ausführungsform
1 schließlich das Lenk-Drehmoment-Signal Ts, das Motorstromsignal
Imtr, das Motorwinkelgeschwindigkeitssignal ωmtr und das
Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V an das selbst ausrichtende Drehmoment-Berechnungsmittel 202 aus.
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Als
Nächstes wird das selbst ausrichtende Drehmoment-Berechnungsmittel 202 im
in 2 illustrierten selbst ausrichtenden Drehmoment-Detektionsmittel 101 erläutert.
Das selbst ausrichtende Drehmoment-Berechnungsmittel 202 berechnet
und gibt den selbst ausrichtenden Drehmoment Talign aus, indem das
Lenk-Drehmoment-Signal Ts, das Motorstromsignal Imtr, das Motorwinkelgeschwindigkeitssignal ωmtr
und das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V eingesetzt werden. Als
Verfahren zur Berechnung des selbst ausrichtenden Drehmoments Talign
kann ein wohlbekanntes Verfahren eingesetzt werden (man siehe beispielsweise
Patentdokumente 4, 5 und 6); jedoch wird in Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung der Betrieb des selbst ausrichtenden
Drehmoment-Berechnungsmittels 202 unter Verwendung des
in Patentdokument 5 beschriebenen Verfahrens erläutert.
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6 ist
ein Flussdiagramm, das den Betrieb eines selbst ausrichtenden Drehmoment-Berechnungsmittels
in einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert. Das selbst
ausrichtende Drehmoment-Berechnungsmittel 202 wiederholt
periodisch die in 6 repräsentierte Verarbeitung.
In 6 wird im Schritt S601 zuerst das Lenk-Drehmoment-Signal
Ts, das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V, das Motorstromsignal Imtr
und das Motorwinkelgeschwindigkeitssignal ωmtr eingegeben;
dann wird im Schritt S602 der vom Elektromotor erzeugte Lenk-Hilfs-Drehmoment
Tassist in Übereinstimmung mit der Berechnungsformel in
untenstehenden Gleichung (1) berechnet, unter Verwendung des Motorstromsignals
Imtr und des Geschwindigkeitsreduktionsgetriebeverhältnisses
Ggear und der Drehmoment-Konstante Kt des Elektromotors 304. Tassist = Ggear·Kt·Imtr (1)
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Das
Geschwindigkeitsreduktionsgetriebeverhältnis Ggear und
die Drehmoment-Konstante Kt sind Konstanten, die dem elektrischen
Motor 304 inhärent sind und vorab in dem selbst
ausrichtenden Drehmoment-Berechnungsmittel 202 gespeichert werden.
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Als
Nächstes wird in Schritt S603 das Lenksäulen-Drehmoment
Tstr gemäß der Berechnungsformel in Gleichung
(2) unten berechnet, unter Verwendung des Lenk-Hilfs-Drehmoments
Tassist, des Lenk-Drehmoment-Signals Ts und des Trägheitsmomentes
J und des Motorwinkelgeschwindigkeitssignals ωmtr des elektrischen
Motors 304. Tstr = Ts + Tassist
= J·dωmtr/dt (2)
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Das
Trägheitsmoment J ist eine Konstante, die das Trägheitsmoment
des Rotors des elektrischen Motors 304 anzeigt und vorab
im selbst ausrichtenden Drehmoment-Berechnungsmittel 202 gespeichert
ist.
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Im
Schritt S604 wird, basierend auf dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
V, das Verhältnis Kalign des selbst ausrichtenden Drehmoments
zum Lenkradwinkel gemäß dem in 7 repräsentierten Kennfeld
berechnet. Das heißt, 7 ist eine
Graphik, die die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit
und dem Verhältnis des selbst ausrichtenden Drehmoments
zum Lenkradwinkel im Falle einer trockenen Straßenoberfläche
repräsentiert; die Ordinate bezeichnet das Verhältnis
Kalign des selbst ausrichtenden Drehmoments zum Lenkradwinkel und
die Abszisse bezeichnet die Fahrzeuggeschwindigkeit. Wie in 7 illustriert,
wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist, ist das Verhältnis
Kalign des selbst ausrichtenden Drehmoment zum Lenkradwinkel klein,
und je höher die Fahrzeuggeschwindigkeit wird, desto größer
wird das Verhältnis Talign.
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Als
Nächstes wird im in 6 repräsentierten
Schritt S605 ein Zeitkonstantentest gemäß der Berechnungsformel
in Gleichung (3) unten berechnet, unter Verwendung der Lenkmechanismusreibung
Tfric, des Motorwinkelgeschwindigkeitssignals ωmtr des
elektrischen Motors 304, des Geschwindigkeitsreduktionsgangverhältnisses
Ggear und des Verhältnisses Kalign des selbst ausrichtenden
Drehmoments zum Lenkradwinkel.
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Zuletzt
wird im Schritt S606 das selbst ausrichtende Drehmoment Talign durch
Prozessieren des Lenkwellen-Drehmoments Tstr durch einen Tiefpassfilter,
der in 8 repräsentiert ist, erhalten, der eine
Charakteristik einer Zeitkonstanten Test aufweist. Das heißt, 8 ist
ein Blockdiagramm, das einen Tiefpassfilter repräsentiert,
mit einer Charakteristik einer Zeitkonstante Test, die in einem
selbst ausrichtenden Drehmoment-Berechnungsmittel einer Fahrzeugsteuervorrichtung
gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden
Erfindung eingesetzt wird.
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Als
Nächstes wird der Betrieb des Schätzauslenkwinkel-Berechnungsmittels 103 erläutert. 9 ist
ein Flussdiagramm, das den Betrieb eines Schätzauslenkwinkel-Berechnungsmittels
in einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1
der vorliegenden Erfindung repräsentiert. Das Schätzauslenkwinkel-Berechnungsmittel 103 wiederholt
periodisch die in 9 repräsentierte Verarbeitung.
In 9 werden im Schritt S901 zuerst das selbst ausrichtende
Drehmoment Talign und das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V eingegeben.
Als Nächstes folgt dem Schritt S901 der Schritt S902, in dem,
basierend auf dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V, das Verhältnis
Kalign von selbst ausrichtendem Drehmoment zu Lenkradwinkel gemäß dem
in 10 repräsentierten Kennfeld berechnet
wird. Das heißt, 10 ist
ein Graph, welcher die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit
und dem Verhältnis des selbst ausrichtenden Drehmoments zum
Lenkradwinkel im Falle einer trockenen Straßenoberfläche
repräsentiert; die Ordinate bezeichnet das Verhältnis
Kalign des selbst ausrichtenden Drehmoments zum Lenkradwinkel und
die Abszisse bezeichnet die Fahrzeuggeschwindigkeit. Wie in 10 repräsentiert,
wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist, ist das Verhältnis
Kalign des selbst ausrichtenden Drehmoments zum Lenkradwinkel klein
und je höher die Fahrzeuggeschwindigkeit wird, desto größer
wird das Verhältnis Talign. Zusätzlich repräsentieren
in Ausführungsform 1 7 und 10 beide
die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Verhältnis
des selbst ausrichtenden Drehmoments zum Lenkradwinkel (selbst ausrichtender
Drehmoment Talign/Lenkradwinkel) im Falle einer trockenen Straßenoberfläche.
In Ausführungsform 1 beinhalten das selbst ausrichtende Drehmoment-Berechnungsmittel 202 und
das Schätzauslenkwinkel-Berechnungsmittel 103 jeweils Kennfelder,
die in 7 und 1 repräsentiert sind, wo
dieselbe Charakteristik aufgezeichnet wird, und basierend auf den
unabhängigen Betriebsflüssen im Schritt S604 und
im Schritt S902 wird das Verhältnis Kalign des selbst ausrichtenden
Drehmoments zum Lenkradwinkel erhalten; jedoch kann beispielsweise das
Verhältnis Kalign des selbst ausrichtenden Drehmoments
zum Lenkradwinkel, das im Betriebsfluss S604 des selbst ausrichtenden
Drehmoment-Berechnungsmittels 202 erhalten wird, an das
Schätzauslenkwinkel-Berechnungsmittel 103 über
eine Kommunikationsleitung (z. B. ein Fahrzeugnetzwerk CAN) gesendet
werden, oder auf das Verhältnis Kalign des selbst ausrichtenden
Drehmoments zu dem Lenkradwinkel, das im Betriebsfluss S604 erhalten und
in einem gemeinsamen, wechselseitig zugreifbaren Speicher gespeichert
ist, kann durch das Schätzauslenkwinkel-Berechnungsmittel 103 zugegriffen werden,
statt des Betriebsflusses in Schritt S902. Zuletzt wird in Schritt
S903 unter Verwendung des Verhältnisses Kalign des selbst
ausrichtenden Drehmoments Talign zum Lenkradwinkel der Schätzauslenkwinkel θest
gemäß der in Gleichung (4) repräsentierten
Berechnungsformel erhalten. θest
= Talign/Kalign (4)
-
Als
Nächstes werden die Operationen des Übersetzungsverhältnis-Steuermittels 104 und
des Getriebes 105 erläutert. 11 ist
ein Flussdiagramm zum Erläutern des Betriebes des Betriebsverhältnissteuermittels
in einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung. In 11 wird
in Schritt S1101 zuerst ein Zielbasisübersetzungsverhältnis
Rtag_base, welches das Übersetzungsverhältnis
zu dem Zeitpunkt, wenn die fragliche Übersetzung in einem
normalen Betriebsmodus ist, berechnet. Im Allgemeinen kann das Zielbasisübersetzungsverhältnis
Rtag_base basierend auf der Motordrehzahl, der Fahrzeuggeschwindigkeit
(Raddrehgeschwindigkeit), dem Beschleuniger-Öffnungspegel
und dergleichen erhalten werden. Das Berechnungsverfahren für
das Zielbasisübersetzungsverhältnis Rtag_base
schwankt abhängig von einem Getriebe. Das Berechnungsverfahren
für das Zielbasisübersetzungsverhältnis Rtag_base
bezieht sich nicht direkt auf die vorliegende Erfindung; deshalb
wird dessen Erläuterung weggelassen. In einem typischen Übersetzungsverhältnis-Steuermittel
wird die Übersetzungsverhältnissteuerung des Getriebes 105 basierend
auf dem Zielbasisübersetzungsverhältnis Rtag_base
durchgeführt; jedoch werden im Übersetzungsverhältnissteuermittel 104 gemäß Ausführungsform
1, um zu einem Zeitpunkt, wenn das Fahrzeug in wendender Weise fährt, Übersetzungsverhältnissteuerung
durchzuführen, die später beschriebenen Operationsflüsse durchgeführt.
Das heißt, im Schritt S1102 gibt zuerst das Schätzauslenkwinkel-Berechnungsmittel 103 den
Schätzauslenkwinkel θest ein. Als Nächstes
folgt dem Schritt S1102 der Schritt S1103, indem der Zielherunterschaltbetrag
Rtag_down basierend auf dem Schätzauslenkwinkel θest
berechnet wird. Der Zielherunterschaltbetrag kann beispielsweise
basierend auf einem wie in 12 repräsentierten
Kennfeld erhalten werden. Anders ausgedrückt ist 12 ein Graph,
der ein Beispiel eines Kennfeldes für einen Zielherunterschaltbetrag
für einen Schätzauslenkwinkel im Übersetzungsverhältnissteuermittel
einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1
der vorliegenden Erfindung repräsentiert. Im in 12 repräsentierten
Kennfeld wird die Einstellung grundlegend in einer solchen Weise
durchgeführt, dass, je größer der Absolutwert
des Schätzauslenkwinkels θest ist, desto größer
der Zielherunterschaltbetrag Rtag_down ist. In dem Fall, wo der
Absolutwert des Schätzauslenkwinkels größer
als der Schätzauslenkwinkel als einem ersten vorbestimmten
Wert zu einem Zeitpunkt, wenn das Ansteigen endet, ist, wird die Änderung
des Übersetzungsverhältnisses innerhalb eines
vorgegebenen Bereichs beschränkt; im Fall, wo der Absolutwert
des Schätzauslenkwinkels kleiner als der Schätzauslenkwinkel
als einem zweiten vorbestimmten Wert zu einem Zeitpunkt, wenn das
Ansteigen beginnt, ist, wird die Änderung des Übersetzungsverhältnisses
verboten. Zusätzlich können der Schätzauslenkwinkel
zu einem Zeitpunkt, wenn das Ansteigen beginnt, der Schätzauslenkwinkel
zu einem Zeitpunkt, wenn das Ansteigen endet, der maximale Zielherunterschaltbetrag
und dergleichen getrennt gemäß der Struktur oder
dem Zweck eines betreffenden Fahrzeugs eingestellt werden. Beispielsweise
ist es in dem Fall, wo der Zweck sportliches Fahren ist, vorstellbar,
dass das Intervall zwischen dem Schätzauslenkwinkel zu
einem Zeitpunkt, wenn das Ansteigen beginnt, und dem Schätzauslenkwinkel
zu einem Zeitpunkt, wenn das Ansteigen endet, so gekürzt
wird, dass das Ansteigen (d. h. der Gradient) im Zielherunterschaltbetrag
versus dem Ansteigen im Schätzauslenkwinkel groß gemacht
wird und der maximale Zielherunterschaltbetrag größer
als der Normalwert gemacht wird, so dass rasches und starkes Erfühlen
von Abbremsung erhalten wird. Das Kennfeld des Zielherunterschaltbetrags
Rtag_down versus dem Schätzauslenkwinkel kann gemäß der
Präferenz eines Enwerfers in einer solchen Weise ausgelegt
werden, dass der Zielherunterschaltbetrag Rtag_down ansteigt, während eine
Parabel oder eine andere Kurve gebildet wird. Als Nächstes
wird in Schritt S1104 das Zielübersetzungsverhältnis
Rtag gemäß Gleichung (5) unten berechnet, unter
Verwendung des Zielbasisübersetzungsverhältnisses
Rtag_base und des Zielherunterschaltbetrags Rtag_down. Rtag = Rtag_base + Rtag-down (5)
-
Jedoch
ist erforderlich, dass das berechnete Zielübersetzungsverhältnis
Rtag nicht den Bereich übersteigt, in dem das Getriebe 105 betriebsfähig
ist. Zuletzt wird im Schritt S1105 eine Übersetzungsverhältnissteuerung
des Getriebes 105 basierend auf dem Zielübersetzungsverhältnis
Rtag durchgeführt. Das Übersetzungsverhältnis-Steuermittel 104 wiederholt
periodisch diese Verarbeitungen. Wie oben beschrieben, berechnet
in der Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform
1 das selbst ausrichtende Drehmoment-Berechnungsmittel 202 das selbst
ausrichtenden Drehmoment Talign, basierend auf dem Lenk-Drehmoment-Signal
Ts, dem Motorstromsignal Imtr, dem Motorwinkelgeschwindigkeitssignal ωmtr
und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V, die aus der elektrischen
Servolenkungssteuerung 308 ausgegeben werden; das Schätzauslenkwinkel-Berechnungsmittel 103 erhält
den Schätzauslenkwinkel θest aus dem selbst ausrichtenden
Drehmoment Talign; dann, basierend auf dem Schätzauslenkwinkel θest
wird eine Übersetzungsverhältnissteuerung zu einem
Zeitpunkt durchgeführt, wenn das Fahrzeug wendet. Entsprechend
kann nicht nur eine Fahrzeugsteuerung ohne das Wahrnehmen von Unbequemlichkeit
durchgeführt werden, da die Absicht des Wendens früher
als bei einer konventionellen Vorrichtung detektiert werden kann,
sondern es können auch Kostenreduktionen einer Fahrzeugsteuervorrichtung
realisiert werden, weil aus der elektrischen Servolenkungssteuerung erhaltene
Signale anstelle von konventionellen Steuerradwinkelsignalen aus
Sensoren wie etwa einem Gierratensensor und einem Lateral-Beschleunigungssensor
eingesetzt werden. Eine elektrische Servolenkungsvorrichtung hat
den Effekt, Kraftstoffkosten um ungefähr 5% im Vergleich
zu einer konventionellen Hydraulikdruck-Servolenkungsvorrichtung
zu senken; daher ist es in den letzten Jahren, in denen Umweltressourcenmaßnahmen
wichtig geworden sind, Standardausstattung jeder Art von Fahrzeug
geworden. 13 ist ei Graph, der die Auftretens-Charakteristika
von selbst ausrichtendem Drehmoment gegenüber dem Vorderrad-Seitenschlupfwinkel
bei variierendem Zustand einer Straßenoberfläche
repräsentiert. Es ist bekannt, dass, wie in 13 repräsentiert,
das durch das selbst ausrichtende Drehmoment-Detektionsmittel 101 detektierte
selbst ausrichtende Drehmoment Talign eine Charakteristik aufweist,
proportional zum Vorderrad-Seitenschlupfwinkel βf anzuwachsen,
wenn der Vorderrad-Seitenschlupfwinkel βf klein ist, wobei
er drastisch saturiert wird, wenn der Seitenschlupfwinkel βf
groß wird und graduell abfällt (vgl. beispielsweise
Nicht-Patentdokument 3). Diese Charakteristik unterteilt sich abhängig
von einer Straßenoberfläche; es ist bekannt, dass
das selbst ausrichtende Drehmoment Talign dadurch charakterisiert ist,
dass er im Falle einer rutschigen Straßenoberfläche
bei einem kleineren Seitenschlupfwinkel βf saturiert ist
(z. B. einer Schnee-Straßenoberfläche oder einer
eisigen Straßenoberfläche, auf der der Straßenoberflächen-Reibungswiderstand μ klein
ist) als das selbst ausrichtende Drehmoment Talign im Falle einer
trockenen Straßenoberfläche (z. B. einer Asphaltstraße,
auf der der Straßenoberflächen-Reibungswiderstand μ hoch
ist). Weil er erhalten wird durch direktes Teilen des selbst ausrichtenden
Drehmoments Talign durch das Verhältnis Kalign des selbst
ausrichtenden Drehmoments zum Lenkradwinkel, weist der Schätzauslenkwinkel θest
in der Ausführungsform 1 eine Charakteristik des selbst ausrichtenden
Drehmoments per se auf. Dementsprechend berechnet durch Erhalten
des Zielherunterschaltbetrags Rtag_down basierend auf den Schätzauslenkwinkel θest
die Fahrzeugsteuervorrichtung einen kleineren Zielherunterschaltbetrag Rtag_down
im Falle einer rutschigen Straßenoberfläche als
ein Zielherunterschaltbetrag Rtag_down im Falle einer trockenen
Straßenoberfläche und führt Übersetzungssteuerung
durch; daher wird ein Rutschen des fahrenden Rades aufgrund übermäßiger Abbremskraft
und ein Untersteuern aufgrund unzureichender auf die Fronträder
ausgeübter Lateralkraft verhindert, wodurch der Umstand
vermieden werden kann, in dem das Fahrzeug instabil wird. 14 ist ein
Satz von Graphen, die Zeitreihendaten zum Lenkradwinkel, zum Schätzauslenkwinkel,
dem selbst ausrichtenden Drehmoment und dem Zielherunterschaltbetrag
zu einem Zeitpunkt, wenn das Lenkrad gedreht wird, wenn das Fahrzeug
auf einer rutschigen Straßenoberfläche wendet,
repräsentiert; die Abszisse kennzeichnet Zeit; am oberen
Teil der Ordinate ist der Lenkradwinkel repräsentiert,
am mittleren Teil der Ordinate ist das selbst ausrichtende Drehmoment
repräsentiert und am unteren Teil der Ordinate ist der
Zielherunterschaltbetrag repräsentiert. In 14,
wie der Lenkradwinkel am oberen Teil der Ordinate repräsentiert,
wenn das Lenkrad gedreht wird, während das Fahrzeug wendet,
wächst das am mittleren Teil der Ordinate repräsentierte
selbst ausrichtende Drehmoment Talign proportional zum Lenkradwinkel,
während der Seitenschlupfwinkel βf klein ist;
jedoch ist das selbst ausrichtende Drehmoment Talign an einem gegebenen
Grenzpunkt saturiert. In dem Fall, wo der Schätzauslenkwinkel θest
basierend auf dem mit der Saturierung einhergehenden selbst ausrichtenden
Drehmoment Talign berechnet wird, ist der Schätzauslenkwinkel θest
auch synchron zur Saturierung des selbst ausrichtenden Drehmoment
Talign saturiert, wie am oberen Teil der Ordinate repräsentiert.
Der Zeitpunkt, wenn der Schätzauslenkwinkel θest
saturiert ist, ändert sich abhängig vom Zustand
einer Straßenoberfläche; der Schätzauslenkwinkel θest
ist im Falle einer rutschigen Straßenoberfläche
früher saturiert als der Schätzauslenkwinkel θest
im Falle einer trockenen Straßenoberfläche. Entsprechend
wird durch Erhalten des Zielherunterschaltbetrages Rtag_down basierend
auf dem Schätzauslenkwinkel θest der Herunterschaltbetrag kleiner
im Falle einer rutschigen Straßenoberfläche als
der Herunterschaltbetrag im Falle einer trockenen Straßenoberfläche,
wodurch in der Vor- und Zurückrichtung eines Rades erzeugte
Abbremskraft reduziert wird; daher, weil der Umstand vermieden wird, bei
dem ein Fahrzeug aufgrund unzureichender auf einen Reifen ausgeübter
Lateralkraft instabil wird, kann ein stabiles Wenden realisiert
werden. Weiterhin wird in Ausführungsform 1 der Zielherunterschaltbetrag
Rtag_down durch das Übersetzungsverhältnissteuermittel 104 erhalten,
basierend auf dem Schätzauslenkwinkel θest, der
denselben Index wie derjenige des Lenkradwinkels aufweist. Als Ergebnis kann,
weil beim Entwerfen des in 12 repräsentierten
Kennfelds, der Entwerfer den Schätzauslenkwinkel einsetzt,
der leichter einen Lenkvorgang des Fahrers reflektiert, anstelle
von einer Zustandsgröße wie etwa Gierrate oder
Lateral-Beschleunigungswert, die die Berücksichtigung des
Effektes eines Fahrzeug-Trägheitsmoments erfordert, die
Abpassarbeit für jede Art von Fahrzeug mehr vereinfacht
werden als je zuvor.
-
Ausführungsform 2
-
Als
Nächstes wird eine Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung erläutert. Wie im Falle der
Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform
1 führt eine Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform 2
mit der in 1 illustrierten Konfiguration
eine Übersetzungsverhältnissteuerung zu einem
Zeitpunkt durch, wenn ein Fahrzeug wendet. Obwohl jedoch in Ausführungsform
1 das selbst ausrichtende Drehmoment-Detektionsmittel 101 in 1 mit
der elektrischen Servolenkungsvorrichtung 201 und dem in 2 illustrierten
selbst ausrichtenden Drehmoment-Berechnungsmittel 202 konfiguriert
ist, werden die elektrische Servolenkungsvorrichtung 201 und das
selbst ausrichtende Drehmoment-Berechnungsmittel 202 in
Ausführungsform 2 durch eine selbst ausrichtende Drehmoment-Detektionsvorrichtung
ersetzt. 15 ist ein Blockdiagramm, das
die Konfiguration eines selbst ausrichtenden Drehmoment-Detektionsmittels
in einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung illustriert. In 15 ist
das selbst ausrichtende Drehmoment-Detektionsmittel 101 in
Ausführungsform 2 nur aus einer selbst ausrichtenden Drehmoment-Detektionsvorrichtung 1501 ausgebildet.
Die selbst ausrichtende Drehmoment-Detektionsvorrichtung 1501 kann
aus einer typischen Lastzelle ausgebildet sein (vgl. beispielsweise
Patentdokument 7). Als Nächstes werden die Details der
selbst ausrichtenden Drehmoment-Detektionsvorrichtung 1501 erläutert. 16 ist
ein Konfigurationsdiagramm, das eine selbst ausrichtende Drehmoment-Detektionsvorrichtung
in einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung illustriert. In 16 bezeichnen
Bezugszeichen 1601, 1602 und 1603 ein
Lenkrad, einen Reifen bzw. eine Lastzelle, die direkt das selbst
ausrichtenden Drehmoment Talign detektiert. Das von der Lastzelle 1603 detektierte
selbst ausrichtende Drehmoment Talign wird an das in 1 illustrierte
Schätzauslenkwinkel-Berechnungsmittel 103 ausgegeben.
Die Steuerung danach ist dieselbe wie bei Ausführungsform
1; daher wird deren Erläuterung weggelassen. Wie oben beschrieben,
wird in der Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform
2 der Schätzauslenkwinkel θest aus dem von der
selbst ausrichtenden Drehmoment-Detektionsvorrichtung 1501 ausgegebenen
selbst ausrichtenden Drehmoment Talign erhalten und basierend auf
dem Schätzauslenkwinkel θest wird Übersetzungsverhältnissteuerung
zu einem Zeitpunkt durchgeführt, wenn das Fahrzeug wendet.
Als Ergebnis kann die Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform
2 denselben Effekt wie derjenige der Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Ausführungsform
1 erzielen.
-
Verschiedene
Modifikationen und Änderungen dieser Erfindung, ohne vom
Umfang und Geist dieser Erfindung abzuweichen, sind für
Fachleute auf dem Gebiet ersichtlich, und es versteht sich, dass diese
nicht auf die hierin vorgestellten illustrativen Ausführungsformen
beschränkt ist.
-
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 63-063784 [0005]
- - JP 60-169330 [0005]
- - JP 3588818 [0005]
- - JP 3353770 [0005]
- - JP 3895635 [0005]
- - JP 2005-324737 [0005]
- - JP 148790 [0005]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - ”Movement
and Control of Vehicle (2. Auflage)”, veröffentlicht
von SANKAIDO, ISBN 4-381-08822-0, Kapitel 2 ”Dynamics of
Tire”, Absatz 2.3 ”Cornering Characteristics of
Tire” (S. 24) [0005]
- - ”Movement and Control of Vehicle (2. Auflage)”, veröffentlicht
von SANKAIDO, ISBN 4-381-08822-0, Kapitel 3 ”Basics of
Vehicle Movement”, Absatz 3.4 ”Dynamic Characteristics
of Vehicle Movement” (S. 84) [0005]
- - ”Movement and Control of Vehicle (2. Auflage)”, veröffentlicht
von SANKAIDO, ISBN 4-381-08822-0, Kapitel 2 ”Dynamics of
Tire”, Absatz 2.3 ”Cornering Characteristics of
Tire” (S. 16) [0005]