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Die
Erfindung betrifft ein Lenksteuersystem für ein mit angetriebenen lenkbaren
Rädern
ausgestattetes Fahrzeug und insbesondere ein Lenksteuersystem, welches
ein Lenkdrehmoment zu erzeugen vermag, das ein unerwünschtes
Verhalten des Fahrzeugs zu korrigieren versucht, wenn das Fahrzeug
Antriebseinflüssen
auf die Lenkung (d.h. ein den Fahrkomfort beeinträchtigendes
Zerren in der Lenkung, engl. "torque
steer"), Seitenwind
oder anderen äußeren Störeinflüssen ausgesetzt
ist.
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Aus
der
DE 42 32 256 A1 ist
ein Motorfahrzeug-Lenksystem mit einem Gierratensensor und einem
Querbeschleunigungssensor bekannt, bei dem die detektierte Giergeschwindigkeit
und die detektierte Querbeschleunigung zur Festlegung eines Steuersignals
verarbeitet werden, das in einen Motor zur Drehung eines Steuerrads
eingespeist wird. Räder, die
im Allgemeinen keine Antriebsräder
sind, werden sodann über
einen Lenkmechanismus in einer Richtung im Sinne einer Unterdrückung eines
durch die Giergeschwindigkeit und die Querbeschleunigung hervorgerufenen
Störmotorfahrzeugverhaltens
gelenkt. Ein solches elektrisches Lenkservosystem ist außerdem aus
der
DE 42 39 831 A1 bekannt.
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Die
EP 0 282 041 B1 offenbart
eine Gierbewegungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug, bei der die
Gierrate des Fahrzeugs sowie der Lenkwinkel des Lenkrads erfasst
werden und abhängig
davon die Gierbewegung des Fahrzeugs gesteuert wird. Hierbei wird
u.a. der Lenkwinkel von gelenkten Rädern gesteuert. Für diese
Vorrichtung ist bekannt, dass das Antriebskraftverteilungsverhältnis zwischen vorderen
und hinteren Rädern
einen Einfluss auf die Steuerung eines sich auf einer Kreisbahn
bewegenden Fahrzeugs hat.
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Fahrzeuge
mit Vorderradantrieb oder Vierradantrieb mit angetriebenen lenkbaren
Rädern
haben häufig
die Neigung, daß die
lenkbaren Räder beim
Anfahren oder Beschleunigen des Fahrzeugs spontan in irgendeine
Richtung gelenkt werden, wodurch das Fahrzeug ein vom Fahrer nicht
vorhersehbares Verhalten zeigen kann. Dies wird "Antriebszerren" (engl. "power steer") genannt und tritt beispielsweise aufgrund
der asymmetrischen Anordnung der Achsen der lenkbaren Räder auf.
Wenn das Fahrzeug solche Antriebseinflüsse auf die Lenkung erfährt, muß der Fahrer
ein den Antriebseinflüssen
entgegengerichtetes Lenkdrehmoment aufbringen, um das Fahrzeug auf
geradem Kurs zu halten.
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Es
wurde der Vorschlag gemacht, sich im voraus ein Referenzmodell für das Gierverhalten
zu definieren, welches gemäß dem Lenkwinkel
und optional anderen Faktoren eine Referenz-Gierrate erzeugt, und
das von dem Elektromotor des Servolenksystems zu erzeugende Ist-Lenkdrehmoment
nach Maßgabe
der Abweichung der Ist-Gierrate von der infolge der Ist-Lenkeingabe
erwarteten Referenz-Gierrate zu bestimmen. Dieses früher vorgeschlagene Lenksteuersystem
würde auf
Antriebseinflüsse
so wie auf jede äußere Störung antworten
und könnte ein
Lenkreaktionsdrehmoment derart auf die lenkbaren Räder aufbringen,
daß die
Wirkung der Antriebseinflüsse
aufgehoben wird.
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Allerdings
ist dieses Lenksteuersystem in niederen Geschwindigkeitsbereichen
relativ unempfindlich gegenüber
der erfaßten
Gierrate, weil das von dem Steuersystem in Antwort auf eine Gierrate erzeugte
Lenkreaktionsdrehmoment anderenfalls den vom Fahrer zur Lenkung
des Fahrzeugs in niederen Geschwindigkeitsbereichen erforderlichen Kraftaufwand übermäßig erhöhen würde. In
niederen Geschwindigkeitsbereichen ist es wesentlich, daß der zur
Lenkung des Fahrzeugs erforderliche Kraftaufwand minimiert ist und
der Fahrer das Fahrzeug in begrenztem Raum ohne große Kraftanstrengung
bedienen kann. Daher ist das früher
vorgeschlagene Lenksteuersystem nicht geeignet, um den Antriebseinflüssen entgegenzuwirken,
die bei einer Beschleunigung des Fahrzeugs aus dem Stillstand auftreten.
Kurz gesagt war es nicht möglich,
sowohl eine wirkungsvolle Kontrolle der Antriebseinflüsse als auch
eine leichte Manövrierbarkeit
in niederen Geschwindigkeitsbereichen zu erreichen.
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Die
aus den Antriebseinflüssen,
die bei einer Beschleunigung des Fahrzeugs aus einem mittleren Geschwindigkeitsbereich
hervorgerufen werden, resultierende Gierrate ist im Vergleich zu
der durch äußere Störungen,
wie beispielsweise Seitenwind, typischerweise hervorgerufenen Gierrate
relativ groß. Das
früher
vorgeschlagene Lenksteuersystem, das dazu ausgelegt ist, die Wirkung
solcher äußeren Störungen auszugleichen,
kann daher die Antriebseinflüsse
in mittleren Geschwindigkeitsbereichen nicht hinreichend unter Kontrolle
bringen.
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Angesichts
dieser Probleme des früher
vorgeschlagenen Fahrzeug-Lenksteuersystems ist eine vorrangige Aufgabe
der Erfindung, ein verbessertes Fahrzeug-Lenksteuersystem bereitzustellen,
das die Einflüsse äußerer Störungen,
wie beispielsweise Seitenwind, ausgleichen und gleichzeitig die
Antriebseinflüsse
auf die Lenkung des Fahrzeugs beherrschen kann.
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Eine
zweite Aufgabe der Erfindung ist, ein Fahrzeug-Lenksteuersystem
bereitzustellen, das die Antriebseinflüsse auf die Lenkung des Fahrzeugs
beherrschen kann, ohne seine Fähigkeit
zu beeinträchtigen,
das Fahrzeug gegen äußere Störungen,
wie beispielsweise Seitenwind, zu stabilisieren.
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Eine
dritte Aufgabe der Erfindung ist, ein Fahrzeug-Lenksteuersystem
bereitzustellen, das die Antriebseinflüsse auf die Lenkung des Fahrzeugs
in allen Geschwindigkeitsbereichen beherrschen kann.
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Erfindungsgemäß werden
diese und weitere Aufgaben durch ein Lenksteuersystem gemäß Anspruch
1 für ein
mit angetriebenen lenkbaren Rädern ausgestattetes
Fahrzeug gelöst,
umfassend: manuelle Lenkdrehmoment-Eingabemittel zum manuellen Aufbringen
eines manuellen Lenkdrehmoments auf die lenkbaren Räder, Servolenkstellmittel
zum Aufbringen eines Stellenkdrehmoments auf die lenkbaren Räder, einen
Gierratensensor zum Erfassen der Gierrate des Fahrzeugs, Antriebskraftberechnungsmittel
zum Berechnen einer Antriebskraft der angetriebenen lenkbaren Räder, Steuermittel,
um gemäß der erfaßten Gierrate
ein zu dem von den Servolenkstellmitteln erzeugten Stellenkdrehmoment
zu addierendes Lenkreaktionsdrehmoment zu bestimmen, und Modifiziermittel,
um gemäß der von
den Antriebskraftberechnungsmitteln berechneten Antriebskraft das
von den Steuermitteln bestimmte Lenkreaktionsdrehmoment zu modifizieren,
wobei ein durch die Antriebskraft der angetriebenen lenkbaren Räder in dem
Fahrzeug erzeugtes Lenkdrehmoment durch das von den Steuermitteln
bestimmte und durch die Modifiziermittel modifizierte Lenkreaktionsdrehmoment
unter Kontrolle gehalten wird.
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Auf
diese Weise können
auch Antriebseinflüsse,
die von der auf angetriebene lenkbare Räder ausgeübten Antriebskraft herrühren, als
eine Form vieler möglicher äußerer Störungen beherrscht
werden. Insbesondere ist es durch Verstärken des Lenkreaktionsdrehmoments
bei großer
Antriebskraft möglich,
die Einflüsse
des Antriebszerrens unter beliebigen Betriebsbedingungen zu beherrschen.
Beispielsweise können
die Modifiziermittel das von den Steuermitteln bestimmte Lenkreaktionsdrehmoment
im wesentlichen unverändert
halten, wenn die Antriebskraft relativ klein ist, und das von den
Steuermit teln bestimmte Lenkreaktionsdrehmoment verstärken, wenn
die Antriebskraft relativ groß ist.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung umfaßt
das Stellenkdrehmoment ein Hilfslenkdrehmoment, das im wesentlichen
proportional zum manuellen Lenkdrehmoment ist, sowie das Lenkreaktionsdrehmoment,
welches äußeren Störungen entgegenwirkt,
wobei das Lenkreaktionsdrehmoment im Sinne einer Aufhebung der erfaßten Ist-Gierrate
gerichtet ist. Das Lenkreaktionsdrehmoment kann ferner aus der Summe
aus einem ersten Term, welcher im wesentlichen proportional zu einer von
dem Gierratensensor erfaßten
Ist-Gierrate ist, und einem zweiten Term bestehen, welcher im wesentlichen
proportional zu einer Lenkgeschwindigkeit ist, wobei das Lenkreaktionsdrehmoment
der Drehung eines Lenkrads entgegengerichtet ist.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es
stellen dar:
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1 eine
schematische Ansicht, welche ein erfindungsgemäßes Fahrzeug-Lenksteuersystem
allgemein darstellt,
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2 ein
Blockdiagramm, das den prinzipiellen Aufbau des Fahrzeug-Lenksteuersystems zeigt,
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3 ein
Flußdiagramm,
das den Hauptsteuerungsablauf des Fahrzeug-Lenksteuersystems zeigt,
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4 ein
Flußdiagramm,
das den Schritt 1 der 3 im einzelnen
zeigt,
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5 ein
Flußdiagramm,
das den Schritt 2 der 3 im einzelnen
zeigt,
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6 ein
Flußdiagramm,
das den Schritt 3 der 3 im einzelnen
zeigt,
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7 ein
Blockdiagramm, das aus 2 die Berechnungseinheit 27 für die aktive
Lenkreaktion im einzelnen zeigt,
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8 ein
Blockdiagramm, das die Berechnungsweise der Antriebskraft F darstellt,
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9 graphische
Darstellungen, welche die Abhängigkeit
von Wichtungsfunktionen f1 und f2 von der Fahrzeuggeschwindigkeit
V zeigen, und
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10 eine
graphische Darstellung, welche die Beziehung zwischen einem Korrekturkoeffizienten
K und der Größe der Antriebskraft
F der lenkbaren Räder
zeigt.
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Das
Fahrzeug-Lenksteuersystem der 1 umfaßt eine
Erzeugungseinheit 1 zur Erzeugung einer manuellen Lenkkraft
sowie eine von einem Elektromotor angetriebene Erzeugungseinheit 2 zur
Erzeugung einer Hilfslenkkraft. Eine integral mit einem Lenkrad 3 verbundene
Lenkwelle 4 ist über
ein Kreuz- oder Kardangelenk 5 an ihrem unteren Ende mit
einem Zahnrad 6 eines Zahnstangentriebs verbunden. Der
Zahnstangentrieb umfaßt
ferner eine Zahnstange 7, die in Seitenrichtung des Fahrwerks des
Fahrzeugs bewegt werden kann und mit dem Zahnrad 6 kämmt. Die
beiden Enden der Zahnstange 7 sind über Spurstangen 8 mit
den Spurhebeln des rechten und linken Vorderrads 9 verbunden.
Insoweit ist der Aufbau herkömmlich,
und es kann die normale, auf der Verwendung des Zahnstangentriebs
basierende Lenkwirkung erzielt werden.
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Die
Zahnstange 7 durchsetzt koaxial einen Elektromotor 10.
Im speziellen durchsetzt die Zahnstange 7 einen Hohlrotor
mit einem Antriebsschraubrad 11, welches mit einem getriebenen
Schraubrad 13 kämmt,
das an einem axialen Ende einer sich parallel zur Zahnstange 7 erstreckenden
Schraubspindel 12 eines Kugelschraubmechanismus angebracht ist.
Eine Mutter 14 des Kugelschraubmechanismus ist fest mit
der Zahnstange 7 verbunden.
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Die
Lenkwelle 4 ist mit einem Lenkwinkelsensor 15 zur
Erzeugung eines Signals, das dem Drehwinkel des Lenkrads 3 entspricht,
sowie einem Drehmomentsensor 16 zur Erzeugung eines Signals, das
einem auf die Lenkwelle 4 aufgebrachten Lenkdrehmoment
entspricht, versehen. Das Fahrwerk des Fahrzeugs trägt einen
Seitenbeschleunigungssensor 17 zur Erzeugung eines Signals,
das der auf das Fahrwerk einwirkenden Seitenbeschleunigung entspricht,
einen Gierratensensor 18 zur Erzeugung eines Signals, das
der Gierrate (Winkelgeschwindigkeit der Gierbewegung) des Fahrwerks
entspricht, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 19 zur
Erzeugung eines Signals, das der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs
entspricht, einen Längsbeschleunigungssensor 20 zur
Erzeugung eines Signals, das der Beschleunigung des Fahrwerks in
Längsrichtung
entspricht, einen Drosselsensor 21 zur Erzeugung eines Signals,
das dem Öffnungswinkel
eines Drosselventils (oder alternativ einem Einlaßunterdruck)
des Motors entspricht, einen Motordrehzahlsensor 22 zur
Erzeugung eines Signals, das der Drehzahl des Motors entspricht,
sowie einen Gangstellungssensor 23 zur Erzeugung eines
Signals, das der Gangstellung eines Getriebes entspricht.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind
das Lenkrad 3 sowie die lenkbaren Räder oder Vorderräder 9 mechanisch
miteinander verbunden. Ein durch Verarbeitung der Ausgangssignale
der verschiedenen Sensoren 15 bis 23 erhaltenes
Steuersignal wird über
eine Steuereinheit 24 und einen Treiberkreis 25 dem
Elektromotor 10 zugeführt,
so daß das
Ausgangsdrehmoment des Elektromotors 10 wie erforderlich
gesteuert werden kann.
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In 2 empfängt die
Steuereinheit 24 die Ausgangssignale des Lenkwinkelsensors 15,
des Lenkdrehmomentsensors 16, des Seitenbeschleunigungssensors 17,
des Gierratensensors 18, des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 19,
des Längsbeschleunigungssensors 20,
des Drosselsensors 21, des Motordrehzahlsensors 22 und
des Gangstellungssensors 23. Diese Ausgangssignale werden
einer Steuereinheit 26 für die elektrische Servolenkung,
einer Berechnungseinheit 27 für die aktive Lenkreaktion sowie
einer Antriebskraftberechnungseinheit 28 zugeführt. Die
Ausgänge
dieser Einheiten werden einer Ausgangsstrombestimmungseinheit 29 zugeführt, so
dass ein elektrischer Soll-Strompegel für den Elektromotor 10 bestimmt
werden kann.
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Die
Steuereinheit 26 für
die elektrische Servolenkung steuert die normale Servounterstützung der
Lenkkraft oder des Stelllenkdrehmoments für die lenkbaren Vorderräder 9.
Diese Steuereinheit 26 kann optional in der Lage sein,
das Soll-Stelllenkdrehmoment nach Maßgabe der Seitenbeschleunigung
und der Gierrate zu bestimmen.
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Die
Berechnungseinheit 27 für
die aktive Lenkreaktion berechnet das Soll-Stelllenkdrehmoment nach Maßgabe der
Ausgangssignale der verschiedenen Sensoren 15 bis 23 sowie
eines Algorithmus, der nachfolgend beschrieben wird. Die Ausgangsstrombestimmungseinheit 29 bestimmt
das Soll-Antriebsstromsignal, das proportional zur Abweichung des
von dem Drehmomentsensor 16 erhaltenen Ist-Lenkdrehmoments
vom Wert des Soll-Stelllenkdrehmoments ist oder anderenfalls dieser
Abweichung entspricht. Das Soll-Antriebsstromsignal ist vom Vorzeichen
her dieser Abweichung entgegengerichtet.
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Der
so erhaltene Soll-Antriebsstromwert wird dem Treiberkreis 25 zugeführt. Dieser
Treiberkreis 25 steuert den Elektromotor 10, beispielsweise
mittels PWM-Steuerung. Ein von einem Stromerfassungssensor erhaltener,
aktuell erfaßter
Stromwert wird zum Eingangssignal für den Treiberkreis 25 oder
zum Soll-Antriebsstromwert rückgeführt.
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In
der sich in der Steuereinheit 24 befindenden Berechnungseinheit 27 für die aktive
Lenkreaktion wird der durch das Flußdiagramm der 3 gezeigte
Prozeß zyklisch
mit einer vorgeschriebenen Periode ausgeführt. Zunächst werden in Schritt 1 die Ausgangssignale
der verschiedenen Sensoren und der durch die Antriebskraftberechnungseinheit 28 berechnete
Antriebskraftwert ausgelesen und die Lenkwinkelgeschwindigkeit berechnet.
In Schritt 2 wird die Lenkreaktion TA bestimmt. Für die Soll-Lenkreaktion wird
in Schritt 3 eine Grenze festgesetzt; dieses Steuersignal
wird in Schritt 4 zum Ausgang der Steuereinheit 26 für die elektrische
Servolenkung hinzuaddiert.
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Der
Steuerprozeß wird
im einzelnen mit Bezug auf die 4 bis 7 beschrieben.
Schritt 1 umfaßt
gemäß 4 die
folgenden Teilschritte. Als erstes wird der Lenkwinkel B gelesen
(Schritt 21) und die Lenkwinkelgeschwindigkeit dθ/dt berechnet,
indem der Lenkwinkel B nach der Zeit abgeleitet wird (Schritt 22).
Dann werden die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die Gierrate γ und die
Antriebskraft F in den Schritten 23, 24 bzw. 25 gelesen.
Die Antriebskraft F wird aus dem Schlupf der angetriebenen Räder, der anhand
der Drehgeschwindigkeit der nicht angetriebenen Räder und
der Drehgeschwindigkeit der angetriebenen Räder erhalten wird, auf Basis
der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, aus dem anhand der Motordrehzahl
und der Drosselöffnung
erhaltenen Motorausgangsdrehmoment, aus dem anhand der Gangstellung
berechneten Raddrehmoment sowie aus der Längsbeschleunigung berechnet.
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Schritt 2 umfaßt mit Bezug
auf 5 die folgenden Teilschritte. Koeffizienten f1
und f2 sind Wichtungsfunktionen für die Lenkgeschwindigkeit dθ/dt sowie
die Ist-Gierrate γ;
sie werden aus Datentabellen unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit
V als Adresse gewonnen, wie in 9 dargestellt
(Schritt 31). Die Lenkreaktionskomponenten T1 und T2 werden
aus diesen Variablen und den entsprechenden Koeffizienten berechnet
(Schritt 32). Die Soll-Lenkreaktion TA wird berechnet,
indem diese Komponenten aufsummiert werden (Schritt 33). Die
Wichtungskoeffizienten f1 und f2 für die Lenkgeschwindigkeit dθ/dt und
die Gierrate γ bestehen
jeweils aus einer linearen Funktion, welche mit der Fahrzeuggeschwindigkeit
zunehmend größer wird und
ab einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit einen konstanten Wert
annimmt (der Wichtungskoeffizient f2 ist Null, wenn V = 0; f1 hingegen
nimmt einen kleinen Wert an, wenn V = 0). Dies trägt der Tatsache
Rechnung, daß die
Einflüsse äußerer Störungen mit
der Fahrzeuggeschwindigkeit zunehmen, wobei es zweckmäßig ist,
die Wichtungskoeffizienten f1 und f2 mit der Fahrzeuggeschwindigkeit
zu erhöhen,
um so dieser Tendenz entgegenzuwirken. Es wird dann aus einer Datentabelle
unter Verwendung der Antriebskraft F als Adresse ein Korrekturkoeffizient
K(F) erhalten (Schritt 34), wie in 10 gezeigt, und
die Soll-Lenkreaktion
TA durch den Korrekturkoeffizienten K(F) geeignet modifiziert (Schritt 35).
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6 zeigt
die Ausführung
des Schritts 3. Dieser Prozeß entspricht der Wirkung des
Begrenzers L in 7. Als erstes wird festgestellt,
ob die Soll-Lenkreaktion TA eine vorbestimmte Höhe Tmax überschritten hat (Schritt 41).
Wenn dies der Fall ist, wird die Soll-Lenkreaktion TA auf die vorgeschriebene
Maximalhöhe
Tmax eingestellt (Schritt 42). Wenn die Soll-Lenkreaktion
TA unterhalb dieser vorgeschriebenen Höhe Tmax liegt, wird desgleichen
festgestellt, ob die Soll-Lenkreaktion TA unter eine andere vorgeschriebene
Höhe -Tmax
gefallen ist (Schritt 43). Wenn die Soll-Lenkreaktion TA
unterhalb dieser vorgeschriebenen Höhe -Tmax liegt, wird die Soll-Lenkreaktion
TA auf die vorgeschriebene Minimalhöhe -Tmax eingestellt (Schritt 44).
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Die
so bestimmte Soll-Lenkreaktion TA wird zu dem Soll-Hilfsstelldrehmoment
hinzuaddiert. Die Summe wird durch die Ausgangsstrombestimmungseinheit 29 in
einen dem Treiberkreis 25 zuzuführenden elektrischen Soll-Strompegel
umgewandelt.
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Wenn
somit das Fahrzeug aufgrund Seitenwind von dem beabsichtigten geraden
Weg abweicht, wird der Elektromotor 10 in solcher Weise
aktiviert, daß die
Gierrate selbst bei Fehlen vorsätzlicher
Versuche des Fahrers, das Lenkrad 3 zu drehen, beseitigt
oder die Abweichung des Fahrzeugs vom geraden Weg beseitigt werden
kann, so daß das
Fahrzeug auf den geraden Weg zurückgebracht
werden kann. Ähnlich
werden, wenn das Fahrzeug über
eine ausgefahrene Straße
fährt oder
in Wasserpfützen
hineingerät,
die auf der Straßenoberfläche gebildet sind,
die resultierenden äußeren Lenkstörungen durch
die Wirkung des durch die Servostelleinrichtung erzeugten aktiven
Lenkreaktionsdrehmoments ausgeglichen, wodurch das Fahrzeug einen
geraden Kurs halten kann, ohne daß der Fahrer sich bemühen muß, das Fahrzeug
auf geraden Kurs zu lenken.
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Wenn
die lenkbaren Räder
außerdem
angetriebene Räder
sind, können
Antriebseinflüsse
hervorgerufen werden, wenn das Fahrzeug aus dem Stillstand anfährt oder
von einer mittleren Geschwindigkeit aus beschleunigt. Auch dies
kann bewirken, daß das
Fahrzeug von einem geraden Kurs abweicht. Es ist ein vergleichsweise
großes
Lenkreaktionsdrehmoment erforderlich, um einer derartigen Fahrzeugtendenz
entgegenzuwirken oder sie zu beseitigen. Erfindungsgemäß wird in
der Antriebskraftberechnungseinheit 28 eine Antriebskraft
F berechnet und die Soll-Lenkreaktion TA mit einem Korrekturkoeffizienten
K(F) multipliziert, welcher als mathematische Funktion der Antriebskraft
F definiert sein kann, so daß der
Parameternutzen oder die Empfindlichkeit der Soll-Lenkreaktion gegenüber der
Gierrate erhöht
werden kann, wenn das Fahrzeug unter Verhältnissen operiert, in denen
die lenkbaren Räder oder
die angetriebenen Räder
eine Antriebskraft oder eine Traktion hervorrufen, welche ein bestimmtes
Niveau übersteigt,
und die Entstehung von Antriebseinflüssen erwartet wird. Somit ist
nach der Erfindung das Lenksteuersystem in der Lage, Antriebseinflüsse unter
Kontrolle zu halten, ohne die Fähigkeit
des Systems zu beeinträchtigen,
ein Lenkreaktionsdrehmoment zu erzeugen, das zur Steuerung des Verhaltens des
Fahrzeugs auf äußere Lenkstörungen geeignet ist.
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Erfindungsgemäß wird die
Entstehung von Antriebseinflüssen
anhand der Antriebskraft der lenkbaren Räder geschätzt. Das Lenkreaktionsdrehmoment
wird so auf die lenkbaren Räder
aufgebracht, daß die
Wirkung der Antriebseinflüsse
beseitigt wird. Folglich können
die Lenkstörungen
aufgrund Antriebseinflüssen
in allen Geschwindigkeitsbereichen vermieden werden, während der
zur Manövrierung eines
Fahrzeugs in engen und verschlungenen Straßen sowie beim Parken des Fahrzeugs
erforderliche manuelle Kraftaufwand beim Lenken in günstiger Weise
unter Kontrolle gehalten wird und das irreguläre Verhalten des Fahrzeugs
in höheren
Geschwindigkeitsbereichen selbst bei Vorhandensein äußerer Störungen,
wie beispielsweise Seitenwind, vermieden wird.
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Obwohl
die Erfindung anhand eines speziellen Ausführungsbeispiels erläutert wurde,
sind Modifikationen und Abwandlungen von Details möglich, ohne
vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann die Erfindung
bei den Lenksteuersystemen Anwendung finden, die in der anhängigen US-Patentanmeldung
Nr. 08/122,615 und einer anhängigen
deutschen Patentanmeldung mit der Nr. 195 36 988, beim Deutschen
Patentamt eingereicht am 04.10.1995 und als Anlage A beigefügt, welche auf
der japanischen Patentanmeldung Nr. 06-264592 vom 04. Oktober 1994
basiert, offenbart sind.
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Es
wird ein Lenksteuersystem für
ein Fahrzeug vorgeschlagen, bei dem ein Stelllenkdrehmoment in herkömmlicher
Weise nach Maßgabe
eines auf ein Lenkrad aufgebrachten Lenkdrehmoments auf lenkbare
Räder aufgebracht
wird und ein zusätzliches
Stelllenkdrehmoment nach Maßgabe
eines Seitendynamikzustands des Fahrzeugs durch einen Elektromotor
auf das Lenkrad aufgebracht wird, um die Seitenstabilität des Fahrzeugs
selbst bei Vorhandensein äußerer Störeinflüsse, wie
beispielsweise Seitenwind, zu steuern. Derartige äußere Störeinflüsse werden
als Seitendynamikzustand des Fahrzeugs erfaßt, beispielsweise als Gierrate
des Fahrzeugs. Das Lenksteuersystem erzeugt eine Lenkreaktion, die
einem solchen Seitendynamikzustand entgegenwirkt, indem das zusätzliche
Stellenkdrehmoment auf die lenk baren Räder aufgebracht wird, so daß das Fahrzeug
trotz solcher äußeren Störeinflüsse einen geraden
Kurs halten kann, ohne daß hierzu
absichtliche Anstrengungen des Fahrers erforderlich sind. Als eine
Form äußerer Störungen können auch
aus der auf angetriebene lenkbare Räder ausgeübten Antriebskraft entstehende
Antriebseinflüsse
unter Kontrolle gehalten werden. Insbesondere ist es durch Verstärken des
Lenkreaktionsdrehmoments bei großer Antriebskraft möglich, die
Einflüsse
von Antriebszerren unter beliebigen Betriebsbedingungen vorteilhaft
zu kontrollieren.