DE19536988A1

DE19536988A1 - Lenksteuersystem für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE19536988A1
Application number: DE19536988A
Authority: DE
Inventors: Yorihisa Yamamoto; Yutaka Nishi; Takashi Nishimori; Hiroyuki Tokunaga; Hideki Machino
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1994-10-04
Filing date: 1995-10-04
Publication date: 1996-04-11
Anticipated expiration: 2015-10-05
Also published as: US6108599A; JPH08104248A; DE19536988B4; JP3065491B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Lenksteuersystem für ein Fahrzeug und insbesondere ein Lenksteuersystem, das ein Lenkdrehmoment zu erzeugen vermag, welches unerwünschte Verhaltensweisen des Fahrzeugs unter Kontrolle zu bringen versucht, wenn das Fahrzeug Seitenwind oder anderen äußeren Störeinflüssen ausgesetzt ist.

Es wurde der Vorschlag gemacht, zunächst ein Standardmodell für die Gierratenantwort zu definieren, die Ist-Gierraten antwort mit einer anhand des Standardmodells berechneten Standard-Gierratenantwort zu vergleichen, nach Maßgabe der Abweichung der Ist-Gierratenantwort von der Standard-Gierra tenantwort äußere Störungen zu ermitteln und mit einem Servo stellorgan ein Lenkdrehmoment zu erzeugen, welches die Abwei chung auszugleichen versucht. Wenn somit die Ist-Gierrate, d. h. die Ist-Giergeschwindigkeit, kleiner als die Standard- Gierrate ist, erzeugt das Lenksystem automatisch ein Lenk drehmoment, welches diese Abweichung auszugleichen versucht. Wenn hingegen die Ist-Gierrate größer als die Standard-Gier rate ist, wird ein Lenkdrehmoment erzeugt, das den Lenkwinkel etwas zu verkleinern versucht. Hierdurch kann das Fahrzeug in hohem Maße äußeren Störungen widerstehen, welche von Seiten wind und Unregelmäßigkeiten der Straßenoberfläche stammen können. Auch wird der vom Fahrer auf zubringende Kraftaufwand beim Lenken ständig auf einer angemessenen Höhe gehalten.

Nach diesem früheren Vorschlag ist es jedoch notwendig, ein Standardmodell für die Gierrate im voraus zu entwerfen und fortlaufend die Ist-Gierratenantwort mit einer Standard- Gierratenantwort zu vergleichen. Dies stellt eine erhebliche Schwierigkeit beim Entwurf des Steueralgorithmus dar und macht den Aufbau des Steuersystems kompliziert.

Die Gierratenantwort eines Fahrzeugs wird typischerweise durch eine Übertragungsfunktion ausgedrückt, welche eine Verzögerung zweiten Grades beinhaltet; das Verhalten des Fahrzeugs kann dann kontrolliert werden, indem das Standard modell für die Gierratenantwort mit Hilfe einer solchen Übertragungsfunktion definiert wird. Wenn jedoch der Fahrer ein schnelles Lenkmanöver durchführt, kann das sich ergebende Übergangsansprechverhalten in einer unerwünscht großen Abwei chung der Ist-Gierrate von der Standard-Gierrate resultieren, was zu einer unakzeptabel großen Lenkreaktion führen kann.

Angesichts dieser Probleme des früher vorgeschlagenen Fahr zeug-Lenksteuersystems ist eine vorrangige Aufgabe der Erfin dung, ein verbessertes Fahrzeug-Lenksteuersystem bereit zu stellen, das die Handhabung des Fahrzeugs bei Richtungsände rungen verbessern kann und irreguläre Verhaltensweisen des Fahrzeugs bei äußeren Störungen unter Kontrolle halten kann, ohne ein Standardmodell für die Gierrate definieren zu müs sen.

Eine zweite Aufgabe der Erfindung ist, ein Fahrzeug-Lenk steuersystem bereit zustellen, das das Fahrzeug widerstands fähig gegen äußere Störungen machen kann, ohne das Verhalten des Fahrzeugs auf eine manuelle Lenkeingabe zu beeinträchti gen.

Eine dritte Aufgabe der Erfindung ist, ein Fahrzeug-Lenk steuersystem bereitzustellen, das das Fahrzeug widerstands fähig gegen äußere Störungen machen kann, ohne das Steuersy stem zu komplizieren.

Diese und weitere Aufgaben können erfindungsgemäß durch ein Lenksteuersystem für ein Fahrzeug gelöst werden, umfassend manuelle Lenkdrehmoment-Eingabemittel zum manuellen Aufbrin gen eines manuellen Lenkdrehmoments auflenkbare Räder des Fahrzeugs, Servolenkungsstellmittel zum Aufbringen eines Stellenkdrehmoments auf die lenkbaren Räder des Fahrzeugs, einen Gierratensensor zum Erfassen einer Gierrate des Fahr zeugs und Steuermittel zum Steuern des Stellenkdrehmoments nach Maßgabe der erfaßten Gierrate, wobei das Stellenkdreh moment von der erfaßten Gierrate und einer Änderungsrate der erfaßten Gierrate derart abhängt, daß die erfaßte Gierrate stets im Sinne einer Reduzierung der erfaßten Gierrate zu dem Stellenkdrehmoment beiträgt und die Änderungsrate der erfaß ten Gierrate in einem höheren Geschwindigkeitsbereich im Sinne einer Reduzierung der erfaßten Gierrate, in einem nie deren Geschwindigkeitsbereich jedoch im Sinne einer Erhöhung der erfaßten Gierrate zu dem Stellenkdrehmoment beiträgt.

In einem höheren Geschwindigkeitsbereich tragen somit sowohl die erfaßte Gierrate als auch die Änderungsrate der Gierrate zur Reduzierung der Gierrate bei, wenn das Fahrzeug entweder durch äußere Störungen oder durch eine manuelle Lenkeingabe in eine Richtung gelenkt wird. Wenn das Fahrzeug jedoch in einem niederen Geschwindigkeitsbereich in eine Richtung gelenkt wird, trägt die erfaßte Gierrate zur Reduzierung der Gierrate, die Änderungsrate der Gierrate aber zur Erhöhung der Gierrate bei. Folglich ist das Fahrzeug in einem höheren Geschwindigkeitsbereich in hohem Maße immun gegenüber äußeren Störungen, und der für die manuelle Lenkung des Fahrzeugs erforderliche Kraftaufwand steigt mit zunehmender Änderungs rate der Gierrate. Andererseits ist die Stabilität des Fahr zeugs in einem niederen Geschwindigkeitsbereich nicht von Belang, und der für die manuelle Lenkung des Fahrzeugs erfor derliche Kraftaufwand sinkt mit zunehmender Änderungsrate der Gierrate.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Stellenkdrehmoment durch K(γ-t_d·dγ/dt) gegeben, wobei γ die erfaßte Gierrate ist, K und t_d von der Fahrzeuggeschwindig keit abhängige Koeffizienten sind und d/dt die zeitliche Ableitung bezeichnet. Vorzugsweise besitzt der Koeffizient t_d in einem niederen Geschwindigkeitsbereich einen positiven Wert und nimmt im wesentlichen linear mit der Fahrzeugge schwindigkeit ab, wobei er bei einer bestimmten mittleren Fahrzeuggeschwindigkeit negativ wird, während der Koeffizient K im wesentlichen linear mit der Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt und ab einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit einen im wesentlichen konstanten Wert annimmt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeich nungen näher erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 eine schematische Ansicht, welche ein erfin dungsgemäßes Fahrzeug-Lenksteuersystem allgemein darstellt;

Fig. 2 ein Blockdiagramm, das den prinzipiellen Aufbau des Fahrzeug-Lenksteuersystems zeigt;

Fig. 3 ein Flußdiagramm, das den Hauptsteuerablauf des Fahrzeug-Lenksteuersystems zeigt;

Fig. 4 ein Flußdiagramm, das den Schritt 1 der Fig. 3 im einzelnen zeigt;

Fig. 5 ein Flußdiagramm, das den Schritt 2 der Fig. 3 im einzelnen zeigt;

Fig. 6 ein Flußdiagramm, das den Schritt 3 der Fig. 3 im einzelnen zeigt;

Fig. 7 ein Blockdiagramm, das aus Fig. 2 die Berech nungseinheit 23 für die aktive Lenkreaktion im einzelnen zeigt;

Fig. 8 eine graphische Darstellung, welche die Abhän gigkeit des Koeffizienten t_d von der Fahrzeuggeschwindigkeit V zeigt; und

Fig. 9 eine graphische Darstellung, welche die Abhän gigkeit des Koeffizienten K von der Fahrzeuggeschwindigkeit V zeigt.

Das Fahrzeug-Lenksteuersystem der Fig. 1 umfaßt eine Erzeu gungseinheit 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 Zahn rad 6 kämmt. Die beiden Enden der Zahnstange 7 sind über Spurstangen 8 mit den Spurhebeln des rechten und linken Vor derrads 9 verbunden. Insoweit ist der Aufbau herkömmlich, und es kann die normale, auf der Verwendung des Zahnstangentriebs basierende Lenkwirkung erzielt werden.

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.

Die Lenkwelle 4 ist mit einem Drehmomentsensor 16 zur Erzeu gung eines Signals versehen, das einem auf die Lenkwelle 4 aufgebrachten Lenkdrehmoment entspricht. Das Fahrwerk des Fahrzeugs trägt einen Seitenbeschleunigungssensor 17 zur Er zeugung eines Signals, das der auf das Fahrwerk einwirkenden Seitenbeschleunigung entspricht, einen Gierratensensor 18 zur Erzeugung eines Signals, das der Gierrate (Winkelgeschwin digkeit der Gierbewegung) des Fahrwerks entspricht, sowie einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 19 zur Erzeugung eines Signals, das der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ent spricht.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind das Lenkrad 3 und die lenkbaren Räder oder Vorderräder 9 mechanisch mitein ander verbunden. Ein durch Verarbeitung der Ausgangssignale der verschiedenen Sensoren 16 bis 19 erhaltenes Steuersignal wird über eine Steuereinheit 20 und einen Treiberkreis 21 dem Elektromotor 10 zugeführt, so daß das Ausgangsdrehmoment des Elektromotors 10 wie erforderlich gesteuert werden kann.

In Fig. 2 empfängt die Steuereinheit 20 die Ausgangssignale des Lenkdrehmomentsensors 16, des Seitenbeschleunigungssen sors 17, des Gierratensensors 18 sowie des Fahrzeuggeschwin digkeitssensors 19. Diese Ausgangssignale werden einer Steu ereinheit 22 für die elektrische Servolenkung sowie einer Berechnungseinheit 23 für die aktive Lenkreaktion zugeführt, wobei die Ausgangssignale dieser Einheiten einer Ausgangs strombestimmungseinheit 24 geliefert werden, so daß der elektrische Soll-Strompegel für den Elektromotor 10 bestimmt werden kann.

Die Steuereinheit 22 für die elektrische Servolenkung steuert die normale Servounterstützung der manuellen Lenkeingabe für die lenkbaren Vorderräder 9. Diese Steuereinheit 22 kann in der Lage sein, das Soll-Stelldrehmoment nach Maßgabe der Seitenbeschleunigung und der Gierrate zu bestimmen.

Die Berechnungseinheit 23 für die aktive Lenkreaktion berech net das Soll-Stelldrehmoment nach Maßgabe eines Algorithmus, der nachfolgend beschrieben wird. Die Ausgangsstrombestim mungseinheit 24 bestimmt das Soll-Antriebsstromsignal, das proportional zur Abweichung des vom Drehmomentsensor 16 erhaltenen Ist-Lenkdrehmoments vom Wert des Soll-Lenkdrehmo ments ist oder andernfalls dieser Abweichung entspricht. Das Soll-Antriebsstromsignal ist vom Vorzeichen her dieser Ab weichung entgegengerichtet. Der so erhaltene Soll-Antriebs stromwert wird dem Treiberkreis 21 geliefert. Dieser Treiber kreis 21 steuert den Elektromotor 10, beispielsweise mittels PWM-Steuerung. Ein von einem Stromerfassungssensor erhalte ner, aktuell erfaßter Stromwert wird zum Eingangssignal für den Treiberkreis 21 oder zum Soll-Antriebsstromwert rückge führt.

In der sich in der Steuereinheit 20 befindenden Berechnungs einheit 23 für die aktive Lenkreaktion wird der durch das Flußdiagramm der Fig. 3 gezeigte Prozeß zyklisch mit einer vorbestimmten Periode ausgeführt. Zunächst werden in Schritt 1 die Ausgangssignale der verschiedenen Sensoren ausgelesen und die Gierbeschleunigung berechnet. In Schritt 2 wird die Soll-Lenkreaktion TA bestimmt. Für die Soll-Lenkreaktion wird in Schritt 3 eine Grenze festgelegt; dieses Steuersignal wird in Schritt 4 zum Ausgang der Steuereinheit 22 für die elek trische Servolenkung hinzuaddiert.

Der Steuerprozeß wird im einzelnen mit Bezug auf die Fig. 4 bis 7 beschrieben. Schritt 1 umfaßt mit Bezug auf Fig. 4 die folgenden Teilschritte. Als erstes wird die momentane Ist-Gierrate γ gelesen (Schritt 21) und die momentane Gierbe schleunigung dγ/dt berechnet, indem die momentane Ist-Gier rate γ nach der Zeit abgeleitet wird (Schritt 22). Dann wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V gelesen (Schritt 23) und unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit V als Index oder Adresse ein Koeffizient t_d aus einer Datentabelle ausgelesen, um eine berechnete Gierrate t_d·dγ/dt zu erhalten (Schritt 24). Der Koeffizient t_d nimmt linear mit einer zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit V ab und ist in einem niederen Ge schwindigkeitsbereich positiv, wird ab einer gewissen Fahr zeuggeschwindigkeit jedoch negativ, wie in Fig. 8 gezeigt.

Schritt 2 umfaßt mit Bezug auf Fig. 5 die folgenden Teil schritte. Ein Reaktionskoeffizient K wird unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit als Index oder Adresse aus einer Datentabelle ausgelesen (Schritt 31) und ein Soll-Lenkreak tionsdrehmoment TA anhand der folgenden Beziehung berechnet (Schritt 32):

TA = K(γ-t_d·dγ/dt)

Der Koeffizient K ist in diesem Fall von einer linearen Funk tion gebildet, welche mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit V ansteigt, ab einem bestimmten Wert der Fahrzeuggeschwindig keit jedoch einen konstanten Wert annimmt, wie in Fig. 9 gezeigt. Dies trägt der Tatsache Rechnung, daß die Einflüsse äußerer Störungen zunehmend mit der Fahrzeuggeschwindigkeit steigen. Es ist daher zweckmäßig, die Größe der Lenkreaktion mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit zu erhöhen.

Fig. 6 zeigt, wie Schritt 3 ausgeführt wird. Dieser Prozeß entspricht dem Wirken des Begrenzers L in Fig. 7. Zunächst wird festgestellt, ob die Soll-Lenkreaktion TA eine vorbe stimmte Höhe Tmax überschritten hat (Schritt 41). Wenn dies der Fall ist, wird die Soll-Lenkreaktion TA auf die vorge schriebene Maximalhöhe Tmax eingestellt (Schritt 42). Wenn die Soll-Lenkreaktion TA kleiner als diese vorgeschriebene Höhe Tmax ist, 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 Minimal höhe -Tmax eingestellt (Schritt 44). Kurz gesagt wird TA eine Grenze auferlegt, so daß der Absolutwert der Soll-Lenkreak tion TA Tmax nicht überschreitet.

Die so bestimmte Soll-Lenkreaktion TA wird zu dem Soll-Hilfs stelldrehmoment hinzuaddiert und die Summe durch die Aus gangsstrombestimmungseinheit 24 in einen dem Treiberkreis 21 zu liefernden elektrischen Soll-Strompegel umgewandelt.

In Fig. 8 erkennt man, daß der Koeffizient t_d in einem höheren Geschwindigkeitsbereich einen negativen Wert besitzt und der Absolutwert des Koeffizienten t_d mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit zunehmend größer wird. Folglich trägt in einem höheren Geschwindigkeitsbereich die Gierbeschleuni gung signifikant zum Reaktionslenkdrehmoment bei, das die Gierrate des Fahrzeugs zu verringern versucht. Dies ist zweckmäßig, weil die Gierratenantwort für eine gegebene äußere Störung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird und das Reaktionslenkdrehmoment dementsprechend mit zunehmen der Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht werden sollte. Außerdem ist eine gewisse Zunahme des Kraftaufwands beim Lenken in einem höheren Geschwindigkeitsbereich vorteilhaft, da dies der Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens dient.

Der Koeffizient t_d besitzt in einem niederen Geschwindig keitsbereich einen positiven Wert. Mit abnehmender Fahrzeug geschwindigkeit wird sein Absolutwert zunehmend größer. Somit ist die Gierbeschleunigung in einem niederen Geschwindig keitsbereich im Sinne einer Reduzierung des Lenkreaktions drehmoments wirksam, welches die Gierrate des Fahrzeugs zu verringern versucht. Dies ist zweckmäßig, weil das Fahrzeug verhalten in einem niederen Geschwindigkeitsbereich äußeren Störungen gegenüber relativ immun ist und die Verringerung des zum Drehen des Lenkrads erforderlichen Kraftaufwands wichtiger ist.

In Fig. 9 erkennt man, daß der Koeffizient K bei diesem Ausführungsbeispiel im wesentlichen proportional zur Fahr zeuggeschwindigkeit V ist, ab einer bestimmten mittleren Ge schwindigkeit jedoch einen konstanten Wert annimmt. Der Koeffizient K kann ebenso wie der Koeffizient t_d als mathema tische Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit definiert werden, und zwar derart, daß eine optimale Fahrzeughandhabung er reicht werden kann.

Wenn das Fahrzeug beispielsweise aufgrund Seitenwind von ei nem vorgesehenen geraden Weg abweicht, wird der Elektromotor 10 in einem Maß betätigt, das von der Größe der Ist-Gierrate γ und der berechneten Gierrate t_d·dγ/dt abhängt. Die resul tierende Lenkreaktion versucht, die Ist-Gierrate γ ungeachtet des vom Fahrer eingesetzten Kraftaufwands beim Lenken zu ver ringern. Insbesondere tragen sowohl die Gierrate als auch die Änderungsrate der Gierrate zur Erzeugung eines Stellenkdreh moments bei, das die Gierrate zu verringern versucht. Selbst wenn daher als Folge äußerer Störungen, wie beispielsweise Seitenwind, eine Gierrate γ hervorgerufen wird und der Fahrer keine Lenkkräfte auf das Lenkrad ausübt, werden die Vorderrä der automatisch so gelenkt, daß das Fahrzeug in den Gerade- aus-Zustand zurückgebracht wird und ein irreguläres Verhalten des Fahrzeugs unterbunden wird.

Wenn das Fahrzeug ohne Auftreten wesentlicher äußerer Stör einflüsse einen Richtungswechsel vollzieht, wird eine gewisse Gierrate erzeugt; weil aber die Gierbeschleunigung dγ/dt ent weder extrem klein oder Null ist und das von dem Elektromotor 10 erzeugte Soll-Lenkreaktionsdrehmoment entsprechend klein wird, erzeugt das Lenksystem im wesentlichen in der gleichen Weise wie ein normales Servolenksystem ein Hilfslenkdrehmo ment, und der Fahrer kann das Fahrzeug während des gesamten Wendemanövers bequem bedienen.

Bei einer schnellen Drehung des Lenkrads durch den Fahrer kann die Gierbeschleunigung dγ/dt entsprechend groß werden. Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit groß ist, wirkt die Gierbe schleunigung des Fahrzeugs wegen des negativen Werts des Koeffizienten t_d im Sinne einer Erhöhung des Soll-Lenkreak tionsdrehmoments TA, das den manuellen Lenkkräften entgegen gerichtet ist, und verhindert eine schnelle Drehung des Lenkrads. Folglicherweise wird die Stabilität des Fahrzeugs verbessert. In einem hohen Geschwindigkeitsbereich ist dies vorteilhaft, weil das Fahrzeug äußeren Störungen gegenüber empfindlich ist und die Stabilität des Fahrzeugs besonders wichtig ist.

Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist, ist das Soll- Lenkreaktionsdrehmoment TA wegen des positiven Werts des Koeffizienten t_d in der gleichen Richtung wie das manuelle Lenkdrehmoment gerichtet. Die vom Fahrer erforderlichen Kräfte werden so vorteilhaft reduziert. In einem niederen Geschwindigkeitsbereich ist dies vorteilhaft, weil sich äußere Störungen nicht signifikant auswirken würden und die Manövrierbarkeit des Fahrzeugs weit wichtiger ist.

Wenn das Fahrzeug während eines dauerhaften Wende- oder Rich tungswechselmanövers äußeren Störungen begegnet, wird wegen der raschen Änderung der Gierrate und der Zunahme der Gierbe schleunigung ein entsprechend großes Soll-Lenkreaktionsdreh moment TA erzeugt, wodurch ein irreguläres Verhalten des Fahrzeugs vermieden werden kann. Durch geeignete Festlegung der Werte von K und t_d als mathematische Funktionen der Fahrzeuggeschwindigkeit ist es möglich, ein Soll-Lenkreak tionsdrehmoment TA zu erzeugen, das an die Eigenschaften des Fahrzeugs angepaßt ist.

Erfindungsgemäß wird somit das Stelldrehmoment, das die Seitenbewegung des Fahrzeugs zu kontrollieren versucht, auf die lenkbaren Räder aufgebracht, und die irreguläre Seiten bewegung des Fahrzeugs aufgrund äußerer Störeinflüsse, wie beispielsweise Seitenwind, kann wirkungsvoll kontrolliert werden, ohne daß seitens des Fahrers irgendwelche Anstrengun gen erforderlich wären. Insbesondere sind die Anstrengungen für den Fahrer beim Lenken selbst bei raschem Drehen des Lenkrads nicht übermäßig erhöht, weil die zur Gewinnung der Referenz-Gierrate verwendete Übertragungsfunktion aus einer Verzögerungsfunktion ersten Grades besteht. Das mit diesem Lenksteuersystem ausgestattete Fahrzeug zeigt daher ein hochstabiles Verhalten, wenn es einem geraden Verlauf folgt. Kurz gesagt ist es durch geeignete Wahl der Parameter mög lich, sowohl eine ausreichende Stabilität des Fahrzeugs in dessen Reisezustand als auch eine angemessene Höhe der Lenk reaktion während normaler Richtungswechsel zu erreichen.

Obwohl die Erfindung anhand eines speziellen Ausführungsbei spiels beschrieben wurde, sind Modifizierungen und Abwandlun gen von Einzelheiten möglich, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise ist die Gierrate der Seitenbe schleunigung des Fahrzeugs im wesentlichen äquivalent, und anstelle der Gierrate kann bei der Ausführung der Erfindung die Seitenbeschleunigung des Fahrzeugs verwendet werden, gewünschtenfalls mit geeigneten Modifizierungen.

Es wird ein Lenksteuersystem für ein Fahrzeug vorgeschlagen, bei dem eine manuelle Lenkeingabe durch ein Servostellenk drehmoment unterstützt wird, welches durch K(γ-t_d·dγ/dt) gegeben ist, wobei γ die erfaßte Gierrate ist, K und t_d von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängige Koeffizienten sind und d/dt die zeitliche Ableitung bezeichnet. Die erfaßte Gierrate trägt zur Reduzierung der Gierrate des Fahrzeugs bei. Ins besondere besitzt der Koeffizient t_d in einem niederen Ge schwindigkeitsbereich einen positiven Wert und nimmt im wesentlichen linear mit der Fahrzeuggeschwindigkeit ab, wobei er bei einer gewissen mittleren Fahrzeuggeschwindigkeit negativ wird. Folglich tragen in einem höheren Geschwindig keitsbereich, wenn das Fahrzeug entweder durch äußere Störun gen oder durch eine manuelle Lenkeingabe in eine Richtung gelenkt wird, die erfaßte Gierrate und die Änderungsrate der Gierrate beide zur Reduzierung der Gierrate bei. Wenn jedoch in einem niederen Geschwindigkeitsbereich das Fahrzeug in eine Richtung gelenkt wird, trägt die erfaßte Gierrate zur Reduzierung der Gierrate, die Änderungsrate der Gierrate jedoch zur Erhöhung der Gierrate bei. Somit ist das Fahrzeug in einem höheren Geschwindigkeitsbereich in hohem Maße immun gegenüber äußeren Störungen, und der zum manuellen Lenken des Fahrzeugs erforderliche Kraftaufwand steigt mit zunehmender Änderungsrate der Gierrate. Hingegen ist die Stabilität des Fahrzeugs in einem niederen Geschwindigkeitsbereich nicht von Belang, und der zum manuellen Lenken des Fahrzeugs erforder liche Kraftaufwand nimmt mit zunehmender Änderungsrate der Gierrate ab.

Claims

1. Lenksteuersystem für ein Fahrzeug, umfassend

- manuelle Lenkdrehmoment-Eingabemittel (3) zum manuel len Aufbringen eines manuellen Lenkdrehmoments auf lenkbare Räder (9) des Fahrzeugs,
- Servolenkungsstellmittel (10) zum Aufbringen eines Stellenkdrehmoments auf die lenkbaren Räder (9) des Fahrzeugs,
- einen Gierratensensor (18) zum Erfassen einer Gierrate des Fahrzeugs und
- Steuermittel (20) zum Steuern des Stellenkdrehmoments nach Maßgabe der erfaßten Gierrate,

wobei das Stellenkdrehmoment von der erfaßten Gierrate und einer Änderungsrate der erfaßten Gierrate derart abhängt, daß die erfaßte Gierrate stets im Sinne einer Reduzierung der erfaßten Gierrate zu dem Stellenkdrehmo ment beiträgt und die Änderungsrate der erfaßten Gier rate in einem höheren Geschwindigkeitsbereich im Sinne einer Reduzierung der erfaßten Gierrate, in einem niede ren Geschwindigkeitsbereich jedoch im Sinne einer Erhö hung der erfaßten Gierrate zu dem Stellenkdrehmoment beiträgt.

2. Lenksteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellenkdrehmoment durch K(γ-t_d·dγ/dt) gegeben ist, wobei γ die erfaßte Gierrate ist, K und t_d von der Fahrzeuggeschwindigkeit (V) ab hängige Koeffizienten sind und d/dt die zeitliche Ablei tung bezeichnet.

3. Lenksteuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Koeffizient t_d in einem niederen Geschwindigkeitsbereich einen positiven Wert besitzt und im wesentlichen linear mit der Fahrzeug geschwindigkeit (V) abnimmt, wobei er bei einer bestimm ten mittleren Fahrzeuggeschwindigkeit (V) negativ wird.

4. Lenksteuersystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Koeffizient K im wesent lichen linear mit der Fahrzeuggeschwindigkeit (V) zu nimmt und ab einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit (V) einen im wesentlichen konstanten Wert annimmt.