DE102007002972A1

DE102007002972A1 - Servolenkungssystem

Info

Publication number: DE102007002972A1
Application number: DE102007002972A
Authority: DE
Inventors: Ayumu Miyajima; Makoto Yamakado; Toru Takahashi; Naoshi Yamaguchi; Yoshitaka Sugiyama
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2007-01-19
Publication date: 2007-09-06
Also published as: US7631722B2; US20070205037A1; JP4796869B2; JP2007230460A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Servolenkungssystem (1), der Lenkzustand von Rädern (8a, 8b) wird auf der Grundlage der Lenkgeschwindigkeit erfasst, um zu beurteilen, ob der Lenkzustand beim Drehen des Lenrads oder Halten der Lenkgeschwindigkeit des Lenkrads ist. Zu dem Zeitpunkt des Lenkbetätigungszustands wird die Steuerung so durchgeführt, dass ein Unterschied zwischen einem Drehmomentbefehlswert für einen Elektromotor (20) und dessen tatsächlichem Drehmoment kleiner wird. Außerdem wird zu dem Zeitpunkt des Haltebetätigungszustands die Steuerung so ausgeführt, dass ein Unterschied zwischen der Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors (20) und einem Umdrehungsgeschwindigkeitsbefehlswert für diesen kleiner wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Servolenkungssystem zum Unterstützen einer Radlenkkraft. Insbesondere betrifft sie ein Elektromotorsteuerungsverfahren, das eine Wirkung auf Lenkgefühlsverbesserungen (das heißt, eine Unterstützungskraftverstärkung und Flatter- oder Vibrationsunterdrückung) bei einem Lenkrad vorweisen kann.

Beschreibung der verwandten Technik

Als ein Servounterstützungssystem zum Unterstützen der Radlenkkraft in Ansprechung auf die Eingabe eines Lenkdrehmoments von einem Fahrer ist ein System, das einen hydraulischen Mechanismus verwendet, von üblicher Art. Als ein Beispiel für diese konventionelle Technologie ist folgendes vorhanden: Es wird nämlich eine Ölpumpe durch einen Elektromotor angetrieben, um einen Hydraulikdruck zu erzeugen. Dann wird der so erzeugte Hydraulikdruck durch eine Rückkopplung des von dem Lenkrad eingegebenen Lenkdrehmoments geregelt, wodurch eine Lenkunterstützungskraft erzeugt wird. Bei der konventionellen Technologie wird das Lenkdrehmoment von dem Wert eines Drehmomentsensors erfasst, und zum Erzeugen der Lenkunterstützungskraft entsprechend dem Drehmoment wird der dem hydraulischen Zylinder zugeführte Druck gesteuert. Bei der konventionellen Technologie wird der Elektromotor ungeachtet des Lenkzustands immer so gesteuert, dass das Ausgangsdrehmoment proportional zu einem Strombefehl wird (das heißt, Drehmomentsteuerung). Als Ergebnis ist der Kompensation der Stabilität gegenüber einer Drehmomentstörung von außen nicht in notwendiger Wei se genug Berücksichtigung geschenkt worden (siehe beispielsweise JP-A-2003-212141 (S. 2 bis 5, 1)).

Außerdem beginnt ein elektrisches Servolenkungssystem zum Unterstützen der Lenkung unter Verwendung eines Elektromotors allein, das heißt, ohne Verwendung des hydraulischen Mechanismus, bei seiner hauptsächlichen Verwendung unter Kleinwagen vorzuherrschen. Bei dieser Technologie wird zu einer Lenkumschaltzeit von einer Lenkbetätigung zu einer Haltebetätigung, oder von der Haltebetätigung zu der Lenkbetätigung, die Unterstützungskraft des Elektromotors angepasst (siehe beispielsweise JP-A-8-295257 (S. 2 bis 5, 2)).

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Bei den oben beschriebenen konventionellen Technologien, wie sie zum Beispiel nachstehend beschrieben werden, ist einem Elektromotorsteuerungsverfahren, das es möglich macht, sowohl eine Verstärkung der Lenkunterstützungskraft als auch eine Unterdrückung des Lenkradflatterns oder -vibrierens gleichzeitig zu implementieren, nicht unbedingt genug Berücksichtigung geschenkt worden.

Im Allgemeinen wird beim Anwenden des Servolenkungssystems auf ein schwergewichtiges Fahrzeug oder beim Implementieren eines schnellen Lenkansprechens eine große Lenkunterstützungskraft notwendig. Das Erzeugen der großen Lenkunterstützungskraft macht es jedoch wahrscheinlich, dass ein Vibrationssystem, das durch Mittel (Elektromotor, hydraulisches Rohr, Hydrauliköl und dergleichen) bestimmt wird, die das Servolenkungssystem konfigurieren, angeregt in Vibration versetzt wird. Dementsprechend besteht die Möglichkeit, dass die Manifestation des Lenkradflatterns oder – vibrierens herbeigeführt wird.

Konkret wird beim Lenken (das heißt, Drehen) des Lenkrads in eine Richtung, die sich weg von der neutralen Winkelposition (das heißt, dem Geradeausfahrzustand eines Fahrzeugs) bewegt, oder umgekehrt beim Lenken (das heißt, Zurückdrehen) des Lenkrads in eine Richtung, die sich zu der neutralen Winkelposition hin bewegt, falls die Lenkunterstützungskraft unzureichend ist, das Lenkgefühl schwer und breiig. Dementsprechend wird es notwendig, die Lenkunterstützungskraft größer zu machen. Unterdessen macht beim Halten des Lenkrads bei den konventionellen Technologien die große Lenkunterstützungskraft das Servolenkungsvibrationssystem instabil für eine Drehmomentstörung von außen. Diese Instabilität hat zu der Möglichkeit geführt, dass das Flattern oder Vibrieren bei dem Lenkrad auftreten wird.

Außerdem wird bei den oben beschriebenen konventionellen Technologien die Beurteilung der Haltebetätigung/Lenkbetätigung unter Verwendung eines Impulses durchgeführt und erfasst, der zu dem Zeitpunkt der Lenkbetätigung auftritt. Als Ergebnis ist beim Veranlassen, dass das Lenkrad mit sehr langsamer Geschwindigkeit gedreht wird, der Lenkzustand als die Lenkbetätigung beurteilt worden. Tatsächlich jedoch hat es beim Drehen des Lenkrads mit der sehr langsamen Geschwindigkeit eine Tendenz gegeben, dass sich wahrscheinlich die selbstangeregte Vibration des Lenkrads manifestiert.

Überdies hat es bisher das folgende Problem gegeben: Es wird nämlich die kinematische Viskosität des Hydrauliköls für die Servolenkung durch die Temperatur beeinflusst. Als Ergebnis erhöht sich die kinematische Ölviskosität in einer Niedrigtemperaturumgebung. Schließlich erhöht sich die Reibung im Inneren der Ölpumpe, wodurch die Lenkunterstützungskraft vermindert wird.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Elektromotorsteuerungsmodell zu implementieren, das eine Wirkung auf eine Verstärkung der Lenkunterstützungskraft und eine Unterdrückung des Lenkradflatterns oder -vibrierens vorweisen kann.

Zum Erreichen des oben beschriebenen Ziels ist es beim Halten des Lenkrads erforderlich, die Bewegung eines Kolbens im Inneren dem Servozylinder zum Erzeugen der Lenkunterstützungskraft zu stoppen und dadurch den Druck im Inneren dem Servozylinder, dessen Volumen feststehend geworden ist, konstant zu halten. Bei einer umkehrbaren Pumpe wird der Druck durch Nutzen der Tatsache, dass eine Hydraulikölauslassmenge und eine Hydraulikölauslaufmenge (das heißt, Rückführungsmenge) ausgeglichen sind, konstant gehalten. Folglich ist es nötig, dass sich die Pumpenachse mit einer konstanten Geschwindigkeit dreht. Da vorliegend die umkehrbare Pumpe durch den Elektromotor angetrieben wird, ist es erforderlich, die Umdrehung des Elektromotors auf konstanter Geschwindigkeit zu halten.

Angesichts dieser Situation ist eine Vorrichtung vorgesehen, die unter Verwendung einer Vorrichtung zum Erfassen des Lenkzustands von Rädern eine Beurteilung über den Lenkzustand der Räder zwischen einem Lenkbetätigungszustand, in dem die Radlenkgeschwindigkeit größer als ein vorbestimmter Wert ist, und einem Haltebetätigungszustand vornimmt, in dem die Radlenkgeschwindigkeit kleiner als der vorbestimmte Wert ist. Zu dem Zeitpunkt des Lenkbetätigungszustands wird die Steuerung so durchgeführt, dass ein Unterschied zwischen einem Drehmomentbefehlswert für den Elektromotor und seinem tatsächlichen Drehmoment kleiner wird. Außerdem wird zu dem Zeitpunkt des Haltebetätigungszustands die Steuerung so durchgeführt, dass ein Unterschied zwischen einer Umdrehungsge schwindigkeit des Elektromotors und einem Umdrehungsgeschwindigkeitsbefehlswert für diesen kleiner wird.

Bei der Beurteilung über den Lenkzustand der Räder ist das Erfassen der Lenkgeschwindigkeit bevorzugt. Andernfalls ist ein Elektromotor zum Erzeugen einer Lenkreaktionskraft für die Räder auf der Lenkwelle vorgesehen, wobei dann ein auf den Elektromotor eingerichteter Umdrehungssensor verwendet wird. Andernfalls kann der Lenkzustand als der Haltebetätigungszustand beurteilt werden, wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors niedriger als ein vorbestimmter Wert ist. Andernfalls kann die Aufmerksamkeit auf einen Änderungsbetrag einer Giergeschwindigkeit oder Querbeschleunigung des Fahrzeugs konzentriert werden. Überdies kann ein Geschwindigkeitsunterschied zwischen den rechten und linken Rädern verwendet werden.

Außerdem ist es bevorzugt, dass der Befehlswert für den Elektromotor in Abhängigkeit von der Temperatur des Hydrauliköls korrigiert wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung vorgesehen, die unter Verwendung der Vorrichtung zum Erfassen des Lenkzustands der Räder die Beurteilung über den Lenkzustand der Räder zwischen dem Lenkbetätigungszustand, in dem die Radlenkgeschwindigkeit größer als ein willkürlicher Wert ist, und dem Haltebetätigungszustand macht, in dem die Radlenkgeschwindigkeit kleiner als der willkürliche Wert ist. Zu dem Zeitpunkt des Lenkbetätigungszustands wird die Steuerung so durchgeführt, dass der Unterschied zwischen dem Drehmomentbefehlswert für den Elektromotor und dem tatsächlichen Drehmoment von diesem kleiner wird. Außerdem wird zu dem Zeitpunkt des Haltebetätigungszustands die Steuerung so ausgeführt, dass der Unterschied zwischen der Umdrehungsge schwindigkeit des Elektromotors und dem Umdrehungsgeschwindigkeitsbefehlswert für diesen kleiner wird. Als eine Folge dieser Steuerung wird es möglich, das Flattern oder Vibrieren des Lenkrads zu unterdrücken.

Ferner wird es möglich, durch Durchführen einer Temperaturkompensation, bei der eine Änderung der kinematischen Ölviskosität ansprechend auf eine Änderung der Öltemperatur berücksichtigt wird, die Lenkunterstützungskraft immer in einem zufrieden stellenden Zustand auszugeben.

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Gesamtdiagramm eines Servolenkungssystems in einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Graph zum Veranschaulichen von Pumpenlastcharakteristika bei der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 ist ein Blockdiagramm zum Veranschaulichen eines Motorsteuerungsflusses zu dem Zeitpunkt der Lenkbetätigung/Haltebetätigung von Rädern gemäß der vorliegenden Erfindung;
4 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen eines Beurteilungsverfahrens zu dem Zeitpunkt der Lenkbetätigung/Haltebetätigung der Räder gemäß der vorliegenden Erfindung;
5 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen des Einstellens eines Beurteilungsmerkers zu dem Zeitpunkt der Lenkbetätigung/Haltebetätigung der Räder gemäß der vorliegenden Erfindung;
6 ist ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen des Erzeugungsflusses eines Motorbefehlswerts im Inneren einer Servolenkungssteuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;
7 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen einer Motorantriebseinrichtung und eines Elektromotors gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Block-Linien-Diagramm;
8 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen eines Beispiels für die Erzeugungsabbildung eines Drehmomentsbefehlswerts gemäß der vorliegenden Erfindung;
9 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen eines Beispiels für die Erzeugungsabbildung eines Umdrehungsgeschwindigkeitsbefehlswerts gemäß der vorliegenden Erfindung;
10 ist ein Graph zum Veranschaulichen eines Beispiels für einen Temperaturkompensationszuwachs K1 bei der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
11 ist ein Blockdiagramm zum Veranschaulichen eines Flusses der Motorsteuerung zu dem Zeitpunkt der Lenkbetätigung/Haltebetätigung von Rädern in einer weiteren Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
12 ist ein Blockdiagramm zum Veranschaulichen eines Flusses der Motorsteuerung zu dem Zeitpunkt der Lenkbetätigung/Haltebetä tigung von Rädern in einer weiteren Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
13 ist ein Gesamtdiagramm des Servolenkungssystems in einer weiteren Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
14 ist ein Gesamtdiagramm des Servolenkungssystems in einer weiteren Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung; und
15 ist ein Blockdiagramm zum Veranschaulichen eines Flusses der Motorsteuerung zu dem Zeitpunkt der Lenkbetätigung/Haltebetätigung von Rädern in einer weiteren Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bezugnehmend auf 1 bis 10 wird nachstehend die Erläuterung hinsichtlich einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben. Ein Servolenkungssystem 1 erfasst die Eingabe eines Lenkdrehmoments von dem Fahrer. Dann berechnet eine Servolenkungssteuereinheit 17 einen Unterstützungskraftbefehlswert, wodurch ein Elektromotor 20 angetrieben wird, um Räder 8a und 8b zu lenken.
Eine Lenkeingabevorrichtung beinhaltet ein Lenkrad 16, eine Lenkwelle 12 und eine Ausgangsachse 11, die mit dem Lenkrad gekoppelt sind, um das Lenkdrehmoment von diesem zu übertragen, einen auf der Lenkwelle 12 vorgesehenen Lenkwinkelsensor 13, ein auf der Ausgangsachse 11 vorgesehenes Ritzel 9 und einen Lenkdrehmomentsensor 10 zum Erfassen des Lenkdrehmoments, und eine mit dem Ritzel 9 in Eingriff stehende Zahnstange 7.
Ein hydraulischer Servozylinder 2 zum Erzeugen der Unterstützungskraft ist so konfiguriert, dass eine mit der Zahnstange 7 verbundene Kolbenstange 28 durch das Innere eines Zylinders 4 hindurchgeht, der ausgedehnt in Richtung einer Fahrzeugkarosseriebreite vorgesehen ist. Ein sich im Inneren dem Zylinder 4 leicht bewegender Kolben 5 ist an der Kolbenstange 28 befestigt. Im Inneren des Zylinders 4 bildet der Kolben 5 eine rechte hydraulische Kammer 6 und eine linke hydraulische Kammer 3. Das Rad 8a steht über die Zahnstange 7 verbunden in Kontakt mit einem Endabschnitt der Kolbenstange 28, und das Rad 8b steht über ein Verbindungsglied verbunden in Kontakt mit einem Endabschnitt der Kolbenstange 28.
Hydraulische Rohre 27a und 27b sind mit einer umkehrbaren Pumpe 24 verbunden, die einen Hydraulikdruck erzeugt und zu einer Vorwärts-/Rückwärtsumdrehung fähig ist. Die Rohre 27a und 27b sind weiterhin mit den hydraulischen Kammern 6 beziehungsweise 3 verbunden. Außerdem ist ein Öltank 26 zum Speichern eines Hydrauliköls über einen Versorgungskanal 25 mit der umkehrbaren Pumpe 24 verbunden. Dieser Öltank 26 ist so konfiguriert, dass er fähig ist, das Hydrauliköl zu sammeln, das von der umkehrbaren Pumpe 24 ausläuft. Vorliegend ist die Umdrehungsachse der umkehrbaren Pumpe 24 mit dem Elektromotor 20 gekoppelt, und der Elektromotor 20 dreht sich durch Empfangen eines Befehlsstroms von einer Motorantriebseinrichtung 21. Dies erlaubt es der umkehrbaren Pumpe 24, in der zu einer Vorwärts-/Rückwärtsumdrehung fähigen Weise angetrieben zu werden.
Die Servolenkungssteuereinheit 17 ist mit dem Lenkdrehmomentsensor 10 über eine Lenkdrehmomentsignalleitung 14, dem Lenkwinkelsensor 13 über eine Lenkwinkelsignalleitung 15 und der Motorantriebseinrichtung 21 über eine Befehlswertsignalleitung 18 beziehungsweise eine Motorumdrehungsgeschwindigkeitssignalleitung 19 verbunden. Bei der Servolenkungssteuereinheit 17 erfolgt die Beurteilung über die Lenkbetätigung/Haltebetätigung auf der Grundlage einer Lenkwinkelinformation, wodurch die Steuerung über den Elektromotor 20 umgeschaltet wird. Überdies wird ein Befehlswert für den Elektromotor 20 auf der Grundlage des Lenkdrehmoments berechnet, das der Fahrer durch Betätigen des Lenkrads 16 eingibt. Ferner wird der somit erzeugte Befehlswert über die Befehlswertsignalleitung 18 zu der Motorantriebseinrichtung 21 übermittelt, wobei er dann weiterhin über ein Antriebseinrichtungsausgangskabel 23 in den Elektromotor 20 eingegeben wird. Die detaillierte Erläuterung dieser Vorgänge wird später unter Verwendung von 2 bis 8 gegeben.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 2 nachstehend die Erläuterung hinsichtlich Lastdrehmomentcharakteristika der Pumpe gegeben. Vorliegend sei angenommen, dass die Querachse des Graphs die Pumpenumdrehungsgeschwindigkeit (UpM) benennt und die Längsachse des Graphs das Lastdrehmoment (Nm) der Pumpenachse benennt. Mehrere Linien in der Zeichnung sind jeweils Linien eines konstanten Drucks und werden als X1 > X2 > X3 > X4 > X5 in dieser Reihenfolge angenommen. Je höher in einem gewöhnlichen Antriebsbereich die Pumpenumdrehungsgeschwindigkeit wird, umso größer wird das Pumpenlastdrehmoment. In einem Niedrigumdrehungsbereich von 500 UpM oder weniger wird jedoch die Flüssigschmierung im Inneren der Pumpe nicht in zufrieden stellender Weise aufrechterhalten. Als Ergebnis erhöht sich die Reibung, und somit neigt das Pumpenlastdrehmoment dazu, sich zu erhöhen. Beispielsweise existieren als die Pumpenumdrehungsgeschwindigkeit entsprechend dem Pumpenlastdrehmoment von T1 (Nm) auf X3 (MPa) zwei Punkte, das heißt, A und B, wie sie in der Zeichnung veranschaulicht sind. Dementsprechend kann die pumpenumdrehungsgeschwindigkeit zwei Werte annehmen, das heißt, N1 und N2. In einer Situation wie dieser ist das Durchführen einer Umdrehungsgeschwindigkeitssteuerung über den Elektromotor zum Stabilisieren der Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors erforderlich.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 3 nachstehend die Erläuterung hinsichtlich des Umrisses eines Elektromotorsteuerungsflusses entsprechend der Lenkbetätigung/Haltebetätigung der Räder bei der vorliegenden Ausführungsform gegeben. Falls bei einem Schritt S101 der Fahrer das Lenkrad 16 betätigt, erfasst der Lenkwinkelsensor 13 den Lenkwinkel (Schritt S102). Bei einem Schritt 5103 erfolgt die Beurteilung über die Lenkbetätigung/Haltebetätigung der Räder unter Verwendung eines Verfahrens, das später in 4 und 5 erläutert wird.
Als Erstes geht, falls der Radlenkzustand als die Radhaltebetätigung beurteilt worden ist, die Steuerung zu einem Schritt S104 weiter. Bei diesem Schritt wird beurteilt, ob die Öltemperatur der Servolenkung niedriger als ein vorbestimmter Wert ist oder nicht. Hier wird, falls beurteilt wird, dass die Öltemperatur der Servolenkung niedriger als der vorbestimmte Wert ist, das Öl als in einem Niedrigtemperaturzustand befindlich beurteilt. Dementsprechend wird bei einem Schritt S105 eine Steuerung so ausgeführt, dass die Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors 20 gleich einer Befehlsgeschwindigkeit wird (das heißt, Umdrehungsgeschwindigkeitssteuerung). Durch den Motor, über den die Umdrehungsgeschwindigkeitssteuerung ausgeführt worden ist, wird die Achse der umkehrbaren Pumpe 24 bei einem Schritt S106 mit einer konstanten Umdrehung angetrieben. Dieses Antreiben erzeugt eine Lenkunterstützungskraft (Schritt S107). Im Übrigen nimmt zu dem Niedrigtemperaturzeitpunkt, wie später in 10 erläutert wird, die kinematische Ölviskosität zu, wodurch die Dämpfung des Pumpenhydrauliksystems erhöht wird. Als Ergebnis neigt das Flattern oder Vibrieren dazu, unterdrückt zu werden. Folg lich kann bei dem Schritt S105 die Steuerung auch so durchgeführt werden, dass ein Ausgangsdrehmoment des Elektromotors 20 proportional zu einem Befehlsstrom wird (das heißt, Drehmomentsteuerung).
Als Nächstes wird, falls bei dem Schritt S104 beurteilt wird, dass die Öltemperatur der Servolenkung höher als der vorbestimmte Wert ist, bei einem Schritt S108 die Umdrehungsgeschwindigkeitssteuerung über den Elektromotor 20 durchgeführt. Dann wird bei einem Schritt S109 die Pumpe in Ansprechung auf das Antreiben des Motors angetrieben. Als Ergebnis wird bei einem Schritt S110 die Lenkunterstützungskraft erzeugt.
Unterdessen geht bei dem Schritt S103, falls der Radlenkzustand als die Radlenkbetätigung beurteilt worden ist, die Steuerung zu einem Schritt S111 weiter. Bei diesem Schritt wird beurteilt, ob die Öltemperatur der Servolenkung niedriger als der vorbestimmte Wert ist oder nicht. Falls vorliegend beurteilt wird, dass die Öltemperatur der Servolenkung niedriger als der vorbestimmte Wert ist, wird das Öl als in dem Niedrigtemperaturzustand befindlich beurteilt. Dementsprechend wird bei einem Schritt S112 ein Temperaturkompensationszuwachs K1, der später in 10 erläutert wird, berechnet. Überdies geht die Steuerung zu einem Schritt S113 weiter, wo die Drehmomentsteuerung über den Elektromotor 20 durchgeführt wird. Durch den Motor, über den die Drehmomentsteuerung durchgeführt worden ist, wird bei einem Schritt S114 die Achse der umkehrbaren Pumpe 24 angetrieben. Dieses Antreiben erzeugt die Lenkunterstützungskraft (Schritt S115). Außerdem wird, falls bei dem Schritt S111 beurteilt wird, dass die Öltemperatur der Servolenkung höher als der vorbestimmte Wert ist, bei einem Schritt S116 die Drehmomentsteuerung über den Elektromotor 20 durchgeführt. Dann wird bei einem Schritt S117 die Pumpe ansprechend auf das Antreiben des Motors angetrieben. Als Ergebnis wird bei einem Schritt S118 die Lenkunterstützungskraft erzeugt.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 4 und 5 nachstehend die Erläuterung hinsichtlich eines Beurteilungsverfahrens zum Beurteilen der Lenkbetätigung/Haltebetätigung der Räder gegeben. 4 veranschaulicht schematisch die Zeitvariation des Lenkwinkels und die Zeitvariation der Differentiation erster Ordnung des Lenkwinkels. Die Lenkbedingung hier ist wie folgt: Es wird nämlich das Lenkrad mit einer konstanten Lenkgeschwindigkeit aus der neutralen Position (das heißt, dem Geradeausfahrzustand eines Fahrzeugs) zu einem Lenkwinkel α₁ gedreht. Danach wird das Lenkrad mit der konstanten Lenkgeschwindigkeit zu der neutralen Position zurückgeführt. Zu diesem Zeitpunkt kann die Differentiation erster Ordnung α' des Lenkwinkels durch den folgenden Ausdruck bestimmt werden: α' = Δα/Δt (1)
Im Fall von 4 wird, wenn das Lenkrad mit der konstanten Lenkgeschwindigkeit von der neutralen Position (das heißt, dem Geradeausfahrzustand eines Fahrzeugs) gedreht wird, α' gleich dem konstanten Wert B. Wenn das Lenkrad zurückgeführt wird, wird α' gleich dem konstanten Wert-B. Außerdem wird zu dem Zeitpunkt der Haltebetätigung α' gleich Null, das heißt, α' = 0. Wenn die Lenkbetätigung zu der Haltebetätigung übergegangen ist, wird α' gleich Werten, die durch die Interpolation zwischen B und 0 erhalten werden. Dementsprechend macht, wie in der Zeichnung veranschaulicht, das Einstellen von Schwellwerten ± A es möglich, den Bereich der Lenkbetätigung/Haltebetätigung der Räder aufzuteilen. Das Einstellen der Schwellwerte ± A auf diese Weise stellt sich so heraus, dass es die Umdrehungsgeschwindigkeitssteuerung über den Elektromotor 20 durchführt, sogar wenn das Lenkrad mit der sehr langsamen Ge schwindigkeit gedreht wird. Außerdem ist es aus praktischen Gründen der Elektromotorsteuerung bevorzugt, einen Radhaltebetätigungsbeurteilungsmerker Fk zu verwenden, wie er in 5 veranschaulicht ist. Der Merker Fk wird so gesetzt, dass der Merker Fk gleich 1 wird, wenn die Differentiation erster Ordnung α' des Lenkwinkels einen durch den folgenden Ausdruck angegebenen Wert annimmt: –A ≤ α' ≤ A (2)
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 6 nachstehend die Erläuterung hinsichtlich einer Ausführungsform des Erzeugungsverfahrens zum Erzeugen eines Befehlswerts für den Elektromotor 20 bei der Servolenkungssteuereinrichtung 17 gegeben. Bei der Servolenkungssteuereinrichtung 17 wird ein Lenkwinkelsignal 61 in einen Lenkzustandsbeurteilungsblock 41 eingegeben, wo der Haltebetätigungsbeurteilungsmerker Fk berechnet wird. Falls beispielsweise der Radlenkzustand als eine Radlenkbetätigung beurteilt worden ist, wird der Wert eines Lenkbetätigungsmerkers 42 1 – Fk = 1, weil Fk = 0. Als Ergebnis wird die Drehmomentbefehlssteuerung ausgewählt. Auf der Grundlage einer im Voraus erstellten und schematisch in 8 veranschaulichten Abbildungsinformation berechnet ein Drehmomentbefehlswertberechnungsblock 43 einen Drehmomentbefehlswert durch Verwendung eines Lenkdrehmomentsignals 60. Der somit berechnete Drehmomentbefehlswert wird über die Befehlswertsignalleitung 18 in die Motorantriebseinrichtung 21 eingegeben. In der Motorantriebseinrichtung 21 führt ein Steuerungssystem, das später in 7 erläutert wird, unter Verwendung eines Ankerstroms, der über eine Motorumdrehungsgeschwindigkeits-/Ankerstromsignalleitung 22 erfasst wird, die Drehmomentsteuerung durch. Eine Lenksystemlast 51, wie zum Beispiel die umkehrbare Pumpe, ist mit der Ausgangsachse 50 des Elektromotors 20 gekoppelt und wird durch den Elektromotor 20 angetrieben. Falls unterdessen der Radlenkzustand als eine Radhaltebetätigung beurteilt worden ist, wird der Wert eines Haltebetätigungsmerkers 44 Fk = 1, weil Gk = 1. Als Ergebnis wird die Umdrehungsgeschwindigkeitssteuerung ausgewählt. Auf der Grundlage einer im Voraus erstellten und schematisch in 9 veranschaulichten Abbildungsinformation berechnet ein Geschwindigkeitsbefehlswertberechnungsblock 45 einen Umdrehungsgeschwindigkeitsbefehlswert durch Verwendung des Lenkdrehmomentsignals 60. Eine Abweichung zwischen dem Umdrehungsgeschwindigkeitsbefehlswert und einer Motorumdrehungsgeschwindigkeit, die über eine Motorumdrehungsgeschwindigkeitssignalleitung 62 erfasst wird, wird in einem Verhältniszuwachs 46 berechnet, wobei sie dann über die Befehlswertsignalleitung 18 in die Motorantriebseinrichtung 21 eingegeben wird. In der Motorantriebseinrichtung 21 wird die Umdrehungsgeschwindigkeitssteuerung durchgeführt. Im Übrigen ist es zum Kompensieren von Einflüssen durch eine Änderung der kinematischen Ölviskosität in Begleitung einer Änderung der Servolenkungsöltemperatur bevorzugt, den Temperaturkompensationszuwachs K1 einzustellen, was in 10 später erläutert wird.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 7 nachstehend die Erläuterung hinsichtlich des Prinzips der in der Motorantriebseinrichtung 21 durchgeführten Drehmomentsteuerung gegeben. 7 veranschaulicht ein Block-Linien-Diagramm einer allgemeinen Steuerung des Elektromotors 20 und der Motorantriebseinrichtung 21. Bezug wird genommen auf beispielsweise Hiroshi Ogino, "How to Use Brushless DC Motor" (Ohmsha Corp. S. 16–17).
In 7 bezeichnen die jeweiligen Bezugsbezeichnungen die folgenden Inhalte:

Ac:: Stromverstärker
La:: Ankerinduktivität
Ra:: Ankerwiderstand
K_T:: Drehmomentkonstante
J:: Motorachsenträgheit
1/Kc:: Stromdetektor
K_E:: Induktionsspannungskonstante

Außerdem bezeichnet 1/s eine Integrationsoperation.
Ein Unterschied zwischen einem Strombefehlswert 70a und einem Ankerstrom 70b von der Stromrückkopplungsschleife wird in einen Stromverstärker 72 eingegeben. Dann wird eine Induktionsspannung, die proportional zu einer Umdrehungsgeschwindigkeit 70e der Motorachse ist, durch einen Induktionsspannungskonstantenblock 76 bestimmt. Überdies wird ein Unterschied zwischen dem Strombefehlswert 70a und der Induktionsspannung in einen Ankerwiderstands-/Induktivitätscharakteristikablock 73 eingegeben. Dieser erzeugt den Ankerstrom 70b und erlaubt es einem Drehmomentkonstantenblock 74, ein Drehmoment 70c zu bestimmen, das der Elektromotor 20 erzeugen wird. Ferner wird in einem Motorachsenträgheitsblock 75 die Motorachsenumdrehungsgeschwindigkeit 70e auf der Grundlage eines Unterschieds zwischen dem Drehmoment 70c und einem Drehmoment 70d mit Störung von außen bestimmt. Bei der Konfiguration wie oben beschrieben wird es möglich, indem der Wert des Stromverstärkers 72 übermäßig groß gemacht wird, den Ankerstrom 70b fließen zu lassen, der proportional zu dem Strombefehlswert 70a ist. Folglich stellt es sich heraus, dass das Drehmoment 70c auch proportional zu dem Strombefehlswert 70a wird. Dies ermöglicht, dass die Drehmomentsteuerung durchgeführt wird.
10 ist ein Graph zum Veranschaulichen eines Beispiels für den Temperaturkompensationszuwachs K1. Die Querachse in dem Graph benennt die Temperatur des Servolenkungsöls. Die Längsachse auf der linken Seite benennt einen Wert (aufgezeichnet durch die Linie A), der erhalten wird, indem die kinematische Viskosität des Servolenkungsöls dimensionslos gemacht wird, wobei der Wert der kinematischen Viskosität zu einem Normaltemperaturzeitpunkt (das heißt, 20 ⎕) auf 1 eingestellt ist. Die Längsachse auf der rechten Seite benennt den Temperaturkompensationszuwachs K1 (aufgezeichnet durch die Linie B). Je niedriger die Temperatur des Servolenkungsöls wird, umso größer wird die kinematische Viskosität. Diese Tatsache führt zu einer Zunahme des Reibungsverlusts bei den Komponenten des Servolenkungssystems, wie zum Beispiel der Pumpeneinheit und den Rohren. Dementsprechend ist es zum Kompensieren einer Senkung der Lenkkraft aufgrund des Reibungsverlusts bevorzugt, den Temperaturkompensationszuwachs K1 einzustellen, wie es durch die Linie B angezeigt ist. Diese Einstellung macht es möglich, eine Lenkkraft, die im Wesentlichen gleich der Lenkkraft zu dem Normaltemperaturzeitpunkt ist, sogar in dem Fall zu erhalten, in dem die Temperatur des Servolenkungsöls niedrig ist. Folglich wird diese Einstellung beim Verringern eines Fremdheitsgefühls bei der Lenkung effektiv.
Als Ergebnis des Verwendens des Servolenkungssystems 1 der vorliegenden Ausführungsform, das wie oben beschrieben konfiguriert ist, können die folgenden Wirkungen erhalten werden: Als Erstes wird zu dem Zeitpunkt der Lenkbetätigung die Drehmomentsteuerung über den Elektromotor 20 durchgeführt, wodurch die umkehrbare Pumpe 24 angetrieben wird. Unterdessen wird zu dem Zeitpunkt der Haltebetätigung die Umdrehungsgeschwindigkeitssteuerung über den Elektromotor 20 durchgeführt. Dies treibt die umkehrbare Pumpe 24 mit der konstanten Umdrehung an. Es wird nämlich der Auslass druck der umkehrbaren Pumpe 24 konstant gehalten, was die selbstangeregte Vibration des Lenkrads 16 unterdrückt.
Obwohl bei der vorliegenden Ausführungsform die Servolenkungssteuereinrichtung 17 und die Motorantriebseinrichtung 21 auf getrennte Weise ausgebildet sind, können diese Einheiten auch auf integrierte Weise ausgebildet sein. Bei diesem integrierten Fall wird ein Verkleinern des System implementierbar. Diese Tatsache erlaubt eine Verstärkung der Bordgeräteausstattung auf dem Fahrzeug. Außerdem kann als Ersatz für den Lenkwinkelsensor 13 zum Beurteilen des Lenkzustands auch ein Sensor verwendet werden, der zum Erfassen von beispielsweise einem Hub der Kolbenstange 28 ausgelegt ist. Dies ist effektiv, falls es nicht genug verfügbaren Raum in der Nähe des Lenkrads 16 gibt.
Notwendige Bestätigungsschritte zum Bestätigen, dass die vorliegende Ausführungsform durchgeführt worden ist, sind wie folgt: Es wird nämlich die Kopplung zwischen der Motorantriebseinrichtung 21 und der Motorumdrehungsgeschwindigkeitssignalleitung 19 gelöst. Dann wird anstelle eines Motorumdrehungsgeschwindigkeitssignals von der Motorantriebseinrichtung 21 beispielsweise eine konstante Spannung angelegt. In diesem Fall ist durch Überwachen des Befehlswerts über die Befehlswertsignalleitung 18 das Bestätigen der folgenden Bedingung bevorzugt: In dem Lenkbetätigungszustand ändert sich der Befehlswert nicht, sogar wenn die angelegte Spannung erhöht wird; wohingegen in dem Haltebetätigungszustand der Befehlswert sich in Begleitung der Zunahme der angelegten Spannung erhöht. Außerdem ist durch Messen der Umdrehungsgeschwindigkeiten des Elektromotors 20 zu den Zeitpunkten der Lenkbetätigung und Haltebetätigung das Bestätigen der folgenden Bedingung bevorzugt: Zu dem Lenkbetätigungszeitpunkt tritt eine Veränderung der Motorumdrehungsge schwindigkeit auf; wohingegen zu dem Haltebetätigungszeitpunkt die Motorumdrehungsgeschwindigkeit konstant ist.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 11 nachstehend die Erläuterung hinsichtlich einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben. 11 ist ein Elektromotorsteuerungsfluss entsprechend der Lenkbetätigung/Haltebetätigung der Räder gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Falls bei einem Schritt S201 der Fahrer das Lenkrad 16 betätigt, wird die Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors erfasst (Schritt S202). Dann wird bei einem Schritt S203, falls die Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors niedriger als ein vorbestimmter Wert ist, der Radlenkzustand als die Radhaltebetätigung beurteilt. Unterdessen wird, falls die Umdrehungsgeschwindigkeit höher als der vorbestimmte Wert ist, der Zustand als die Radlenkbetätigung beurteilt. Da die anderen Konfigurationen im Wesentlichen die gleichen wie diejenigen bei der ersten Ausführungsform sind, wird auf deren Erläuterung verzichtet.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 12 nachstehend die Erläuterung hinsichtlich noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben. 12 ist ein Elektromotorsteuerungsfluss entsprechend der Lenkbetätigung/Haltebetätigung der Räder gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Falls bei einem Schritt S301 der Fahrer das Lenkrad 16 betätigt, wird die Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors erfasst (Schritt S302). Vorliegend wird durch einen Schritt S319, der getrennt vorgesehen ist, die Temperatur des Servolenkungsöls erfasst. Überdies wird bei einem Schritt S320 der vorbestimmte Wert korrigiert. Dann wird auf der Grundlage des vorbestimmten, korrigierten Werts bei einem Schritt S303, falls die Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors niedriger als der vorbestimmte Wert ist, der Radlenkzustand als die Radhaltebetätigung beurteilt. Unterdessen wird, falls die Umdrehungsgeschwindigkeit höher als der vorbestimmte Wert ist, der Zustand als die Radlenkbetätigung beurteilt. Vorliegend ist es beim Korrigieren des vorbestimmten Werts bevorzugt, den vorbestimmten Wert so zu korrigieren, dass der vorbestimmte Wert im Betrag erhöht wird, wenn die Öltemperatur höher ist. Außerdem ist bei dem Schritt S302 die Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors erfasst worden. Als Ersatz für diese können jedoch auch Größen wie zum Beispiel die Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs, dessen Querbeschleunigung und ein Geschwindigkeitsunterschied zwischen den rechten und linken Rädern erfasst und für die Beurteilung über die Haltebetätigung/Lenkbetätigung verwendet werden. Ferner kann bei dem Schritt S302 die Beurteilung auch aus mehreren physikalischen Größen erfolgen. Beispielsweise werden die Öltemperatur, der Hydraulikdruck und die Pumpenumdrehungsgeschwindigkeit erfasst, und die Beurteilung über die Haltebetätigung/Lenkbetätigung kann in Übereinstimmung mit einer im Voraus erzeugten Pumpencharakteristika-Abbildung erfolgen. Da die anderen Konfigurationen im Wesentlichen die gleichen wie diejenigen bei der ersten Ausführungsform sind, wird auf deren Erläuterung verzichtet.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 13 nachstehend die Erläuterung hinsichtlich noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben. Bei einem Servolenkungssystem 100 beinhaltet eine Lenkeingabevorrichtung das Lenkrad 16, die mit dem Lenkrad zum Übertragen des Lenkdrehmoments von diesem gekoppelte Lenkwelle 12 und einen Lenkreaktionskrafterzeugungssimulator 80.
Als Ersatz für den Lenkwinkelsensor 13 und den Lenkdrehmomentsensor 10 der ersten Ausführungsform erfasst die Servolenkungs steuereinheit 17 den Lenkwinkel von dem Lenkreaktionskrafterzeugungssimulator 80 über eine Lenkwinkelsignalleitung 81 und erfasst einen tatsächlichen Lenkwinkel von einem Sensor 84 für den tatsächlichen Lenkwinkel über eine Lenkdrehmomentsignalleitung 83. Dann berechnet die Steuereinheit 17 auf der Grundlage dieser Erfassung einen Befehlswert für den Elektromotor 20. Der Punkt, in dem sich die vorliegende Ausführungsform von der ersten Ausführungsform unterscheidet, ist, dass die vorliegende Ausführungsform ein Steer-by-Wire-System ist, das keine mechanische Verbindung zwischen dem Lenkrad 16 und dem Ritzelrad 9 verwendet. Es wird nämlich bei diesem System die von dem Lenkrad 16 eingegebene Lenkkraft nicht direkt zu dem Ritzel 9 übertragen. Bei dem Steer-by-Wire-System ist es erforderlich, die Lenkreaktionskraft zu erzeugen, die von den Rädern 8a und 8b erzeugt und fortgepflanzt werden könnte. Dementsprechend ist zum Erzeugen einer Pseudolenkreaktionskraft die Servolenkungssteuereinheit 17 so konfiguriert, dass sie über eine Reaktionskraftbefehlsignalleitung 82 einen Reaktionskraftbefehlswert in einen Motor in dem Lenkreaktionskrafterzeugungssimulator 80 eingibt. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine ein Vibrieren hinzufügende Kraft von der Straßenoberfläche nicht direkt zu dem Lenkrad 16 übertragen. Folglich ist die vorliegende Ausführungsform effektiv beim Verstärken des Lenkgefühls. Da die anderen Konfigurationen im Wesentlichen die gleichen wie diejenigen bei der ersten Ausführungsform sind, wird auf deren Erläuterung verzichtet.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 14 nachstehend die Erläuterung hinsichtlich noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben. Bei einem Servolenkungssystem 110 empfängt ein Elektromotor 111 einen Befehl von einer Motorantriebseinrichtung 112, wodurch eine Lenkunterstützungskraft über ein auf der Motorachse eingerichtetes Zahnrad A113 und ein auf der Lenkachse 12 eingerichtetes und mit dem Zahnrad A113 in Eingriff stehendes Zahnrad B114 erzeugt wird.
Das Merkmal der vorliegenden Ausführungsform ist wie folgt: Es wird nämlich zu dem Zeitpunkt der Haltebetätigung die Umdrehungsgeschwindigkeitssteuerung so durchgeführt, dass die Umdrehung des Elektromotors 111 stoppt.
Der Punkt, in dem sich die vorliegende Ausführungsform von der ersten Ausführungsform unterscheidet, ist wie folgt: Es wird nämlich bei der vorliegenden Ausführungsform die Lenkunterstützungskraft unter der Verwendung des Elektromotors allein, das heißt, ohne die Verwendung des hydraulischen Mechanismus, erzeugt. Als Ergebnis erfordert die vorliegende Ausführungsform nur die kleine Anzahl von Konfigurationskomponenten und ist bei der Implementierung der Kostensenkung, des Platzsparens und Leichtmachens des Gewichts des Systems effektiv. Da die anderen Konfigurationen im Wesentlichen die gleichen wie diejenigen bei der ersten Ausführungsform sind, wird auf deren Erläuterung verzichtet.
Notwendige Bestätigungsschritte zum Bestätigen, dass die vorliegende Ausführungsform ausgeführt worden ist, sind wie folgt: Es wird nämlich die Kopplung zwischen der Motorantriebseinrichtung 21 und der Motorumdrehungsgeschwindigkeitssignalleitung 19 gelöst. Dann wird anstelle eines Motorumdrehungsgeschwindigkeitssignals von der Motorantriebseinrichtung 112 beispielsweise eine konstante Spannung angelegt. In diesem Fall ist durch Überwachen des Befehlswerts über die Befehlswertsignalleitung 18 das Bestätigen der folgenden Bedingung bevorzugt: In dem Lenkbetätigungszustand ändert sich der Befehlswert nicht, sogar wenn die angelegte Spannung erhöht wird; wohingegen in dem Haltebetätigungszustand der Befehlswert sich in Begleitung der Zunahme der angelegten Spannung erhöht.
Außerdem ist durch Messen der Umdrehungsgeschwindigkeiten des Elektromotors 20 zu den Zeitpunkten der Lenkbetätigung und Haltebetätigung das Bestätigen der folgenden Bedingung bevorzugt: Zu dem Lenkbetätigungszeitpunkt tritt eine Veränderung der Motorumdrehungsgeschwindigkeit auf; wohingegen zu dem Haltebetätigungszeitpunkt die Motorumdrehungsgeschwindigkeit stoppt.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 15 nachstehend die Erläuterung hinsichtlich noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben. 15 ist ein Elektromotorsteuerungsfluss entsprechend der Lenkbetätigung/Haltebetätigung der Räder gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Falls bei einem Schritt S401 der Fahrer das Lenkrad 16 betätigt, wird die Amplitude des Elektromotordrehmoments erfasst (Schritt S402). Als Nächstes wird bei einem Schritt S403, falls die Amplitude des Elektromotordrehmoments kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, der Radlenkzustand als die Haltebetätigung beurteilt. Unterdessen wird, falls die Amplitude größer als der vorbestimmte Wert ist, der Zustand als die Lenkbetätigung beurteilt. Im Übrigen können bei dem Schritt S402 als Ersatz für das Elektromotordrehmoment auch solche Größen wie die Amplitude der Elektromotorumdrehungsgeschwindigkeit und die Amplitude des Hydraulikdrucks verwendet werden.
Es sollte weiterhin vom Fachmann verstanden werden, dass, obwohl die vorangehende Beschreibung über Ausführungsformen der Erfindung erfolgt ist, die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und verschiedene Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne von der Idee der Erfindung und dem Umfang der angefügten Ansprüche abzuweichen.

Claims

Servolenkungssystem (1), mit: einem Elektromotor (20) zum Hinzufügen einer Lenkunterstützungskraft zu Rädern (8a, 8b) auf der Grundlage des Fahrzustands eines Fahrzeugs und einer Lenkgeschwindigkeitserfassungseinrichtung zum Erfassen oder Schätzen der Lenkgeschwindigkeit der Räder (8a, 8b), wobei eine Motorsteuereinrichtung (21) zum Ausführen einer Drehmomentsteuerung über den Elektromotor (20), falls die Lenkgeschwindigkeit höher als ein vorbestimmter Wert ist, und zum Ausführen einer Steuerung über den Elektromotor (20) auf der Grundlage der Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors (20) vorgesehen ist, falls die Lenkgeschwindigkeit niedriger als der vorbestimmte Wert ist.
Servolenkungssystem (1) nach Anspruch 1, weiterhin mit: einem Lenkrad (16), dessen Lenkbetätigung durch einen Fahrer durchgeführt wird, und einer mit dem Lenkrad (16) verbundenen Lenkwelle (12) und wobei die Lenkgeschwindigkeitserfassungseinrichtung die Umdrehungsgeschwindigkeit der Lenkwelle (12) erfasst.
Servolenkungssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lenkgeschwindigkeitserfassungseinrichtung einen auf der Lenkwelle (12) vorgesehenen Lenkwinkelsensor (13) und eine Berechungsschaltung (17) zum Berechnen des Änderungsverhältnisses eines durch den Lenkwinkelsensor (13) erfassten Lenkwinkels beinhaltet.
Servolenkungssystem (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin mit: einer mit den Rädern (8a, 8b) verbundenen Zahnstange (7) und wobei die Lenkgeschwindigkeitserfassungseinrichtung die Achsenrichtungsversetzungsgeschwindigkeit der Zahnstange (7) erfasst.
Servolenkungssystem (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Lenkgeschwindigkeitserfassungseinrichtung einen Positionssensor zum Erfassen der Achsenrichtungsposition der Zahnstange (7) und eine Berechnungsschaltung (17) zum Berechnen des Änderungsverhältnisses der durch den Positionssensor erfassten Achsenrichtungsposition der Zahnstange (7) beinhaltet.
Servolenkungssystem (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin mit: einer Umdrehungsgeschwindigkeitsunterschiedserfassungseinrichtung zum Erfassen oder Schätzen eines Umdrehungsgeschwindigkeitsunterschieds zwischen den rechten und linken Rädern (8a, 8b) und wobei die Lenkgeschwindigkeitserfassungseinrichtung die Lenkgeschwindigkeit auf der Grundlage des durch die Umdrehungsgeschwindigkeitsunterschiedserfassungseinrichtung erfassten Umdrehungsgeschwindigkeitsunterschieds berechnet.
Servolenkungssystem (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Umdrehungsgeschwindigkeitsunterschiedserfassungseinrichtung einen Umdrehungsgeschwindigkeitssensor zum Erfassen der Umdrehungsgeschwindigkeiten der rechten und linken Räder (8a, 8b) und eine Berechungsschaltung (17) zum Berechnen des Umdrehungsgeschwindigkeitsunterschieds zwischen den rechten und linken Rädern (8a, 8b) beinhaltet.
Servolenkungssystem (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, weiterhin mit: einem Giergeschwindigkeitssensor zum Erfassen der Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs und wobei die Lenkgeschwindigkeitserfassungseinrichtung die Lenkgeschwindigkeit auf der Grundlage der Giergeschwindigkeit schätzt.
Servolenkungssystem (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, weiterhin mit: einem Querbeschleunigungssensor zum Erfassen der Querbeschleunigung des Fahrzeugs und wobei die Lenkgeschwindigkeitserfassungseinrichtung die Lenkgeschwindigkeit auf der Grundlage der Querbeschleunigung schätzt.
Servolenkungssystem (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, weiterhin mit: einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zum Erfassen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und wobei die Motorsteuereinrichtung (21) die Drehmomentsteuerung über den Elektromotor (20) ungeachtet der Lenkgeschwindigkeit durchführt, falls die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfasste Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs höher als ein vorbestimmter Wert ist.
Servolenkungssystem (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der vorbestimmte Wert eine Hysterese hat, wobei der Wert der Hysterese korrigiert wird, nachdem sich ein Zustand, in dem die Lenkgeschwindigkeit höher ist, zu einem Zustand geändert hat, in dem die Lenkgeschwindigkeit niedriger ist, und nachdem sich der Zustand, in dem die Lenkgeschwindigkeit niedriger ist, zu dem Zustand geändert hat, in dem die Lenkgeschwindigkeit höher ist.
Servolenkungssystem (1), mit: einem Elektromotor (20) zum Hinzufügen einer Lenkunterstützungskraft zu Rädern (8a, 8b) auf der Grundlage des Fahrzustands eines Fahrzeugs und einer Motorgeschwindigkeitserfassungseinrichtung zum Erfassen oder Schätzen der Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors (20), wobei eine Motorsteuereinrichtung (21) zum Ausführen einer Drehmomentsteuerung über den Elektromotor (20), falls die Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors (20) höher als ein vorbestimmter Wert ist, und zum Ausführen einer Steuerung über den Elektromotor (20) auf der Grundlage der Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors (20) vorgesehen ist, falls die Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors (20) niedriger als der vorbestimmte Wert ist.
Servolenkungssystem (1) nach Anspruch 12, wobei der Elektromotor (20) ein bürstenloser Motor mit einem Umdrehungspositionssensor zum Erfassen der Umdrehungsposition eines Läufers ist, wobei die Motorgeschwindigkeitserfassungseinrichtung die Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors (20) auf der Grundlage eines durch den Umdrehungspositionssensor erfassten Sensorausgangswerts schätzt.
Servolenkungssystem (1) nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Elektromotor (20) ein mit einer Bürste versehener Motor ist, wobei die Motorgeschwindigkeitserfassungseinrichtung die Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors (20) auf der Grundlage des tatsächlichen Stromwerts und tatsächlichen Spannungswerts des Elektromotors (20) schätzt.
Servolenkungssystem (1) nach zumindest einem der Ansprüche 12 bis 14, weiterhin mit: einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zum Erfassen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und wobei die Motorsteuereinrichtung (21) die Drehmomentsteuerung über den Elektromotor (20) ungeachtet der Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors (20) durchführt, falls die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfasste Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs höher als ein vorbestimmter Wert ist.
Servolenkungssystem (1) nach zumindest einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei der vorbestimmte Wert eine Hysterese hat, wobei der Wert der Hysterese korrigiert wird, nachdem sich ein Zustand, in dem eine Lenkgeschwindigkeit höher ist, zu einem Zustand geändert hat, in dem die Lenkgeschwindigkeit niedriger ist, und nachdem sich der Zustand, in dem die Lenkgeschwindigkeit niedriger ist, zu dem Zustand geändert hat, in dem die Lenkgeschwindigkeit höher ist.
Servolenkungssystem (1) nach zumindest einem der Ansprüche 12 bis 16, weiterhin mit: einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zum Erfassen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und wobei der vorbestimmte Wert auf der Grundlage der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfassten Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs korrigiert wird.
Servolenkungssystem (1), mit: einem hydraulischen Servozylinder (2) zum Unterstützen einer Lenkkraft eines mit Rädern (8a, 8b) verbundenen Lenkmechanismus und mit einer ersten hydraulischen Kammer (6) und einer zweiten hydraulischen Kammer (3), einer mit der ersten hydraulischen Kammer (6) verbundenen ersten Leitung (27a), einer mit der zweiten hydraulischen Kammer (3) verbundenen zweiten Leitung (27b), einer umkehrbaren Pumpe (24) mit einem Paar von Auslassöffnungen, die ununterbrochen mit der ersten Leitung (27a) und der zweiten Leitung (27b) verbunden sind, wobei die umkehrbare Pumpe (24) dem Paar von Auslassöffnungen selektiv einen Auslassdruck zuführt, einem Elektromotor (20) zum Umwälzen der umkehrbaren Pumpe (24) in Vorwärts-/Rückwärtsrichtung, einer Lenklasterfassungseinrichtung zum Erfassen oder Schätzen der Lenklast eines Lenkrads (16) zum Durchführen einer Lenksteuerung über die Räder (8a, 8b), einer Lenkgeschwindigkeitserfassungseinrichtung zum Erfassen oder Schätzen der Lenkgeschwindigkeit der Räder (8a, 8b), und einer Motorsteuereinrichtung (21) zum Ausgeben eines Antriebssignals an den Elektromotor (20) auf der Grundlage der Lenklast, um den Elektromotor (20) zu veranlassen, einen erwünschten Hydraulikdruck zu erzeugen, wobei die Motorsteuereinrichtung (21) auch eine Drehmomentsteuerung über den Elektromotor (20) durchführt, falls die Lenkgeschwindigkeit höher als ein vorbestimmter Wert ist, und eine Steuerung über den Elektromotor (20) auf der Grundlage der Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors (20) durchführt, falls die Lenkgeschwindigkeit niedriger als der vorbestimmte Wert ist.
Servolenkungssystem (1) gemäß Anspruch 18, weiterhin mit: einem Öltemperatursensor zum Erfassen oder Schätzen der Öltemperatur eines Hydrauliköls im Inneren dem System (1), einem Umdrehungsgeschwindigkeitssensor zum Erfassen der Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors (20) oder Umdrehungsgeschwindigkeit der umkehrbaren Pumpe (24) und einem Hydraulikdrucksensor zum Erfassen oder Schätzen des Hydraulikdrucks im Inneren dem hydraulischen Servozylinder (2) und wobei die Lenkgeschwindigkeitserfassungseinrichtung die Lenkgeschwindigkeit der Räder (8a, 8b) auf der Grundlage der Öltemperatur, der Umdrehungsgeschwindigkeit und dem Hydraulikdruck schätzt.
Servolenkungssystem (1), mit: einem hydraulischen Servozylinder (2) zum Unterstützen einer Lenkkraft eines mit Rädern (8a, 8b) verbundenen Lenkmechanismus und mit einer ersten hydraulischen Kammer (6) und einer zweiten hydraulischen Kammer (3), einer mit der ersten hydraulischen Kammer (6) verbundenen ersten Leitung (27a), einer mit der zweiten hydraulischen Kammer (3) verbundenen zweiten Leitung (27b), einer umkehrbaren Pumpe (24) mit einem Paar von Auslassöffnungen, die ununterbrochen mit der ersten Leitung (27a) und der zweiten Leitung (27b) verbunden sind, wobei die umkehrba re Pumpe (24) dem Paar von Auslassöffnungen selektiv einen Auslassdruck zuführt, einem Elektromotor (20) zum Umwälzen der umkehrbaren Pumpe (24) in Vorwärts-/Rückwärtsrichtung, einer Lenklasterfassungseinrichtung zum Erfassen oder Schätzen der Lenklast eines Lenkrads (16) zum Durchführen einer Lenksteuerung über die Räder (8a, 8b), einer Umdrehungsgeschwindigkeitserfassungseinrichtung zum Erfassen oder Schätzen der Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors (20) oder der umkehrbaren Pumpe (24) und einer Motorsteuereinrichtung (21) zum Ausgeben eines Antriebssignals an den Elektromotor (20) auf der Grundlage der Lenklast, um den Elektromotor (20) zu veranlassen, einen erwünschten Hydraulikdruck zu erzeugen, wobei die Motorsteuereinrichtung (21) auch eine Drehmomentsteuerung über den Elektromotor (20) durchführt, falls die Umdrehungsgeschwindigkeit höher als ein vorbestimmter Wert ist, und eine Steuerung über den Elektromotor (20) auf der Grundlage der Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors (20) durchführt, falls die Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors (20) niedriger als der vorbestimmte Wert ist.
Servolenkungssystem (1) nach Anspruch 20, wobei der Elektromotor (20) ein bürstenloser Motor mit einem Umdrehungspositionssensor zum Erfassen der Umdrehungsposition eines Läufers ist, wobei die Umdrehungsgeschwindigkeitserfassungseinrichtung die Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors (20) auf der Grundlage eines durch den Umdrehungspositionssensor erfassten Sensorausgangswerts schätzt.
Servolenkungssystem (1) nach Anspruch 20 oder 21, wobei der Elektromotor (20) ein mit einer Bürste versehener Motor ist, wobei die Motorgeschwindigkeitserfassungseinrichtung die Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors (20) auf der Grundlage des tatsächlichen Stromwerts und des tatsächlichen Spannungswerts des Elektromotors (20) schätzt.
Servolenkungssystem (1) nach zumindest einem der Ansprüche 20 bis 22, weiterhin mit: einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zum Erfassen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und wobei die Motorsteuereinrichtung (21) die Drehmomentsteuerung über den Elektromotor (20) ungeachtet der Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors (20) durchführt, falls die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfasste Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs höher als ein vorbestimmter Wert ist.
Servolenkungssystem (1) nach zumindest einem der Ansprüche 20 bis 23, wobei der vorbestimmte Wert eine Hysterese hat, wobei der Wert der Hysterese korrigiert wird, nachdem sich ein Zustand, in dem eine Lenkgeschwindigkeit höher ist, zu einem Zustand geändert hat, in dem die Lenkgeschwindigkeit niedriger ist, und nachdem sich der Zustand, in dem die Lenkgeschwindigkeit niedriger ist, zu dem Zustand geändert hat, in dem die Lenkgeschwindigkeit höher ist.
Servolenkungssystem (1) nach zumindest einem der Ansprüche 20 bis 24, weiterhin mit: einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zum Erfassen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und wobei der vorbestimmte Wert auf der Grundlage der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfassten Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs korrigiert wird.
Servolenkungssystem (1) nach zumindest einem der Ansprüche 20 bis 25, weiterhin mit: einem Öltemperatursensor zum Erfassen oder Schätzen der Öltemperatur eines Hydrauliköls im Inneren des Systems (1) und wobei der vorbestimmte Wert auf der Grundlage der Öltemperatur korrigiert wird.
Servolenkungssystem (1) nach zumindest einem der Ansprüche 20 bis 26, wobei der vorbestimmte Wert zu einem größeren Wert korrigiert wird, wenn die Öltemperatur höher wird.
Servolenkungssystem (1) nach zumindest einem der Ansprüche 20 bis 27, weiterhin mit: einem Hydraulikdrucksensor zum Erfassen oder Schätzen des Hydraulikdrucks des hydraulischen Servozylinders (2) und wobei der vorbestimmte Wert auf der Grundlage des Hydraulikdrucks korrigiert wird.
Servolenkungssystem (1) nach zumindest einem der Ansprüche 20 bis 28, weiterhin mit: einem Öltemperatursensor zum Erfassen oder Schätzen der Öltemperatur eines Hydrauliköls im Inneren des Systems (1) und wobei die Motorsteuereinrichtung (21) eine Antriebssteuerung über den Elektromotor (20) so durchführt, dass der tatsächliche ak tuelle Wert des Elektromotors (20) größer wird, wenn die Öltemperatur höher wird.
Servolenkungssystem (1), mit: einem Elektromotor (20) zum Hinzufügen einer Lenkunterstützungskraft zu Rädern (8a, 8b) auf der Grundlage des Fahrzustands eines Fahrzeugs, wobei eine Motorsteuereinrichtung (21) zum Durchführen einer Drehmomentsteuerung über den Elektromotor (20), falls das Lenkdrehmoment, der tatsächliche Lenkwinkel oder die Vibration des Elektromotors (20) größer als ein vorbestimmter Wert ist, und zum Durchführen einer Steuerung über den Elektromotor (20) auf der Grundlage der Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors (20) vorgesehen ist, falls das Lenkdrehmoment, der tatsächliche Lenkwinkel oder die Vibration des Elektromotors (20) kleiner als der vorbestimmte Wert ist.
Servolenkungssystem (1) nach Anspruch 30, wobei die Vibration des Elektromotors (20) auf der Grundlage einer Änderungsmenge der Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors (20) geschätzt wird.
Servolenkungssystem (1), mit: einem hydraulischen Servozylinder (2) zum Unterstützen einer Lenkkraft eines mit Rädern (8a, 8b) verbundenen Lenkmechanismus und mit einer ersten hydraulischen Kammer (6) und einer zweiten hydraulischen Kammer (3), einer mit der ersten hydraulischen Kammer (6) verbundenen ersten Leitung (27a), einer mit der zweiten hydraulischen Kammer (3) verbundenen zweiten Leitung (27b), einer umkehrbaren Pumpe (24) mit einem Paar von Auslassöffnungen, die ununterbrochen mit der ersten Leitung (27a) und der zweiten Leitung (27b) verbunden sind, wobei die umkehrbare Pumpe (24) dem Paar von Auslassöffnungen selektiv einen Auslassdruck zuführt, einem Elektromotor (20) zum Umwälzen der umkehrbaren Pumpe (24) in Vorwärts-/Rückwärtsrichtung, einer Lenklasterfassungseinrichtung zum Erfassen oder Schätzen der Lenklast eines Lenkrads (16) zum Durchführen einer Lenksteuerung über die Räder (8a, 8b), einem Hydraulikdrucksensor zum Erfassen eines Hydraulikdrucks im Inneren des Systems (1) und einer Motorsteuereinrichtung (21) zum Ausgeben eines Antriebssignals an den Elektromotor (20) auf der Grundlage der Lenklast, um den Elektromotor (20) zu veranlassen, einen erwünschten Hydraulikdruck zu erzeugen, wobei die Motorsteuereinrichtung (21) auch eine Drehmomentsteuerung über den Elektromotor (20) ausführt, falls eine Änderungsmenge des Hydraulikdrucks größer als ein vorbestimmter Wert ist, und eine Steuerung über den Elektromotor (20) auf der Grundlage der Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors (20) ausführt, falls die Änderungsmenge des Hydraulikdrucks kleiner als der vorbestimmte Wert ist.