DE10027888A1

DE10027888A1 - Servolenksystem

Info

Publication number: DE10027888A1
Application number: DE10027888A
Authority: DE
Inventors: Seiji Nakashima
Original assignee: Toyoda Jidoshokki Seisakusho KK; Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1999-07-07
Filing date: 2000-06-06
Publication date: 2001-01-18
Anticipated expiration: 2020-06-07
Also published as: DE10027888B4; JP2001018817A; FR2796029A1; FR2796029B1; JP3487223B2; US6484081B1; AU737443B2; TW503198B; AU3782100A

Abstract

Ein Lenkradwinkelsensor erfasst die Drehzahl eines Lenkrads. Ein Radwinkelsensor erfasst den Lenkeinschlagwinkel eines Rads. Eine Steuereinheit treibt einen Motor, basierend auf den Ausgaben des Lenkradwinkelsensors und des Radwinkelsensors, an. Eine Ölpumpe erzeugt einen Öldruck gemäß der Drehzahl des Motors. Ein Lenkventil bestimmt die Zufuhrrichtung von Hydraulikfluid, das zu einem PS-Zylinder zuzuführen ist. Der PS-Zylinder ändert den Winkel des Rads gemäß dem gegebenen Öldruck.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Hilfskraftlenkanlage bzw. ein Servolenksystem.

Ein Servolenksystem findet in einem Kraftfahrzeug oder einem Nutzfahrzeug als eine Vorrichtung zur Unterstützung des Lenkvorgangs eines Lenkrads weit verbreitete Anwendung. Insbesondere ist für ein Nutzfahrzeug, wie etwa einem Gabelstapler, etc., der Lenkvorgang eines Lenkrads nur mit großem Kraftaufwand durchführbar, sofern das Fahrzeug kein Servolenksystem hat. Daher ist in den meisten Fällen ein solches Nutzfahrzeug mit einem Servolenksystem ausgerüstet.

Fig. 1 zeigt schematisch ein existierendes Servolenksystem. Wenn in diesem System ein Anwender oder ein Fahrzeugführer ein Lenkrad 101 lenkt, erfasst ein Sensor (wie etwa ein Drehwinkelsensor oder ein Drehmomentsensor 103), der an einer Lenkwelle 102 angebracht ist, diesen Lenkvorgang. Eine Steuereinheit 104 steuert einen Motor 106 für einen Antrieb einer Ölpumpe 105 basierend auf der Ausgabe des Sensors 103. In dieser Weise wird entsprechend des Lenkvorgangs des Lenkrads 101 ein Öldruck (Druckausgabe) erzeugt. Dann wird der erzeugte Öldruck von einem PS-Ventil 107 auf einen PS-Zylinder 108 übertragen. Dieser Öldruck erzeugt eine Hilfskraft zur Änderung des Winkels der Räder 110, so dass der Winkel der Räder 110 gesteuert wird.

In dem mit der vorbeschriebenen Konfiguration versehenen System ist, wenn das Lenkrad 101 schnell gedreht wird, eine große Ausgabe bzw. Druckausgabe erforderlich, um den Winkel der Räder 110 schnell zu andern. Daher treibt die Steuereinheit 104 den Motor 106 mit großer Drehzahl an. Wenn zwischenzeitlich das Lenkrad 101 langsam gedreht wird, ist eine geringe Ausgabe hinreichend. Demgemäß treibt die Steuereinheit 104 den Motor 106 mit einer geringen Geschwindigkeit an.

Die Steuereinheit 104 steuert eine Drehzahl des Motors 106 mit einem PWM (Impuls-Breite-Modulation)-Verfahren (Pulse- Width Modulation). Das heißt, wird der Motor 106 mit geringer Geschwindigkeit angetrieben, so versorgt die Steuereinheit 104 den Motor 106 mit einem Impulssignal mit einer geringen Einschaltdauer (Tastgrad, d. h. das Verhältnis von Impulsdauer zu Impulsperiodendauer, bzw. Schaltverhältnis) als ein Steuersignal. Wenn zwischenzeitlich der Motor 106 mit großer Drehzahl betrieben wird, versorgt die Steuereinheit den Motor 106 mit einem Impulssignal mit einer großen Einschaltdauer. Es ist anzumerken, dass der Begriff "Einschaltdauer" ein Zeitverhältnis einer Betriebsperiodenzeitdauer in einem Arbeitszyklus zu einer Gesamtperiodendauer des Arbeitszyklus meint.

Fig. 2A erläutert ein Motorsteuerverfahren für eine Anwendung in dem in Fig. 1 gezeigten existierenden System. Hierbei wird die Drehzahl des Motors 106 durch die Einschaltdauer des Steuersignals bestimmt, das durch die Steuereinheit 104 erzeugt wird.

Mit Hilfe dieses Systems wird die Drehzahl des Motors 106 gesteuert, um gering zu sein, wodurch weniger Energie verbraucht wird, während das Lenkrad 101 nicht gedreht wird. In dem in Fig. 2A gezeigten Beispiel steuert die Steuereinheit 104 den Motor 106 mit einer Einschaltdauer von 30%, währenddessen das Lenkrad 101 nicht gedreht wird. Wenn das Lenkrad 101 gedreht wird, ändert sich die Einschaltdauer des Steuersignals, das zu dem Motor 106 geleitet wird, in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Lenkrads 101. Die Einschaltdauer des Steuersignals steigt nämlich, wenn die Drehgeschwindigkeit des Lenkrads 101 größer wird.

Wie vorbeschrieben wird in dem Servolenksystem mit der vorbeschriebenen Konfiguration der Motor 106 unter Anwendung des durch die Steuereinheit 104 erzeugten Steuersignals gesteuert, so dass der Winkel der Räder 110 gemäß dem Lenkvorgang des Lenkrads 101 gesteuert wird.

Ferner wird in dem System mit der vorbeschriebenen Konfiguration der Winkel der Räder 101 unter Anwendung eines Öldruckes gesteuert. Allerdings kann die für eine Änderung des Winkels der Räder 110 erforderliche Hilfskraft in Abhängigkeit von dem Lenkeinschlagwinkel der Räder 110 zu dieser Zeitgebung unterschiedlich sein, wie in Fig. 2B gezeigt ist. Wenn sich nämlich die Räder 110 in einem Neutralzustand befinden, und wenn der Lenkeinschlagwinkel der Räder 110 gegenüber dem Fahrzeugkörper gering ist, ist die für eine Änderung des Winkels der Räder 110 erforderliche Hilfskraft relativ gering. Wenn zwischenzeitlich der Lenkeinschlagwinkel der Räder 110 gegenüber dem Fahrzeugkörper groß wird, erhöht sich die für eine Änderung des Winkels der Räder 110 erforderliche Hilfskraft. Dies ergibt sich aus einer Konfiguration des PS-Zylinders 108 und einer Stange 109 usw.

Wenn nach Vorbeschreibung das Lenkrad 101 nicht gedreht wird, wird die Drehzahl des Motors 106 festgelegt, um gering zu sein, um weniger Energie zu verbrauchen. Wenn begonnen wird, das Lenkrad 101 zu drehen, wird zu dieser Zeitgebung der Motor 106 mit einer Einschaltdauer von 30% angetrieben, wie in Fig. 2A gezeigt ist. Daher ist zu dieser Zeitgebung die Drehzahl des Motors 106 sowie die durch die Ölpumpe 105 erzeugte Ausgabe gering.

Wenn demgemäß begonnen wird, das Lenkrad 101 zu drehen, wenn sich die Räder 110 in dem Neutralzustand oder in einem Zustand nahe daran befinden, ist der Lenkvorgang leichtgängig. Wenn allerdings begonnen wird, das Lenkrad 101 zu drehen, wenn der Lenkeinschlagwinkel der Räder 110 gegenüber dem Fahrzeugkörper groß ist, ist der Lenkvorgang mit einem großen Kraftaufwand verbunden.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Servolenksystem zu verschaffen, das weniger Energie verbraucht und in allen Fällen einen leichtgängigen Lenkvorgang bewerkstelligt.

Mit dem erfindungsgemäßen Servolenksystem wird die Hilfskraft (wie etwa eine Ölpumpenausgabe) zur Änderung des Winkels eines Rads basierend auf der Drehgeschwindigkeit eines Lenkrads und dem Lenkeinschlagwinkel des Rads bestimmt.

Mit dieser Konfiguration wird die Ausgabe zur Erzeugung einer Hilfskraft basierend auf der Drehgeschwindigkeit eines Lenkrads und dem Rad-Lenkeinschlagwinkel bestimmt; selbst wenn daher in einer Zeitgebung, in der das Lenkrad gelenkt wird, die zur Änderung des Rad-Winkels erforderliche Hilfskraft in Abhängigkeit von dem Lenkeinschlagwinkel des Rads differiert, kann stets eine notwendige und ausreichende Hilfskraft erhalten werden, wodurch in allen Fällen ein leichtgängiger Lenkvorgang bewerkstelligbar ist.

Ein Servolenksystem gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Hydrauliksystem. Dieses Servolenksystem hat einen Drehzahlerfassungsdetektor, der eine Drehgeschwindigkeit eines Lenkrads erfasst; einen Winkeldetektor, der einen Lenkeinschlagwinkel eines Rads erfasst; eine Ölpumpe, die eine Ausgabe zur Änderung eines Rad-Winkels erzeugt; und eine Steuereinheit, die die Ölpumpe basierend auf der Drehgeschwindigkeit des Lenkrads, die durch den Drehzahldetektor erfasst wird, und dem Lenkeinschlagwinkel des Rads antreibt, der durch den Winkeldetektor erfasst wird.

Auch mit dem, diese Konfiguration aufweisenden System kann in allen Fällen ein leichtgängiger Lenkvorgang bewerkstelligt werden, und zwar durch eine Funktion, die derjenigen des Systems gemäß dem oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel gleicht. Insbesondere steuert beispielsweise die Steuereinheit die Ausgabe der Ölpumpe derart, dass die Hilfskraft, die im Falle erzeugt wird, dass der Lenkeinschlagwinkel des Rads groß ist, größer wird als diejenige, die im Falle erzeugt wird, dass der Lenkeinschlagwinkel des Rads gering ist, wenn das Lenkrad stoppt.

Es zeigen:

Fig. 1 ein existierendes Servolenksystem;

Fig. 2A ein existierendes Motorsteuerverfahren;

Fig. 2B die Beziehung zwischen dem Rad-Lenkeinschlagwinkel und der für eine Änderung des Rad-Winkels erforderlichen Hilfskraft;

Fig. 3 die Konfiguration eines Servolenksystems gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 die Konfiguration einer Steuereinheit;

Fig. 5A die Einschaltdauer-Information, die in einer Einschaltdauer-Tabelle registriert wird; und

Fig. 5B die Beziehung zwischen dem Lenkeinschlagwinkel von Rädern und einer Einschaltdauer.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.

Fig. 3 zeigt die Konfiguration eines Servolenksystems bzw. einer Hilfskraftlenkanlage gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die in Fig. 3 verwendeten Bezugszeichen zeigen dieselben Bauteile wie die in Fig. 1 verwendeten Bezugszeichen.

Ein Lenkradwinkelsensor 1 ist an einer Lenkwelle 102 angebracht und erfasst den Drehwinkel eines Lenkrads 101. Der Lenkradwinkelsensor 1 gibt einen Impuls immer dann aus, wenn sich das Lenkrad 101 um einen vorbestimmten Winkel dreht. Es wird angenommen, dass der Lenkradwinkelsensor 1 entworfen ist, um einen Impuls immer dann auszugeben, wenn sich das Lenkrad 101 um 2° dreht. In diesem Fall gibt der Lenkradwinkelsensor 1 90 Impulse aus, wenn das Lenkrad 101 um 180° gedreht wird.

Ein Radwinkelsensor 2 erfasst den Winkel (Lenkeinschlagwinkel) von Rädern 101 und gibt das Ergebnis der Erfassung beispielsweise als ein Impulssignal aus. Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 erfasst die Laufgeschwindigkeit des Fahrzeugs, das mit diesem Servolenksystem ausgestattet ist.

Als der Lenkradwinkelsensor 1, der Radwinkelsensor 2 und der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 können existierende Sensoren unverändert verwendet werden.

Eine Steuereinheit 4, die später ausführlich erläutert wird, steuert die Ausgabe (Öldruck), die mittels einer Ölpumpe 105 erzeugt wird, indem die Drehzahl eines Motors 106 basierend auf den Ausgaben des Lenkradwinkelsensors 1, des Radwinkelsensors 2 und des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 3 gesteuert wird. Es ist anzumerken, dass die Steuereinheit 4 die Drehzahl (oder die Winkelgeschwindigkeit) des Lenkrads 101 basierend auf der Anzahl von Impulsen erfassen kann, die von dem Lenkradwinkelsensor 1 pro Zeiteinheit aufgenommen werden.

Ein Elektromagnetventil 5 stellt den zu einem PS-Zylinder 108 gespeisten Öldruck derart ein, dass die Position des Lenkrads 101 (um wie viele Grad sich das Lenkrad 101 ausgehend von einem Neutralzustand dreht), welche durch den Lenkradwinkelsensor 1 wiedergegeben wird, angemessen mit dem Lenkeinschlagwinkel der Räder 110 in Übereinstimmung gebracht wird, der durch die Ausgabe des Radwinkelsensors 2 wiedergegeben wird. Die Arbeitsvorgänge des Elektromagnetventils 5 erfolgen beispielsweise nach einem Befehl von der Steuereinheit 4.

Fig. 4 erläutert die Konfiguration der Steuereinheit 4. Wie vorbeschrieben, steuert die Steuereinheit 4 die Drehzahl des Motors 106 basierend auf den Ausgaben des Lenkradwinkelsensors 1, des Radwinkelsensors 2 und des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 3. Hierbei wird der Einfachkeit halber angenommen, dass die Drehzahl des Motors 106 lediglich basierend auf den Ausgaben des Lenkradwinkelsensors 1 und des Radwinkelsensors 2 gesteuert wird.

Eine CPU 11 erfasst sowohl die Drehgeschwindigkeit des Lenkrads 101 basierend auf der Ausgabe des Lenkradwinkelsensors 1 als auch den Lenkeinschlagwinkel der Räder 110 basierend auf der Ausgabe des Radwinkelsensors 2. Die CPU 11 greift dann auf eine Einschaltdauer-Tabelle 13 zurück, die in einem Speicher 12 gespeichert ist, und zwar unter Anwendung der erfassten Geschwindigkeit und des Winkels als Eingabewerte oder Suchschlüssel (search keys). In dem Speicher 12 sind ein von der CPU 11 durchzuführendes Programm und eine Einschaltdauer-Tabelle 13 gespeichert. In die Einschaltdauer-Tabelle 13 sind ein Einschaltdauer-Wert registriert, der jeweils einer Kombination von zwei Eingabewerten bzw. Suchschlüsseln (d. h. die Drehgeschwindigkeit des Lenkrads 101 und der Lenkeinschlagwinkel der Räder 110) entspricht.

Fig. 5A zeigt schematisch die Einschaltdauer- Informationen, die in der Einschaltdauer-Tabelle 13 registriert sind.

Die Einschaltdauer des Steuersignals zum Antrieb des Motors 106 ändert sich nicht nur mit der Drehgeschwindigkeit des Lenkrads 101, sondern auch mit dem Lenkeinschlagwinkel der Räder 110. Das heißt, die Einschaltdauer wird mit einem Anstieg der Drehgeschwindigkeit des Lenkrads 101 größer, und wird auch größer mit einem Anstieg des Lenkeinschlagwinkels der Räder 110, und zwar in einem Bereich, in welchem die Drehgeschwindigkeit des Lenkrads 101 gering ist. In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel ändert sich die Einschaltdauer nach und nach von 30 auf 50%, während sich ein Zustand der Räder 110 von einem Neutralzustand zu einem in Fig. 5B gezeigten Endzustand ändert, wenn die Drehgeschwindigkeit des Lenkrads 101 "0" ist. Der "Endzustand" ist ein Zustand, in welchem der Lenkeinschlagwinkel der Räder 110 maximal wird.

Nachfolgend werden die Arbeitsvorgänge des Servolenksystems mit der vorbeschriebenen Konfiguration erläutert. Hierbei wird ebenso der Einfachkeit halber angenommen, dass die Drehzahl des Motors 106 lediglich basierend auf den Ausgaben des Lenkradwinkelsensors 1 und des Radwinkelsensors 2 gesteuert wird.

Die Steuereinheit 4 überwacht kontinuierlich die Drehgeschwindigkeit des Lenkrads 101 und den Lenkeinschlagwinkel der Räder 110 basierend auf den Ausgaben des Lenkradwinkelsensors 1 und des Radwinkelsensors 2. Die Steuereinheit 4 erhält den entsprechenden Einschaltdauer-Wert unter Bezug auf die Einschaltdauer-Tabelle 13 mit der Anwendung der erfassten Werte als Eingabewerte bzw. Suchschlüssel (search keys), und treibt gemäß dieser Einschaltdauer den Motor 106 an. Als ein Ergebnis erzeugt die Ölpumpe 105 die Ausgabe, die der Drehgeschwindigkeit des Lenkrads 101 und dem Lenkeinschlagwinkel der Räder 110 entspricht.

Das Lenkventil 107 arbeitet gemäß dem Lenkvorgang des Lenkrads 101 und schaltet die Zufuhrrichtung von Hydraulikfluid zu dem PS-Zylinder 108 entsprechend der Drehrichtung des Lenkrads 101. Wenn demgemäß das Lenkrad 101 gelenkt wird, wird das Hydraulikfluid mit der Ausgabe (Hilfskraft), die der Drehgeschwindigkeit des Lenkrads 101 und dem Lenkeinschlagwinkel der Räder 110 entspricht, zu dem PS-Zylinder 108 in einer solchen Weise zugeführt, dass ein Winkel der Räder 110 entsprechend der Drehrichtung des Lenkrads 101 geändert wird. In dieser Weise wird die Richtung der Räder 110 gesteuert.

Wenn sich in dem Servolenksystem mit der vorbeschriebenen Konfiguration die Räder 110 in dem Neutralzustand oder einem Zustand nahe daran befinden, und wenn das Lenkrad 101 stoppt, treibt die Steuereinheit 4 den Motor 106 mit einer geringen Einschaltdauer an. In dem in Fig. 5A gezeigten Beispiel treibt die Steuereinheit 4 den Motor 106 bei einer Einschaltdauer von 30% an. Demgemäß wird die von dem Servolenksystem verbrauchte Energie niedrig gehalten, um während dieser Zeitdauer gering zu sein. Wenn sich überdies die Räder 110 in dem Neutralzustand oder einem Zustand nahe daran befinden, ist keine große Hilfskraft erforderlich zur Änderung des Winkels der Räder 110, wie unter Bezugnahme auf Fig. 2B erläutert ist. Wenn sich nämlich die Räder 110 in dem Neutralzustand oder einem Zustand nahe daran befinden, kann die Richtung der Räder 110 leicht gesteuert, werden, und zwar selbst mit einer Hilfskraft, die mit einer geringen Einschaltdauer erhalten wird. Daher kann, während sich die Räder 110 in dem Neutralzustand oder einem Zustand nahe daran befinden, das Lenkrad 101 leichtgängig gedreht werden, wenn ein Anwender oder ein Fahrzeugführer mit dem Lenkvorgang beginnt, selbst wenn die Drehzahl des Motors 106 niedrig gehalten wird, um gering zu sein. Als ein Ergebnis kann gleichzeitig ein geringer Energieverbrauch und ein leichtgängiger Lenkvorgang des Systems realisiert werden.

Wenn sich zwischenzeitlich der Lenkeinschlagwinkel der Räder 110 nahe dem Endzustand befindet, treibt die Steuereinheit 4 den Motor 106 bei einer relativ großen Einschaltdauer an, selbst wenn das Lenkrad 101 gestoppt wird. In dem vorbeschriebenen Beispiel treibt die Steuereinheit 4 den Motor 106 bei einer Einschaltdauer von 50% an. Wenn hierbei der Lenkeinschlagwinkel der Räder 110 dem Endzustand nahe ist, ist eine etwas größere Hilfskraft erforderlich, um nach Vorbeschreibung den Winkel der Räder 110 zu ändern. Allerdings ist in dem Servolenksystem gemäß diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel, während der Lenkeinschlagwinkel der Räder 110 dem Endzustand nahe ist, der Motor 106 bei einer relativ großen Einschaltdauer angetrieben worden, selbst wenn das Lenkrad gestoppt ist. Das heißt, die Ölpumpe 105 hat entsprechend der Einschaltdauer eine relativ große Ausgabe (Hilfskraft) erzeugt, wenn ein Anwender oder ein Fahrzeugführer beginnt, das Lenkrad 101 zu lenken. Der Winkel der Räder 110 wird mittels des von einem Anwender oder einem Fahrzeugführer durchgeführten Lenkvorgangs leicht gesteuert. Der Anwender oder der Fahrzeugführer kann nämlich das Lenkrad 101 leichtgängig drehen.

In dem vorbeschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Drehgeschwindigkeit des Lenkrads 101 basierend auf der Ausgabe des Lenkradwinkelsensors 1 erfasst, der an der Lenkwelle 102 angebracht ist, wobei gleichzeitig der Lenkeinschlagwinkel der Räder 110 basierend auf der Ausgabe des Radwinkelsensors 2 erfasst wird, der nahe dem Rad 110 angebracht ist. Allerdings kann die Drehgeschwindigkeit des Lenkrads 101 und der Lenkeinschlagwinkel der Räder 110 auch basierend auf lediglich der Ausgabe des Lenkradwinkelsensors 1 erfasst werden. In diesem Falle werden allerdings Bedingungen auferlegt derart, dass die Position des Lenkrads 101 (um wie viel Grad sich das Lenkrad 101 ausgehend von dem Neutralzustand gedreht hat) angemessen mit dem Lenkeinschlagwinkel der Räder 110 in Übereinstimmung gebracht wird, und dass die Drehrichtung des Lenkrads 101 basierend auf der Ausgabe des Lenkradwinkelsensors 1 erfassbar ist.

Zusätzlich steuert in dem vorbeschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel die Steuereinheit 4 den Motor 106 basierend auf den Ausgaben des Lenkradwinkelsensors 1 und des Radwinkelsensors 2. Allerdings können auch ein anderer oder weitere Parameter berücksichtigt werden. Beispielsweise kann der Motor 106 basierend auf den Ausgaben des Lenkradwinkelsensors 1, des Radwinkelsensors 2 und des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 3 gesteuert werden. In diesem Falle kann beispielsweise ein Verfahren in Betracht gezogen werden, das die Einschaltdauer des Steuersignals zum Antrieb des Motors 106 in einem Fall, in welchem ein Fahrzeug bei einer großen Geschwindigkeit betrieben wird, verringert, und zwar im Vergleich mit dem Fall, in welchem das Fahrzeug bei einer geringen Geschwindigkeit betrieben wird.

Ferner kann das erfindungsgemäße Servolenksystem nicht nur auf ein Nutzfahrzeug angewendet werden, sondern auch auf ein allgemeines Kraftfahrzeug.

Ferner übernimmt das vorbeschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel das Hydraulikservolenksystem und bezieht sich somit auf das System, das einen Öldruck erzeugt, der der Drehgeschwindigkeit eines Lenkrads und dem Lenkeinschlagwinkel eines Rads entspricht. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Die vorliegende Erfindung deckt nämlich alle Systeme ab, die die Hilfskraft für eine Änderung des Rad- Winkels basierend auf der Drehgeschwindigkeit eines Lenkrads und des Lenkeinschlagwinkels eines Rads bestimmen.

Nach Vorbeschreibung wird erfindungsgemäß eine Pumpenausgabe zur Änderung des Winkels eines Rads bestimmt unter Berücksichtigung von nicht nur der Drehzahl eines Lenkrads, sondern auch des Rad-Lenkeinschlagwinkels, wodurch in allen Fällen ein leichtgängiger Lenkvorgang durchführbar ist. Wenn zusätzlich die Hilfskraft, die zur Änderung des Radwinkels erforderlich ist, gering ist, wird die vorbeschriebene Pumpenausgabe gesteuert, um gering zu sein. Demzufolge wird weniger Energie verbraucht.

Ein Lenkradwinkelsensor erfasst die Drehzahl eines Lenkrads. Ein Radwinkelsensor erfasst den Lenkeinschlagwinkel eines Rads. Eine Steuereinheit treibt einen Motor basierend auf den Ausgaben des Lenkradwinkelsensors und des Radwinkelsensors an. Eine Ölpumpe erzeugt einen Öldruck gemäß der Drehzahl des Motors. Ein Lenkventil bestimmt die Zufuhrrichtung von Hydraulikfluid, das zu einem PS-Zylinder zuzuführen ist. Der PS-Zylinder ändert den Winkel des Rads gemäß dem gegebenen Öldruck.

Claims

1. Servolenksystem, das eine Hilfskraft zur Änderung eines Winkels eines Rads (110) basierend auf einer Drehgeschwindigkeit eines Lenkrads (101) und einem Lenkeinschlagwinkel des Rads (110) bestimmt.

2. Hydraulisches Servolenksystem mit:
einem Drehzahlerfassungsdetektor (1), der eine Drehgeschwindigkeit eines Lenkrads (101) erfasst;
einem Winkeldetektor (2), der einen Lenkeinschlagwinkel eines Rads (110) erfasst;
einer Ölpumpe (105), die eine Druckausgabe zur Änderung eines Winkels des Rads (110) erzeugt; und
einer Steuereinheit (4), die die Ölpumpe (105) basierend auf der Drehgeschwindigkeit des Lenkrads (101), die durch den Drehzahldetektor (1) erfasst wird, und dem Lenkeinschlagwinkel des Rads (110), der durch den Winkeldetektor (2) erfasst wird, antreibt.

3. Servolenksystem nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit (4) die Druckausgabe der Ölpumpe (105) derart steuert, dass eine Hilfskraft im Falle, dass der Lenkeinschlagwinkel des Rads (110) groß ist, größer wird als eine Hilfskraft im Falle, dass der Lenkeinschlagwinkel des Rads (110) gering ist, wenn das Lenkrad (101) stoppt.

4. Servolenksystem nach Anspruch 2, wobei
die Ölpumpe (105) einen Motor (106) enthält, der von der Steuereinheit (4) mittels eines PWM-Verfahrens gesteuert wird;
die Steuereinheit (4) eine Drehzahl des Motors (106) unter Anwendung eines Impulssignals steuert, das eine Einschaltdauer hat, die mit einer Kombination der Drehzahl und des Lenkeinschlagwinkels in Beziehung steht; und
die Ölpumpe (105) eine Hilfskraft entsprechend der Drehzahl des Motors (106) erzeugt.

5. Servolenksystem nach Anspruch 4, wobei die Steuereinheit (4) eine Tabelle (13) aufweist, die einen Einschaltdauer-Wert speichert, der mit einer, einen Suchschlüssel ausmachenden Kombination der Drehzahl und des Lenkeinschlagwinkels in Beziehung steht.

6. Hydraulikservolenksystem mit
einer Drehzahlerfassungseinrichtung (1) zur Erfassung einer Drehgeschwindigkeit eines Lenkrads (101);
einer Winkelerfassungseinrichtung (2) zur Erfassung eines Lenkeinschlagwinkels eines Rads (110);
einer Ölpumpe (105) zur Erzeugung einer Druckausgabe für eine Änderung eines Winkels des Rads (110); und
einer Steuereinrichtung (4) zum Antrieb der Ölpumpe (105) basierend auf der Drehgeschwindigkeit des Lenkrads (101), die durch die Drehzahlerfassungseinrichtung (1) erfasst wird, und dem Lenkeinschlagwinkel des Rads (110), der durch die Winkelerfassungseinrichtung (2) erfasst wird.

7. Verfahren zum Steuern einer Ölpumpe (105) in einem Hydraulikservolenksystem mit
einem Erfassen einer Drehgeschwindigkeit eines Lenkrads (101)
einem Erfassen eines Lenkeinschlagwinkels eines Rads (110); und
einem Antrieb der Ölpumpe (105), die eine Druckausgabe für eine Änderung eines Winkels eines Rads (101) basierend auf der erfassten Drehgeschwindigkeit des Lenkrads (101) und dem erfassten Lenkeinschlagwinkel des Rads (110) erzeugt.