Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Hilfskraftlenkungs-System,
in dem ein Elektromotor angeordnet ist, um eine Lenkhilfskraft für ein Fahrzeuglenkungs-System
zu entwickeln.The
The present invention relates to an electric power steering system.
in which an electric motor is arranged to provide a steering assist force for a vehicle steering system
to develop.
Ein
elektrisches Hilfskraftlenkungs-System wird ausgelegt, um ein Lenkdrehmoment
mittels eines Drehmomentsensors zu erfassen, eine Fahrzeuggeschwindigkeit
mittels eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors zu Erfassen, und einen zweckgebundenen
Elektromotor gemäß der erfassten
Fahrzeuggeschwindigkeit und des Lenkdrehmoments anzutreiben, um
das Lenkdrehmoment während
einer Lenkbetätigung
durch den Fahrer zu unterstützen.
Eine Zugabe des Hilfsdrehmoments zum Lenkdrehmoment verbessert somit
die Funktionsfähigkeit
des Lenkrades.One
electric power steering system is designed to control a steering torque
to detect by means of a torque sensor, a vehicle speed
by means of a vehicle speed sensor, and a dedicated one
Electric motor according to the detected
Vehicle speed and the steering torque to drive
the steering torque during
a steering operation
to assist by the driver.
An addition of the assist torque to the steering torque thus improves
the functionality
of the steering wheel.
Eine
japanische Patentanmeldung-Erstveröffentlichung Nr. 2003-137120,
veröffentlicht
am 14.05.2003, erläutert
ein früher
entwickeltes elektrisches Hilfskraftlenkungs-System. In der oben
beschriebenen japanischen Patentanmeldung-Erstveröffentlichung wird eine Dämpfungssteuerung-/Regelung
ausgeführt,
so dass eine Reaktionskraft geschaffen wird, um eine Bewegung des
Lenkrades zu dämpfen,
um ein ungleichmäßiges Verhalten
des Fahrzeugs zu verhindern. Zusätzlich
bestimmt dieses früher
entwickelte elektrische Hilfskraftlenkungs-System, ob sich ein Lenkrad in einem
Lenkzustand des Lenkrades oder in einem Rückkehrzustand des Lenkrades
befindet. Wenn das Lenkrad im Rückkehrzustand
des Lenkrades erfasst wird, wird ein großes Dämpfungsdrehmoment im Vergleich
zu dem beim Lenkzustand des Lenkrades geschaffen.A
Japanese Patent Application First Publication No. 2003-137120,
released
on 14.05.2003, explained
an earlier one
developed electric power steering system. In the above
Japanese Patent Application First Publication described becomes a damping control
executed
so that a reaction force is created to prevent a movement of the
To dampen steering wheel,
about an uneven behavior
to prevent the vehicle. additionally
Determine this earlier
developed electric power steering system, whether a steering wheel in one
Steering state of the steering wheel or in a return state of the steering wheel
located. When the steering wheel returns
of the steering wheel is detected, a large damping torque in comparison
created to the steering wheel when the steering wheel.
Weil
das Dämpfungsdrehmoment
des Lenkrades im früher
entwickelten elektrischen Hilfskraftlenkungs-System, das in der
oben beschriebenen japanischen Patentanmeldung- Erstveröffentlichung offenbart wurde,
nicht nur im Fall des Rückkehrzustandes
des Lenkrades, sondern auch fortgesetzt im Fall des Lenkzustandes
des Lenkrades geschaffen worden ist, schafft das Dämpfungsdrehmoment
einen Lenkhilfswiderstand. Um dieses Problem zu lösen, kann
berücksichtigt
werden, dass das Dämpfungsdrehmoment
so gesteuert/geregelt wird, damit es nur im Fall des Rückkehrzustandes
des Lenkrades angelegt wird, und gesteuert wird, damit es im Fall
des Lenkzustandes des Lenkrades nicht angelegt wird. Weil jedoch
in der oben beschriebenen Steuerung des Dämpfungsdrehmoments, zu einem
Zeitpunkt, bei dem das Dämpfungsdrehmoment
im Rückkehrzustand
des Lenkrades geschaffen wird, in den Lenkzustand des Lenkrades übertragen
wird, wird das Dämpfungsdrehmoment
augenblicklich auf Null gestellt, so dass eine Vibration im Lenkungssystem
auftritt. Somit tritt die Möglichkeit
ein, dass ein durch den Fahrer bestimmtes Lenkgefühl verschlechtert
wird.Because
the damping torque
the steering wheel in the earlier
developed electric power steering system, which in the
Japanese Patent Application First Publication described above,
not only in the case of the return state
the steering wheel, but also continued in the case of the steering condition
of the steering wheel, creates the damping torque
a steering assist resistance. To solve this problem can
considered
be that damping torque
is controlled so that it only in the case of the return state
of the steering wheel is applied, and controlled so that it in the case
the steering state of the steering wheel is not applied. Because, however
in the above-described control of the damping torque, to a
Time at which the damping torque
in return state
of the steering wheel is created, transferred to the steering state of the steering wheel
becomes, the damping torque
immediately zeroed, leaving a vibration in the steering system
occurs. Thus the possibility arises
that deteriorates a steering feeling determined by the driver
becomes.
Es
ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes
elektrisches Hilfskraftlenkungs-System zu schaffen, dass das Dämpfungsdrehmoment
entsprechend einem Lenkzustand schaffen und das Auftreten der Vibration
im Lenkungssystem durch fortschreitendes Verringern des Dämpfungsdrehmoments
an einem Punkt unterdrücken
kann, bei dem das Lenkrad vom Rückkehrzustand
in den Lenkzustand des Lenkrades überführt wird.It
is therefore an object of the present invention, an improved
electric power steering system to provide that the damping torque
in accordance with a steering condition and the occurrence of the vibration
in the steering system by progressively reducing the damping torque
suppress at one point
can, in which the steering wheel from the return state
is transferred to the steering state of the steering wheel.
Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 10.
Die Unteransprüche
haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.The
solution
This object is achieved by the features of claim 1 and 10, respectively.
The dependent claims
have advantageous developments of the invention to the content.
Gemäß eines
Aspektes der vorliegenden Erfindung wird ein elektrisches Hilfskraftlenkungs-System
geschaffen, das folgendes aufweist:
eine Lenkwelle, die mit
einem Lenkrad verbunden ist; einen Motor, der ein Lenk-Hilfsdrehmoment
für die Lenkwelle
schafft; einen Ermittlungsschaltkreis für die Lenk-Winkelgeschwindigkeit, der eine Lenk-Winkelgeschwindigkeit
der Lenkwelle ermittelt; einen Berechnungsschaltkreis für ein Dämpfungsdrehmoment,
der ein Dämpfungsdrehmoment,
das für
das Lenk-Hilfsdrehmoment geschaffen wird, auf der Basis der ermittelten
Lenk-Winkelgeschwindigkeit berechnet; einen Ermittlungsschaltkreis
für den
Lenkzustand, der bestimmt, ob sich der Lenkradzustand in einem Lenkzustand
des Lenkrades oder in einem Rückkehrzustand
davon befindet; und einen kontinuierlich (progressiv) abnehmenden
Ablauf-Schaltkreis, der einen kontinuierlich abnehmenden Ablauf
ausführt,
um das Dämpfungsdrehmoment
für eine
bestimmte Zeit in der Weise zu schaffen, dass das Dämpfungsdrehmoment,
das für
einen Rückkehrbereich
des Lenkrades geschaffen wird, progressiv in Richtung eines Drehmoment-Null-Zustandes
verringert wird, wenn der Bestimmungsschaltkreis für den Lenkzustand
bestimmt, dass der Lenkradzustand kontinuierlich vom Rückkehrbereich
des Lenkrades zum Lenkbereich des Lenkrades überführt wird.According to one aspect of the present invention, there is provided an electric power steering system comprising:
a steering shaft connected to a steering wheel; a motor that provides a steering assist torque for the steering shaft; a steering angular velocity detection circuit that detects a steering angular velocity of the steering shaft; a damping torque calculating circuit that calculates a damping torque provided for the auxiliary steering torque on the basis of the detected steering angular velocity; a steering state determination circuit that determines whether the steering wheel state is in a steering state of the steering wheel or in a return state thereof; and a continuously (progressively) decreasing drain circuit that executes a continuously decreasing sequence to provide the damping torque for a certain time such that the damping torque provided for a return portion of the steering wheel progressively advances in the direction of torque. Zero state is reduced when the determination circuit for the steering state determines that the steering wheel state is continuously transferred from the return area of the steering wheel to the steering area of the steering wheel.
Gemäß eines
weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein elektrisches
Hilfskraftlenkungs-System geschaffen, das folgendes aufweist:
eine
Lenkwelle, die mit einem Lenkrad verbunden ist; einen Motor, der
ein Lenk-Hilfsdrehmoment für
die Lenkwelle schafft; einen Ermittlungsschaltkreis für die Lenk-Winkelgeschwindigkeit,
der eine Lenk-Winkelgeschwindigkeit der Lenkwelle ermittelt; einen
Ermittlungsschaltkreis für
das Lenkdrehmoment, der ein Lenkdrehmoment der Lenkwelle ermittelt;
einen Berechnungsschaltkreis für
das Dämpfungsdrehmoment,
der ein Dämpfungsdrehmoment,
das für
das Lenk-Hilfsdrehmoment geschaffen wird, auf der Basis der ermittelten
Lenk-Winkelgeschwindigkeit berechnet; einen Bestimmungsschaltkreis
für den
Lenkzustand, der einen Lenkzustand des Lenkrades bestimmt, wenn
eine Richtung des Lenkdrehmoments, das durch den Ermittlungsschaltkreis
für das
Lenkdrehmoment ermittelt wird, mit der der Lenk-Winkelgeschwindigkeit, die durch den
Ermittlungsschaltkreis für
die Lenk-Winkelgeschwindigkeit ermittelt wird, übereinstimmt, und einen Rückkehrzustand
des Lenkrades bestimmt, wenn die Richtung des Lenk-Drehmoments,
die durch den Ermittlungsschaltkreis für das Lenk-Drehmoment ermittelt
wird, nicht mit der der Lenk-Winkelgeschwindigkeit übereinstimmt,
die durch den Ermittlungsschaltkreis für die Lenk-Winkelgeschwindigkeit
ermittelt wird; und einen kontinuierlich abnehmenden Ablauf-Schaltkreis,
der einen kontinuierlich abnehmenden Ablauf ausführt, um das Dämpfungsdrehmoment
für eine vorbestimmte
Zeit in der Weise zu schaffen, dass das Dämpfungsdrehmoment, das für den Rückkehrzustand
des Lenk-Drehmoments geschaffen wird, stufenweise in Richtung eines
Drehmoment-Null-Zustands verringert wird, wenn der Bestimmungsschaltkreis
für den
Lenkzustand bestimmt, dass der Lenkradzustand kontinuierlich vom
Rückkehrzustand
des Lenkrades zum Lenkzustand des Lenkrades überführt wird.According to another aspect of the present invention, there is provided an electric power steering system comprising:
a steering shaft connected to a steering wheel; a motor that provides a steering assist torque for the steering shaft; a steering angular velocity detection circuit that detects a steering angular velocity of the steering shaft; a steering torque detection circuit which determines a steering torque of the steering shaft; a damping torque calculating circuit that calculates a damping torque provided for the auxiliary steering torque on the basis of the determined steering angular velocity; a steering state determining circuit that determines a steering state of the steering wheel when a direction of the steering torque detected by the steering torque determination circuit matches with the steering angular speed detected by the steering angular velocity determination circuit; and determines a return state of the steering wheel when the direction of the steering torque detected by the steering torque detection circuit does not coincide with that of the steering angular velocity detected by the steering angular velocity detection circuit; and a continuously decreasing drain circuit that executes a continuously decreasing sequence to provide the damping torque for a predetermined time such that the damping torque provided for the returning state of the steering torque gradually increases toward a torque zero Is reduced when the determination circuit for the steering state determines that the steering wheel state is continuously transferred from the return state of the steering wheel to the steering state of the steering wheel.
Weitere
Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben
sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der
beigefügten
Zeichnung. Darin zeigt:Further
Details, advantages and features of the present invention result
from the following description of exemplary embodiments with reference to FIG
attached
Drawing. It shows:
1 eine
Konfigurationsansicht, die ein Beispiel eines Fahrzeuglenkungs-Systems
darstellt, bei dem ein elektrisches Hilfskraftlenkungs-System in
einer bevorzugten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung einsetzbar ist. 1 a configuration view illustrating an example of a vehicle steering system, in which an electric power steering system can be used in a preferred embodiment according to the present invention.
2 ein
Schaltkreis-Blockdiagramm einer Steuer/Regeleinheit, bei der das
elektrische Hilfskraftlenkungs- System
in der in 1 dargestellten bevorzugten
Ausführungsform
einsetzbar ist. 2 a circuit block diagram of a control unit, in which the electric power steering system in the in 1 illustrated preferred embodiment is used.
3 ein
Schaltkreis-Blockdiagramm, das einen Berechnungsschaltkreis für das Motorbefehls-Drehmoment
darstellt, der zur Steuerung/Regelung im in 2 dargestellten
elektrischen Hilfskraftlenkungs-System einsetzbar ist. 3 FIG. 12 is a circuit block diagram illustrating a motor command torque calculating circuit for controlling in FIG 2 shown electric power steering system can be used.
4 ein
Steuerungs-Blockdiagramm, das einen Berechnungs-Schaltkreis für die Dämpfungsdrehmoment-Korrektur
des in 3 dargestellten Berechnungsschaltkreises des Motorbefehls-Drehmoments
darstellt. 4 a control block diagram showing a calculation circuit for the damping torque correction of in 3 illustrated calculating circuit of the engine command torque.
5 ein
Steuerungs-Ablaufdiagramm, das den Steuereinheits-Betrieb darstellt,
bei der das elektrische Hilfskraftlenkungs-System in der bevorzugten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung einsetzbar ist. 5 a control flowchart illustrating the control unit operation, in which the electric power steering system in the preferred embodiment can be used according to the present invention.
Nachstehend
wird auf die Zeichnung Bezug genommen, um ein besseres Verständnis der
vorliegenden Erfindung zu erleichtern.below
Reference is made to the drawings to better understand the
to facilitate the present invention.
1 stellt
eine Gesamtsystem-Konfiguration eines Fahrzeuglenkungs-Systems dar,
bei der ein elektrisches Hilfskraftlenkungs-System in einer bevorzugten
Ausführungsform
gemäß der vorliegenden Erfindung
einsetzbar ist. In 1 ist ein Lenkrad 1 mit
einer Zahnradwelle 6 über
eine Lenkwelle 2a der Eingangswellenseite, einer Lenkwelle 2b der
Ausgangswellenseite, einer Gelenkkupplung bzw. einem Kugelgelenk 3,
einer Zwischenwelle 4 und einer weiteren Gelenkkupplung 5 verbunden. 1 FIG. 10 illustrates an overall system configuration of a vehicle steering system in which an electric power steering system in a preferred embodiment may be used in accordance with the present invention. In 1 is a steering wheel 1 with a gear shaft 6 via a steering shaft 2a the input shaft side, a steering shaft 2 B the output shaft side, a universal joint or a ball joint 3 , an intermediate wave 4 and another joint coupling 5 connected.
Ein
unteres Ende der Zahnradwelle 6 ist mit einer sich horizontal
erstreckenden Zahnstangenwelle 7 in Eingriff. Die Zahnstangenwelle 7 und
die Zahnradwelle 6 bilden einen Zahnstangenmechanismus. Beide
Enden der Zahnstangenwelle 7 sind mit den gelenkten Laufrädern (nicht
dargestellt) jeweils über Verbindungsstangen 8a, 8b verbunden.
Eine horizontale Bewegung der Zahnstangenwelle 7 bewirkt ein
Lenken des linken und rechten Laufrades.A lower end of the gear shaft 6 is with a horizontally extending rack shaft 7 engaged. The rack shaft 7 and the gear shaft 6 form a rack and pinion mechanism. Both ends of the rack shaft 7 are with the steered wheels (not shown) each via connecting rods 8a . 8b connected. A horizontal movement of the rack shaft 7 causes steering of the left and right wheels.
Ein
Drehmomentsensor ist zwischen der Lenkwelle 2a und 2b angeordnet,
um ein Lenkdrehmoment des Lenkrades 1 gemäß einer
Verwindung eines Torsionsstabes zu erfassen, und ein Elektromotor 10 ist
mit der Lenkwelle 2b über
einen Untersetzungsgetriebemechanismus 11 verbunden.A torque sensor is between the steering shaft 2a and 2 B arranged to a steering torque of the steering wheel 1 to detect in accordance with a torsion of a torsion bar, and an electric motor 10 is with the steering shaft 2 B via a reduction gear mechanism 11 connected.
In 1 bezeichnet
die Bezugsziffer 12 eine Steuer/Regeleinheit, um das elektrische
Hilfskraftlenkungs-System
zu steuern/regeln. Eine elektrische Energie wird von einer Batterie 13 der
Steuereinheit 12 über
einen Zündschalter 14 zugeführt. Die
Steuereinheit 12 leitet einen Motorantriebsstrom (einen
Zielstrom-Befehlswert) auf der Basis des durch den Drehmomentsensor 9 erfassten
Lenkdrehmoments, eine Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 ermittelt
wird, und die Motordrehzahl, die durch einen Motordrehzahlsensor 16 ermittelt
wird, ab, und steuert den Strom, der dem Elektromotor 10 zugeführt wird,
auf der Basis des erhaltenen Zielstrom-Befehlswertes.In 1 denotes the reference numeral 12 a control unit to control the electric power steering system. An electrical energy is supplied by a battery 13 the control unit 12 via an ignition switch 14 fed. The control unit 12 conducts a motor drive current (a target current command value) on the basis of the torque sensor 9 detected steering torque, a vehicle speed by a vehicle speed sensor 15 is determined, and the engine speed by an engine speed sensor 16 is determined, and controls the current that the electric motor 10 is supplied on the basis of the obtained target current command value.
Zusätzlich hat
die Steuereinheit 12 die Aufgabe zum Erfassen eines Zustandes
des Lenkrades, wie z.B. den Lenkzustand des Lenkrades und den Rückkehrzustand
des Lenkrades, eine Aufgabe zum Schaffen eines Dämpfungsdrehmoments gemäß des bestimmten
Zustandes des Lenkrades, und führt
einen fortlaufenden Verringerungsablauf aus, so dass das Dämpfungsdrehmoment
fortschreitend verringert wird, wenn das Lenkrad 1 kontinuierlich
vom Rückkehrzustand
(Rückkehrbereich)
des Lenkrades in den Lenkzustand des Lenkrades überführt wird. Die Steuereinheit 12 umfasst
einen Mikrocomputer mit einer CPU (Zentraleinheit), einem RAM (Arbeitsspeicher),
einem ROM (Festwertspeicher), einem Eingangs/Ausgangs-Interface,
einem gewöhnlichem Bus
bzw. Sammelschiene, usw. 2 stellt einen speziellen Aufbau
der Steuereinheit 12 dar.In addition, the control unit has 12 the task for detecting a state of the steering wheel, such as the steering state of the steering wheel and the return state of the steering wheel, a task for providing a damping torque according to the certain state of the steering wheel, and executes a continuous reduction process, so that the damping torque is progressively reduced when the steering wheel 1 is continuously transferred from the return state (return range) of the steering wheel in the steering state of the steering wheel. The control unit 12 includes a microcomputer having a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), an input / output interface, a common bus, etc. 2 represents a special construction of the control unit 12 represents.
D.h.,
eine Bezugsziffer 21 bezeichnet einen Berechnungsschaltkreis
für die
Fahrzeuggeschwindigkeit, der eine Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis
eines Ausgangssignals des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 15 berechnet,
eine Bezugsziffer 22 bezeichnet einen Berechnungsschaltkreis
für die
Motordrehzahl, der eine Motordrehzahl auf der Basis eines Ausgangssignals
des Motordrehzahlsensors 16 berechnet, eine Bezugsziffer 20 bezeichnet einen
Berechnungsschaltkreis für
das Motorbefehlsdrehmoment (Sollwert für das Motordrehmoment), der
ein Motorbefehlsdrehmoment auf der Basis eines Ausgangssignals des
Drehmomentsensors 9 und der Erfassungssignale des Berechnungsschaltkreises 21 für die Fahrzeuggeschwindigkeit
und des Berechnungsschaltkreises 22 für die Motordrehzahl berechnet.That is, a reference number 21 denotes a vehicle speed calculating circuit that estimates a vehicle speed based on an output signal of the vehicle speed sensor 15 calculated, a reference number 22 denotes an engine speed calculating circuit that estimates an engine speed based on an output signal of the engine speed sensor 16 calculated, a reference number 20 denotes a motor command torque calculating circuit (motor torque command value) that outputs a motor command torque on the basis of an output signal of the torque sensor 9 and the detection signals of the calculation circuit 21 for the vehicle speed and the calculation circuit 22 calculated for the engine speed.
Eine
Bezugsziffer 23 bezeichnet einen Berechnungsschaltkreis
für den
angezeigten Strom, der einen angezeigten Strom auf der Basis eines
vollständigen
Hilfsdrehmoments von einem Basis-Hilfsdrehmoment, eines Differential-Korrekturdrehmoments
und eines Dämpfungs-Korrekturdrehmoments berechnet.
Die Berechnung des angezeigten Stroms wird insbesondere durch z.B.
Multiplizieren einer inversen Zahl des abgeleiteten vollständigen Hilfsdrehmoments
mit einer Konstante oder durch Bezugnahme mit einem vollständigen Hilfsdrehmoment
im Vergleich zu einem Motorstrom-Kennfeld (nicht dargestellt) ausgeführt.A reference number 23 denotes a displayed current calculation circuit that calculates a displayed current based on a full assist torque of a base assist torque, a differential correction torque, and a damping correction torque. Specifically, the calculation of the indicated current is performed by, for example, multiplying an inverse number of the derived complete assist torque by a constant or by referring to a complete assist torque as compared with a motor current map (not shown).
In 2 bezeichnet
eine Bezugsziffer 24 einen Bestimmungsschaltkreis für den PWM-Betrieb, der
ein Verhältnis von
eingeschaltetem zu ausgeschaltetem Betrieb bestimmt, um eine Pulsweiten-Modulation
(PWM)-Steuerung für
jeden FET (Feldeffekt-Transistor) einer Brückenschaltung 29, die
später
beschrieben wird, auf der Basis der Ausgangssignale eines Ermittlungsschaltkreises 25 für den Motorstrom
und eines Berechnungsschaltkreises 23 für den angezeigten Strom auszuführen.In 2 denotes a reference numeral 24 a PWM operation determining circuit that determines a ratio of on-to-off operation to one pulse width modulation (PWM) control for each FET (field effect transistor) of a bridge circuit 29 which will be described later on the basis of the output signals of a detection circuit 25 for the motor current and a calculation circuit 23 for the indicated current.
Eine
Klemmenspannung des Elektromotors 10 wird mittels eines
Ermittlungsschaltkreises 50 für die Motorklemmen-Spannung ermittelt
und ein durch den Motor 10 fließender Strom wird durch den
Ermittlungsschaltkreis 25 für den Motorstrom ermittelt,
der z.B. einen Operationsverstärker
auf der Basis eines durch einen Widerstand 28 (ein Stromermittlungs-Widerstand) fließenden Strom
aufweist. Ein Schaltkreis 26 für die Antriebsvorrichtung führt eine
Pulsweitenmodulations(PWM)-Steuerung
für jeden
FET (Feldeffekt-Transistor) 29a, 29b, 29c, 29d der
Brückenschaltung 29 auf
der Basis des Betriebsverhältnisses,
das durch den Bestimmungsschaltkreis 24 für den PWM-Betrieb
bestimmt wird, aus.A terminal voltage of the electric motor 10 is determined by means of a detection circuit 50 determined for the motor terminal voltage and a through the motor 10 flowing current is passed through the detection circuit 25 determined for the motor current, for example, an operational amplifier based on a through a resistor 28 (a current detection resistor) has flowing current. A circuit 26 for the drive device performs a pulse width modulation (PWM) control for each FET (field effect transistor) 29a . 29b . 29c . 29d the bridge circuit 29 based on the operating ratio determined by the determining circuit 24 for PWM operation is off.
Die
Brückenschaltung 29 umfasst
eine Mehrzahl von FETs 29a bis 29d, die mit der
Brücke
verbunden sind, Überbrückungspunkte
(gewöhnliche Verbindungspunkte
von FET 29a und FET 29c und FET 29b und
FET 29d), die über
den Motor 10 verbunden sind, einen üblichen Verbindungspunkt zwischen
FET 29a und FET 29b, der mit einem +–Pol der
Batterie 13 über
den Stromermittlungswiderstand 28 verbunden ist, und einen üblichen
Verbindungspunkt zwischen dem FET 29c und FET 29d,
der geerdet ist. Somit fungiert die Brückenschaltung 29 als ein
Antriebsschaltkreis des Elektromotors 10.The bridge circuit 29 includes a plurality of FETs 29a to 29d , which are connected to the bridge, bridging points (common connection points of FET 29a and FET 29c and FET 29b and FET 29d ), over the engine 10 connected, a common connection point between FET 29a and FET 29b that with a + pole of the battery 13 via the current detection resistor 28 connected, and a common connection point between the FET 29c and FET 29d which is grounded. Thus, the bridge circuit functions 29 as a drive circuit of the electric motor 10 ,
Die
Steuerung der Brückenschaltung 29 wird wie
folgt als ein Beispiel ausgeführt.
D.h., der FET 29a oder 29b wird PWM-gesteuert
und der FET 29c oder 29d wird kontinuierlich gesteuert.
Dieses bewirkt beim durch die Brückenschaltung 29 fließenden Strom,
auf diesem Weg über
FET 29a (oder FET 29b) → Elektromotor 10 → FET 29d (oder
FET 29c) → Erdung
zu fließen.
Somit wird der Elektromotor 10 in einer Richtung im Uhrzeigersinn
(oder in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn) gedreht. Folglich wird
der Elektromotor 10 in einer Richtung gedreht, bei der
das Lenkrad 1 gelenkt wird, um eine Hilfslenkkraft zu liefern.The control of the bridge circuit 29 is executed as an example as follows. That is, the FET 29a or 29b is PWM controlled and the FET 29c or 29d is controlled continuously. This causes when passing through the bridge circuit 29 flowing electricity, on this way via FET 29a (or FET 29b ) → Electric motor 10 → FET 29d (or FET 29c ) → grounding to flow. Thus, the electric motor 10 rotated in one direction in a clockwise direction (or in a counterclockwise direction). Consequently, the electric motor 10 turned in one direction, where the steering wheel 1 is steered to provide an auxiliary steering power.
Ein
Abweichungs-Bestimmungs-Schaltkreis 27 bestimmt eine Abweichung
von einem System (elektrisches Hilfskraftlenkungs-System) als gegenläufiger Hilfszustand
in einem Fall, bei dem eine Richtung der Hilfskraft mit der Richtung
des Lenkbetriebs nicht übereinstimmt.A deviation determination circuit 27 determines a deviation from a system (electric power steering system) as a counter-assist state in a case where a direction of the auxiliary power does not coincide with the direction of the steering operation.
Eine
Lenk-Winkelgeschwindigkeit des Lenkrades 1 wird durch einen
Ermittlungsschaltkreis 51 für die Lenk-Winkelgeschwindigkeit auf der Basis
von Ausgangssignalen vom Ermittlungsschaltkreis 50 für die Motorklemmenspannung
und vom Ermittlungsschaltkreis 25 für den Motorstrom geschätzt. Es
ist zu beachten, dass in 2 die Widerstände R1,
R2, R3 und R4 dazu dienen, die Klemmenspannung des Elektromotors 10 durch
den Ermittlungsschaltkreis 50 für die Motorklemmenspannung
zu ermitteln.A steering angular velocity of the steering wheel 1 is determined by a detection circuit 51 for the steering angular velocity based on output signals from the detection circuit 50 for the motor terminal voltage and the detection circuit 25 estimated for the motor current. It should be noted that in 2 the resistors R1, R2, R3 and R4 serve to clamp the voltage of the electric motor 10 through the detection circuit 50 for the motor terminal voltage.
Ein
Grund dafür,
dass die Lenk-Winkelgeschwindigkeit von den Ausgangssignalen des
Ermittlungsschaltkreises 50 für die Motorklemmenspannung
und dem Ermittlungsschaltkreis 25 für den Motorstrom geschätzt werden
können,
wird nachstehend beschrieben.One reason that the steering angular velocity of the output signals of the detection circuit 50 for the motor terminal voltage and the detection circuit 25 for the mo Torstrom can be estimated, is described below.
Eine
Motorspannungsgleichung wird, wie nachstehend beschrieben, so ausgedrückt: D.h., V = (L·dI/dt) + IR + E = (LS + R)·I + Ke·ω (1). A motor voltage equation is expressed as follows, as follows: V = (L * dI / dt) + IR + E = (LS + R) * I + Ke * ω (1).
In
Gleichung (1) bezeichnet V die Motorklemmenspannung [V], L eine
Motorinduktivität
[H], S = d/dt, I einen Motorstrom [A], R einen Widerstand [ω], E eine
gegenelektromotorische Kraft [V], Ke eine gegenelektromotorische
Kraft-Konstante [V/rad/s], und ω eine
Motorwinkelgeschwindigkeit [rad/s].In
Equation (1) V denotes the motor terminal voltage [V], L a
motor inductance
[H], S = d / dt, I a motor current [A], R a resistor [ω], E a
counterelectromotive force [V], Ke a counterelectromotive
Force constant [V / rad / s], and ω one
Motor angular velocity [rad / s].
Im
stationären
Zustand ist die Auswirkung einer Induktivität geringfügig und daher kann die Gleichung
(1) wie folgt vereinfacht werden: V = IR + Ke·ω (2). In the steady state, the effect of inductance is small, and therefore, equation (1) can be simplified as follows: V = IR + Ke · ω (2).
Aus
Gleichung (2) kann die Motorwinkelgeschwindigkeit ω wie folgt
ausgedrückt
werden: ω = (V – IR) /
Ke (3). From equation (2), the motor angular velocity ω can be expressed as follows: ω = (V - IR) / Ke (3).
Weil
der Widerstandswert von R [ω]
und von der gegenelektromotorischen Kraft-Konstante Ke [V/rad/f]
konstante Werte sind, die dem Motor 10 anhaften, kann die
Motorwinkelgeschwindigkeit ω durch
Messen der Motorklemmenspannung [V] und des Motorstroms I [A] bestimmt
werden. Danach kann die Lenk-Winkelgeschwindigkeit [rad/s] (Motor-Lenkwinkelgeschwindigkeit)
im stationären
Zustand als eine inverse Zahl eines Untersetzungs-Verhältnisses
eines Reduktionsgetriebes der Motorwinkelgeschwindigkeit abgeleitet
werden.Because the resistance of R [ω] and of the counter electromotive force constant Ke [V / rad / f] are constant values corresponding to the motor 10 The motor angular velocity ω can be determined by measuring the motor terminal voltage [V] and the motor current I [A]. Thereafter, the steering angular velocity [rad / s] (engine steering angle velocity) in the steady state may be derived as an inverse number of a reduction ratio of a reduction gear of the engine angular velocity.
Es
ist zu beachten, dass die Gleichung (3) und die Berechnung der Lenkwinkelgeschwindigkeit, die
oben beschrieben wurden, das vereinfachte Verfahren im stationären Zustand
ist, bei dem ein schwankender Zustand vernachlässigt wird, eine derzeitige
Steuerung eine Regelung mittels einer PI-Steuerung ist (PI = Proportional-Integration),
und der Motorantrieb eine Spannungs-Hochgeschwindigkeitsumschaltung
infolge der PWM (Pulsweitenmodulation) ist, wobei das Hochfrequenzrauschen
den tatsächlich
gemessenen Motorstromwert I und Motorklemmenspannungwert V überlagert.
Daher ist es praktisch schwierig, die Schätzung der Motorwinkelgeschwindigkeit
zu erhalten, nämlich
die Schätzung der
Lenkwinkelgeschwindigkeit. Daher wird praktisch eine LPF-(Tiefpass-)Verarbeitung
für ein
Gleichungsergebnis am Minimum (3) ausgeführt, ein Intervall-Durchschnittswert
für jeden
Motorstromwert und für
die Motorklemmenspannung verwendet, ein gleitender Mittelwert für das Gleichungsergebnis
(3), nämlich
eine LPF-Verarbeitung für
die Eingabewerte des Motorstromwertes und der Motorklemmenspannung
ausgeführt.It
It should be noted that the equation (3) and the calculation of the steering angular velocity, the
described above, the simplified method in the steady state
where a fluctuating condition is neglected is a current one
Control is a control by means of a PI control (PI = proportional integration),
and the motor drive a voltage high-speed switching
due to the PWM (Pulse Width Modulation), the high frequency noise
actually
measured motor current value I and motor terminal voltage value V superimposed.
Therefore, it is practically difficult to estimate the motor angular velocity
to receive, namely
the estimate of
Steering angle velocity. Therefore, practically, LPF (low-pass) processing becomes
for a
Equation result at minimum (3) executed, an interval average value
for each
Motor current value and for
uses the motor terminal voltage, a moving average for the result of the equation
(3), namely
an LPF processing for
the input values of the motor current value and the motor terminal voltage
executed.
Danach
umfasst der in 3 dargestellte Berechnungsschaltkreis 20 für das Motorbefehls-Drehmoment
folgendes: einen Berechnungsschaltkreis 30 für das Basis-Hilfsdrehmoment,
der ein Basis-Hilfsdrehmoment auf der Basis eines Lenkdrehmoments-Signals
(Torsionsstab-Drehmoment) vom Drehmomentsensor 9 und eines
Fahrzeuggeschwindigkeitssignals vom Berechnungsschaltkreis 21 für die Fahrzeuggeschwindigkeit
berechnet; und einen Berechnungsschaltkreis 31 für das Differenzialkorrektur-Drehmoment,
der ein Differenzialkorrektur-Drehmoment auf der Basis des Lenkdrehmomentsignals
und des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals vom Berechnungsschaltkreis 21 für die Fahrzeuggeschwindigkeit
berechnet. Zusätzlich
umfasst der Berechnungsschaltkreis 20 für das Motorbefehlsdrehmoment
einen Berechnungsschaltkreis 32 für das Dämpfungskorrektur-Drehmoment,
der ein Dämpfungsdrehmoment
auf der Basis von jedem Ausgangssignal des Lenkdrehmomentsignals
vom Drehmomentsensor 9, vom Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
vom Berechnungsschaltkreis 21 für die Fahrzeuggeschwindigkeit,
und vom Lenk-Winkelgeschwindigkeitssignal
vom Ermittlungsschaltkreis 51 für die Lenk-Winkelgeschwindigkeit
berechnet. Eine Addiereinrichtung 20A addiert das Basis-Hilfsdrehmoment,
das durch den Berechnungsschaltkreis 30 für das Basis-Hilfsdrehmoment berechnet
wird, zum Differenzialkorrektur-Drehmoment
hinzu, das durch den Berechnungsschaltkreis 31 für das Differenzialkorrektur-Drehmoment
berechnet wird. Ein Subtrahierer 20B subtrahiert das Dämpfungskorrektur-Drehmoment, das durch
den Berechnungsschaltkreis 32 für das Dämpfungskorrektur-Drehmoment berechnet
wird, vom addierten Ergebnis der Addiereinrichtung 20A,
um das Motorbefehlsdrehmomentsignal zum Berechnungsschaltkreis 23 für den angezeigten
Strom durch einen Verarbeitungsschaltkreis 33 für die Motorstrom-Begrenzung
auszugeben.After that, the in 3 illustrated calculation circuit 20 for the engine command torque, a calculation circuit 30 for the basic assist torque, the base assist torque based on a steering torque signal (torsion bar torque) from the torque sensor 9 and a vehicle speed signal from the calculation circuit 21 calculated for the vehicle speed; and a calculation circuit 31 for the differential correction torque, the differential correction torque based on the steering torque signal and the vehicle speed signal from the calculation circuit 21 calculated for the vehicle speed. In addition, the calculation circuit includes 20 for the engine command torque, a calculation circuit 32 for the damping correction torque, the damping torque based on each output of the steering torque signal from the torque sensor 9 , from the vehicle speed signal from the calculation circuit 21 for the vehicle speed, and the steering angular velocity signal from the detection circuit 51 calculated for the steering angular velocity. An adder 20A adds the base assist torque generated by the calculation circuit 30 for the base assist torque is added to the differential correction torque generated by the calculation circuit 31 is calculated for the differential correction torque. A subtractor 20B subtracts the damping correction torque generated by the calculation circuit 32 for the damping correction torque is calculated from the added result of the adder 20A to the motor command torque signal to the calculation circuit 23 for the indicated current through a processing circuit 33 for the motor current limitation.
Der
Berechnungsschaltkreis 32 für das Dämpfungskorrektur-Drehmoment,
wie in 4 dargestellt, gibt im Wesentlichen einen numerischen Wert,
der ein Absolutwert der Lenk-Winkelgeschwindigkeit ist, mittels
eines Berechnungsschaltkreises 34 für den Absolutwert an den Dämpfungsberechnungs-Schaltkreis 35 ab,
der das Dämpfungsdrehmoment
berechnet und abgibt. Zusätzlich
wird das vom Berechnungsschaltkreis 21 für die Fahrzeuggeschwindigkeit
ausgegebene Fahrzeuggeschwindigkeitssignal als ein Signalverstärkungssignal
mittels eines Kennfeldes im Schaltkreis 36 für die Fahrzeuggeschwindigkeitszunahme
ausgegeben.The calculation circuit 32 for the damping correction torque, as in 4 In essence, a numerical value that is an absolute value of the steering angular velocity is given by means of a calculation circuit 34 for the absolute value to the damping calculation circuit 35 which calculates and outputs the damping torque. In addition, this is done by the calculation circuit 21 vehicle speed signal output for the vehicle speed as a signal amplification signal by means of a map in the circuit 36 for the vehicle speed increase output.
Der
Berechnungsschaltkreis 32 für das Dämpfungskorrektur-Drehmoment
weist einen Codierungsschaltkreis 37 für ein Lenk-Drehmomentsignal,
der das Lenkdrehmomentsignal mit einem Hinweis (einer Richtung)
codiert, einen Codierungsschaltkreis 38 für die Lenk-Winkelgeschwindigkeit, der
die Lenk-Winkelgeschwindigkeit mit einem Hinweis (einer Richtung)
codiert, und einen Bestimmungsschaltkreis 39 für den Lenkzustand
auf, der den gegenwärtigen
Lenkrad-Zustand bestimmt, der davon abhängt, ob die Hinweise, die von
beiden Codierungsschaltkreisen 37 und 38 abgegeben
werden, miteinander (true = richtig) übereinstimmen oder miteinander
(false = falsch) nicht übereinstimmen.The calculation circuit 32 for the damping correction torque has a coding circuit 37 for a steering torque signal, the steering torque signal with a Hin white (one direction) encodes a coding circuit 38 for the steering angular velocity, which encodes the steering angular velocity with an indication (one direction), and a determination circuit 39 for the steering state, which determines the current steering wheel state, which depends on whether the indications from the two coding circuits 37 and 38 are delivered, agree with each other (true) or disagree with each other (false).
Es
ist zu beachten, dass die Hinweise die Richtungen bedeuten. Es ist
ebenfalls zu beachten, dass dieser Bestimmungsschaltkreis 39 für den Lenkzustand
bestimmt, dass sich der derzeitige Lenkradzustand in einem Rückkehrzustand
des Lenkrades 1 befindet, wenn die beiden von den Codierungsschaltkreisen 37 und 38 ausgesandten
Hinweise nicht miteinander übereinstimmen
und festlegt, dass der derzeitige Lenkradzustand von einem Rückkehrbereich
des Lenkrades 1 zu einem Lenkbereich des Lenkrades 1 übertragen
wird, wenn die beiden von den Codierungsschaltkreisen 37 und 38 ausgesandten
Hinweise miteinander übereinstimmen.
In einem Fall, bei dem der Bestimmungsschaltkreis 39 für den Lenkzustand
bestimmt, dass der Lenkradzustand vom Rückkehrzustand des Lenkrades
zum Lenkzustand des Lenkrades übertragen
wird, wird ein False-Signal
beim kontinuierlich abnehmenden Zeitgeber 40 (kontinuierlich
abnehmender Verarbeitungsschaltkreis) eingegeben. Der kontinuierlich
abnehmende Zeitgeber 40 führt ein kontinuierlich abnehmendes
Verfahren aus.It should be noted that the clues mean the directions. It should also be noted that this determination circuit 39 for the steering state determines that the current steering wheel state in a return state of the steering wheel 1 when the two of the coding circuits 37 and 38 emitted clues do not match and stipulates that the current steering wheel condition of a return area of the steering wheel 1 to a steering range of the steering wheel 1 is transmitted when the two of the coding circuits 37 and 38 sent notes match each other. In a case where the determination circuit 39 is determined for the steering state that the steering wheel state is transmitted from the return state of the steering wheel to the steering state of the steering wheel, a False signal at the continuously decreasing timer 40 (continuously decreasing processing circuit) input. The continuously decreasing timer 40 performs a continuously decreasing procedure.
Im
Detail wird das Basis-Hilfsdrehmoment, dass durch den Dämpfungsberechnungs-Schaltkreis 35 gemäß der Lenk-Winkelgeschwindigkeit
berechnet wird, direkt im Rückkehrzustand
des Lenkrades geschaffen. Jedoch im Fall, bei dem der Lenkradzustand
festgelegt wird, um vom Rückkehrzustand
des Lenkrades zum Lenkzustand des Lenkrades übertragen zu werden, verarbeitet
der kontinuierlich abnehmende Zeitgeber 40 das Dämpfungsdrehmoment, um
stufenweise (kontinuierlich) auf Null gestellt zu werden, und das
stufenweise auf Null gestellte Dämpfungsdrehmoment
wird zum Verarbeitungsschaltkreis 33 für die Motorstrombegrenzung
als Dämpfungskorrektur-Drehmoment
ausgegeben. Es ist zu beachten, dass eine Bezugsziffer 35A einen Verstärker, der
die Ausgangssignale des Codierungsschaltkreises 38, des Dämpfungsberechnungsschaltkreises 35 und
des Schaltkreises 36 für
die Fahrzeuggeschwindigkeitszunahme verstärkt, und eine Bezugsziffer 35B einen
weiteren Verstärker
bezeichnet, der ein Ausgangssignal vom Verstärker 35A mit einem
Ausgangssignal vom kontinuierlich abnehmenden Zeitgeber 40 verstärkt. Ein
Ausgangssignal vom Verstärker 35B wird
zum Subtrahierer 20B in 3 ausgegeben.In detail, the basic assist torque generated by the damping calculation circuit 35 is calculated according to the steering angular velocity, created directly in the return state of the steering wheel. However, in the case where the steering wheel state is set to be transmitted from the return state of the steering wheel to the steering state of the steering wheel, the continuously decreasing timer processes 40 the damping torque to be gradually (continuously) zeroed, and the stepwise zeroed damping torque becomes the processing circuit 33 output for the motor current limit as a damping correction torque. It should be noted that a reference number 35A an amplifier that outputs the output signals of the encoding circuit 38 , the damping calculation circuit 35 and the circuit 36 for the vehicle speed increase, and a reference numeral 35B another amplifier called an output signal from the amplifier 35A with an output signal from the continuously decreasing timer 40 strengthened. An output signal from the amplifier 35B becomes the subtractor 20B in 3 output.
Nachstehend
wird eine spezielle Steuerung, die den Berechnungsschaltkreis für das Dämpfungskorrektur-Drehmoment
betrifft, bezüglich
eines in 5 dargestellten Ablaufdiagrammes
beschrieben. In 5 bestimmt im Schritt S1 der
Berechnungsschaltkreis 32 für das Dämpfungskorrektur-Drehmoment, ob der
Hinweis (die Richtung) des Lenkdrehmoments mit dem Hinweis (Richtung)
der Lenk-Winkelgeschwindigkeit übereinstimmt.
Der Hinweis wird z.B. mit einem Plus-Hinweis definiert, wenn das Lenkrad 1 in
eine rechte Richtung dreht, und als Minus-Hinweis festgelegt, wenn
das Lenkrad 1 in eine linke Richtung dreht. In einem Fall,
bei dem der Berechnungsschaltkreis 32 für das Dämpfungskorrektur-Drehmoment bestimmt,
dass beide Hinweise miteinander (JA) übereinstimmen, der Berechnungsschaltkreis 32 für das Dämpfungskorrektur-Drehmoment
bestimmt, dass der gegenwärtige
Lenkradzustand vom Rückkehrzustand
(Bereich) des Lenkrades zum Lenkzustand (Bereich) des Lenkrades übertragen
wird, geht die Routine bzw. der Ablauf zum Schritt S2 über.Hereinafter, a specific control relating to the damping correction torque calculating circuit will be explained with respect to an in 5 described flowchart described. In 5 In step S1, the calculation circuit determines 32 for the damping correction torque, whether the indication (direction) of the steering torque coincides with the indication (direction) of the steering angular velocity. The note is defined, for example, with a plus indication when the steering wheel 1 turns in a right direction, and set as a minus note when the steering wheel 1 turns in a left direction. In a case where the calculation circuit 32 for the damping correction torque, it determines that both notices agree with each other (YES), the calculation circuit 32 for the damping correction torque, it is determined that the current steering wheel state is being transmitted from the return state (region) of the steering wheel to the steering state (region) of the steering wheel, the routine proceeds to step S2.
Im
Schritt S2 wird der kontinuierlich abnehmende Zeitgeber 40 hochgezählt und
die Routine geht zum Schritt S3 über.
Im Schritt S3 bestimmt der Berechnungsschaltkreis 32 für das Dämpfungskorrektur-Drehmoment,
ob der vom kontinuierlich abnehmenden Zeitgeber hochgezählte Wert
gleich oder größer einer
kontinuierlich abnehmenden Zeitkonstante ist. Wenn beim Schritt
S3 der NEIN-Fall eintritt (der kontinuierlich abnehmende Zeitgeber-Wert
ist kleiner (noch nicht erreicht) als die kontinuierlich abnehmende
Zeitkonstante), geht die Routine zum Schritt S4 über.In step S2, the continuously decreasing timer 40 counted up and the routine proceeds to step S3. In step S3, the calculation circuit determines 32 for the damping correction torque, whether the value counted up by the continuously decreasing timer is equal to or greater than a continuously decreasing time constant. If the NO case occurs in step S3 (the continuously decreasing timer value is smaller (not yet reached) than the continuously decreasing time constant), the routine goes to step S4.
Im
Schritt S4 berechnet der Berechnungsschaltkreis 32 für das Dämpfungskorrektur-Drehmoment
einen Dämpfungskorrektur-Drehmoment-Koeffizienten
aus einer Gleichung von (kontinuierlich abnehmender Zeitkonstante-kontinuierlich abnehmender
Zeitgeber-Wert)/kontinuierlich abnehmende Zeitkonstante (0 ≤ Dämpfungsdrehmoment-Koeffizient < 1) und verringert
den Dämpfungsdrehmomentwert z.B.
kontinuierlich von 1 bis 0, und die Routine kehrt zurück.In step S4, the calculation circuit calculates 32 for the damping correction torque, a damping correction torque coefficient from an equation of (continuously decreasing time constant continuously decreasing timer value) / continuously decreasing time constant (0 ≦ damping torque coefficient <1) and continuously decreasing the damping torque value from 1 to 0, for example and the routine returns.
Andererseits,
wenn im Schritt S1 der NEIN-Fall eintritt, nämlich, wenn der Berechnungsschaltkreis 32 für das Dämpfungskorrektur-Drehmoment
bestimmt, dass beide Hinweise vom Lenkdrehmoment und von der Lenk-Winkelgeschwindigkeit miteinander
nicht übereinstimmen
und dass der gegenwärtige
Lenkradzustand in den Rückkehrzustand des
Lenkrades übertragen
wird, geht die Routine beim Schritt S5 weiter. Im Schritt S5 stellt
der Berechnungsschaltkreis 32 für das Dämpfungskorrektur-Drehmoment
den kontinuierlich abnehmenden Zeitgeber-Wert auf 0, um einen Dämpfungsdrehmoment-Koeffizienten auf
den Wert EINS zu berechnen bzw. einzustellen und die Routine geht
beim Schritt S4 weiter. Weil der Dämpfungsdrehmoment-Koeffizient
auf 1 (Eins) festgesetzt wird, ist zu beachten, dass ein gewöhnliches
Dämpfungsdrehmoment
geschaffen wird.On the other hand, if the NO case occurs in step S1, namely, if the calculation circuit 32 for the damping correction torque determines that both indications of the steering torque and the steering angular velocity do not coincide with each other and that the current steering wheel state is transferred to the return state of the steering wheel, the routine proceeds to step S5. In step S5, the calculation circuit 32 for the damping correction torque, the continuously decreasing timer value is set to 0 to calculate a damping torque coefficient to the value ONE and the routine continues in step S4. Because the damping torque coefficient is set to 1 (one), it should be noted that ordinary damping torque is provided.
Wenn
zusätzlich
im Schritt S3 der Berechnungsschaltkreis 32 für das Dämpfungskorrektur-Drehmoment bestimmt,
dass der kontinuierlich abnehmende Zeitgeber-Wert gleich oder größer der kontinuierlich
abnehmenden Zeitkonstante (JA) ist, geht die Routine zum Schritt
S6 über.
Im Schritt S6 wird der kontinuierliche abnehmende Zeitgeber-Wert verarbeitet,
um gleich der kontinuierlich (progressiv) abnehmenden Zeitkonstante
zu sein und die Routine geht zum Schritt S4 über. Weil in diesem Fall der
kontinuierlich abnehmende Zeitgeber-Wert gleich der kontinuierlich
abnehmenden Konstante ist, ist zu beachten, dass der Dämpfungsdrehmoment-Koeffizient auf
0 (Null) eingestellt wird, so dass kein Dämpfungsdrehmoment geschaffen
wird.In addition, if in step S3 the calculation circuit 32 for the damping correction torque determines that the continuously decreasing timer value is equal to or greater than the continuously decreasing time constant (YES), the routine proceeds to step S6. In step S6, the continuous decreasing timer value is processed to be equal to the continuously (progressively) decreasing time constant, and the routine goes to step S4. In this case, since the continuously decreasing timer value is equal to the continuously decreasing constant, it is to be noted that the damping torque coefficient is set to 0 (zero) so that no damping torque is provided.
Im
kontinuierlich (progressiv) abnehmenden Verfahren des Dämpfungsdrehmoments
wird solch eine Steuerung, bei der das Dämpfungsdrehmoment auch für einen
für ein
Hilfsdrehmoment geschaffenen Bereich mit Ausnahme einer Totzone
auf Null verringert wird, ausgeführt.
D.h., wenn im Schritt S1 der Hinweis des Lenkdrehmoments mit dem
Hinweis der Lenk-Winkelgeschwindigkeit übereinstimmt
und, im Schritt S3, der kontinuierlich abnehmende Zeitgeber-Wert
auf Null gestellt wird, wird der Lenkradzustand vom Rückkehrzustand
des Lenkrades zum Lenkzustand des Lenkrades überführt. Danach wird in einem Fall,
bei dem der Lenkzustand des Lenkrades fortgesetzt wird, die kontinuierlich
abnehmende Zeit im Schritt S3 bestimmt. Im Fall, bei dem der kontinuierlich
abnehmende Zeitgeber-Wert größer als die
kontinuierlich abnehmende Zeitkonstante ist, geht die Routine zum
Schritt S6, bei dem das Dämpfungsdrehmoment
mit dem Wert Null verarbeitet wird. Daher kann der Berechnungsschaltkreis 32 für das Dämpfungskorrektur-Drehmoment
nur durch Vergleichen des Lenkdrehmoment-Hinweises und des Lenk-Winkelgeschwindigkeit-Hinweises im Schritt
S1 bestimmen, ob der Lenkzustand fortlaufend im Lenkzustand des
Lenkrades oder dem Rückkehrzustand des
Lenkrades ist oder kontinuierlich vom Rückkehrzustand des Lenkrades
zum Lenkzustand des Lenkrades überführt wird.In the continuously (progressively) decreasing method of the damping torque, such a control in which the damping torque is reduced to zero even for a range created for an assist torque except for a dead zone is carried out. That is, when in step S1, the indication of the steering torque coincides with the indication of the steering angular velocity and, in step S3, the continuously decreasing timer value is set to zero, the steering wheel state is transferred from the return state of the steering wheel to the steering state of the steering wheel. Thereafter, in a case where the steering state of the steering wheel is continued, the continuously decreasing time is determined in step S3. In the case where the continuously decreasing timer value is larger than the continuously decreasing time constant, the routine goes to step S6 where the damping torque is processed with the value zero. Therefore, the calculation circuit 32 for the damping correction torque only by comparing the steering torque indication and the steering angular speed indication in step S1 determine whether the steering state is continuously in the steering state of the steering wheel or the return state of the steering wheel or continuously transferred from the return state of the steering wheel to the steering state of the steering wheel ,
In
der Totzone wird das Dämpfungsdrehmoment
kaum erzeugt. Wenn jedoch das Dämpfungsdrehmoment
in einem anderen Bereich geschaffen wird, in dem das Hilfsdrehmoment
zu erzeugen ist, wird ein Lenk-Hilfswiderstand entwickelt und es ergibt
sich die Möglichkeit,
dass ein unangenehmes Gefühl
beim Lenken auftritt. Dadurch wird das Dämpfungsdrehmoment für den für das Hilfsdrehmoment geschaffene
Bereich abweichend von der Totzone auf Null gesteuert, so dass die
Entwicklung des Lenk-Hilfswiderstands
im Hilfsbereich verhindert werden kann. Jedoch kann das Dämpfungsdrehmoment
im für
das Hilfsdrehmoment geschaffenen Bereich für ein Gradmaß geschaffen
werden, so dass der Fahrzeugführer
kein unangenehmens Gefühl beim
Steuern bekommt.In
the dead zone becomes the damping torque
hardly produced. However, if the damping torque
is created in another area in which the auxiliary torque
is to be generated, a steering assist resistance is developed and it results
the opportunity
that an uncomfortable feeling
when steering occurs. Thereby, the damping torque is created for the auxiliary torque
Range deviated from the dead zone to zero, so that the
Development of the steering assist resistor
can be prevented in the auxiliary area. However, the damping torque
im for
created the auxiliary torque area created for a degree
so that the driver
no unpleasant feeling when
Gets taxes.
Der
Abweichungs-Bestimmungsschaltkreis 27 empfängt die
Ausgangssignale vom Berechnungsschaltkreis 21 für die Fahrzeuggeschwindigkeit,
vom Berechnungsschaltkreis 22 für die Motordrehzahl, vom Berechnungsschaltkreis 23 für den angezeigten
Strom und das Ausgangssignal vom Ermittlungsschaltkreis 25 für den Motorstrom.The deviation determination circuit 27 receives the output signals from the calculation circuit 21 for the vehicle speed, from the calculation circuit 22 for the engine speed, from the calculation circuit 23 for the indicated current and the output signal from the detection circuit 25 for the motor current.
Gemäß 2 bestimmt
ein Bestimmungsschaltkreis 52 für die Motorunterstützungs-
bzw. -Hilfsrichtung eine Hilfsrichtung des Elektromotors 10 auf
der Basis der Eingangssignale vom Ermittlungsschaltkreis 25 für den Motorstrom
und vom Ermittlungsschaltkreis 50 für die Motorklemmenspannung. Ein
Bestimmungsschaltkreis 53 für die Lenkrichtung bestimmt
die Lenkrichtung des Lenkrades 1 vom Ausgangssignal des
Drehmomentsensors 9. Ein Vergleichsschaltkreis 54 vergleicht
die Lenkrichtung vom Bestimmungsschaltkreis 53 für die Lenkrichtung
mit der Motorhilfsrichtung vom Bestimmungsschaltkreis 52 für die Motorhilfsrichtung.
Der Abweichungsbestimmungsschaltkreis 27 bestimmt, dass
eine Systemabweichung (Funktionsstörung) als Gegen-Hilfszustand
in einem Fall auftritt, bei dem der Vergleichsschaltkreis 54 bestimmt,
dass der nicht übereinstimmende
Zustand zwischen der Hilfsrichtung und der Lenkrichtung für einen
vorbestimmten Wert fortgesetzt wird.According to 2 determines a determination circuit 52 an auxiliary direction of the electric motor for the motor assisting or assisting direction 10 on the basis of the input signals from the detection circuit 25 for the motor current and the detection circuit 50 for the motor terminal voltage. A determination circuit 53 for the steering direction determines the steering direction of the steering wheel 1 from the output signal of the torque sensor 9 , A comparison circuit 54 compares the steering direction from the determination circuit 53 for the steering direction with the engine auxiliary direction from the determination circuit 52 for the engine auxiliary direction. The deviation determination circuit 27 determines that a system deviation (malfunction) occurs as a counter auxiliary state in a case where the comparison circuit 54 determines that the mismatching state between the auxiliary direction and the steering direction is continued for a predetermined value.
Der
Abweichungsbestimmungsschaltkreis 27 führt das Verfahren für die Abweichungsbestimmung
aus, nachdem die vorbestimmte Zeit, innerhalb der der kontinuierlich
abnehmende Ablauf abgeschlossen ist, abgelaufen ist.The deviation determination circuit 27 Executes the deviation determination method after the predetermined time, within which the continuously decreasing drain is completed, has elapsed.
Wenn
in dieser Ausführungsform,
wie oben beschrieben, der Bestimmungsschaltkreis 39 für den Lenkzustand
bestimmt, dass der Lenkradzustand kontinuierlich vom Rückkehrzustand
des Lenkrades zum Lenkzustand des Lenkrades überführt wird, wird das Dämpfungsdrehmoment,
dass im Rückkehrzustand
des Lenkrades geschaffen wurde, gesteuert, um für die vorbestimmte Zeit mittels
des kontinuierlich abnehmenden Zeitgebers 40 stufenweise
Null zu werden.In this embodiment, as described above, when the determination circuit 39 is determined for the steering state that the steering wheel state is continuously transferred from the return state of the steering wheel to the steering state of the steering wheel, the damping torque that was created in the return state of the steering wheel, controlled for the predetermined time by means of the continuously decreasing timer 40 gradually becoming zero.
Weil
zu einem Zeitpunkt, bei dem der Lenkradzustand zum Lenkzustand (Bereich)
des Lenkrades überführt wird,
das Dämpfungsdrehmoment
dadurch nicht plötzlich
auf Null gestellt wird, wird die Entwicklung der Vibration im Lenksystem
unterdrückt und
beständig.
Folglich ergibt sich ein günstiges Lenkgefühl.Because at a time when the steering wheel state is transferred to the steering state (area) of the steering wheel, the damping torque is not suddenly zeroed thereby, the development of the vibration in the steering system is suppressed and stable. Consequently, there is a favorable Steering feel.
Die
Abweichungserfassung in der Lenkhilfsrichtung wird durch den Abweichungsbestimmungsschaltkreis 27 so
bestimmt, ob der übereinstimmende
oder nicht übereinstimmende
Zustand zwischen der Hilfsrichtung des Elektromotors 10 und
der Lenkrichtung durch das Lenkrad 1 für eine Zeit, die gleich oder
länger
einer vorbestimmten Zeit ist, fortgesetzt wird.The deviation detection in the steering assist direction is determined by the deviation determination circuit 27 thus determines whether the coincident or mismatching state between the auxiliary direction of the electric motor 10 and the steering direction through the steering wheel 1 is continued for a time equal to or longer than a predetermined time.
Im
Fall, bei dem die Dämpfungssteuerung
im Lenkzustand (Bereich) des Lenkrades unter Verwendung eines von
der Zeit abweichenden Parameters ausgeführt wird, wird oftmals irrtümlicherweise
erkannt, dass die Dämpfungssteuerung
selbst die Abweichung (Gegenhilfszustand) in der Lenkhilfsrichtung
ist. Somit führt
der Abweichungsbestimmungsschaltkreis 27 in dieser Ausführungsform
die Abweichungserfassung in der Lenkhilfsrichtung aus, nachdem die
vorbestimmte Zeit, innerhalb der der kontinuierlich abnehmende Ablauf
abgeschlossen wird, abgelaufen ist. Folglich kann eine Irritation
zwischen der Dämpfungssteuerung
und der Abweichung von der Lenkhilfsrichtung verhindert werden.In the case where the damping control is executed in the steering state (range) of the steering wheel using a parameter deviating from the time, it is often erroneously recognized that the damping control itself is the deviation (back-up state) in the steering assist direction. Thus, the deviation determining circuit performs 27 In this embodiment, the deviation detection in the steering assist direction after the predetermined time, within which the continuously decreasing sequence is completed, has expired. Consequently, an irritation between the damping control and the deviation from the steering assist direction can be prevented.
Der
gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-075496,
eingereicht am 17.03.2004, wird hiermit durch Bezugnahme zum Offenbarungsgehalt
vorliegender Anmeldung gemacht. Der Schutzumfang der Erfindung umfasst
die hierzu beigefügten
Ansprüche.Of the
entire contents of Japanese Patent Application No. 2004-075496,
filed on 17.03.2004, is hereby incorporated by reference into the disclosure
made in the present application. The scope of the invention includes
the attached
Claims.
Zusammenfassend
kann folgendes festgehalten werden:
In einem elektrischen Hilfskraftlenkungs-System
wird ein Lenkzustand des Lenkrades 1 bestimmt, wenn eine
Richtung eines Lenkdrehmoments, das durch einen Ermittlungsschaltkreis
für das
Lenkdrehmoment ermittelt wird, mit der der Lenk-Winkelgeschwindigkeit, die durch einen
Ermittlungsschaltkreis 51 für die Lenk-Winkelgeschwindigkeit
ermittelt wird, übereinstimmt,
ein Rückkehrzustand
des Lenkrades bestimmt wird, wenn die Richtung des Lenkdrehmoments,
dass durch den Ermittlungsschaltkreis für das Lenkdrehmoment ermittelt
wird, nicht mit der der Lenk-Winkelgeschwindigkeit, die durch den
Ermittlungsschaltkreis 51 für die Lenk-Winkelgeschwindigkeit
ermittelt wird, übereinstimmt,
und ein kontinuierlich abnehmendes Verfahren ausgeführt wird,
um ein Dämpfungsdrehmoment
für eine
vorbestimmte Zeit in der Weise zu schaffen, dass das Dämpfungsdrehmoment,
das für
den Rückkehrzustand
des Lenkrades geschaffen wird, stufenweise in Richtung eines Drehmoment-Null-Zustandes
verringert wird, wenn festgelegt wird, dass der Lenkradzustand kontinuierlich
vom Rückkehrzustand
des Lenkrades zum Lenkzustand des Lenkrades überführt wird.In summary, the following can be stated:
In an electric power steering system, a steering state of the steering wheel 1 determines when a direction of a steering torque, which is determined by a steering torque detection circuit, with the steering angular speed, by a detection circuit 51 is determined for the steering angular velocity agrees, a return state of the steering wheel is determined when the direction of the steering torque, which is determined by the steering torque detection circuit, not with the steering angular velocity, by the determining circuit 51 is determined for the steering angular velocity, and a continuously decreasing method is performed to provide a damping torque for a predetermined time in such a manner that the damping torque, which is provided for the return state of the steering wheel, gradually in the direction of a torque Zero state is reduced when it is determined that the steering wheel state is continuously transferred from the return state of the steering wheel to the steering state of the steering wheel.
-
11
-
Lenkradsteering wheel
-
2a2a
-
Lenkwelle
der Eingangswellenseitesteering shaft
the input shaft side
-
2b2 B
-
Lenkwelle
der Ausgangswellenseitesteering shaft
the output shaft side
-
3,
53,
5
-
Gelenkkupplung
bzw. Kugelgelenkarticulated coupling
or ball joint
-
44
-
Zwischenwelleintermediate shaft
-
66
-
Zahnradwellegear shaft
-
77
-
ZahnstangenwelleRack shaft
-
8a,
b8a,
b
-
Verbindungsstangeconnecting rod
-
99
-
Drehmomentsensortorque sensor
-
1010
-
Elektromotorelectric motor
-
1111
-
Untersetzungsgetriebe-MechanismusReduction gear mechanism
-
1212
-
Steuer/RegeleinheitControl / regulation unit
-
1313
-
Batteriebattery
-
1414
-
Zündschalterignition switch
-
1515
-
FahrzeuggeschwindigkeitssensorVehicle speed sensor
-
1616
-
MotordrehzahlsensorEngine speed sensor
-
2020
-
Berechnungsschaltkreis
für das
Motorbefehls-DrehmomentComputing circuit
for the
Engine torque command
-
20A20A
-
Addiereinrichtungadder
-
20B20B
-
Subtrahierersubtractor
-
2121
-
Berechnungsschaltkreis
für die
FahrzeuggeschwindigkeitComputing circuit
for the
vehicle speed
-
2222
-
Berechnungsschaltkreis
für die
MotordrehzahlComputing circuit
for the
Engine speed
-
2323
-
Berechnungsschaltkreis
für den
angezeigten StromComputing circuit
for the
displayed current
-
2424
-
Bestimmungsschaltkreis
für den PWM-BetriebDetermining circuit
for the PWM operation
-
2525
-
Ermittlungsschaltkreis
für den
MotorstromDetecting circuit
for the
motor current
-
2626
-
Schaltkreis
für die
Antriebsvorrichtungcircuit
for the
driving device
-
2727
-
Abweichungs-BestimmungsschaltkreisDeviation determination circuit
-
2828
-
Widerstandresistance
-
2929
-
Brückenschaltungbridge circuit
-
29a,
b, c, d29a,
b, c, d
-
Feldeffekt-Transistor
FET Field effect transistor
FET
-
3030
-
Berechnungsschaltkreis
für das
Basis-HilfsdrehmomentComputing circuit
for the
Basic assist torque
-
3131
-
Berechnungsschaltkreis
für das
Differential-Korrektur-Computing circuit
for the
Differential correction
-
-
Drehmomenttorque
-
3232
-
Berechnungsschaltkreis
für das Dämpfungskorrektur-Computing circuit
for the damping correction
-
-
Drehmomenttorque
-
3333
-
Verarbeitungsschaltkreis
für die
Motorstrom-BegrenzungProcessing circuit
for the
Motor current limiting
-
3434
-
Schaltkreis
für den
Absolutwertcircuit
for the
absolute value
-
3535
-
Dämpfungsberechnung
(-Schaltkreis)Cushion calculations
(-Schaltkreis)
-
35A,
B35A,
B
-
Verstärkeramplifier
-
3636
-
Schaltkreis
für die
Fahrzeuggeschwindigkeitszunahmecircuit
for the
Vehicle speed increase
-
3737
-
Codierungsschaltkreis
für das Lenk-DrehmomentsignalCoding circuit
for the steering torque signal
-
3838
-
Codierungsschaltkreis
für die
Lenk-Coding circuit
for the
steering
-
-
Winkelgeschwindigkeitangular velocity
-
3939
-
Bestimmungsschaltkreis
für den LenkzustandDetermining circuit
for the steering state
-
4040
-
Kontinuierlich
abnehmender Zeitgebercontinuous
decreasing timer
-
5050
-
Ermittlungsschaltkreis
für die
MotorklemmenspannungDetecting circuit
for the
Motor terminal voltage
-
5151
-
Ermittlungsschaltkreis
für die
Lenk-Detecting circuit
for the
steering
-
-
Winkelgeschwindigkeitangular velocity
-
5252
-
Bestimmungsschaltkreis
für die
Motor(Unterstützungs)-Determining circuit
for the
Motor (Support) -
-
-
Hilfsrichtungauxiliary direction
-
5353
-
Bestimmungsschaltkreis
für die
LenkrichtungDetermining circuit
for the
steering direction
-
5454
-
VergleichsschaltkreisComparison circuit