DE102007038628A1

DE102007038628A1 - Fahrzeuglenkungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102007038628A1
Application number: DE102007038628A
Authority: DE
Inventors: Kenji Ogawa; Takayuki Kifuku
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2007-08-16
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2027-08-17
Also published as: KR100827910B1; FR2910424A1; JP2008155693A; US7720584B2; JP4365855B2; FR2910424B1; DE102007038628B4; US20080149414A1

Abstract

In einer Lenkungsvorrichtung für ein Fahrzeug wird ein Zielteillenkungswinkel (ThetaSREF) durch ein Zielteillenkungswinkel-Einstellmittel (7) auf der Basis einer Ausgabe (ThetaH) eines Lenkradwinkel-Erfassungsmittels (6) und einer Übertragungscharakteristik (f(ThetaH)) eines Übertragungscharakteristik-Einstellmittels (8) eingestellt, und ein Zielstrom (IREF) wird durch ein Zielstrom-Einstellmittel (11) auf der Basis des Zielteillenkungswinkels (ThetaSREF) und einer Ausgabe (ThetaS) eines Teillenkungswinkel-Erfassungsmittels (10) eingestellt. Ein Stromsteuermittel (12) steuert einen Strom, der durch einen elektrischen Motor eines Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus (2) fließt, sodass der Zielstrom (IREF) und ein Strom (IS) eines Stromerfassungsmittels übereinstimmen können.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Lenkungsvorrichtung für ein Fahrzeug. Genauer bezieht sie sich auf eine Fahrzeuglenkungsvorrichtung, worin Räder auf eine derartige Weise gedreht werden, dass ein Teillenkungswinkel, der durch einen Teillenkungsmechanismus mechanisch gesteuert werden kann, dem Lenkungswinkel eines Lenkrads mechanisch hinzugefügt wird, das durch einen Fahrer manipuliert wird.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Bisher war eine große Zahl von Lenkungsvorrichtungen bekannt, in jeder von denen ein Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus zwischen einem Lenkrad und gelenkten Rädern montiert ist, und die Übertragungscharakteristik des Drehwinkels der gelenkten Räder gegenüber dem Lenkungswinkel des Lenkrads, das durch einen Fahrer manipuliert wird, in Übereinstimmung mit dem Reisezustand eines Fahrzeugs geändert wird (siehe z. B. JP-A-2005-41363 , was nachstehend als "Patentliteraturstelle 1" bezeichnet werden soll).
In der Lenkungsvorrichtung von Patentliteraturstelle 1 wird offenbart, dass eine PWM-Einschaltdauer aus der Abweichung zwischen dem Zielumdrehungswinkel eines elektrischen Motors zum Ansteuern des Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus und einem erfassten Umdrehungswinkel kalkuliert wird, woraufhin der elektrische Motor auf der Basis der PWM-Einschaltdauer angesteuert und kontrolliert wird.
Übrigens wird in JP-A-11-208499 (nachstehend als "Patentliteraturstelle 2" bezeichnet) offenbart, dass die Nachfolgeverzögerung des Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus aus der Abweichung zwischen dem Ziellenkungswinkel der gelenkten Räder, der aus dem Lenkungswinkel des Lenkrads und der Übertragungscharakteristik kalkuliert wurde, und einem erfassten gelenkten Winkel erfasst wird, woraufhin die Übertragungscharakteristik oder der Ziellenkungswinkel so korrigiert wird, um die Abweichung zu verringern.
In der Lenkungsvorrichtung von Patentliteraturstelle 1 wird die PWM-Einschaltdauer aus der Abweichung zwischen dem Zielumdrehungswinkel des elektrischen Motors zum Ansteuern des Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus und dem erfassten Umdrehungswinkel kalkuliert, und der Umdrehungswinkel des elektrischen Motors wird in Rückkopplung gesteuert. Die PWM-Einschaltdauer und ein Strom, der durch den elektrischen Motor fließt, sind jedoch wegen einer induzierten Spannung, die der Umdrehung des elektrischen Motors zuzuschreiben ist, etc. nicht eindeutig bestimmt. Es ist deshalb schwierig, durch den elektrischen Motor ein Drehmoment zu generieren, das mit einem notwendigen Drehmoment übereinstimmt, das aus der Abweichung der Umdrehungswinkel erhalten wird. D. h. es gab das Problem, dass die Einstellung von Steuerkonstanten zur Verwendung in der Kalkulation zum Erhalten der PWM-Einschaltdauer aus der Abweichung der Umdrehungswinkel schwierig ist.
Übrigens wird in Patentliteraturstelle 2 die Nachfolgeverzögerung des Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus aus der Abweichung zwischen dem Ziellenkungswinkel und dem erfassten gelenkten Winkel erfasst, und daher gab es das Problem, dass die Nachfolgeverzögerung bereits in der Stufe der Erfassung involviert war.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese Erfindung wurde unternommen, um die Probleme der oben angegebenen Vorrichtungen vom Stand der Technik zu lösen, und sie hat als ihr Ziel, eine Fahrzeuglenkungsvorrichtung vorzusehen, in der die Einstellung der Steuerkonstanten einer Kalkulationsformel zum Erhalten eines Zielstroms aus einer Winkelabweichung unterstützt wird, und wiederum die Winkelsteuerung eines Teillenkungswinkels oder eines gelenkten Winkels bei einer hohen Genauigkeit durchgeführt werden kann.
Eine Fahrzeuglenkungsvorrichtung gemäß dieser Erfindung betrifft eine Lenkungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Lenkrad, das durch einen Fahrer manipuliert wird, und einem Lenkungsmechanismus, der gelenkte Räder durch einen Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus lenkt, der durch einen elektrischen Motor gesteuert werden kann. In einem Aspekt der Ausführung dieser Erfindung enthält die Fahrzeuglenkungsvorrichtung ein Übertragungscharakteristik-Einstellmittel zum Einstellen einer Übertragungscharakteristik zwischen einem Lenkungswinkel des Lenkrads und einem gelenkten Winkel der gelenkten Räder, in Übereinstimmung mit einem Reisezustand des Fahrzeugs, ein Lenkradwinkel-Erfassungsmittel zum Erfassen des Lenkrad-Lenkungswinkels des Fahrers, ein Teillenkungswinkel-Erfassungsmittel zum Erfassen eines Teillenkungswinkels, der durch den Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus hinzugefügt wird, ein Zielteillenkungswinkel-Einstellmittel zum Generieren eines Zielteillenkungswinkels, der durch den Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus hinzuzufügen ist, auf der Basis der Ausgabe des Lenkradwinkel-Erfassungsmittels und der Übertragungscharakteristik, die durch das Übertragungscharakteristik-Einstellmittel eingestellt wird, und ein Ansteuerkontrollmittel zum Ansteuern und Kontrollieren des Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus, sodass der Zielteillenkungswinkel und die Ausgabe des Teillenkungswinkel-Erfassungsmittels übereinstimmen können. Hier enthält das Ansteuerkontrollmittel ein Zielstrom-Einstellmittel zum Einstellen eines Zielansteuerstroms für den elektrischen Motor auf der Basis einer Winkelabweichung zwischen dem Zielteillenkungswinkel und der Ausgabe des Teillenkungswinkel-Erfassungsmittels; und ein Stromsteuermittel mit einem Stromerfassungsmittel zum Erfassen eines Stroms, der durch den elektrischen Motor fließt, und zum Steuern des Stroms für den elektrischen Motor, sodass die Ausgabe des Stromerfassungsmittels mit dem eingestellten Strom des Zielstrom-Einstellmittels übereinstimmen kann.
In einem anderen Aspekt der Ausführung dieser Erfindung enthält die Fahrzeuglenkungsvorrichtung ein Übertragungscharakteristik-Einstellmittel zum Einstellen einer Übertragungscharakteristik zwischen einem Lenkungswinkel des Lenkrads und einem gelenkten Winkel der gelenkten Räder, in Übereinstimmung mit einem Reisezustand des Fahrzeugs, ein Lenkradwinkel-Erfassungsmittel zum Erfassen des Lenkrad-Lenkungswinkels des Fahrers, ein Erfassungsmittel eines gelenkten Winkels zum Erfassen des gelenkten Winkels der gelenkten Räder und ein Ansteuerkontrollmittel zum Generieren eines Ziellenkungswinkels, der durch den Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus hinzuzufügen ist, auf der Basis der Ausgabe des Lenkradwinkel-Erfassungsmittels und der Übertragungscharakteristik, die durch das Übertragungscharakteristik-Einstellmittel eingestellt wird, und zum Ansteuern und Kontrollieren des Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus, sodass der Ziellen kungswinkel und die Ausgabe des Erfassungsmittels des gelenkten Winkels übereinstimmen können. Hier enthält das Ansteuerkontrollmittel ein Zielstrom-Einstellmittel zum Einstellen eines Zielansteuerstroms für den elektrischen Motor auf der Basis einer Winkelabweichung zwischen dem Ziellenkungswinkel und der Ausgabe des Erfassungsmittels des gelenkten Winkels; und ein Stromsteuermittel mit einem Stromerfassungsmittel zum Erfassen eines Stroms, der durch den elektrischen Motor fließt, und zum Steuern des Stroms für den elektrischen Motor, sodass die Ausgabe des Stromerfassungsmittels mit dem eingestellten Strom des Zielstrom-Einstellmittels übereinstimmen kann.
Gemäß der Fahrzeuglenkungsvorrichtung dieser Erfindung wird die Rückkopplungssteuerung durch das Stromsteuermittel so durchgeführt, dass der Zielstrom I_REF und der erfasste Strom I_S übereinstimmen können. Deshalb wird eine Störung, wie etwa eine gegen-induzierte Spannung, die der Umdrehung des elektrischen Motors zuzuschreiben ist, unterdrückt, und die Einstellung der Steuerkonstanten einer Kalkulationsformel zum Erhalten des Zielstroms aus der Winkelabweichung wird unterstützt. Es ist wiederum möglich, die Fahrzeuglenkungsvorrichtung vorzusehen, die die Winkelsteuerung des Teillenkungswinkels oder des gelenkten Winkels bei einer hohen Genauigkeit durchführen kann.
Die vorangehenden und andere Ziele, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen offensichtlich, wenn in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen aufgenommen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Ansicht, die die allgemeine Konfiguration einer Fahrzeuglenkungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 dieser Erfindung zeigt;
2A und 2B sind Grafiken, die ein Beispiel einer Übertragungscharakteristik zeigen, die zum Bestimmen eines Lenkungswinkels – eines Zieldrehwinkels in Ausführungsform 1 dieser Erfindung verwendet wird;
3 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Konfiguration eines Zielstrom-Einstellmittels ebenso wie eines Einstellmittels der relativen Einschaltdauer in Ausführungsform 1 dieser Erfindung zeigt;
4 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Ansteuermittels und eines Stromerfassungsmittels in Ausführungsform 1 dieser Erfindung;
5 ist ein Blockdiagramm, das eine Modifikation zu dem Einstellmittel der relativen Einschaltdauer in Ausführungsform 1 dieser Erfindung zeigt;
6 ist eine schematische Ansicht, die die allgemeine Konfiguration einer Fahrzeuglenkungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 dieser Erfindung zeigt;
7 ist eine schematische Ansicht, die die allgemeine Konfiguration einer Fahrzeuglenkungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 dieser Erfindung zeigt;
8 ist ein Zeitdiagramm, das die Bewegung der Vorrichtung in der Zeit zeigt, wenn die Änderungsgröße eines Zielteillenkungswinkels die Fähigkeit eines elektrischen Motors überschritten hat, in Ausführungsform 3 dieser Erfindung;
9A und 9B sind Diagramme zum Erläutern eines Verfahrens zum Korrigieren eines Zielteillenkungswinkels auf der Basis einer Stromabweichung, in Ausführungsform 3 dieser Erfindung;
10 ist eine schematische Ansicht, die die allgemeine Konfiguration einer Fahrzeuglenkungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 4 dieser Erfindung zeigt;
11A und 11B sind Diagramme zum Erläutern eines Verfahrens zum Korrigieren eines Zielteillenkungswinkels auf der Basis einer induzierten Spannung und eines Zielstroms, in Ausführungsform 4 dieser Erfindung;
12 ist eine schematische Ansicht, die die allgemeine Konfiguration einer Fahrzeuglenkungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 5 dieser Erfindung zeigt;
13 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Fahrzeugreisezustand-Korrekturmittels in Ausführungsform 5 dieser Erfindung zeigt;
14A und 14B sind Diagramme zum Erläutern eines Verfahrens zum Korrigieren eines Fahrzeugreisezustands, das bei der Einstellung eines Zielteillenkungswinkels in Ausführungsform 5 dieser Erfindung verwendet wird;
15 ist eine schematische Ansicht, die die allgemeine Konfiguration einer Fahrzeuglenkungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 6 dieser Erfindung zeigt;
16 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration des Fahrzeugreisezustand-Korrekturmittels in Ausführungsform 6 dieser Erfindung zeigt;
17A und 17B sind Diagramme zum Erläutern eines Verfahrens zum Korrigieren eines Fahrzeugreisezustands, das bei der Einstellung eines Zielteillenkungswinkels in Ausführungsform 6 dieser Erfindung verwendet wird;
18 ist eine schematische Ansicht, die die allgemeine Konfiguration einer Fahrzeuglenkungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 7 dieser Erfindung zeigt; und
19 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Erfassen der Störung des Stromsteuermittels in Ausführungsform 7 dieser Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nun werden Ausführungsformen dieser Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Übrigens sollen überall in den Zeichnungen identische Bezugszeichen identische oder äquivalente Abschnitte bezeichnen.
AUSFÜHRUNGSFORM 1:
1 ist eine schematische Ansicht, die die allgemeine Konfiguration einer Fahrzeuglenkungsvorrichtung in Ausführungsform 1 dieser Erfindung zeigt.
Bezug nehmend auf 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Lenkrad, das durch den Fahrer eines Fahrzeugs manipuliert wird, und Bezugszeichen 2 einen Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus, der aus zwei Planetengetriebemechanismen konfiguriert ist. Ein erster Planetengetriebemechanismus ist konfiguriert aus einem Sonnenrad 201, mit dem das Lenkrad 1 verbunden ist, Planetengetrieben 202a und 202b, die durch einen Träger 203 gestützt werden, einem Hohlrad 204 und einem Schneckenrad 205, das dazu dient, das Hohlrad 204 zu drehen.
Bezugszeichen 211 bezeichnet ein Schneckengetriebe, das durch einen Motor 212 angetrieben wird.
Ein zweiter Planetengetriebemechanismus ist konfiguriert aus einem Sonnenrad 206, Planetengetrieben 207a und 207b, die durch einen Träger 208 gestützt werden, und einem Hohlrad 209, das fixiert ist.
Übrigens sind der Träger 203 des ersten Planetengetriebemechanismus und der Träger 208 des zweiten Planetengetriebemechanismus durch eine Welle 210 gekoppelt.
Bezugszeichen 3 bezeichnet einen Lenkungsmechanismus eines Zahnstangenschemas, das aus einem Zahnradgetriebe 301 und einer Zahnstange 302 konfiguriert ist. Zeichen 4a und 4b bezeichnen Stangenhebel, und Zeichen 5a und 5b gelenkte Räder. Die Rotation des Zahnradgetriebes 301 wird in die Übersetzung der Zahnstange 302 gewandelt, und die Übersetzung wird weiter in den gelenkten Winkel der gelenkten Räder 5a und 5b durch die Stangenhebel 4a und 4b gewandelt. Zeichen 6 bezeichnet ein Lenkradwinkel-Erfassungsmittel zum Erfassen des Lenkungswinkels des Lenkrads 1, das durch den Fahrer manipuliert wird, und die Erfassungsausgabe des Mittels 6 wird zu einem Zielteillenkungswinkel-Einstellmittel 7 eingegeben. Zeichen 8 bezeichnet ein Übertragungscharakteristik-Einstellmittel, und ein Fahrzeugreisezustand 9 wird zu dem Mittel 8 eingegeben. Zeichen 10 bezeichnet ein Teillenkungswinkel-Erfassungsmittel, und in Ausführungsform 1 erfasst dieses Mittel 10 den Umdrehungswinkel des elektrischen Motors 212 entsprechend im wesentlichen einem Teillenkungswinkel.
Zeichen 11 bezeichnet ein Zielstrom-Einstellmittel. Die Ausgabe des Zielteillenkungswinkel-Einstellmittels 7 und die des Teillenkungswinkel-Erfassungsmittels 10 werden zu diesem Mit tel 11 eingegeben, um so einen Zielstrom zum Ansteuern des elektrischen Motors 212 zu kalkulieren.
Zeichen 12 bezeichnet ein Stromsteuermittel. Dieses Mittel 12 ist konfiguriert aus einem Stromerfassungsmittel 1203 zum Erfassen des Stroms, der durch den elektrischen Motor 212 fließt, einem Einstellmittel der relativen Einschaltdauer 1201 zum Kalkulieren einer relativen Einschaltdauer auf der Basis der Ausgabe des Zielstrom-Einstellmittels 11 und der des Stromerfassungsmittels 1203, und einem Ansteuermittel 1202 zum Ansteuern des elektrischen Motors 212 auf der Basis der Ausgabe des Einstellmittels der relativen Einschaltdauer 1201.
Als Nächstes wird die Operation der Vorrichtung beschrieben.
Anfangs wird ein Zustand beschrieben, worin das Schneckengetriebe 211 des Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus 2 nicht gedreht wird. In dem Fall, wo das Schneckengetriebe 211 nicht gedreht wird, ist das Hohlrad 204 des ersten Planetengetriebemechanismus fixiert. In diesem Zustand wird, wenn der Fahrer das Lenkrad 1 manipuliert, um es zu drehen, die Rotation zu dem Sonnenrad 201 des ersten Planetengetriebemechanismus übertragen. Die Rotation des Sonnenrads 201 wird zu den Planetengetrieben 202a und 202b übertragen. Da das Hohlrad 204 fixiert ist, wie oben angeführt, wird hier die Rotation die Umdrehung des Trägers 203, der die Planetengetriebe 202a und 202b stützt, und die Welle 210 zum Übertragen der Rotation zu dem zweiten Planetengetriebemechanismus wird gedreht. D. h. der erste Planetengetriebemechanismus arbeitet als Geschwindigkeitsdrosselungsgetriebe des Planetengetriebeschemas.
Die Rotation der Welle 210 überträgt die Rotation zu dem Träger 208 des zweiten Planetengetriebemechanismus. Da sich der Träger 208 dreht, umdrehen die Planetengetriebe 207a und 207b das Sonnenrad 206. In dem zweiten Planetengetriebemechanismus ist das Hohlrad 209 fixiert. Deshalb werden die Umdrehungen der Planetengetriebe 207a und 207b die Rotation des Sonnenrads 206, und Zahnradgetriebe 301 des Lenkungsmechanismus 3 wird gedreht. Hier arbeitet der zweite Planetengetriebemechanismus als Geschwindigkeitssteigerungsgetriebe, wenn von der Welle 210 gesehen. Entsprechend wird die Rotation des Lenkrads 1 zu dem Zahnradgetriebe 301 mechanisch übertragen, und das Verhältnis der Übertragung wird 1 zu 1. (Ein Wert, der durch Multiplizieren des Geschwindigkeitsdrosselungsverhältnisses des ersten Planetengetriebemechanismus und des Geschwindigkeitssteigerungsverhältnisses des zweiten Planetengetriebemechanismus erhalten wird. Falls die Konfigurationen von beiden Mechanismen die gleichen sind, wird das Übertragungsverhältnis als Ganzes "1".) Es wird entsprechend verstanden, dass wenn die Rotation des Schneckengetriebes 211 gestoppt wird, der Mechanismus von Ausführungsform 1 ein gewöhnliches Lenkungssystem wird, in dem der Lenkradwinkel und ein Ritzelwinkel 1 zu 1 sind.
Anschließend wird ein Fall beschrieben, wo das Lenkrad 1 fixiert ist und wo das Schneckengetriebe 211 durch Einsetzen des elektrischen Motors 212 gedreht wird.
Wenn das Schneckengetriebe 211 gedreht wird, wird das Hohlrad 204 durch das Schneckenrad 205 gedreht. Die Rotation des Hohlrads 204 wird zu den Planetengetrieben 202a und 202b übertragen. Da jedoch das Sonnenrad 201 durch das Lenkrad 1 fixiert ist, wird die Rotation des Hohlrads 204 als die Umdrehungen der Planetengetriebe 202a und 202b übertragen, und sie wird zu der Welle 210 durch den Träger 203 übertragen. Wenn die Welle 210 gedreht wird, wird der Lenkungsmechanismus 3 durch den zweiten Planetengetriebemechanismus angesteuert, wie oben erläutert, und die gelenkten Räder 5a und 5b werden gedreht.
Anschließend wird ein Fall beschrieben, wo während das Lenkrad 1 manipuliert wird, das Schneckengetriebe 211 durch Einsetzen des elektrischen Motors 212 gedreht wird. Hier bezeichnen O_H den Lenkungswinkel des Lenkrads 1, Θ_M den Umdrehungswinkel des elektrischen Motors 212, Θ_P den Umdrehungswinkel des Zahnradgetriebes 301 und G_S ein Geschwindigkeitsverhältnis von dem Schneckengetriebe 211 zu dem Zahnradgetriebe 301, es gilt die folgende Formel (1), und der Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus, der elektrisch gesteuert werden kann, ist wie oben angegeben konfiguriert: ΘP = ΘH + ΘM/GS (1)
Wenn Θ_M/G_S nun als ein Teillenkungswinkel Θ_S dargestellt wird, kann Formel (1) als die folgende Formel (2) reduziert werden: ΘP = ΘH + ΘS (2)
Anschließend wird ein Beispiel der praktizierbaren Operation von Ausführungsform 1 betreffend einen variablen Getriebeverhältnismechanismus beschrieben, in dem das Verhältnis zwischen dem Lenkungswinkel des Lenkrads 1 und dem Drehwinkel der gelenkten Räder 5a und 5b abhängig von dem Reisezustand 9 des Fahrzeugs geändert wird.
2A zeigt ein Beispiel der Übertragungscharakteristik f(Θ_H) eines Ziellenkungswinkels Θ_PREF gegenüber dem Lenkungswinkel Θ_H abhängig von einer Fahrzeuggeschwindigkeit. Übrigens zeigt 2B die Ergebnisse eines Zielteillenkungswinkels Θ_PREF gegenüber dem Lenkungswinkel Θ_H, von denen jeder aus der Übertragungscharakteristik f(Θ_H) und Formel (2), die die Charakteristik des Mechanismus darstellt, in Entsprechung mit den folgenden Formeln (3) und (4) erhalten wurden: ΘPREF = ΘH + ΘSREF (3) ΘSREF = ΘPREF – ΘH (4)
In Ausführungsform 1 wird in Übereinstimmung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit, die ein Faktor des Reisezustands 9 des Fahrzeugs ist, die Übertragungscharakteristik f(Θ_H) durch das Übertragungscharakteristik-Einstellmittel 8 eingestellt, und der Zielteillenkungswinkel Θ_SREF wird aus der Ausgabe Θ_H des Lenkradwinkel-Erfassungsmittels 6 und der Übertragungscharakteristik f(Θ_H) durch das Zielteillenkungswinkel-Einstellmittel 7 eingestellt. Andererseits wird der Teillenkungswinkel Θ_S durch das Teillenkungswinkel-Erfassungsmittel 10 erfasst, und der Zielteillenkungswinkel Θ_SREF und der erfasste Teillenkungswinkel Θ_S werden zu dem Zielstrom-Einstellmittel 11 eingegeben, um so einen Zielstrom I_REF zu kalkulieren. Ein Verfahren zum Kalkulieren des Zielstroms I_REF wird mit Bezug auf 3 beschrieben. 3 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Konfiguration des Zielstrom-Einstellmittels 11 ebenso wie des Einstellmittels der relativen Einschaltdauer 1201 zeigt.
Zuerst wird die Abweichung ΔΘ_S zwischen dem Zielteillenkungswinkel Θ_SREF und dem erfassten Teillenkungswinkel Θ_S durch einen Kalkulator 1101 kalkuliert. Ferner wird die Abweichung ΔΘ_S mit einer proportionalen Verstärkung KP_P durch einen Multiplizierer 1102 multipliziert. Übrigens wird die Abweichung ΔΘ_S durch einen Differenzierer 1103a differenziert und mit einer differenziellen Verstärkung KD_P durch einen Multiplizierer 1103b multipliziert. Ferner wird die Abweichung ΔΘ_S durch einen Integrierer 1104a integriert und wird mit einer integralen Verstärkung KI_P durch einen Multiplizierer 1104b multipliziert. Die Ergebnisse der drei Multiplikationen werden durch einen Addierer 1105 aufaddiert, wodurch ein Zieldrehmoment T_REF erhalten wird.
Übrigens werden die drei Verstärkungen: die proportionale Verstärkung KP_P, die differenzielle Verstärkung KD_P und die integrale Verstärkung KI_P gesetzt, das Optimum zu sein, in Übereinstimmung mit einer Frequenzcharakteristik zu der Zeit, wenn ein Drehmoment, das durch den elektrischen Motors 212 generiert wird, als eine Eingabe gesetzt ist, und der Teillenkungswinkel als eine Ausgabe gesetzt ist, in dem Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus 2. Wenn hier K_t eine Drehmomentkonstante bezeichnet, die die Beziehung des generierten Drehmomentes T_M zu dem Ansteuerstrom I_M des elektrischen Motors 212 darstellt, wird das Drehmoment T_M durch die folgende Formel (5) dargestellt: TM = Kt × IM (5)
Entsprechend wird das Zieldrehmoment T_REF in den Zielstrom T_REF durch einen Multiplizierer 1107 durch Einsetzen der Beziehung gewandelt. Übrigens wird die obige Verarbeitung jeden vorbestimmten Zeitpunkt (Winkelsteuerungszyklus) wiederholt ausgeführt, und der Zielstrom I_REF wird sequenziell aktualisiert und zu dem Stromsteuermittel 12 eingegeben.
Als Nächstes wird die Operation des Stromsteuermittels 12 beschrieben.
Das Stromsteuermittel 12 ist aus dem Einstellmittel der relativen Einschaltdauer 1201, dem Ansteuermittel 1202 und dem Stromerfassungsmittel 1203 konfiguriert.
Zuerst werden das Ansteuermittel 1202 und das Stromerfassungsmittel 1203 mit Bezug auf 4 beschrieben. 4 zeigt ein Beispiel des Ansteuermittels 1204 ebenso wie des Stromerfassungsmittels 1203. Eine Betriebszeit, die von dem Einstellmittel der relativen Einschaltdauer 1201 ausgegeben wird, wird zu einem FET-Treiber 1202Dr eingegeben, der vier FETs (Feldeffekttransistoren) FET1–FET4, die eine H-Brücke bilden, in Übereinstimmung mit der Betriebszeit EIN/AUS steuert, um dadurch eine Spannung über PWM zu steuern, die an den elektrischen Motor 212 angelegt wird. Übrigens wird eine Spannung, die über einem Widerstand R generiert wird, der in der Verdrahtungsleitung des elektrischen Motors 212 liegt, durch den Differenzialverstärker (Stromerfassungsmittel) 1203 erfasst, wodurch ein Strom I_S erfasst wird.
Die Operation des Einstellmittels der relativen Einschaltdauer 1201 wird mit Bezug auf 3 beschrieben.
Der Zielstrom I_REF wird von dem Zielstrom-Einstellmittel 11 zu dem Einstellmittel der relativen Einschaltdauer 1201 eingegeben, und der erfasste Strom I_S wird von dem Stromerfassungsmittel 1203 dazu eingegeben, woraufhin die Abweichung zwischen beiden Strömen durch einen Kalkulator 1201a kalkuliert wird. Die Abweichung wird mit einer proportionalen Verstärkung KP_i durch einen Multiplizierer 1201b multipliziert, und ein Ergebnis, das durch Integrieren der Abweichung durch einen Integrierer 1201c erhalten wird, wird mit einer integralen Verstärkung KI_i durch einen Multiplizierer 1201d multipliziert. Die Ergebnisse der zwei Multiplikationen werden durch einen Addierer 1201e aufaddiert, und eine Zielanwendungsspannung V_M für den elektrischen Motors 212 wird durch ein Zielanwendungsspannungs-Kalkulationsmittel 1201f kalkuliert. Das Kalkulationsmittel der relativen Einschaltdauer 1201g kalkuliert eine relative Einschaltdauer, mit der eine angelegte Spannung an den elektrischen Motor 212 im wesentlichen gleich der Zielanwendungsspannung V_M wird, wenn der elektrische Motor 212 durch das Ansteuermittel 1202 auf der Basis der eingestellten relativen Einschaltdauer angesteuert wird, durch Einsetzen einer Ansteuerversorgungsspannung, die zu dem Ansteuermittel 1202 eingegeben wird etc. Übrigens werden die proportionale Verstärkung KP_i und die integrale Verstärkung KI_i so eingestellt, dass eine Stromsteuercharakteristik eine Charakteristik werden kann, die zum Steuern des Teillenkungswinkels geeignet ist, auf der Basis der elektrischen Charakteristika des elektrischen Motors 212.
Das Stromsteuermittel 12 wiederholt die obigen Schritte jeden vorbestimmten Zeitpunkt (Stromsteuerzyklus), wodurch der Strom, der durch den elektrischen Motors 212 fließen soll, in Übereinstimmung mit dem Zielstrom I_REF gesteuert wird, der jeden Winkelsteuerungszyklus durch das Zielstrom-Einstellmittel 11 sequenziell aktualisiert wird.
Wie zuvor angegeben, wird hier der Zielstrom I_REF, der durch das Zielstrom-Einstellmittel 11 ausgegeben wird, jeden Winkelsteuerungszyklus aktualisiert. Deshalb muss die Steuerung des Stroms durch das Stromsteuermittel 12 den Strom steuern, der durch den Motor 212 fließt, zwischen der Aktualisierung des Zielstroms I_REF und der nächsten Aktualisierung davon, um so mit dem Zielstrom I_REF übereinzustimmen. Entsprechend sollte der Stromsteuerzyklus wünschenswert kürzer als der Winkelsteuerungszyklus sein. Bei dieser Gelegenheit sollten die zwei Steuerzyklen wünschenswert synchronisiert sein, aber die jeweiligen Steuerungen können gut asynchron fortfahren.
Übrigens zeigt 5 eine Modifikation zu dem Einstellmittel der relativen Einschaltdauer 1201. Die Modifikation ist derart, dass das Einstellmittel der relativen Einschaltdauer 1201, das in 3 gezeigt wird, zusätzlich mit einem Kompensationsmittel versehen ist, um so eine relative Einschaltdauer in Anbetracht einer induzierten Spannung einzustellen, die bei der Umdrehung des elektrischen Motors 212 anwesend ist.
Wenn Ke die gegen-induzierte Spannungskonstante des elektrischen Motors 212 bezeichnet, und ωM die Umdrehungszahl davon bezeichnet, wird genauer eine gegenelektromotorische Kraft V_E durch die folgende Formel (6) kalkuliert: VE = Ke × ωM (6)
Wie in 5 gezeigt, kann deshalb die gegen-induzierte Spannung auf eine derartige Weise kompensiert werden, dass die Umdrehungszahl ωM des elektrischen Motors 212 mit der gegen-induzierten Spannungskonstante Ke durch einen Multiplizierer 1201h multipliziert wird, und dass das Ergebnis der Multiplikation mit einem Ergebnis, das aus der Abweichung zwischen dem Zielstrom I_REF und dem erfassten Strom I_S kalkuliert wird, durch einen Addierer 1201e addiert wird. Auf diese Weise kann die gegen-induzierte Spannung, die die maximale Störung eines Stromsteuersystems ist, wie in 3 gezeigt, durch Steuern des Stroms kompensiert werden. Deshalb kann die Störung abhängig von der gegen-induzierten Spannung unterdrückt werden, und der Strom wiederum kann genau gesteuert werden.
Wie oben beschrieben, wird gemäß Ausführungsform 1 dieser Erfindung die Rückkopplungssteuerung durch das Stromsteuermittel 12 so durchgeführt, dass der Zielstrom I_REF und der erfasste Strom I_S übereinstimmen können. Deshalb werden die Störungen, wie etwa die gegen-induzierte Spannung, die der Umdrehung des elektrischen Motors zuzuschreiben ist, unterdrückt, sodass die Steuerkonstanten der Kalkulationsformel zum Erhalten des Zielstroms aus der Winkelabweichung einfach eingestellt werden, und der Teillenkungswinkel wiederum in Übereinstimmung mit dem Zielteillenkungswinkel genau gesteuert werden kann.
Übrigens ist das Zielstrom-Einstellmittel 11 einschließlich mindestens des proportionalen Steuermittels zum Multiplizieren der Abweichung zwischen dem Zielteillenkungswinkel und der Ausgabe des Teillenkungswinkel-Erfassungsmittels mit der vorbestimmten Verstärkung, und des Differenzialsteuermittels zum Multiplizieren des differenzierten Wertes der Abweichung mit der vorbestimmten Verstärkung konfiguriert, um so den Zielansteuerstrom durch die Addition der Ausgaben des Proportionalsteuermittels und des Differenzialsteuermittels zu kalkulieren, und den elektrischen Motor in Übereinstimmung mit dem Zielansteuerstrom durch das Stromsteuermittel 12 anzusteuern. Deshalb können die zwei Verstärkungen so eingestellt werden, um das Ansprechen des Teillenkungswinkels des Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus auf die Änderung des Zielteillenkungswinkels zu optimieren, ohne Abhängigkeit von den Charakteristika des elektrischen Motors, und das Ansprechen der Steuerung kann gesteigert werden.
Ferner enthält das Zielstrom-Einstellmittel zusätzlich zu dem Proportionalsteuermittel und dem Differenzialsteuermittel das Integralsteuermittel zum Multiplizieren des Integralwertes der Abweichung zwischen dem Zielteillenkungswinkel und der Ausgabe des Teillenkungswinkel-Erfassungsmittels mit der vorbestimmten Verstärkung, und ist so konfiguriert, den Zielansteuerstrom durch die Addition der Ausgaben des Proportionalsteuermittels, Differenzialsteuermittels und Integralsteuermittels zu kalkulieren, und den elektrischen Motor in Übereinstimmung mit dem Zielansteuerstrom durch das Stromsteuermittel anzusteuern. Somit kann Steuerbarkeit zusätzlich zu dem Ansprechen gesteigert werden, und der Teillenkungswinkel kann genauer gesteuert werden.
Weiter noch wird der Steuerzyklus des Stromsteuermittels, um den erfassten Strom in Übereinstimmung mit dem Zielstrom zu bringen, kürzer als der Steuerzyklus des Zielstrom-Einstellmittels zum Kalkulieren des Zielstroms auf der Basis des Zielteillenkungswinkels und des erfassten Teillenkungswinkels eingestellt. Somit kann der Ansteuerstrom veranlasst werden, durch den elektrischen Motor zu fließen, ohne Verzögerung von dem Zielstrom, und der Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus kann genau gesteuert werden.
Übrigens wurde die obigen Beschreibung durch Einsetzen eines Gleichstrommotors mit zwei Eingängen (mit einer Bürste) als der elektrische Motor 212 durchgeführt, es kann aber gut ein dreiphasiger bürstenloser Gleichstrommotor eingesetzt werden. In diesem Fall werden die Einstellung eines Zielstroms und das Steuerschema eines Stroms in Übereinstimmung mit dem Steuerschema des bürstenlosen Gleichstrommotors übernommen.
Übrigens wurde der Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus 2 beschrieben, die zwei Planetengetriebeeinrichtungen in Kombination zu enthalten, es kann aber ein beliebiger Mechanismus eingesetzt werden, solange wie er den Teillenkungswinkel in der Lenkung des Lenkrads überlagern kann.
AUSFÜHRUNGSFORM 2:
6 ist eine schematische Ansicht, die die allgemeine Konfiguration einer Fahrzeuglenkungsvorrichtung in Ausführungsform 2 dieser Erfindung zeigt.
Der Unterschied zwischen Ausführungsform 2 und der vorangehenden Ausführungsform 1 besteht darin, dass in Ausführungsform 1 der Zielteillenkungswinkel aus den Ausgaben des Übertragungscharakteristik-Einstellmittels 8 und des Lenkradwinkel-Erfassungsmittels 6 durch das Zielteillenkungswinkel-Ein stellmittel 7 kalkuliert wird, wohingegen in Ausführungsform 2 und das Ziellenkungswinkel-Einstellmittel 13 an Stelle des Zielteillenkungswinkel-Einstellmittels 7 enthalten ist. Wie in 6 gezeigt, wird genauer in dem Ziellenkungswinkel-Einstellmittel 13 ein Ziellenkungswinkel Θ_PREF auf der Basis der Ausgabe des Ziellenkradwinkel-Erfassungsmittels 6 und einer Übertragungscharakteristik, die durch das Übertragungscharakteristik-Einstellmittel 8 eingestellt wird, eingestellt, wie in 2A gezeigt. Ferner ist in Ausführungsform 1 ein Gegenstand für die Winkelsteuerung der Teillenkungswinkel, wohingegen in Ausführungsform 2 der gelenkte Winkel der Räder ein Gegenstand für die Winkelsteuerung ist, und das Erfassungsmittel des gelenkten Winkels 14 zum Erfassen des gelenkte Winkels Θ_P enthalten ist. Entsprechend gibt das Zielstrom-Einstellmittel 11 in Ausführungsform 2 einen Zielstrom I_REF zu dem Stromsteuermittel 12 aus, sodass der Ziellenkungswinkel Θ_PREF und der erfasste gelenkte Winkel Θ_P übereinstimmen können. Die verbleibende Konfiguration und Operation sind die gleichen wie in Ausführungsform 1, und sie sollen aus der Beschreibung weggelassen werden.
Übrigens kann der hier benannte "gelenkte Winkel" ein beliebiger Winkel sein, solange wie er dem gelenkten Winkel der gelenkten Räder 5a und 5b entspricht. Der gelenkte Winkel kann gut durch z. B. den Rotationswinkel des Zahnradgetriebes 301 des Zahnstangenmechanismus 3 oder die Übersetzungsposition der Zahnstange 301 ersetzt werden.
Auf diese Art und Weise können auch mit der Konfiguration von Ausführungsform 2 die gleichen Operationen und Vorteile wie in Ausführungsform 1 erzielt werden. Die Einstellung der Steuerkonstanten der Kalkulationsformel zum Erhalten des Zielstroms aus der Winkelabweichung wird unterstützt, und die Winkelsteuerung des gelenkten Winkels kann bei hoher Genauigkeit durchgeführt werden.
AUSFÜHRUNGSFORM 3:
7 ist eine schematische Ansicht, die die allgemeine Konfiguration einer Fahrzeuglenkungsvorrichtung in Ausführungsform 3 dieser Erfindung zeigt. Ausführungsform 3 ist derart, dass das Zielteillenkungswinkel-Korrekturmittel 15 in der Fahrzeuglenkungsvorrichtung von Ausführungsform 1, die in 1 gezeigt wird, hinzugefügt ist. Das Zielteillenkungswinkel-Korrekturmittel 15 empfängt als eine Eingaben einen Zielstrom I_REF von dem Zielstrom-Einstellmittel 11 und einen erfassten Strom I_S von dem Stromsteuermittel 12, es korrigiert einen Zielteillenkungswinkel Θ_PREF von dem Zielteillenkungswinkel-Einstellmittel 7 auf der Basis der Abweichung zwischen den zwei Strömen, und es gibt einen korrigierten Zielteillenkungswinkel zu dem Zielstrom-Einstellmittel 11 aus.
Nun wird die Vorrichtung von Ausführungsform 3 detailliert beschrieben.
Wie in 2B gezeigt, wird, als die Übertragungscharakteristik bei einer geringen Fahrzeuggeschwindigkeit, die Bewegung des Teillenkungswinkels gegenüber der Lenkung des Lenkrads 1 groß. Wenn das Lenkrad 1 in der geringen Fahrzeuggeschwindigkeit schnell manipuliert wird, muss entsprechend auch der Teillenkungswinkel schnell reagieren. D. h. der elektrische Motor 212 des Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus 2 muss schnell gedreht werden. Selbst wenn beabsichtigt ist, den elektrischen Motor 212 schnell zu drehen, versagt jedoch manchmal der elektrische Motor 212, in Übereinstimmung mit der Ausgabe des Zielteillenkungswinkel-Einstellmittels 7 angesteuert zu werden, wegen einer gegen-induzierten Spannung, die bei der Umdrehung des elektrischen Mo tors 212 anwesend ist etc. Ein derartiges Beispiel wird in 8 gezeigt.
8 ist ein Diagramm, das die Konturen des Zielteillenkungswinkels Θ_SREF, eines erfassten Teillenkungswinkels Θ_S, eines Zielstroms I_REF und eines erfassten Stroms I_S zu der Zeit zeigt, wenn das Lenkrad 1 auf eine gestufte Weise schnell manipuliert wurde.
Zu Beginn der Manipulation oder Drehung (siehe (a)), ist die Lenkungsgeschwindigkeit des Lenkrads 1 noch gering, und daher sind der Zielteillenkungswinkel Θ_SREF und der erfasste Teillenkungswinkel Θ_S in Übereinstimmung. Natürlich sind der Zielstrom I_REF und der erfasste Strom I_S auch in Übereinstimmung. Wenn die Lenkungsgeschwindigkeit hoch wird, wird ferner die Umdrehung des elektrischen Motors 212 schnell, und daher vergrößert sich die gegen-induzierte Spannung, die der Umdrehung zuzuschreiben ist, sodass der erfasste Strom I_S versagt, in Übereinstimmung mit dem Zielstrom I_REF zu fließen. D. h. es tritt eine Abweichung zwischen dem Zielteillenkungswinkel Θ_SREF und dem erfassten Teillenkungswinkel Θ_S auf (siehe (b)). Wenn die Abweichung aufgetreten ist, wird der Zielstrom I_REF mit dem maximalen Strom als ein Ziel wegen der Abweichung ausgegeben. Zum Ende der Drehung oder Manipulation (siehe (c)) ist die Abweichung zwischen dem Zielteillenkungswinkel Θ_SREF und dem erfassten Teillenkungswinkel Θ_S involviert, und daher wird die Ansteuerung des elektrischen Motors 212 fortgesetzt. Die Rotation des Teillenkungswinkels wird ungeachtet des Endes der Manipulation fortgesetzt, und dies wird ein unangenehmes Gefühl für den Fahrer. Die Vorrichtung von Ausführungsform 3 beseitigt dieses unangenehme Gefühl.
Anschließend wird die Operation von Ausführungsform 3 mit Bezug auf 9A und 9B beschrieben.
9B ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Konfiguration des Zielteillenkungswinkel-Korrekturmittels 15 zeigt. Bezug nehmend auf 9B werden der Zielstrom I_REF und der erfasste Strom I_S zu dem Zielteillenkungswinkel-Korrekturmittel 15 eingegeben, und eine Stromabweichung ΔI wird durch einen Kalkulator 1501 kalkuliert. Ferner wird die Stromabweichung ΔI durch ein LPF (Tiefpassfilter) 1502 für Rauschbeseitigung weitergegeben, das eine Zeitkonstante hat, die mindestens gleich der Lenkungsfrequenz des Fahrers ist, und wird danach durch einen Integrierer 1503 integriert. Das Ergebnis der Integration wird mit einer vorbestimmten Verstärkung G durch einen Multiplizierer 1504 multipliziert, wodurch eine Zielteillenkungswinkel-Korrekturgröße Θ_SOFST kalkuliert wird.
Ferner wird die Zielteillenkungswinkel-Korrekturgröße Θ_SOFST von dem Zielteillenkungswinkel Θ_SREF durch einen Kalkulator 1505 subtrahiert, und es wird ein korrigierter Zielteillenkungswinkel Θ_SREF' erhalten.
Der korrigierte Zielteillenkungswinkel Θ_SREF' wird zu dem Zielstrom-Einstellmittel 11 eingegeben, und es wird ein neuer Zielstrom I_REF auf der Basis dieses Winkels Θ_SREF' und des erfassten Teillenkungswinkels Θ_S von dem Teillenkungswinkel-Erfassungsmittel 10 eingestellt.
D. h. dank der Rückkopplung der Stromabweichung ΔI wird der Zielstrom I_REF so korrigiert, um die Stromabweichung ΔI zu verringern.
Dank derartiger Verarbeitung wird der Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus 2 so gesteuert, dass der korrigierte Zielteillenkungswinkel Θ_SREF' und der erfasste Teillenkungswinkel Θ_S übereinstimmen können, wie in 9A gezeigt. Die Korrekturgröße Θ_SOFST ändert sich nur, wenn die Lenkungsgeschwindigkeit für die Nachfolge der Steuerung des Teillen kungswinkels zu hoch ist, und diese Korrekturgröße Θ_SOFST wird nicht änderbar, wenn die Lenkungsgeschwindigkeit gering wird, während das Ende der Drehung oder Manipulation nahe kommt.
Während das Ende der Drehung oder Manipulation nahe kommt, wird folglich die Bewegung des Teillenkungswinkels relativ zu der Manipulation des Lenkrads wie gewöhnlich, und daher wird das unangenehme Gefühl für den Fahrer unterdrückt. Der neutrale Punkt des Lenkrads verschiebt sich jedoch in Übereinstimmung mit der Korrekturgröße Θ_SOFST. Deshalb wird die Korrekturgröße Θ_SOFST allmählich zu Null geändert, um so den Fahrer nicht zu ärgern, da die Stromabweichung ΔI null geworden ist oder nachdem eine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist.
Übrigens wurde die obige Beschreibung betreffend den Fall einer Korrektur des Zielteillenkungswinkels durchgeführt, es kann aber gut der erfasste Teillenkungswinkel oder der Lenkradwinkel korrigiert werden. Übrigens wurde die Stromabweichung ΔI direkt integriert, aber in der Integration kann gut eine Totzone vorgesehen und durch Schätzung einer Stromabweichung integriert werden, die in einer normalen Stromsteuerung auftritt. Übrigens hat die obige Beschreibung die Anwendung auf das Verfahren zum Steuern des Teillenkungswinkels erwähnt, wie in Ausführungsform 1 erläutert, Ausführungsform 3 kann aber gut auf das Verfahren zum Steuern des gelenkten Winkels angewendet werden, wie in Ausführungsform 2 erläutert. In diesem Fall ist es erlaubt, den Zielteillenkungswinkel durch den Ziellenkungswinkel, und den erfassten Teillenkungswinkel durch den erfassten gelenkten Winkel zu ersetzen.
Wie oben beschrieben, wird gemäß der Fahrzeuglenkungsvorrichtung von Ausführungsform 3 der Ansteuerkontrollzustand des elektrischen Motors auf der Basis der Abweichung zwischen dem Zielansteuerstrom und der Ausgabe des Stromerfassungsmittels erfasst, und der Zielteillenkungswinkel wird auf der Basis des Steuerzustands korrigiert. Deshalb kann der Teillenkungswinkel ohne Vergrößerung der Abweichung zwischen dem Zielteillenkungswinkel und dem Teillenkungswinkel, der durch das Teillenkungswinkel-Erfassungsmittel erfasst wird, gesteuert werden. Es kann entsprechend verhindert werden, dass ungeachtet des Endes der Drehung oder Manipulation des Lenkrads die Ansteuerung des elektrischen Motors 212 fortgesetzt wird, sodass die Rotation des Teillenkungswinkel fortgesetzt wird, um den Fahrer das unangenehme Gefühl zu übermitteln.
AUSFÜHRUNGSFORM 4:
10 ist eine schematische Ansicht, die die allgemeine Konfiguration einer Fahrzeuglenkungsvorrichtung in Ausführungsform 4 dieser Erfindung zeigt. Ausführungsform 4 hat die Konfiguration des Teillenkungswinkel-Korrekturmittels 15 im Vergleich mit Ausführungsform 3 modifiziert, und der Zweck davon ist der gleiche wie der von Ausführungsform 3.
Nun wird die Vorrichtung von Ausführungsform 4 mit Bezug auf 11A und 11B beschrieben.
11B ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration des Zielteillenkungswinkel-Korrekturmittels 15 zeigt. Bezug nehmend auf die Figur werden die Winkelgeschwindigkeit ω des elektrischen Motors 212, die maximale angelegte Spannung V_B, die an den elektrischen Motor 212 angelegt werden kann, und ein Zielstrom I_REF zu dem Zielteillenkungswinkel-Korrekturmittel 15 eingegeben. Zuerst wird die Winkelgeschwindigkeit ω mit der gegen-induzierten Spannungskonstante Ke des elektrischen Motors 212 durch einen Multiplizierer 1507 multipliziert, um dadurch eine gegen-induzierte Spannung V_E zu kalkulieren, die der elektrische Motor 212 generiert. Anschließend wird die Differenz der Spannung V_E von der maximalen angelegten Spannung V_B als eine Spannung V_MAX kalkuliert.
Wenn Rm den Gesamtwiderstand eines Stromwegs bezeichnet, der den internen Widerstand des Ansteuermittels 1202 und den internen Widerstand und Verdrahtungswiderstand des elektrischen Motors 212 enthält, wird die Spannung V_MAX durch den Widerstand Rm durch einen Teiler 1509 geteilt, um dadurch den maximalen Strom I_LIM zu kalkulieren, der veranlasst werden kann, durch den elektrischen Motor 212 zu fließen.
D. h. es kann nicht veranlasst werden, dass ein Strom durch den elektrischen Motor 212 fließt, der den hier kalkulierten Strom I_LIM überschreitet.
Anschließend wird die Differenz zwischen dem Zielstrom I_REF und dem maximalen Strom I_LIM durch einen Kalkulator 1501 kalkuliert. Wenn das Ergebnis der Kalkulation der Differenz minus ist, bedeutet es hier, dass durch das Stromsteuermittel 12 veranlasst werden kann, dass der Strom durch den elektrischen Motor 212 in Übereinstimmung mit dem Zielstrom I_REF fließt. Wenn andererseits das Ergebnis plus ist, kann durch das Stromsteuermittel 12 nicht veranlasst werden, dass der Strom durch den elektrischen Motor 212 in Übereinstimmung mit dem Zielstrom I_REF fließt, und die Ansteuerkontrolle des Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus 2 in Übereinstimmung mit dem Zielteillenkungswinkel Θ_SREF kann nicht durchgeführt werden.
Bezugszeichen 1506 bezeichnet ein Klemmmittel, und dieses Mittel 1506 beschneidet die untere Grenze der Differenz zwischen dem Zielstrom I_REF und dem maximalen Strom I_LIM auf Null, um dadurch eine Stromkomponente abzuleiten, die nicht veranlasst werden kann, durch den elektrischen Motor 212 zu fließen.
Die Ausgabe des Klemmmittels 1506 wird zu der Differenz zwischen dem Zielstrom I_REF und dem erfassten Strom I_S in Ausführungsform 3 äquivalent, und die anschließende Verarbeitung ist der Operation der Vorrichtung von Ausführungsform 3 äquivalent.
Genauer wird die Ausgabe des Klemmmittels 1506 als die Stromabweichung ΔI eingestellt. Die Stromabweichung ΔI wird durch das LPF 1502 für Rauschbeseitigung weitergegeben, was eine Zeitkonstante hat, die mindestens gleich der Lenkungsfrequenz des Fahrers ist, und wird danach durch den Integrierer 1503 integriert. Das Ergebnis der Integration wird mit einer vorbestimmten Verstärkung G durch den Multiplizierer 1504 multipliziert, wodurch eine Zielteillenkungswinkel-Korrekturgröße Θ_SOFST kalkuliert wird. Ferner wird die Zielteillenkungswinkel-Korrekturgröße Θ_SOFST von dem Zielteillenkungswinkel Θ_SREF durch den Kalkulator 1505 subtrahiert, und es wird ein korrigierter Zielteillenkungswinkel Θ_SREF' erhalten.
Der korrigierte Zielteillenkungswinkel Θ_SREF' wird zu dem Zielstrom-Einstellmittel 11 eingegeben, und es wird ein neuer Zielstrom I_REF auf der Basis dieses Winkels Θ_SREF' und des erfassten Teillenkungswinkels Θ_S von dem Teillenkungswinkel-Erfassungsmittel 10 eingestellt.
D. h. dank der Rückkopplung der Stromabweichung ΔI wird der Zielstrom I_REF so korrigiert, um die Stromabweichung ΔI zu verringern.
Dank derartiger Verarbeitung wird der Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus 2 so gesteuert, dass der korrigierte Zielteillenkungswinkel Θ_SREF' und der erfasste Teillenkungswinkel Θ_S übereinstimmen können, wie in 11A gezeigt. Die Korrekturgröße Θ_SOFST ändert sich nur, wenn die Lenkungsge schwindigkeit für die Nachfolge der Steuerung des Teillenkungswinkels zu hoch ist, und diese Korrekturgröße Θ_SOFST wird nicht änderbar, wenn die Lenkungsgeschwindigkeit gering wird, während das Ende der Drehung oder Manipulation nahe kommt. Während das Ende der Drehung oder Manipulation nahe kommt, wird folglich die Bewegung des Teillenkungswinkels relativ zu der Manipulation des Lenkrads wie gewöhnlich, und daher wird das unangenehme Gefühl für den Fahrer unterdrückt.
Der neutrale Punkt des Lenkrads verschiebt sich jedoch in Entsprechung mit der Korrekturgröße Θ_SOFST. Deshalb wird die Korrekturgröße Θ_SOFST allmählich zu Null geändert, um den Fahrer nicht zu ärgern, da die Stromabweichung ΔI Null geworden ist oder nachdem eine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist.
Übrigens wurde die obige Beschreibung betreffend den Fall einer Korrektur des Zielteillenkungswinkels durchgeführt, aber der erfasste Teillenkungswinkel oder der Lenkradwinkel kann gut korrigiert werden. Übrigens wurde die Stromabweichung ΔI direkt integriert, aber in der Integration kann gut eine Totzone vorgesehen und durch Schätzung einer Stromabweichung integriert werden, die in einer normalen Stromsteuerung auftritt. Übrigens hat die obige Beschreibung die Anwendung auf das Verfahren zum Steuern des Teillenkungswinkels erwähnt, wie in Ausführungsform 1 erläutert, Ausführungsform 4 kann aber gut auf das Verfahren zum Steuern des gelenkten Winkels angewendet werden, wie in Ausführungsform 2 erläutert. In diesem Fall ist es erlaubt, den Zielteillenkungswinkel durch den Ziellenkungswinkel, und den erfassten Teillenkungswinkel durch den erfassten gelenkten Winkel zu ersetzen.
Wie oben beschrieben, sind gemäß der Fahrzeuglenkungsvorrichtung von Ausführungsform 4 das Mittel zum Erfassen der Umdrehungsgeschwindigkeit des elektrischen Motors und das Mittel zum Erfassen der maximalen angelegten Spannung für den elekt rischen Motor enthalten, und der Strombereich, der veranlasst werden kann, durch den elektrischen Motor zu fließen, wird unter Verwendung der Umdrehungszahl des elektrischen Motors und der maximalen angelegten Spannung kalkuliert, woraufhin der Zielteillenkungswinkel so korrigiert wird, dass der Zielstrom basierend auf dem Zielstrom-Einstellmittel in den Strombereich fallen kann. Deshalb kann der Teillenkungswinkel ohne Vergrößerung der Abweichung zwischen dem Zielteillenkungswinkel und dem Teillenkungswinkel, der durch das Teillenkungswinkel-Erfassungsmittel erfasst wird, gesteuert werden.
AUSFÜHRUNGSFORM 5:
12 ist eine schematische Ansicht, die die allgemeine Konfiguration einer Fahrzeuglenkungsvorrichtung in Ausführungsform 5 dieser Erfindung zeigt. Im Vergleich mit Ausführungsform 3 oder Ausführungsform 4 enthält Ausführungsform 5 ein Fahrzeugreisezustand-Korrekturmittel 16 an Stelle des Zielteillenkungswinkel-Korrekturmittels 15.
Nun wird die Vorrichtung von Ausführungsform 5 mit Bezug auf 13 und 14A und 14B beschrieben.
13 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration des Fahrzeugreisezustand-Korrekturmittels 16 zeigt. Bezug nehmend auf 13 wird zuerst der Absolutwert eines Zielstroms I_REF' der von dem Zielstrom-Einstellmittel 11 ausgegeben wird, in dem Absolutwert-Kalkulationsmittel 1601 kalkuliert. Übrigens wird die Polarität des Zielstroms durch das Erfassungsmittel 1602 erfasst, und das Vorzeichen eines erfassten Stroms I_S wird durch das Vorzeichenregulierungsmittel 1603 geregelt. In einem Fall, wo der Zielstrom I_REF plus ist, wird genauer der erfasste Strom I_S direkt von dem Vorzeichenregulierungsmittel 1603 ausgegeben, und in einem Fall, wo der Zielstrom I_REF minus ist, wird der erfasste Strom I_S in seinem Vorzeichen durch das Vorzeichenregulierungsmittel 1603 invertiert und wird ausgegeben. Dank dieser Verarbeitung kann die anschließende Verarbeitung ohne Beachtung der Umdrehungsrichtung des elektrischen Motors 212 ausgeführt werden.
Der Absolutwert des Zielstroms I_REF und der erfasste Strom I_S, dessen Vorzeichen abgestimmt wurde, bekommen ihre Differenz durch einen Kalkulator 1604 kalkuliert, wodurch eine Stromabweichung ΔI erhalten wird. Wenn die Stromabweichung ΔI ≈ 0 zutrifft, bedeutet es hier, dass die Stromsteuerung basierend auf dem Stromsteuermittel 12 hergestellt wird. Wenn die Stromabweichung ΔI > 0 zutrifft, bedeutet es, dass nicht veranlasst wird, dass ein Strom durch den elektrischen Motor 212 in Übereinstimmung mit dem Zielstrom fließt, wegen einer gegen-induzierten Spannung, die der Umdrehung des elektrischen Motors 212 zu zuschreiben ist etc. Falls die Steuerung fortgesetzt wird wie sie ist, wird eine große Abweichung zwischen einem Zielteillenkungswinkel und dem tatsächlichen Teillenkungswinkel des Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus 2 auftreten. Deshalb wird die Stromabweichung ΔI durch ein LPF 1605 für Rauschbeseitigung weitergegeben, was eine Zeitkonstante hat, die mindestens gleich der Lenkungsfrequenz des Fahrers ist, und wird danach zu einem Gatter 1606 eingegeben. Nur wenn das Entscheidungsmittel von mehr Drehung 1607 mehr Drehung entscheidet, gibt das Gatter 1606 die Ausgabe des LPF 1605 weiter, und die Ausgabe des LPF 1605 wird eingegeben zu einem und integriert durch einen Integrierer 1608.
Obwohl die Entscheidung von mehr Drehung in der Figur nicht gezeigt wird, wird die Ausgabe des Lenkradwinkel-Erfassungsmittels 6 genutzt, und eine Richtung von mehr Drehung wird entschieden, wenn ein Lenkradwinkel Rechtslenkung anzeigt, und übrigens ist eine Lenkrad-Lenkungsgeschwindigkeit in einer Richtung zur Rechten, oder wenn der Lenkradwinkel Links lenkung anzeigt, und übrigens ist die Lenkrad-Lenkungsgeschwindigkeit in einer Richtung zur Linken. Alternativ kann die Entscheidung durch Ausführen äquivalenter Verarbeitung mit der Ausgabe des Teillenkungswinkel-Erfassungsmittels 10 gut erbracht werden.
Das Ergebnis der Integration wird mit einer vorbestimmten Verstärkung G durch einen Multiplizierter 1609 multipliziert, um dadurch einen korrigierten Fahrzeugreisezustand Vel zu kalkulieren. Hier wird der Fahrzeugreisezustand als eine Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt.
In dem Maximalwert-Auswahlmittel 1610 wird der oben kalkulierte korrigierte Fahrzeugreisezustand Vel mit dem Fahrzeugreisezustand 9 verglichen, und der Zustand eines größeren Wertes wird zu dem Übertragungscharakteristik-Einstellmittel 8 ausgegeben. In dem Übertragungscharakteristik-Einstellmittel 8 wird eine Übertragungscharakteristik in Übereinstimmung mit dem eingegebenen Fahrzeugreisezustand eingestellt.
Hier wird die Charakteristik des Übertragungscharakteristik-Einstellmittels 8 erneut beschrieben.
2A und 2B zeigen das Beispiel der Übertragungscharakteristik basierend auf dem Übertragungscharakteristik-Einstellmittel 8. Wie in den Figuren gezeigt, verengt sich der Teillenkungswinkel für den gleichen Lenkradwinkel, während sich die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht. D. h. es ist gemeint, dass wenn die Übertragungscharakteristik zu der Seite höherer Fahrzeuggeschwindigkeit geändert wird, während das Lenkrad mehr gedreht wird, wird eine Teillenkungswinkelgeschwindigkeit unterdrückt.
Ferner wird die Operation von Ausführungsform 5 mit Bezug auf 14A und 14B beschrieben.
In 14A zeigt ein Zielteillenkungswinkel Θ_SREF einen Zustand, wo Ausführungsform 5 nicht angewendet wird, d. h. wo der Fahrzeugreisezustand nicht korrigiert wird. Andererseits zeigt ein Zielteillenkungswinkel Θ_SREF' einen Zustand, wo das Fahrzeugreisezustand-Korrekturmittel 16 in Ausführungsform 5 angewendet wird.
Genauer ist der Zielteillenkungswinkel Θ_SREF' ein Ergebnis, das von der Übertragungscharakteristik erhalten wird, die erhalten wurde durch Eingeben des Fahrzeugszustandskorrekturwertes Vel, der von der Stromabweichung ΔI zwischen dem Zielstrom I_REF und dem erfassten Strom I_S kalkuliert wird, zu dem Übertragungscharakteristik-Einstellmittel 8, wie in 13 gezeigt, als der Fahrzeugreisezustand (Geschwindigkeit), und des Lenkradwinkels durch das Zielteillenkungswinkel-Einstellmittel 7.
Es wird verstanden, dass wenn die Stromabweichung ΔI zwischen dem Zielstrom I_REF und dem erfassten Strom I_S auftritt, sich der Fahrzeugzustand-Korrekturwert Vel vergrößert, mit dem Ergebnis, dass der Zielteillenkungswinkel Θ_SREF' geringer als in dem Fall eingestellt wird, wo das Fahrzeugreisezustand-Korrekturmittel 16 nicht angewendet wird. Übrigens folgt der Teillenkungswinkel-Erfassungswert Θ_S dem Zielteillenkungswinkel Θ_SREF' nach.
14B ist ein Diagramm, das die Änderung einer Übertragungscharakteristik zeigt, die eingestellt wird durch Eingeben des Fahrzeugzustand-Korrekturwertes Vel zu dem Übertragungscharakteristik-Einstellmittel 8, und des Zielteillenkungswinkels Θ_SREF', der durch das Zielteillenkungswinkel-Einstellmittel 7 eingestellt wird. In 14B ändert sich bis zu einem Punkt A der Zielteillenkungswinkel Θ_SREF' in Entsprechung mit der Bewegung des Lenkradwinkels auf einer anfänglichen Übertragungscharakteristik (1). Mit der Änderung des Fahrzeugzustand-Korrekturwertes Vel ändert sich der Zielteillenkungswinkel Θ_SREF' in Entsprechung mit der Bewegung des Lenkradwinkels, während sich die Übertragungscharakteristik in einer Richtung von (1) zu (2) ändert. Die Übertragungscharakteristik wird die Charakteristik (2) von einem Punkt B, in dem der Fahrzeugzustand-Korrekturwert Vel nicht änderbar wird, und der Zielteillenkungswinkel Θ_SREF' ändert sich auf der Übertragungscharakteristik (2) in Entsprechung mit der Bewegung des Lenkradwinkels bis zu einem Punkt C, der der Endpunkt der Lenkung ist.
Wenn das Lenkrad zu seinem Mittelpunkt zurückgeführt wird, kehrt anschließend der Zielteillenkungswinkel Θ_SREF' zu seinem neutralen Punkt zurück, da die Übertragungscharakteristik (2) ist.
Da die Stromabweichung ΔI null geworden ist oder nachdem eine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, ändert sich die integrale Größe des Integrierers 1608 so, dass der Wert des Fahrzeugzustand-Korrekturwertes Vel allmählich Null werden kann, um den Fahrer nicht zu ärgern. Wenn der Fahrzeugreisezustand 9 größer als die Fahrzeugreisezustand-Korrekturgröße Vel wird, wird ferner der Fahrzeugreisezustand 9 zu dem Reisecharakteristik-Einstellmittel 8 durch das Maximalwert-Auswahlmittel 1610 eingegeben, und der gewöhnliche Zustand wird hergestellt. Zu dieser Zeit wird die integrale Größe des Integrierers 1608 auf Null zurückgesetzt.
Übrigens wurde in der obigen Beschreibung die Stromabweichung ΔI direkt integriert, aber in der Integration kann gut eine Totzone vorgesehen und integriert werden durch Schätzen einer Stromabweichung, die in einer normalen Stromsteuerung auftritt. Alternativ kann gut die Stromabweichung ΔI nur integriert werden, wenn der Zielstrom mindestens gleich einem vor bestimmten Strom ist, um so die Integration nur unter dem Zustand auszuführen, wo nicht veranlasst werden kann, dass der Strom in Übereinstimmung mit dem Zielstrom fließt, wegen der gegen-induzierten Spannung, die bei der Umdrehung des elektrischen Motors anwesend ist. Übrigens hat die obige Beschreibung die Anwendung auf das Verfahren zum Steuern des Teillenkungswinkels erwähnt, wie in Ausführungsform 1 erläutert, Ausführungsform 5 kann aber gut auf das Verfahren zum Steuern des gelenkten Winkels angewendet werden, wie in Ausführungsform 2 erläutert. In diesem Fall wird erlaubt, den gelenkten Winkel als die Übertragungscharakteristik auszugeben, und den Zielteillenkungswinkel durch den Ziellenkungswinkel, und den erfassten Teillenkungswinkel durch den erfassten gelenkten Winkel zu ersetzen.
Wie oben beschrieben, wird gemäß Ausführungsform 5 dieser Erfindung in dem Zustand, wo das Lenkrad in einer Richtung von mehr Drehung manipuliert wird, der Fahrzeugreisezustand auf der Basis der Abweichung zwischen dem Zielansteuerstrom und der Ausgabe des Stromerfassungsmittels korrigiert, und die Übertragungscharakteristik wird unter Verwendung des korrigierten Fahrzeugreisezustands eingestellt. Außerdem wird der Zielteillenkungswinkel oder der Ziellenkungswinkel auf der Basis der eingestellten Übertragungscharakteristik und des Lenkradwinkels eingestellt, der Zielansteuerstrom wird auf der Basis der Abweichung zwischen dem Zielteillenkungswinkel und dem erfassten Teillenkungswinkel oder der Abweichung zwischen dem Ziellenkungswinkel und dem erfassten gelenkten Winkel eingestellt, und das Stromsteuermittel steuert den Strom auf der Basis des Zielansteuerstroms. Deshalb kann das unangenehme Gefühl des Fahrers auf die gleiche Art und Weise wie in Ausführungsform 3 oder 4 unterdrückt werden.
Ausführungsform 6:
15 ist eine schematische Ansicht, die die allgemeine Konfiguration einer Fahrzeuglenkungsvorrichtung in Ausführungsform 6 dieser Erfindung zeigt. Ausführungsform 6 hat die Konfiguration des Fahrzeugreisezustand-Korrekturmittels 16 im Vergleich mit Ausführungsform 5 modifiziert, und der Zweck davon ist der gleiche wie der von Ausführungsform 5.
Nun wird die Vorrichtung von Ausführungsform 6 mit Bezug auf 16 und 17A und 17B beschrieben.
16 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration des Fahrzeugreisezustand-Korrekturmittels 16 zeigt. Bezug nehmend auf die Figur werden die Winkelgeschwindigkeit ω des elektrischen Motors 212, die maximale angelegte Spannung V_B, die an den elektrischen Motor 212 angelegt werden kann, und ein Zielstrom I_REF zu dem Fahrzeugreisezustand-Korrekturmittel 16 eingegeben. Zuerst wird der Absolutwert der Winkelgeschwindigkeit ω in dem Absolutwert-Kalkulationsmittel 1612 kalkuliert, und er wird mit der gegen-induzierten Spannungskonstante Ke des elektrischen Motors 212 durch einen Multiplizierer 1613 multipliziert, um dadurch eine gegen-induzierte Spannung V_E zu kalkulieren, die der elektrische Motor 212 generiert.
Anschließend wird die Differenz V_MAX zwischen der gegen-induzierten Spannung V_E und der maximalen angelegten Spannung V_B durch einen Kalkulator 1614 kalkuliert. Wenn Rm den Gesamtwiderstand eines Stromwegs bezeichnet, der den internen Widerstand des Ansteuermittels 1202 und den internen Widerstand und Verdrahtungswiderstand des elektrischen Motors 212 enthält, wird die Differenz V_MAX durch den Gesamtwiderstand Rm durch einen Kalkulator 1615 geteilt, um dadurch den maximalen Strom I_LIM zu kalkulieren, der veranlasst werden kann, durch den elektrischen Motor 212 zu fließen. D. h. es kann nicht veranlasst werden, dass ein Strom durch den elektrischen Mo tor 212 fließt, der den hier kalkulierten Strom I_LIM überschreitet.
Anschließend wird der Absolutwert des Zielstroms I_REF' der von dem Zielstrom-Einstellmittel 11 ausgegeben wird, in dem Absolutwert-Kalkulationsmittel 1601 kalkuliert, und die Differenz zwischen dem Absolutwert des Zielstroms I_REF und dem maximalen Strom I_LIM wird durch einen Kalkulator 1604 kalkuliert.
Wenn das Ergebnis der Kalkulation der Differenz minus ist, bedeutet es hier, dass durch das Stromsteuermittel 12 veranlasst werden kann, dass der Strom durch den elektrischen Motor 212 in Übereinstimmung mit dem Zielstrom I_REF fließt.
Wenn andererseits die Differenz plus ist, kann durch das Stromerfassungsmittel 12 nicht veranlasst werden, dass der Strom durch den elektrischen Motor 212 in Übereinstimmung mit dem Zielstrom I_REF fließt, und die Ansteuerkontrolle des Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus 2 kann nicht in Übereinstimmung mit dem Zielteillenkungswinkel Θ_SREF durchgeführt werden. Bezugszeichen 1611 bezeichnet ein Klemmmittel, und dieses Mittel 1611 beschneidet die untere Grenze der Differenz zwischen dem Zielstrom I_REF und dem maximalen Strom I_LIM auf Null, um dadurch eine Stromkomponente abzuleiten, die nicht veranlasst werden kann, durch den elektrischen Motor 212 zu fließen. Die Ausgabe des Klemmmittels 1611 wird äquivalent zu der Differenz zwischen dem Zielstrom I_REF und dem erfassten Strom I_S in Ausführungsform 5, und die anschließende Verarbeitung ist zu der Operation der Vorrichtung von Ausführungsform 5 äquivalent.
Wenn die Stromabweichung ΔI > 0 zutrifft, bedeutet es genauer, dass nicht veranlasst wird, dass der Strom durch den elektrischen Motor 212 in Übereinstimmung mit dem Zielstrom fließt, wegen der gegen-induzierten Spannung, die der Umdrehung des elektrischen Motors 212 zu zuschreiben ist etc. Falls die Steuerung fortgesetzt wird wie sie ist, wird eine große Abweichung zwischen dem Zielteillenkungswinkel und dem tatsächlichen Teillenkungswinkel des Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus 2 auftreten. Deshalb wird die Stromabweichung ΔI durch ein LPF 1605 für Rauschbeseitigung weitergegeben, das eine Zeitkonstante hat, die mindestens gleich der Lenkungsfrequenz des Fahrers ist, und sie wird danach zu einem Gatter 1606 eingegeben.
Bezüglich der Öffnung oder Schließung des Gatters 1606 wird nur, wenn das Entscheidungsmittel von mehr Drehung 1607 mehr Drehung entscheidet, die Ausgabe des LPF 1605 eingegeben zu einem und integriert durch einen Integrierer 1608. Obwohl die Entscheidung für mehr Drehung in der Figur nicht gezeigt wird, wird die Ausgabe des Lenkradwinkels-Erfassungsmittels 6 genutzt, und eine Richtung von mehr Drehung wird entschieden, wenn ein Lenkradwinkel Rechtslenkung anzeigt, und übrigens ist eine Lenkrad-Lenkungsgeschwindigkeit in einer Richtung zur Rechten, oder wenn der Lenkradwinkel Linkslenkung anzeigt, und übrigens ist die Lenkrad-Lenkungsgeschwindigkeit in einer Richtung zur Linken. Alternativ kann die Entscheidung durch Ausführen äquivalenter Verarbeitung mit der Ausgabe des Teillenkungswinkel-Erfassungsmittels 10 gut erbracht werden.
Das Ergebnis der Integration durch den Integrierer 1608 wird mit einer vorbestimmten Verstärkung G in einem Multiplizierer 1609 multipliziert, um dadurch einen korrigierten Fahrzeugreisezustand Vel zu kalkulieren. Hier wird der Fahrzeugreisezustand als eine Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt.
In dem Maximalwert-Auswahlmittel 1610 wird der oben kalkulierte korrigierte Fahrzeugreisezustand Vel mit dem Fahrzeug reisezustand 9 verglichen, und der Zustand des größeren Wertes wird zu dem Übertragungscharakteristik-Einstellmittel 8 ausgegeben. In dem Übertragungscharakteristik-Einstellmittel 8 wird eine Übertragungscharakteristik in Übereinstimmung mit dem eingegebenen Fahrzeugreisezustand eingestellt.
Wie in Ausführungsform 5 erläutert, ist die Übertragungscharakteristik des Übertragungscharakteristik-Einstellmittels 8 derart, dass, wie in 2A und 2B gezeigt, sich der Teillenkungswinkel für den gleichen Lenkradwinkel verengt, während sich die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht. D. h. es ist gemeint, dass wenn die Übertragungscharakteristik auf die Seite höherer Fahrzeuggeschwindigkeit geändert wird, während das Lenkrad mehr gedreht wird, eine Teillenkungswinkelgeschwindigkeit unterdrückt wird.
Ferner wird die Operation von Ausführungsform 6 mit Bezug auf 17A und 17B beschrieben.
In 17A zeigt ein Zielteillenkungswinkel Θ_SREF einen Zustand, wo Ausführungsform 6 nicht angewendet wird, d. h. wo der Fahrzeugreisezustand nicht korrigiert wird.
Andererseits zeigt ein Zielteillenkungswinkel Θ_SREF' einen Zustand, wo das Fahrzeugreisezustand-Korrekturmittel 16 in Ausführungsform 6 angewendet wird.
Genauer ist der Zielteillenkungswinkel Θ_SREF' ein Ergebnis, das aus der Übertragungscharakteristik erhalten wird, die erhalten wurde durch Eingeben des Fahrzeugzustand-Korrekturwertes Vel, der aus der Stromabweichung ΔI zwischen dem Zielstrom I_REF und dem erfassten Strom I_s kalkuliert wird, zu dem Übertragungscharakteristik-Einstellmittel 8, wie in 16 gezeigt, als der Fahrzeugreisezustand (Geschwindigkeit), und des Lenkradwinkels durch das Zielteillenkungswinkel-Einstellmittel 7.
Aus 17A wird gesehen, dass wenn die Stromabweichung ΔI zwischen dem Zielstrom I_REF und dem erfassten Strom I_S auftritt, sich der Fahrzeugzustand-Korrekturwert Vel vergrößert, mit dem Ergebnis, dass der Zielteillenkungswinkel Θ_SREF' geringer als in dem Fall eingestellt wird, wo das Fahrzeugreisezustand-Korrekturmittel 16 nicht angewendet wird. Übrigens folgt der Teillenkungswinkel-Erfassungswert Θ_S dem Zielteillenkungswinkel Θ_SREF' nach.
17B ist ein Diagramm, das die Änderung einer Übertragungscharakteristik zeigt, die eingestellt wird durch Eingeben des Fahrzeugzustand-Korrekturwertes Vel zu dem Übertragungscharakteristik-Einstellmittel 8, und des Zielteillenkungswinkels Θ_SREF', der durch das Zielteillenkungswinkel-Einstellmittel 7 eingestellt wird. In 17B ändert sich bis zu einem Punkt A der Zielteillenkungswinkel Θ_SREF' in Entsprechung mit der Bewegung des Lenkradwinkels auf einer anfänglichen Übertragungscharakteristik (1). Mit der Änderung des Fahrzeugzustand-Korrekturwertes Vel ändert sich der Zielteillenkungswinkel Θ_SREF' in Entsprechung mit der Bewegung des Lenkradwinkels, während sich die Übertragungscharakteristik in einer Richtung von (1) zu (2) ändert. Die Übertragungscharakteristik wird die Charakteristik (2) von einem Punkt B, in dem der Fahrzeugzustand-Korrekturwert Vel nicht änderbar wird, und der Zielteillenkungswinkel Θ_SREF' ändert sich auf der Übertragungscharakteristik (2) in Entsprechung mit der Bewegung des Lenkradwinkels bis zu einem Punkt C, was der Endpunkt der Lenkung ist.
Wenn das Lenkrad zu seinem Mittelpunkt zurückgeführt wird, kehrt anschließend der Zielteillenkungswinkel Θ_SREF' zu sei nem neutralen Punkt zurück, da die Übertragungscharakteristik (2) ist.
Da die Stromabweichung ΔI null geworden ist oder nachdem eine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, wird die integrale Größe des Integrierers 1608 so geändert, dass der Wert des Fahrzeugzustand-Korrekturwertes Vel allmählich Null werden kann, um so den Fahrer nicht zu ärgern. Wenn der Fahrzeugreisezustand 9 größer als die Fahrzeugreisezustand-Korrekturgröße Vel wird, wird ferner der Fahrzeugreisezustand 9 zu dem Reisecharakteristik-Einstellmittel 8 durch das Maximalwert-Auswahlmittel 1610 eingegeben, und der gewöhnliche Zustand wird hergestellt. Zu dieser Zeit wird die integrale Größe des Integrierers 1608 auf Null zurückgesetzt.
Übrigens hat die obige Beschreibung die Anwendung auf das Verfahren zum Steuern des Teillenkungswinkels erwähnt, wie in Ausführungsform 1 erläutert, Ausführungsform 6 kann aber gut auf das Verfahren zum Steuern des gelenkten Winkels angewendet werden, wie in Ausführungsform 2 erläutert. In diesem Fall wird erlaubt, den gelenkten Winkel als die Übertragungscharakteristik auszugeben, und den Zielteillenkungswinkel durch den Ziellenkungswinkel, und den erfassten Teillenkungswinkel durch den erfassten gelenkten Winkel zu ersetzen.
Wie oben beschrieben, sind gemäß Ausführungsform 6 dieser Erfindung das Mittel zum Erfassen der Umdrehungsgeschwindigkeit des elektrischen Motors und das Mittel zum Erfassen der maximalen angelegten Spannung für den elektrischen Motor enthalten, in dem Zustand, wo das Lenkrad in der Richtung von mehr Drehung manipuliert wird, woraufhin der Fahrzeugreisezustand unter Verwendung der Umdrehungszahl des elektrischen Motors und der maximalen angelegten Spannung korrigiert wird, und die Übertragungscharakteristik wird unter Verwendung des korrigierten Fahrzeugreisezustands eingestellt. Außerdem wird der Zielteillenkungswinkel oder der Ziellenkungswinkel auf der Basis der eingestellten Übertragungscharakteristik und des Lenkradwinkels eingestellt, der Zielansteuerstrom wird auf der Basis der Abweichung zwischen dem Zielteillenkungswinkel und dem erfassten Teillenkungswinkel oder der Abweichung zwischen den Ziellenkungswinkel und dem erfassten gelenkten Winkel eingestellt, und das Stromsteuermittel steuert den Strom auf der Basis des Zielansteuerstroms. Deshalb kann das unangenehme Gefühl des Fahrers auf die gleiche Art und Weise wie in Ausführungsform 5 unterdrückt werden.
AUSFÜHRUNGSFORM 7:
18 ist eine schematische Ansicht, die die allgemeine Konfiguration einer Fahrzeuglenkungsvorrichtung in Ausführungsform 7 dieser Erfindung zeigt. Ausführungsform 7 ist derart, dass ein Stromsteuer-Monitormittel 17 der Vorrichtung von Ausführungsform 1 hinzugefügt ist. Wie in Ausführungsform 1 erläutert, ist das Stromsteuermittel 12 so konfiguriert, um einen Strom zu dem elektrischen Motor 212 in Übereinstimmung mit dem Zielstrom einzuspeisen, der durch das Zielstrom-Einstellmittel 11 eingestellt wird.
Wenn es fehlschlägt, den Strom zu dem elektrischen Motor 212 in Übereinstimmung mit dem Zielstrom einzuspeisen, der durch das Zielstrom-Einstellmittel 11 eingestellt wird, wegen der Störung oder dergleichen des Ansteuermittels 1202 oder des Stromerfassungsmittels 1203, die in dem Stromsteuermittel 12 enthalten sind, kann hier der Teillenkungswinkel des Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus 2 nicht in Übereinstimmung mit dem Zielteillenkungswinkel gesteuert werden, der durch das Zielteillenkungswinkel-Einstellmittel 7 eingestellt wird, und es treten Vibrationen oder dergleichen auf. Ausführungsform 7 erfasst, ob ein derartiges Stromsteuermittel 12 normal ist oder nicht.
Nun wird die Operation des Stromsteuer-Monitormittels 17 beschrieben.
Der Zielstrom I_REF' der durch das Zielstrom-Einstellmittel 11 eingestellt wird, und der erfasste Strom I_S, der durch das Stromerfassungsmittel 1203 erfasst wird, erfüllen im Grunde die folgende Formel (7), falls das Stromsteuermittel 12 normal ist, mit Ausnahme eines Falls, wo nicht veranlasst werden kann, dass der Strom fließt, wegen einer gegen-induzierten Spannung, die bei der Umdrehung des elektrischen Motors 212 anwesend ist: IREF – IS = 0 (7)
Entsprechend trifft I_REF – I_S ≠ 0 in einem Fall zu, wo das Stromerfassungsmittel 1203 einen richtigen Strom nicht erfassen kann, oder wo nicht veranlasst werden kann, dass ein erwarteter Strom fließt, wegen der Störung des Ansteuermittels 1202 oder dergleichen. Deshalb wird eine Anomalie durch Einsetzen eines vorbestimmten Schwellwertes I_TH und auf der Basis der Abweichung zwischen dem Zielstrom I_REF und dem erfassten Strom I_S in Entsprechung mit |I_REF – I_S| > I_TH erfasst.
Um jedoch die Anomalie von der Stromabweichung zu unterscheiden, die der gegen-induzierten Spannung des elektrischen Motors 212 zuzuschreiben ist, wie oben angegeben, wird die Anomalie in einem Fall nicht entschieden, wo der Zielstrom I_REF und der erfasste Strom I_S in der gleichen Polarität sind und wo |I_REF| > |I_S| zutrifft. Übrigens sollte die Entscheidung über die Anomalie vorzugsweise in einem Fall endgültig geregelt werden, wo sich der Zustand der Anomalieentscheidung für eine vorbestimmte Zeitperiode fortgesetzt hat. Hier werden der Schwellwert I_TH und die vorbestimmte Zeitperiode auf der Basis von Verhalten in der Zeit angemessen bestimmt, wenn die Vorrichtung anomal ist.
Ferner wird die Operation eines anderen Stromsteuer-Monitormittels 17 beschrieben. Wenn V_E eine gegen-induzierte Spannung bezeichnet, die bei der Umdrehung des elektrischen Motors 212 anwesend ist, V_M eine Spannung bezeichnet, die an den elektrischen Motor 212 angelegt wird, I_M einen Strom bezeichnet, der durch den elektrischen Motor 212 fließt, und R_M die Gesamtimpedanz eines Stromwegs bezeichnet, der die Verdrahtung und die Windung des elektrischen Motors 212 enthält, trifft unter diesen Größen die folgende Formel (8) zu: IM × RM = VM – VE (8)
In einem Fall, wo das Stromerfassungsmittel 1203 einen richtigen Strom nicht erfassen kann, oder wo nicht veranlasst werden kann, dass ein erwarteter Strom fließt, wegen der Störung des Ansteuermittels 1202 oder dergleichen, führt eine Berechnung unter Verwendung des Stromerfassungswertes I_S basierend auf dem Stromerfassungsmittel 1203 zu I_S × R_M ≠ V_M – V_E. Auf dem Wege eines Beispiels wird deshalb eine Anomalie durch Einsetzen eines vorbestimmten Schwellwertes I_TH2 und in Entsprechung mit I_S > (V_M – V_E)/R_M + I_TH2 oder I_S < (V_M – V_E)/R_M – I_TH2 erfasst.
Übrigens sollte die Entscheidung über die Anomalie vorzugsweise in einem Fall endgültig geregelt werden, wo sich der Zustand der Anomalieentscheidung für eine vorbestimmte Zeitperiode fortgesetzt hat. Hier werden der Schwellwert I_TH2 und die vorbestimmte Zeitperiode auf der Basis von Verhalten in der Zeit angemessen bestimmt, wenn die Vorrichtung anomal ist. Übrigens kann die Spannung V_M, die an den elektrischen Motor 212 angelegt wird, gut der erfasste Wert einer Spannung sein, die an den elektrischen Motor 212 tatsächlich angelegt wird, oder eine Zielanwendungsspannung, die durch das Einstellmittel der relativen Einschaltdauer 1202 kalkuliert wurde.
Wie in Ausführungsform 1 erläutert, wird übrigens die gegen-induzierte Spannung V_E aus der Umdrehungszahl ωM und der gegen-induzierten Spannungskonstante Ke des elektrischen Motors 212 kalkuliert.
Übrigens wurde in der obigen Beschreibung eine Breite I_TH2, die um I_M = (V_M – V_E)/R_M zentriert ist, als ein normaler Bereich erläutert, es können aber Anomalieentscheidungsregionen auf einer Ebene von (V_M – V_E) gegenüber I_S gut bezeichnet werden, wie in 19 gezeigt. Auch werden die Anomalieentscheidungsregionen auf der Basis von Verhalten zu der Zeit angemessen bestimmt, wenn die Vorrichtung anomal ist.
Wie oben beschrieben, kann gemäß Ausführungsform 7 dieser Erfindung die Störung des Stromsteuersystems auf der Basis der Abweichung zwischen dem Zielansteuerstrom und dem erfassten Strom des Stromerfassungsmittels entschieden werden.
Alternativ wird die Ansteuerspannung des elektrischen Motors mit dem Einfluss der induzierten Spannung des elektrischen Motors, die von der Spannung subtrahiert wird, die an den elektrischen Motor angelegt wird, kalkuliert, und die Störung des Stromsteuersystems kann aus der Korrelation zwischen dieser Ansteuerspannung und der Ausgabe des Stromerfassungsmittels erfasst werden.
Einem Fachmann werden verschiedene Modifikationen und Änderungen dieser Erfindung ohne Abweichung von dem Bereich und Geist dieser Erfindung offensichtlich sein, und es sollte verstanden werden, dass diese Erfindung nicht auf die hierin dargelegten veranschaulichenden Ausführungsformen begrenzt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2005-41363 A [0002]
- JP 11-208499 A [0004]

Claims

Eine Fahrzeuglenkungsvorrichtung mit einem Lenkrad (1), das durch einen Fahrer manipuliert wird, und einem Lenkungsmechanismus (3), der gelenkte Räder (5) lenkt durch einen Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus (2), der durch einen elektrischen Motor gesteuert werden kann; umfassend ein Übertragungscharakteristik-Einstellmittel (8) zum Einstellen einer Übertragungscharakteristik (f(Θ_H)) zwischen einem Lenkungswinkel (Θ_H) des Lenkrads (1) und einem gelenkten Winkel der gelenkte Räder (5), in Übereinstimmung mit einem Reisezustand des Fahrzeugs, ein Lenkradwinkel-Erfassungsmittel (6) zum Erfassen des Lenkrad-Lenkungswinkels (Θ_H) des Fahrers, ein Teillenkungswinkel-Erfassungsmittel (10) zum Erfassen eines Teillenkungswinkels (Θ_S), der durch den Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus (2) gelenkt wird, ein Zielteillenkungswinkel-Einstellmittel (7) zum Generieren eines Zielteillenkungswinkels (Θ_SREF), der durch den Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus (2) zu addieren ist, auf der Basis der Ausgabe (Θ_H) des Lenkradwinkel-Erfassungsmittels und der Übertragungscharakteristik (f(Θ_H)), die durch das Übertragungscharakteristik-Einstellmittel eingestellt wird, und ein Ansteuerkontrollmittel zum Ansteuern und Kontrollieren des Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus (2), sodass der Zielteillenkungswinkel (Θ_SREF) und die Ausgabe (Θ_S) des Teillenkungswinkel-Erfassungsmittels übereinstimmen können; wobei das Ansteuerkontrollmittel enthält: ein Zielstrom-Einstellmittel (11) zum Einstellen eines Zielansteuerstroms (I_REF) für den elektrischen Motor auf der Basis einer Winkelabweichung zwischen dem Zielteillenkungswinkel (Θ_SREF) und der Ausgabe (Θ_S) des Teillenkungswinkel-Erfassungsmittels; und ein Stromsteuermittel (12) mit einem Stromerfassungsmittel (1203) zum Erfassen eines Stroms, der durch den elektrischen Motor fließt, und zum Steuern des Stroms für den elektrischen Motors, sodass die Ausgabe (I_S) des Stromerfassungsmittels mit dem eingestellten Strom (I_REF) des Zielstrom-Einstellmittels (11) übereinstimmen kann.
Die Fahrzeuglenkungsvorrichtung, wie in Anspruch 1 definiert, wobei das Zielstrom-Einstellmittel (11) enthält mindestens ein Proportionalsteuermittel zum Multiplizieren der Abweichung zwischen dem Zielteillenkungswinkel (Θ_SREF) und der Ausgabe (Θ_S) des Teillenkungswinkel-Erfassungsmittels mit einer vorbestimmten Verstärkung, und ein Differenzialsteuermittel zum Multiplizieren eines differenzierten Wertes der Abweichung mit einer vorbestimmten Verstärkung, und wobei der Zielansteuerstrom (I_REF) durch Ausgaben des Proportionalsteuermittels und des Differenzialsteuermittels kalkuliert wird.
Die Fahrzeuglenkungsvorrichtung, wie in Anspruch 2 definiert, wobei das Zielstrom-Einstellmittel (11) ferner enthält ein Integralsteuermittel zum Multiplizieren eines integrierten Wertes der Abweichung zwischen dem Zielteillenkungswinkel (Θ_SREF) und der Ausgabe (Θ_S) des Teillenkungswinkel-Erfassungsmittels mit einer vorbestimmten Verstärkung, und wobei der Zielansteuerstrom (I_REF) durch die Ausgaben des Proportionalsteuermittels und des Differenzialsteuermittels und eine Ausgabe des Integralsteuermittels kalkuliert wird.
Die Fahrzeuglenkungsvorrichtung, wie in beliebigen von Ansprüchen 1 bis 3 definiert, umfassend ein Zielteillenkungswinkel-Korrekturmittel (15) zum Korrigieren des Zielteillenkungswinkels (Θ_SREF) auf der Basis einer Abweichung zwischen dem Zielansteuerstrom (I_REF) und der Ausgabe (I_S) des Stromerfassungsmittels.
Die Fahrzeuglenkungsvorrichtung, wie in beliebigen von Ansprüchen 1 bis 3 definiert, umfassend ein Zielteillenkungswinkel-Korrekturmittel (15), enthaltend ein Geschwindigkeitserfassungsmittel zum Erfassen einer Umdrehungsgeschwindigkeit des elektrischen Motors, und ein Mittel zum Erfassen einer maximalen angelegten Spannung für den elektrischen Motor; und Korrigieren des Zielteillenkungswinkels (Θ_SREF) auf der Basis der Umdrehungszahl des elektrischen Motors und der maximalen angelegten Spannung.
Eine Fahrzeuglenkungsvorrichtung mit einem Lenkrad (1), das durch einen Fahrer manipuliert wird, und einem Lenkungsmechanismus (3), der gelenkte Räder (5) durch einen Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus (2) lenkt, der durch einen elektrischen Motor gesteuert werden kann; eine Fahrzeuglenkungsvorrichtung, umfassend ein Übertragungscharakteristik-Einstellmittel (8) zum Einstellen einer Übertragungscharakteristik (f(Θ_H)) zwischen einem Lenkungswinkel (Θ_H) des Lenkrads (1) und einem gelenkten Winkel der gelenkten Räder (5), in Übereinstimmung mit einem Reisezustand des Fahrzeugs, ein Lenkradwinkel-Erfassungsmittel (6) zum Erfassen des Lenkrad-Lenkungswinkels (Θ_H) des Fahrers, ein Erfassungsmittel des gelenkten Winkels (14) zum Erfassen des gelenkten Winkels (Θ_P) der gelenkten Räder, ein Ziellenkungswinkel-Einstellmittel (13) zum Generieren eines Ziellenkungswinkels (Θ_PREF), der durch den Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus (2) zu addieren ist, auf der Basis der Ausgabe (Θ_H) des Lenkradwinkel-Erfassungsmittels und der Übertragungscharakteristik (f(Θ_H)), die durch das Übertragungscharakteristik-Einstellmittel eingestellt wird, und ein Ansteuerkontrollmittel zum Ansteuern und Kontrollieren des Teillenkungswinkel-Überlagerungsmechanismus (2), sodass der Ziellenkungswinkel (f(Θ_H)) und die Ausgabe (Θ_P) des Erfassungsmittels des gelenkten Winkels übereinstimmen können; wobei das Ansteuerkontrollmittel enthält: ein Zielstrom-Einstellmittel (11) zum Einstellen eines Zielansteuerstroms (I_REF) für den elektrischen Motor auf der Basis einer Winkelabweichung zwischen dem Ziellenkungswinkel (Θ_PREF) und der Ausgabe (Θ_P) des Erfassungsmittels des gelenkten Winkels (14); und ein Stromsteuermittel (12) mit einem Stromerfassungsmittel (1203) zum Erfassen eines Stroms, der durch den elektrischen Motor fließt, und zum Steuern des Stroms für den elektrischen Motor, sodass die Ausgabe (I_S) des Strommerfassungsmittels mit dem eingestellten Strom (I_REF) des Zielstrom-Einstellmittels (11) übereinstimmen kann.
Die Fahrzeuglenkungsvorrichtung, wie in Anspruch 6 definiert, wobei das Zielstrom-Einstellmittel (11) mindestens enthält ein Proportionalsteuermittel zum Multiplizieren der Abweichung zwischen dem Ziellenkungswinkel (Θ_PREF) und der Ausgabe (Θ_P) des Erfassungsmittels des gelenkten Winkels mit einer vorbestimmten Verstärkung und ein Differenzialsteuermittel zum Multiplizieren eines differen zierten Wertes der Abweichung mit einer vorbestimmten Verstärkung, und wobei der Zielansteuerstrom (I_REF) durch Ausgaben des Proportionalsteuermittels und des Differenzialsteuermittels kalkuliert wird.
Die Fahrzeugsteuervorrichtung, wie in Anspruch 7 definiert, wobei das Zielstrom-Einstellmittel (11) ferner enthält ein Integralsteuermittel zum Multiplizieren eines integrierten Wertes der Abweichung zwischen dem Ziellenkungswinkel (Θ_PREF) und der Ausgabe (Θ_P) des Erfassungsmittels des gelenkten Winkels mit einer vorbestimmten Verstärkung, und wobei der Zielansteuerstrom (I_REF) durch die Ausgaben des Proportionalsteuermittels und des Differenzialsteuermittels und eine Ausgabe des Integralsteuermittels kalkuliert wird.
Die Fahrzeuglenkungsvorrichtung, wie in beliebigen von Ansprüchen 6 bis 8 definiert, umfassend ein Ziellenkungswinkel-Korrekturmittel zum Korrigieren des Ziellenkungswinkels auf der Basis einer Abweichung zwischen dem Zielansteuerstrom (I_REF) und der Ausgabe (I_S) des Stromerfassungsmittels.
Die Fahrzeuglenkungsvorrichtung, wie in beliebigen von Ansprüchen 6 bis 8 definiert, umfassend ein Ziellenkungswinkel-Korrekturmittel, enthaltend ein Geschwindigkeitserfassungsmittel zum Erfassen einer Umdrehungsgeschwindigkeit des elektrischen Motors, und ein Mittel zum Erfassen einer maximalen angelegten Spannung für den elektrischen Motor; und Korrigieren des Ziellenkungswinkels auf der Basis der Umdrehungszahl des elektrischen Motors und der maximalen angelegten Spannung.
Die Fahrzeuglenkungsvorrichtung, wie in beliebigen von Ansprüchen 1 bis 3 und Ansprüchen 6 bis 8 definiert, um fassend ein Fahrzeugreisezustand-Korrekturmittel (16) zum Korrigieren des Reisezustands des Fahrzeugs so, um eine Abweichung zwischen dem Zielansteuerstrom (I_REF) und der Ausgabe (I_S) des Stromerfassungsmittels zu verringern, in einem Zustand, wo das Lenkrad in einer Richtung von mehr Drehung manipuliert wird; wobei die Übertragungscharakteristik unter Verwendung des Fahrzeugreisezustands eingestellt wird, der durch das Fahrzeugreisezustand-Korrekturmittel korrigiert wird.
Die Fahrzeuglenkungsvorrichtung, wie in beliebigen von Ansprüchen 1 bis 3 und Ansprüchen 6 bis 8 definiert, umfassend ein Fahrzeugreisezustand-Korrekturmittel (16), enthaltend ein Mittel zum Erfassen einer Umdrehungsgeschwindigkeit des elektrischen Motors, und ein Mittel zum Erfassen einer maximalen angelegten Spannung für den elektrischen Motor; und Korrigieren des Reisezustands des Fahrzeugs durch Verwenden der Umdrehungszahl des elektrischen Motors und der maximalen angelegten Spannung, in einem Zustand, wo das Lenkrad in einer Richtung von mehr Drehung manipuliert wird; wobei die Übertragungscharakteristik unter Verwendung des Fahrzeugreisezustands eingestellt wird, der durch das Fahrzeugreisezustand-Korrekturmittel korrigiert wird.
Die Fahrzeuglenkungsvorrichtung, wie in beliebigen von Ansprüchen 1 bis 12 definiert, wobei das Stromsteuermittel (12) ein Schätzungsmittel einer gegen-induzierten Spannung zum Schätzen einer gegen-induzierten Spannung enthält, die auf Umdrehung des elektrischen Motors hin anwesend ist, und eine Ansteuerspannung für den elektrischen Motor unter Verwendung der Ausgabe des Schätzungsmittels der gegen-induzierten Spannung kompensiert wird.
Die Fahrzeuglenkungsvorrichtung, wie in beliebigen von Ansprüchen 1 bis 13 definiert, umfassend ein Stromsteuer-Monitormittel (17) zum Entscheiden über eine Störung eines Stromsteuersystems auf der Basis einer Abweichung zwischen dem Zielansteuerstrom (I_REF) und dem erfassten Strom (I_S) des Stromerfassungsmittels.
Die Fahrzeuglenkungsvorrichtung, wie in beliebigen von Ansprüchen 1 bis 13 definiert, umfassend ein Stromsteuer-Monitormittel (17) zum Kalkulieren der Ansteuerspannung des elektrischen Motors, in der ein Einfluss einer gegen-induzierten Spannung des elektrischen Motors von einer Spannung subtrahiert wurde, die an den elektrischen Motor angelegt wird, und zum Entscheiden über eine Störung eines Stromsteuersystems auf der Basis einer Korrelation zwischen der Ansteuerspannung und der Ausgabe des Stromerfassungsmittels.
Die Fahrzeuglenkungsvorrichtung, wie in beliebigen von Ansprüchen 1 bis 15 definiert, wobei ein Steuerzyklus des Stromsteuermittels (12) kürzer als ein Steuerzyklus des Zielansteuerstrom-Einstellmittels ist.