Es
wird die Priorität
der japanischen Patentanmeldungen Nr. 2004-193011 und Nr. 2004-193013,
beide eingereicht am 30. Juni 2004, beansprucht, deren Inhalt hiermit
durch Bezugnahme als Teil der Offenbarung einbezogen wird.
Eine
elektrische Servolenkvorrichtung ist als eine Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug
bekannt. Bei einer elektrischen Servolenkvorrichtung sind eine mit einem
Lenkrad verbundene Lenkwelle und ein Wendemechanismus zum Wenden
(Abbiegen) von Lenkrädern
mechanisch verbunden und ein Elektromotor zum Unterstützen einer
Lenkkraft ist dem Wendemechanismus zugeordnet. Im Allgemeinen wird
ein Antriebsmomentbefehl (Treiberstrom) für den Elektromotor derart gesteuert/geregelt,
dass eine Unterstützungslenkkraft
erhöht
wird, wenn das auf die Lenkwelle ausgeübte Lenkbetätigungsmoment ansteigt.
Weiterhin
ist bei einer solchen elektrischen Servolenkvorrichtung ein Lenksystem
bekannt, bei dem zur Begrenzung einer irregulären Bewegung des Fahrzeugs
aufgrund von Störungen
eine Fahrzeugbewegung (beispielsweise eine Gierrate) durch eine
Messeinrichtung gemessen wird, ein Antriebsmomentkorrekturwert zum
Kompensieren der Fahrzeugbewegung berechnet wird, ein Antriebsmomentbefehl
durch Subtrahieren des Antriebsmomentkorrekturwerts von einem Antriebsmomentbasisbefehl, der
abhängig
von dem Lenkbetätigungsmoment
eingestellt wird, berechnet wird und der Elektromotor nach Maßgabe des
Antriebsmomentbefehls gesteuert/geregelt wird (siehe beispielsweise
das veröffentlichte
japanische Patent Nr. 3229074). Bei dem wie oben erläutert konstruierten
Lenksystem wird etwa auch während
eines normalen Wendezustands (Abbiegezustands), in dem eine Gierrate
auftritt, der Antriebsmomentkorrekturwert derart erzeugt, dass er die
Gierrate verringert, d.h. derart, dass er das Fahrzeug in Richtung
zu einem Geradeauszustand steuert/regelt. Demzufolge kann der Antriebsmomentkorrekturwert
als eine Reaktionskraft bezüglich
einer Unterstützungskraft
definiert werden.
Im
Stand der Technik wird im Allgemeinen dann, wenn die Reaktionskraft
abhängig
von einer Gierrateninformation gesteuert/geregelt wird, ein Steuer-/Regelvorgang
derart durchgeführt,
dass die Reaktionskraft (der Antriebsmomentkorrekturwert) erhöht wird,
wenn die Gierrate ansteigt. Anders ausgedrückt wird das Antriebsmoment
des Elektromotors derart gesteuert/geregelt, dass die Unterstützungslenkkraft
durch den Elektromotor verringert wird, wenn die Gierrate ansteigt.
Durch einen solchen Steuer-/Regelvorgang wird die Lenkrate stabilisiert, wenn
die Gierrate groß ist.
Wenn
jedoch die Reaktionskraft in der obengenannten Weise gesteuert/geregelt
wird, wird die Reaktionskraft derart gesteuert/geregelt, dass sie aufgrund
einer hohen Gierrate während
eines Antriebszustands groß ist,
in welchem ein Lenkbetätigungsmoment
groß ist,
d.h. während
eines Wendezustands (Abbiegezustands) mit hoher Querbeschleunigung.
Im Ergebnis ist eine große
manuelle Lenkbetätigungskraft
erforderlich (anders ausgedrückt
fühlt sich
die Lenkung schwergängig
an) und daher tritt ein Problem auf, dass ein Lenkgefühl verschlechtert
ist.
Weiterhin
besitzt die Bewegung eines Fahrzeugs eine Phasenverzögerung bezüglich einer Lenkbetätigung,
beispielsweise weist eine Gierrate eine Phasenverschiebung bezüglich einer
Eingabe an einem Lenkrad auf. Wenn die Frequenz einer Eingabe an
ein Lenkrad größer ist
als die Gierratenresonanzfrequenz, kehrt sich die Phase der Gierrate
bezüglich
der Lenkgeschwindigkeit um. Im Allgemeinen sollte eine größere Reaktionskraft
erzeugt werden, wenn die Gierrate ansteigt. In einem solchen Zustand kann
jedoch aufgrund dessen, dass die Reaktionskraft mit umgekehrter
Phase bezüglich
der Lenkbetätigung
erzeugt wird, das Lenkrad mit einer kleinen Lenkbetäti gungskraft
betätigt
werden (d.h., die Betätigung
des Lenkrads fühlt
sich leicht an) und es wird ein sogenanntes „entspanntes Lenkbetätigungsgefühl" erfahren. Im Ergebnis
wird ein Lenkgefühl
verschlechtert und die Aufgabe einer Reaktionskraftsteuerung/regelung
kann nicht erreicht werden.
Angesichts
dieser Umstände
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Reaktionskraftsteuer/regelvorrichtung
bereitzustellen, durch die eine Lenkbetätigungskraft während eines
Wendezustands (Abbiegezustands) mit hoher Querbeschleunigung nicht
unnötig
erhöht
wird und daher ein besseres Lenkgefühl erhalten werden kann.
Weiterhin
ist es eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Reaktionskraftsteuer/regelvorrichtung
bereitzustellen, durch die eine Verringerung der Lenkbetätigungskraft
aufgrund einer Phasenverschiebung einer Fahrzeugbewegung bezüglich einer
Lenkbetätigung
begrenzt ist und daher ein überlegenes
Lenkbetätigungsgefühl erhalten
werden kann.
Zur
Lösung
der obigen Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung eine Reaktionskraftsteuer/regelvorrichtung
zum Steuern/Regeln einer Reaktionskraft bereit, die auf eine durch
einen Fahrer eines Fahrzeugs betätigte
Betätigungseinheit
ausgeübt
werden soll, wobei die Reaktionskraftsteuer/regelvorrichtung umfasst:
eine Lenkbetätigungsmoment-Erfassungseinheit
zum Erfassen eines Lenkbetätigungsmoments,
das auf die Betätigungseinheit
ausgeübt
wird, eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungseinheit zum Erfassen
einer Bewegung des Fahrzeugs, sowie eine Reaktionskraftsteuer/regeleinheit,
die die Reaktionskraft derart einstellt, dass sie größer wird,
wenn ein durch die Fahrzeugbewegungs-Erfassungseinheit erfasster
Wert größer wird,
und die die die Reaktionskraft derart einstellt, dass sie kleiner
wird, wenn ein durch die Lenkbetätigungsmoment-Erfassungeinheit
erfasster Wert größer wird.
Gemäß der obigen
Konstruktion kann die auf die Betätigungseinheit auszuübende Reaktionskraft grundsätzlich größer gewählt werden,
wenn die Bewegung des Fahrzeugs größer ist. Weiterhin kann die auf
die Betätigungseinheit
ausgeübte
Reaktionskraft kleiner gewählt
werden, wenn das Lenkbetätigungsmoment
groß ist
(beispielsweise wenn eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs groß ist).
Bei
der obigen Reaktionskraftsteuer/regelvorrichtung kann die Reaktionskraftsteuer/regeleinheit
eine Lenkbetätigungsmoment-Totzone
aufweisen, in welcher die Reaktionskraft unabhängig von dem Lenkbetätigungsmoment
eingestellt wird. Die Lenkbetätigungsmoment-Totzone
kann breiter gewählt
werden, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist.
Gemäß der obigen
Konstruktion ist es möglich,
in einer Zone mit hoher Fahrzeuggeschwindigkeit die Reaktionskraft
klein zu wählen,
sogar in einer Zone mit relativ geringem Lenkbetätigungsmoment. Es ist darüber hinaus
möglich,
in einer Zone mit niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit die Reaktionskraft derart
einzustellen, dass sie bis zu einer relativ großen Lenkbetätigungsmomentzone groß ist.
Wie
oben erläutert
ist es gemäß der vorliegenden
Erfindung möglich,
einen Anstieg der Lenkbetätigungskraft
dann zu verhindern, wenn das Lenkbetätigungsmoment groß ist, z.
B. während
eines Wendezustands (Abbiegezustands) mit hoher Querbeschleunigung,
und daher kann ein Lenkbetätigungsgefühl verbessert
werden.
Weiterhin
kann gemäß der vorliegenden
Erfindung das Lenkbetätigungsgefühl ferner
deswegen verbessert werden, weil es möglich ist, die Reaktionskraft
nach Maßgabe
der Fahrzeuggeschwindigkeit zu wählen.
Ferner
sieht zur Lösung
der obigen Aufgabe die vorliegende Erfindung eine Reaktionskraftsteuer/regelvorrichtung
zum Steuern/Regeln einer Reaktionskraft vor, die auf eine durch
einen Fahrer eines Fahrzeugs betätigte
Betätigungseinheit
ausgeübt werden
soll, wobei die Reaktionskraftsteuer/regelvorrichtung umfasst: eine Betätigungsgeschwindigkeits-Erfassungseinheit
zum Erfassen einer Betätigungsgeschwindigkeit
der Betätigungseinheit,
eine Fahrzeugbewegungs-Erfassungseinheit zum Erfassen einer Bewegung
des Fahrzeugs sowie eine Reaktionskraftsteuer/regeleinheit, die
die Reaktionskraft derart wählt,
dass sie größer wird,
wenn ein durch die Fahrzeugbewegungs-Erfassungseinheit erfasster
Wert größer wird,
und die die Reaktionskraft derart wählt, dass sie kleiner wird,
wenn ein durch die Betätigungsgeschwindikeits-Erfassungseinheit
erfasster Wert größer wird.
Gemäß der obenen
beschriebenen Konstruktion kann die auf die Betätigungseinheit auszuübende Reaktionskraft
grundsätzlich
größer gewählt werden,
wenn die Bewegung des Fahrzeugs größer ist. Weiterhin kann die
auf die Betätigungseinheit auszuübende Reaktionskraft
klein gewählt
werden, wenn die Lenkbetätigungsgeschwindigkeit
hoch ist, d.h., wenn die Phase der Fahrzeugbewegung bezüglich der
auf die Lenkeinheit ausgeübten
Betätigung dazu
tendiert, umgekehrt zu sein.
In
der obigen Reaktionskraftsteuer/regelvorrichtung kann die Reaktionskraftsteuer/regeleinheit eine
Betätigungsgeschwindigkeits-Totzone
enthalten, in der die Reaktionskraft unabhängig von der Betätigungsgeschwindigkeit
gewählt
wird. Die Betätigungsgeschwindigkeits-Totzone
kann breiter gewählt werden,
wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger ist.
Gemäß der obigen
Konstruktion ist es möglich,
dass in einer Zone mit hoher Fahrzeuggeschwindigkeit die Reaktionskraft
sogar in einer Zone relativ geringer Lenkbetätigung klein gewählt wird.
Darüber hinaus
ist es in einer Zone geringer Fahrzeuggeschwindigkeit möglich, die
Reaktionskraft derart zu wählen,
dass sie bis zu einer Zone relativ hoher Lenkbetätigungsgeschwindigkeit nicht
verringert ist.
Wie
oben erläutert
wurde, kann gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgrund dessen, dass die auf die Betätigungseinheit auszuübende Reaktionskraft
grundsätzlich
größer gewählt werden
kann, wenn die Bewegung des Fahr zeugs größer ist, die Lenkbetätigung stabilisiert
sein. Weil weiterhin die auf die Betätigungseinheit auszuübende Reaktionskraft
klein gewählt
werden kann, wenn die Lenkbetätigungsgeschwindigkeit
groß ist,
d.h. wenn die Phase der Fahrzeugbewegung bezüglich der auf die Lenkeinheit
ausgeübten
Betätigung
dazu tendiert, umgekehrt zu sein, kann eine Verringerung der Lenkbetätigungskraft
(d.h. ein lockeres Lenkbetätigungsgefühl) aufgrund
einer Phasenverzögerung
der Fahrzeugbewegung bezüglich
der Lenkbetätigung
begrenzt werden. Daher kann ein besseres Lenkbetätigungsgefühl erhalten werden.
Weiterhin
kann gemäß der vorliegenden
Erfindung das Lenkbetätigungsgefühl noch
weiter verbessert werden, weil es möglich ist, die Reaktionskraft
nach Maßgabe
der Fahrzeuggeschwindigkeit einzustellen.
Die
Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen, die ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel
darstellen, näher
erläutert.
Es zeigt:
1 ein Schemabild einer elektrischen Servolenkvorrichtung,
die eine Reaktionskraftsteuer/regelvorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthält.
2 ein Blockdiagramm, das
eine Stromsteuer/regelkonfiguration für einen Elektromotor der elektrischen
Servolenkvorrichtung zeigt.
3A ein Diagramm, das eine
Verhältnischarakteristik
in einer Zone hoher Fahrzeuggeschwindigkeit zeigt, und
3B ein Schaubild, das eine
Verhältnischarakteristik
in einer Zone geringer Fahrzeuggeschwindigkeit zeigt.
4 ein Schemabild einer elektrischen Servolenkvorrichtung,
die eine Reaktionskraftsteuer/regelvorrichtung gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthält.
5 ein Blockdiagramm, das
eine Stromsteuer/regelkonfiguration für einen Elektromotor der elektrischen
Servolenkvorrichtung zeigt.
6A ein Schaubild, das eine
Verhältnischarakteristik
in einer Zone hoher Fahrzeuggeschwindigkeit zeigt, und
6B ein Schaubild, das eine
Verhältnischarakteristik
in einer Zone geringer Fahrzeuggeschwindigkeit zeigt.
Eine
erste Ausführungsform
einer Reaktionskraftsteuer/regelvorrichtung der vorliegenden Erfindung
wird unten unter Bezugnahme auf 1 bis 3B erläutert. In der folgenden ersten
Ausführungsform
wird ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, der in einer elektrischen
Servolenkvorrichtung angewendet wird, erläutert.
Zunächst wird
die Konstruktion der elektrischen Servolenkvorrichtung unter unter
Bezugnahme auf 1 erläutert. Die
elektrische Servolenkvorrichtung umfasst einen manuellen Lenkkrafterzeugungsmechanismus 1.
Der manuelle Lenkkrafterzeugungsmechanismus 1 umfasst ein
Lenkrad 3 (Betätigungseinheit),
eine Lenkwelle 4, die integral mit dem Lenkrad 3 verbunden
ist und die mit einem Ritzel 6 eines Zahnstangenmechanismus über eine
Verbindungswelle mit einem Kreuzgelenk verbunden ist. Das Ritzel 6 steht
mit einer Zahnstange 7a einer Zahnstangenwelle 7 in
Eingriff, die sich wiederum in einer Querrichtung des Fahrzeugs
hin- und herbewegen kann. Vorderräder 9 als Lenkräder sind
jeweils mit den Enden der Zahnstangenwelle 7 über Spurstangen 8 verbunden.
Durch diese Konstruktion ist dann, wenn das Lenkrad 3 betätigt wird,
eine gewöhnliche
Lenkbetätigung
vom Zahnstangentyp möglich,
wodurch die Vorderräder
gelenkt werden und das Fahrzeug gewendet (gedreht) werden kann. Die
Zahnstangenwelle 7 und die Spurstangen 8 bilden
einen Lenkmechanismus.
Weiterhin
ist an der Achse der Zahnstangenwelle 7 ein Elektromotor 10 zum Ausüben einer
Unterstützungslenkkraft
derart vorgesehen, dass die durch den manuellen Lenkkrafterzeugungsmechanismus 1 erzeugte
Lenkkraft unterstützt
wird. Die durch den Elektromotor 10 bereitgestellte Unterstützungslenkkraft
wird über
einen Kugelumlaufspindelmechanismus 12, der in einer im
Wesentlichen parallelen Weise zur Zahnstangenwelle 7 vorgesehen
ist, in einen Schub umgewandelt und wird auf die Zahnstangenwelle 7 ausgeübt. Um dies
zu erreichen, ist ein Antriebsschraubenzahnrad 11 integral
mit dem Rotor des Elektromotors 10 ausgebildet, ein Abtriebsschraubenzahnrad 13,
welches mit dem Antriebsschraubenzahnrad 11 in Eingriff
steht, ist an einem Ende der Spindel 12a des Kugelumlaufspindelmechanismus 12 vorgesehen
und eine Mutter 14 des Kugelumlaufspindelmechanismus 12 ist
an der Zahnstangenwelle 7 befestigt.
Ein
Lenkgeschwindigkeitssensor 15 zum Messen einer Lenkgeschwindigkeit
(Winkelgeschwindigkeit) der Lenkwelle 4 ist an der Lenkwelle 4 vorgesehen.
Ein Lenkbetätigungsmomentsensor 16 (eine
Lenkbetätigungsmoment-Erfassungseinheit) zum
Messen eines auf das Ritzel 6 ausgeübten Lenkbetätigungsmoments
ist in einer Lenkgetriebebox (nicht gezeigt) vorgesehen, die den
Zahnstangenmechanismus (6 und 7a) aufnimmt. Der
Lenkgeschwindigkeitssensor 15 sendet elektrische Signale
entsprechend der gemessenen Lenkgeschwindigkeit an eine Lenksteuer/regeleinheit 20.
Der Lenkbetätigungsmomentsensor 16 sendet
elektrische Signale entsprechend dem gemessenen Lenkbetätigungsmoment
an die Steuer-/Regeleinheit 20.
Zusätzlich sind
ein Gierratensensor 18 (eine Gierraten-Erfassungseinheit,
eine Fahrzeugbewegungs-Erfassungseinheit) zum Messen der Gierrate (Fahrzeugbewegung)
des Fahrzeugs und ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 19 zum
Ausgeben elektrischer Signale entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit
an geeigneten Stellen des Fahrzeugkörpers angebracht. Der Gierratensensor 18 sendet elektrische
Signale entsprechend der gemessenen Gierrate zur Lenksteuer/regeleinheit 20.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 19 sendet elektrische Signale
entsprechend der gemessenen Fahrzeuggeschwindigkeit zur Lenksteuer/regeleinheit 20.
Die
Lenksteuer/regeleinheit 20 bestimmt einen elektrischen
Sollstrom, der dem Elektromotor 10 zugeführt werden
soll, auf Grundlage von Steuer-/Regelsignalen, die durch Verarbeitung
von Eingangssignalen von den Sensoren 15, 16, 18 und 19 erhalten
werden, und steuert das Ausgangsmoment des Elektromotors 10 durch
Zuführen
des elektrischen Sollstroms an den Elektromotor 10 über eine Treiberschaltung 21,
um die Unterstützungslenkkraft während eines
Lenkvorgangs zu steuern/regeln.
Als
nächstes
wird ein auf den Elektromotor 10 in dieser Ausführungsform
angewendeter elektrischer Stromsteuer/regelvorgang unter Bezugnahme auf
das in 2 gezeigte Steuer-/Regelblockschaubild
erläutert.
Die
Lenksteuer/regeleinheit 20 enthält einen Basisstrombestimmungsabschnitt 31,
einen Trägheitskorrekturabschnitt 32 und
einen Reaktionskraftkorrekturabschnitt 33 (eine Reaktionskraft/steuerregeleinheit).
Der
Basisstrombestimmungsabschnitt 31 bestimmt einen Basisstrom,
der von dem Lenkbetätigungsmoment
und der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt, auf Grundlage von Ausgangssignalen
des Lenkbetätigungsmomentsensors 16 und
des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 19 und durch Bezugnahme
auf eine Basisstromtabelle (nicht gezeigt). In der Basisstromtabelle
ist der Basisstrom derart gewählt,
dass er ansteigt, wenn das Lenkbetätigungsmoment ansteigt, und
ist so gewählt,
dass er sich verringert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt.
Der
Trägheitskorrekturabschnitt 32 führt eine Trägheitsmassenkompensation
für den
durch den Basisstrombestimmungsabschnitt 31 bestimmten Basisstrom
durch.
Der
Reaktionskraftkorrekturabschnitt 33 berechnet den elektrischen
Sollstrom für
den Elektromotor 10 durch Subtrahieren des Korrekturstroms, der
von der Reaktionskraft abhängt,
von dem nach der Trägheitsmassenkom pensation
erhaltenen elektrischen Strom und führt den elektrischen Sollstrom der
Treiberschaltung 21 zu. Die Treiberschaltung 21 steuert/regelt
die Zufuhr von dem Elektromotor 10 zuzuführendem
Strom derart, dass der elektrische Sollstrom dem Elektromotor 10 zugeführt wird,
und steuert/regelt daher das Ausgangsmoment des Elektromotors 10.
Gemäß der elektrischen
Lenksteuer/regelvorrichtung in dieser Ausführungsform entspricht der im
Reaktionskraftkorrekturabschnitt 33 gewählte Korrekturstrom der Reaktionskraft
für die
Lenkunterstützungskraft.
Der im Basisstrombestimmungsabschnitt 31 gewählte Basisstrom
entspricht der Lenkunterstützungskraft,
bevor die Reaktionskraft kompensiert wird.
Der
Reaktionskraftkorrekturabschnitt 33 umfasst einen Dämpfungskorrekturabschnitt 34 und
einen Gierraten-Reaktionskraftkorrekturabschnitt 35.
Der
Dämpfungskorrekturabschnitt 34 berechnet
einen ersten Reaktionskraftkorrekturstrom auf Grundlage der Lenkgeschwindigkeit,
und subtrahiert den ersten Reaktionskraftkorrekturstrom vom nach
der Trägheitsmassenkompensation
erhaltenen elektrischen Strom.
Der
Gierraten-Reaktionskraftkorrekturabschnitt 35 berechnet
einen zweiten Reaktionskraftkorrekturstrom Im2 auf Grundlage der
Gierrate, und berechnet den elektrischen Sollstrom durch Subtrahieren
des zweiten Reaktionskraftkorrekturstroms Im2 von dem elektrischen
Strom, der vom Dämpfungskorrekturabschnitt 34 ausgegeben
wird.
Die
Funktionsweise zum Berechnen des zweiten Reaktionskraftkorrekturstroms
Im2 im Gierraten-Reaktionskraftkorrekturabschnitt 35 wird
im Folgenden im Detail beschrieben.
Ein
Gierraten-Korrekturstromberechnungsabschnitt 36 berechnet
einen Referenz-Gierratenkorrekturstrom Imb auf Grundlage des Ausgabsignals vom
Gierratensensor 18 durch Bezugnahme auf eine Gierraten-Korrek turstromtabelle
(nicht gezeigt). In der Gierraten-Korrekturstromtabelle ist der
Referenz-Gierratenkorrekturstrom Imb derart festgelegt, dass er
ansteigt (anders ausgedrückt,
dass er die Reaktionskraft erhöht),
wenn die Gierrate ansteigt.
Andererseits
wird ein Versatzmoment, das von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt, auf Grundlage
des Ausgangssignals vom Fahrzeuggeschwindigssensor 19 durch
Bezugnahme auf eine Versatztabelle 37 berechnet. In der
Versatztabelle 37 wird das Versatzmoment derart eingestellt,
dass es in der Zone geringer Geschwindigkeit des Fahrzeugs bei einem
ausreichend hohen Pegel konstant ist, und in einer Zone, in der
die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als
ein vorbestimmter Wert ist, ist das Versatzmoment derart festgelegt,
dass es sich allmählich verringert,
wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt, und schließlich „0" wird.
Ein
Lenkbetätigungsmoment
zum Berechnen eines Verhältnisses
(hierin im Folgenden als Versatzlenkbetätigungsmoment bezeichnet) wird
berechnet durch Subtrahieren des Versatzmoments vom Lenkbetätigungsmoment,
das durch den Lenkbetätigungsmomentsensor 16 gemessen
wird. Das Verhältnis
R, das vom Versatzlenkbetätigungsmoment
abhängt,
wird unter Bezugnahme auf eine Lenkbetätigungsmomentverhältnistabelle 38 berechnet.
Wenn ein Wert (d.h. das Versatzlenkbetätigungsmoment), das durch Subtrahieren
des Versatzmoments von dem Lenkbetätigungsmoment erhalten wird,
negativ wird, wird das Versatzlenkbetätigungsmoment auf „0" gesetzt.
In
der Lenkbetätigungsmomentverhältnistabelle 38 ist
das Verhältnis
R in einer Zone, in der das Versatzlenkbetätigungsmoment kleiner als T1
ist, konstant auf 1,0 gesetzt. In einer Zone, in der das Versatzlenkbetätigungsmoment
größer oder
gleich T1 und kleiner oder gleich T2 ist, ist das Verhältnis R derart
festgelegt, dass es sich allmählich
verringert, wenn das Versatzlenkbetätigungsmoment ansteigt. In
einer Zone, in der das Versatzlenkbetätigungsmoment größer oder
gleich T2 ist, ist das Verhältnis
R konstant auf einen unteren Grenzwert RL (1,0>RL>0) festgelegt.
Ein
Produkt, das durch Multiplizieren des Referenz-Gierratenkorrekturstroms
Imb, der durch den Gierraten-Korrekturstromberechnungsabschnitt 36 berechnet
wird, und des Verhältnisses
R, das aus der Lenkbetätigungsmomentverhältnistabelle 38 erhalten
wird, wird als zweiter Reaktionskraftkorrekturstrom Im2 verwendet
(d.h. Im2 = Imb × R).
Weil
der zweite Reaktionskraftkorrekturstrom Im2 durch den Gierraten-Reaktionskraftkorrekturabschnitt 35 bestimmt
wird, wird die auf Grundlage der Gierrate bestimmte Reaktionskraft
grundsätzlich derart
gesteuert/geregelt, dass sie ansteigt, wenn die Gierrate ansteigt.
Da jedoch die Reaktionskraft mit dem Verhältnis R multipliziert wird,
das abhängig
vom Lenkbetätigungsmoment
(präzise
ausgedrückt,
abhängig
vom Versatzlenkbetätigungsmoment)
variiert, wird unter der Annahme, dass die Gierrate dieselbe ist,
die Reaktionskraft derart gewählt,
dass sie kleiner ist, wenn das Lenkbetätigungsmoment groß ist als wenn
das Lenkbetätigungsmoment
klein ist. Das Lenkbetätigungsmoment
ist im Wesentlichen proportional zur Querbeschleunigung des Fahrzeugs,
d.h. die Querbeschleunigung steigt an, wenn das Lenkbetätigungsmoment
ansteigt, und die Querbeschleunigung verringert sich, wenn die Lenkbetätigungsbeschleunigung
sich verringert. Demzufolge bedeutet der Steuer-/Regelvorgang, dass
die Reaktionskraft kleiner gewählt
wird, wenn das Lenkbetätigungsmoment
groß ist,
als wenn das Lenkbetätigungsmoment klein
ist, dass, anders ausgedrückt,
die Reaktionskraft kleiner gewählt
wird, wenn die Querbeschleunigung groß ist als wenn die Querbeschleunigung
klein ist. Weil insbesondere die Reaktionskraft (d.h. der zweite
Reaktionskraftkorrekturstrom Im2 ), der auf Grundlage der Gierrate
bestimmt wird, dann wenn die Querbeschleunigung groß ist, kleiner
gewählt wird
als während
eines Normalzustands (in dem die Querbeschleunigung gering ist),
werden der elektrische Sollstrom für den Elektromotor 10 und
die Unterstützungslenkungskraft
ebenfalls größer gewählt, wenn
die Querbeschleunigung groß ist.
Im Ergebnis kann ein unnötiger
Anstieg der Lenkbetätigungskraft beispielsweise
während
eines Wendezustands (Abbiegezustands) mit hoher Querbeschleunigung,
verhindert werden. Eine moderate Lenkbetätigungskraft kann aus einem
normalen Lenkbetätigungszustand in
einen Wendezustand mit einer hohen Querbeschleunigung sichergestellt
werden und daher kann ein besseres Lenkbetätigungsgefühl erhalten werden.
Weil
die Beziehung zwischen dem Lenkbetätigungsmoment und der Querbeschleunigung
berücksichtigt
wird und das Lenkbetätigungsmoment zur
Steuerung/Regelung anstelle der Querbeschleunigung verwendet wird,
ist ein Querbeschleunigungssensor nicht erforderlich, und daher
kann die Konstruktion der Vorrichtung vereinfacht werden.
Der
Grund, warum das Verhältnis
R auf Grundlage des Versatzlenkbetätigungsmoments berechnet wird,
das durch Subtrahieren des Versatzmoments vom durch den Lenkbetätigungsmomentsensor 16 gemessenen
Lenkbetätigungsmoment
erhalten wird, ist wie folgt:
In der Lenkbetätigungsmomentverhältnistabelle 38 beeinträchtigt aufgrund
dessen, dass das Verhältnis R
in einer Zone, in der das Versatzlenkbetätigungsmoment kleiner oder
gleich T1 ist, auf 1, eingestellt ist, das Lenkbetätigungsmoment
in dieser Zone nicht eine Einstellung der Reaktionskraft auf Grundlage der
Gierrate. Die Zone, in der das Versatzlenkbetätigungsmoment kleiner oder
gleich 1 ist, kann als eine Totzone bezeichnet werden.
Wenn
andererseits das Versatzmoment eine Variable ist, die abhängig von
der Fahrzeuggeschwindigkeit gewählt
wird, variiert das Versatzlenkbetätigungsmoment abhängig von
der Fahrzeuggeschwindigkeit sogar dann, wenn das Lenkbetätigungsmoment
konstant ist. 3A und 3B sind Verhältnischarakteristikdiagramme,
in denen die horizontale Achse ein Lenkbetätigungsmoment bezeichnet. Insbesondere
zeigt 3A die Verhältnischarakteristik
in einer Zone mit hoher Fahrzeuggeschwindigkeit und 3B zeigt die Verhältnischarakteristik in einer
Zone niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit. Durch Einstellen des Versatzlenkbetätigungsmoments,
wie in 3A und 3B gezeigt, kann die Totzone
abhängig
von der Fahrzeuggeschwindig keit variabel gestaltet werden. Insbesondere
kann die Totzone in der Zone geringer Fahrzeuggeschwindigkeit (siehe 3B) breiter gemacht werden
als die Totzone in der Zone hoher Fahrzeuggeschwindigkeit (siehe 3A).
Im
Ergebnis kann in der Zone hoher Fahrzeuggeschwindigkeit eine Verringerung
der Reaktionskraft, die von der Gierrate abhängt, von einem relativ geringen
Lenkbetätigungsmoment
ausgehend ausgeführt
werden. In der Zone niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit kann eine
Verringerung der Reaktionskraft, die von der Gierrate abhängt, auf
ein relativ großes
Lenkbetätigungsmoment
begrenzt werden. Durch einen solchen Steuer-/Regelvorgang kann beispielsweise
dann, wenn das Fahrzeug beim Schnittpunkt einer geringen Fahrzeuggeschwindigkeit
wendet (abbiegt), die Unterstützungslenkkraft
durch den Elektromotor 10 klein gemacht werden, und das Lenkrad
kann leicht zurückführbar gemacht
werden.
Nachfolgend
wird eine zweite Ausführungsform
einer Reaktionskraftsteuer/regelvorrichtung der vorliegenden Erfindung
unter Bezugnahme auf 4 bis 6B erläutert. In der folgenden zweiten
Ausführungsform
wird ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, der in einer elektrischen
Servolenkvorrichtung wie bei der ersten Ausführungsform angewendet wird,
erläutert.
Darüber
hinaus werden dieselben Bezugszeichen denselben Elementen wie in
der ersten Ausführungsform
zugeordnet, und deren Erläuterung wird
weggelassen.
Bei
der zweiten Ausführungsform
ist eine Lenksteuer/regeleinheit 120 anstelle der Lenksteuer/regeleinheit 20 vorgesehen.
Ein
Lenkgeschwindigkeitssensor 15 (eine Betätigungsgeschwindigkeitserfassungseinheit)
zum Messen einer Lenkgeschwindigkeit (Winkelgeschwindigkeit) der
Lenkwelle 4 ist an der Lenkwelle 4 vorgesehen,
und ein Lenkbetätigungsmomentsensor 16 (eine
Lenkbetätigungsmoment-Erfassungseinheit)
zum Messen eines Lenkbetätigungsmoments, das
auf das Ritzel 6 ausgeübt
wird, ist in einer Lenkgetriebebox (nicht gezeigt) vorgesehen, die
den Zahnstangenmechanismus (6 und 7a) aufnimmt.
Der Lenkgeschwindigkeitssensor 15 sendet elektrische Signal
entsprechend der gemessenen Lenkgeschwindigkeit an eine Steuer-/Regeleinheit 120.
Der Lenkbetätigungsmomentsensor 16 sendet
elektrische Signale entsprechend dem gemessenen Lenkbetätigungsmoment
an die Lenksteuer/regeleinheit 120.
Weiterhin
sind ein Gierratensensor 18 (eine Gierraten-Erfassungseinheit,
eine Fahrzeugbewegungs-Erfassungseinheit) zum Messen einer Gierrate
(Fahrzeugbewegung) des Fahrzeugs und ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 19 zum
Ausgeben elektrischer Signale entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit
jeweils an geeigneten Stellen des Fahrzeugörpers angebracht. Der Gierratensensor 18 sendet
elektrische Signale entsprechend der gemessenen Gierrate an die
Lenksteuer/regeleinheit 120 und der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 19 sendet elektrische
Signale entsprechend der gemessenen Fahrzeuggeschwindigkeit an die
Lenksteuer/regeleinheit 120.
Die
Lenksteuer/regeleinheit 120 bestimmt einen elektrischen
Sollstrom, der dem Elektromotor 10 zugeführt werden
soll, auf Grundlage von Steuer/-Regelsignalen,
die durch Verarbeitung von Eingangssignalen von den Sensoren 15, 16, 18 und 19 erhalten
werden, und steuert/regelt das Ausgangsmoment des Elektromotors 10 durch
Zuführen
des elektrischen Sollstroms an den Elektromotor 10 über eine
Treiberschaltung 21 derart, dass die Unterstützungslenkkraft
während
eines Lenkvorgangs gesteuert/geregelt wird.
Nachfolgend
wird ein elektrischer Stromsteuer/regelvorgang, der auf den Elektromotor 10 in
der zweiten Ausführungsform
ausgeübt
wird, unter Bezugnahme auf das in 5 gezeigte
Steuerblockdiagramm erläutert.
Die
Lenksteuer/regeleinheit 120 enthält einen Basisstrombestimmungsabschnitt 31,
einen Trägheitskorrekturabschnitt 32 und
einen Reaktionskraftberechnungsabschnitt 33 (eine Reaktionskraft-Steuer/regeleinheit).
Der
Basisstrombestimmungsabschnitt 31 bestimmt einen Basisstrom,
der vom Lenkbetätigungsmoment
und der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt, auf Grundlage von Ausgangssignalen
vom Lenkbetätigungsmomentsensor 16 und
vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 19, und durch Bezugnahme
auf eine Basisstromtabelle (nicht gezeigt). In der Basisstromtabelle
ist der Basisstrom derart festgelegt, dass er ansteigt, wenn das
Lenkbetätigungsmoment
ansteigt, und dass er sich verringert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
ansteigt.
Der
Trägheitskorrekturabschnitt 32 führt eine Trägheitsmassenkompensation
für den
durch den Basisstrombestimmungsabschnitt 31 bestimmten Basisstrom
durch.
Der
Reaktionskraftkorrekturabschnitt 33 berechnet den elektrischen
Sollstrom für
den Elektromotor 10 durch Subtrahieren eines Korrekturstroms, der
von der Reaktionskraft vom nach der Trägheitsmassenkompensation erhaltenen
elektrischen Strom abhängt,
und führt
den elektrischen Sollstrom der Treiberschaltung 21 zu.
Die Treiberschaltung 21 steuert/regelt die Bereitstellung
von Strom, der dem Elektromotor 10 zugeführt werden
soll, derart, dass der elektrische Sollstrom dem Elektromotor 10 zugeführt wird,
und steuert/regelt daher das Ausgangsmoment des Elektromotors 10.
Demzufolge
entspricht bei der elektrischen Servolenkvorrichtung in dieser Ausführungsform
der im Reaktionskraftkorrekturabschnitt 33 eingestellte Korrekturstrom
der Reaktionskraft für
die Lenkunterstützungskraft.
Der im Basisstrombestimmungsabschnitt 31 eingestellte Basisstrom
entspricht der Lenkunterstützungskraft
vor Kompensation der Reaktionskraft.
Der
Reaktionskraftkorrekturabschnitt 33 besteht aus einem Dämpfungskorrekturabschnitt 34 und
einem Gierraten-Reaktionskraftkorrekturabschnitt 35.
Der
Dämpfungskorrekturabschnitt 34 berechnet
einen ersten Reaktionskraft korrekturstrom auf Grundlage der Lenkgeschwindigkeit
und subtrahiert den ersten Reaktionskraftkorrekturstrom vom elektrischen
Strom, der nach einer Trägheitsmassenkompensation
erhalten wird.
Der
Gierraten-Reaktionskraftkorrekturabschnitt 35 berechnet
einen zweiten Reaktionskraftkorrekturstrom Im2 auf Grundlage der
Gierrate, und berechnet den elektrischen Sollstrom durch Subtrahieren
des zweiten Reaktionskraftkorrekturstroms Im2 vom elektrischen Strom,
der von dem Dämpfungskorrekturabschnitt 34 ausgegeben
wird.
Die
Funktionsweise zum Berechnen des zweiten Reaktionskraftkorrekturstroms
Im2 im Gierraten-Reaktionskraftkorrekturabschnitt 35 wird
unten im Detail beschrieben.
Ein
Gierraten-Korrekturstromberechnungsabschnitt 36 berechnet
einen Referenz-Gierratenkorrekturstrom Imb auf Grundlage des Ausgangssignals von
dem Gierratensensor 18 durch Bezugnahme auf eine Gierraten-Korrekturstromtabelle
(nicht gezeigt). In der Gierraten-Korrekturstromtabelle wird der
Referenz-Gierratenkorrekturstrom Imb derart gewählt, dass er ansteigt (mit
anderen Worten, derart, dasser die Reaktionskraft erhöht), wenn
die Gierrate ansteigt.
Andererseits
wird eine Versatzgeschwindigkeit, die von der Fahrzeuggeschwindigkeit
abhängt, auf
Grundlage des Ausgangssignals von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 19 durch
Bezugnahme auf eine Versatztabelle 137 berechnet. In der
Versatztabelle 137 wird die Versatzgeschwindigkeit in einer
Zone geringer Fahrzeuggeschwindigkeit derart gewählt, dass sie bei einem ausreichend
hohen Pegel konstant ist. In einer Zone, in der die Fahrzeuggeschwindigkeit
größer als
ein vorbestimmter Wert ist, wird die Versatzgeschwindigkeit derart
gewählt,
dass sie sich allmählich
verringert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt, und schließlich als „0" gewählt.
Eine
Lenkgeschwindigkeit zum Berechnen eines Verhältnisses (hierin im Folgenden
als Versatzlenkgeschwindigkeit bezeichnet) wird durch Subtrahieren
der Versatzgeschwindigkeit von der durch den Lenkgeschwindigkeitssensor 15 gemessenen
Lenkgeschwindigkeit berechnet. Das Verhältnis R, das von der Versatzlenkgeschwindigkeit θ' abhängt, wird durch
Bezugnahme auf eine Lenkgeschwindigkeitsverhältnistabelle 138 berechnet.
Wenn ein Wert (d.h. die Versatzlenkgeschwindigkeit), der durch Subtrahieren
der Versatzgeschwindigkeit von der Lenkgeschwindigkeit erhalten
wird, negativ wird, wird die Versatzlenkgeschwindigkeit θ' auf „0" gesetzt.
In
der Lenkgeschwindigkeitsverhältnistabelle 138 wird
das Verhältnis
R in einer Zone, in der die Versatzlenkgeschwindigkeit θ' geringer als θ'1 ist, das Verhältnis R
konstant auf 1,0 gesetzt. In einer Zone, in der die Versatzlenkgeschwindigkeit θ' größer oder
gleich θ'1 und kleiner oder
gleich θ'2 ist, wird das Verhältnis R
derart gesetzt, dass es sich allmählich verringert, wenn die
Versatzgeschwindigkeit θ' ansteigt. In einem
Bereich, in dem die Versatzlenkgeschwindigkeit θ' höher
oder gleich θ'2 ist, wird das Verhältnis R
konstant gewählt.
Ein
Produkt, das durch Multiplizieren des Referenz-Gierratenkorrekturstroms
Imb, der durch den Gierrate-Kkorrekturstromberechnungsabschnitt 36 berechnet
wird, und des Verhältnisses
R, das von der Lenkgeschwindigkeit-θ'-Verhältnistabelle 138 erhalten
wird, wird als zweiter Reaktionskraftkorrekturstrom Im2 verwendet
(d.h., Im2 = Imb × R).
Weil
der zweite Reaktionskraftkorrekturstrom Im2 durch den Gierraten-Reaktionskraftkorrekturabschnitt 35 bestimmt
wird, wird die Reaktionskraft, die auf Grundlage der Gierrate bestimmt
wird, grundsätzlich
derart gesteuert/geregelt, dass sie ansteigt, wenn die Gierrate
ansteigt. Weil jedoch die Reaktionskraft mit dem Verhältnis R
multipliziert wird, das abhängig
von der Lenkgeschwindigkeit (genauer gesagt, abhängig von der Versatzlenkgeschwindigkeit)
variiert, wird unter der Annahme, dass die Gierrate dieselbe ist,
die Reaktionskraft (d.h. der zweite Reaktionskraftkorrekturstrom
Im2), die/der auf Grundlage der Gierrate bestimmt wird, in einer
Zone, in der die Lenkgeschwindigkeit hoch ist, kleiner gewählt als
in einer Zone, in der die Lenkgeschwindigkeit gering ist.
Die
Tatsache, dass die Lenkgeschwindigkeit hoch ist, bedeutet, dass
die Lenkbetätigungsfrequenz
hoch ist. Im Allgemeinen steigt eine Phasenverzögerung der Gierrate bezüglich der
Lenkbetätigung
an, wenn die Lenkgeschwindigkeit ansteigt, und die Phase kann schließlich umgekehrt
werden.
Wie
oben erläutert
wurde, kann bei dieser Ausführungsform
aufgrund dessen, dass der zweite Reaktionskraftkorrekturstrom Im2
durch Multiplizieren des Referenz-Gierratenkorrekturstroms Imb und des
Verhältnisses
R, das in einem Lenkgeschwindigkeitsbereich, in dem die Phasenverzögerung der Gierrate
signifikant ist (d.h. θ'1<θ'<θ'2), berechnet wird,
die auf Grundlage der Gierrate bestimmte Reaktionskraft verringert
werden. Daher ist es möglich, eine
Verringerung der Lenkbetätigungskraft
(d.h. ein lockeres Lenkbetätigungsgefühl) aufgrund
der Phasenverzögerung
zu verhindern. Demzufolge kann ein besseres Lenkbetätigungsgefühl im gesamten
Bereich von einem Punkt, bei dem die Lenkgeschwindigkeit niedrig
ist, zu einem Punkt, bei dem die Lenkgeschwindigkeit hoch ist, erreicht
werden.
Der
Grund, warum das Verhältnis
R auf Grundlage der Versatzlenkgeschwindigkeit berechnet wird, die
durch Subtrahieren der Versatzgeschwindigkeit von der durch den
Lenkgeschwindigkeitssensor 15 gemessenen Lenkgeschwindigkeit
erhalten wird, ist wie folgt.
In
der Lenkgeschwindigkeitsverhältnistabelle 138 beeinträchtigt aufgrund
dessen, dass das Verhältnis
R in einer Zone, in der die Versatzlenkgeschwindigkeit kleiner oder
gleich θ'1 ist, als 1,0 gewähl ist,
die Lenkgeschwindigkeit in der Zone nicht die Einstellung der Reaktionskraft
auf Grundlage der Gierrate. Die Zone, in der die Versatzlenkgeschwindigkeit
kleiner oder gleich θ'1 ist, kann als eine
Totzone bezeichnet werden.
Im
Allgemeinen weist die Resonanzfrequenz der Gierrate eine bestimmte
Beziehung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit auf. Insbesondere ist
es bekannt, dass die Resonanzfrequenz der Gierrate bei einer geringen
Fahrzeuggeschwindigkeit gering ist, und dass die Resonanzfrequenz
der Gierrate bei einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist. Wenn die
Resonanzfrequenz der Gierrate gering ist, ist es leicht möglich, dass
die Phase der Gierrate bei einer relativ geringen Lenkgeschwindigkeit
umgekehrt wird (d.h., in einem Zustand, in dem eine langsame Lenkbetätigung ausgeübt wird).
Daher ist es erforderlich, dass die Totzone für eine hohe Fahrzeuggeschwindigkeit
enger gewählt
wird und für
eine niedrige Fahrzeuggeschwindigkeit breiter gewählt wird.
Um dieses Erfordernis zu erfüllen,
wird die Versatzlenkgeschwindigkeit θ' durch Subtrahieren der Versatzgeschwindigkeit
erhalten, die abhängig
von der Fahrzeuggeschwindigkeit von der Lenkgeschwindigkeit abhängt, und
das Verhältnis
R wird auf Grundlage der Versatzlenkgeschwindigkeit θ' berechnet.
6A und 6B zeigen Verhältnischarakteristikdiagramme,
in denen die horizontale Achse die Lenkgeschwindigkeit bezeichnet.
Insbesondere zeigt 6A die
Verhältnischarakteristik
in einem Bereich hoher Fahrzeuggeschwindigkeit und 6B zeigt die Verhältnischarakteristik in einem
Bereich geringer Fahrzeuggeschwindigkeit. Durch Einstellen der Versatzlenkgeschwindigkeit
wie in 6A und 6B gezeigt, kann die Totzone
im Bereich geringer Fahrzeuggeschwindigkeit (siehe 6B) breiter gemacht werden als die Totzone
im Bereich hoher Fahrzeuggeschwindigkeit (siehe 6A).
Weil
die Totzone abhängig
von der Fahrzeuggeschwindigkeit variabel gemacht wird, kann im Bereich
hoher Fahrzeuggeschwindigkeit die Verringerung der Reaktionskraft,
die von der Gierrate abhängt,
von einer relativ geringen Lenkgeschwindigkeit an ausgeführt werden,
und in der Zone geringer Fahrzeuggeschwindigkeit kann die Verringerung
der Reaktionskraft, die von der Gierrate abhängt, bis zu einer relativ hohen
Lenkgeschwindigkeitkeit begrenzt werden.
Andere Ausführungsformen
Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene erste
und zweite Ausführungsform
beschränkt.
Beispielsweise
wird in der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform die Fahrzeugbewegung
durch eine Gierrate gemessen, jedoch kann die Fahrzeugbewegung durch
eine Lateralbeschleunigung gemessen werden. Demzufolge kann die
vorliegende Erfindung durch Messen einer Lateralbeschleunigung als
Fahrzeugbewegung realisiert werden unter Verwendung eines Lateralbeschleunigungssensors
(einer Lateralbeschleunigungserfassungseinheit oder einer Fahrzeugbewegungserfassungseinheit)
sowie durch Anwenden der Serie von Operationen, die auf den durch
den Gierratensensor 18 in der zuvor genannten Ausführungsform
gemessenen Wert angewendet werden, auf den durch den Lateralbeschleunigungssensor
gemessenen Wert.
Weiterhin
ist die Anwendung der Reaktionskraftsteuer/regelvorrichtung der
vorliegenden Erfindung nicht auf die elektrische Servolenkvorrichtung in
der oben beschriebenen Ausführungsform
beschränkt.
Vielmehr kann die Erfindung auf eine Fahrzeuglenkvorrichtung in
einem steer-by-wire-System (SBW, elektrische Lenkungssteuerung),
eine Fahrzeuglenkvorrichtung in einem aktiven Lenksystem sowie eine
Fahrzeuglenkvorrichtung in einem Lenksystem mit variablem Übersetzungsverhältnis (VGS) angewendet
werden.
Das
steer-by-wire-System ist ein System, das eine Betätigungseinheit,
einen mechanisch von der Betätigungseinheit
getrennten Lenkmechanismus, einen Reaktionskraftmotor, der eine
Reaktionskraft auf die Betätigungseinheit
ausübt,
sowie einen Lenkmotor, der in dem Lenkmechanismus zum Drehen von
Lenkrädern
vorgesehen ist, umfasst.
Das
aktive Lenksystem ist ein Lenksystem, bei dem ein Lenkwinkel der Vorderräder und
ein Lenkwinkel der Hinterräder
abhängig
von der Lenkbetätigung
durch den Fahrer und der Fahrzeugbewegung gesteuert/geregelt werden.
Das
Lenksystem mit variablem Übersetzungsverhältnis ist
ein Lenksystem, bei dem das Lenkübersetzungsverhältnis abhängig von
der Größe des Lenkwinkels
variiert.
Eine
Reaktionskraftsteuer/regelvorrichtung zum Steuern/Regeln einer Reaktionskraft,
die auf eine durch einen Fahrer eines Fahrzeugs betätigte Betätigungseinheit
(3) ausgeübt
werden soll wird vorgeschlagen, wobei die Reaktionskraftsteuer/regelvorrichtung
eine Lenkbetätigungsmomenterfasungseinheit
(16) zum Erfassen eines auf die Betätigungseinheit (3)
ausgeübten
Lenkbetätigungsmoments, eine
Fahrzeugbewegungserfassungseinheit (18) zum Erfassen einer
Bewegung des Fahrzeugs sowie eine Reaktionskraftskraftsteuer/regeleinheit
(33), die die Reaktionskraft derart wählt, dass sie größer wird, wenn
ein durch die Fahrzeugbewegungserfassungseinheit (18) erfasster
Wert größer wird,
und die die Reaktionskraft derart wählt, dass sie kleiner wird, wenn
ein durch die Lenkbetätigungsmomenterfassungseinheit
(16) erfasster Wert größer wird.
Weitere
Hinzufügungen,
Weglassungen, Ersetzungen und andere Modifikationen können gemacht
werden, ohne von der Idee oder dem Rahmen der vorliegenden Erfindung
abzuweichen. Demzufolge kann die Erfindung nicht als durch die vorangehende
Beschreibung beschränkt
angesehen werden und ist lediglich durch den Rahmen der angefügten Ansprüche beschränkt.