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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Steuern
eines Fahrzeuges, insbesondere zum Steuern der Abbiegebewegung des Fahrzeugs.
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Die
JP-A-H08-132831 offenbart
eine Vorrichtung zum Bestimmen von reifenbezogenen Zuständen,
wie zum Beispiel eines Luftdrucks in einem Reifen, eines Abriebbetrages
und von Vibrationsmodi eines Reifens, zum Beispiel eines Modus der
stehenden Welle auf der Grundlage einer Reifengleichmäßigkeitskomponente
bzw. Reifengleichförmigkeitskomponente. Die Reifengleichmäßigkeitskomponente
ist eine Variable, die durch eine Schwankung bei der Rotationsgeschwindigkeit
eines Rades während einer Rotation des Rades angezeigt
werden kann. Die Reifengleichmäßigkeitskomponente
kann erhalten werden, indem ein die Rotationsgeschwindigkeit eines
Rades anzeigendes Signal verarbeitet wird.
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Ein
Ausführungsbeispiel einer praktischen Anwendung der Reifengleichmäßigkeitskomponente und
eines Verfahrens zum Berechnen der Reifengleichmäßigkeitskomponenten
ist in der
JP-A-H08-132831 beschrieben,
die hier durch Bezugnahme aufgenommen ist. Zusätzlich ist
eine kurze Beschreibung der Reifengleichmäßigkeitskomponenten
nachstehend gegeben.
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Normalerweise
wird ein Reifen für ein Fahrzeug durch das Wickeln und
Umwickeln von Stahldrähten und Gummischichten hergestellt.
Ein Reifen hat ein äußeres Profil nahe einem perfekten
Kreis, ist jedoch in Wirklichkeit kein perfekter Kreis. Daher hat ein
Reifen Unausgeglichenheiten in einigen physikalischen Aspekten,
wie zum Beispiel einer Festigkeit und Dichte entlang des Umfangs
des Reifens. Solche physikalischen Unausgeglichenheiten können
die Gleichmäßigkeit bzw. Gleichförmigkeit
des Reifens zerstören. Außerdem hat ein Rad von
einem Fahrzeug andere Komponenten, wie zum Beispiel eine Felge,
Bolzen und eine Nabe, die ebenfalls Unausgeglichenheiten bei einem
Rad hervorrufen können. Um diese Unausgeglichenheiten bei
einem Rad zu verringern, wird ein dynamischer Ausgleich für
jedes Rad nach dem Anbau eines Reifens an eine Felge durch das Befestigen
eines Ausgleichgewichts an jedem Rad eingestellt.
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Wenn
jedoch ein Ausgleichsgewicht befestigt ist, ist es unmöglich,
eine Gewichtsverteilung entlang des Umfangs eines Rades perfekt
aufzuheben. Aus diesem Grund erzeugt, wenn ein Fahrzeug mit einer
konstanten Geschwindigkeit fährt, jedes Rad noch eine sehr
geringe Schwankung bei der Rotationsgeschwindigkeit aufgrund von
physikalischen Unausgeglichenheiten, wie zum Beispiel einer Unausgeglichenheit
der Gewichtsverteilung an einem Reifen. Die Rotationsgeschwindigkeitsschwankung
stellt die Reifengleichmäßigkeitskomponenten dar.
Daher weisen die Reifengleichmäßigkeitskomponenten,
die bei der Rotationsgeschwindigkeit beobachtet werden, die Unausgeglichenheiten
bei nicht nur einem Reifen, sondern auch andere Komponenten, die
mit einem Rad mechanisch verbunden sind, auf. Die Rotationsgeschwindigkeitsschwankung
kann als eine zyklische Wellenform mit einem Maximalwert, einem Minimalwert
und einer Zyklusperiode, die eine Rotation eines Rades entspricht,
beobachtet werden. Die Rotationsgeschwindigkeitsschwankung, die
die Reifengleichmäßigkeitskomponente darstellt,
kann als eine Wellenform nahe einer Sinuskurve beobachtet werden.
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Jede
der Vielzahl an Reifen an einem Fahrzeug erzeugt gewöhnlich
eine einzigartige Schwankung. Beispielsweise unterscheiden sich
die Rotationsgeschwindigkeitsschwankungen von Rädern in der
Phase. Solche Phasendifferenzen können durch Bewegungen
eines Fahrzeugs, wie zum Beispiel eine Abbiegebewegung, eine Beschleunigung,
eine Verlangsamung und äußere Störungen,
wie zum Beispiel eine Störung von einer Straßenoberfläche,
geändert werden. Beispielsweise ändern sich die
Rotationsgeschwindigkeitsschwankungen an einem äußeren
Vorderrad und einem inneren Vorderrad im breiten Umfang zwischen
einer In-Phase-Beziehung und einer Anti-Phase-Beziehung.
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In
dem Fall, in dem ein Fahrzeug abbiegt, können die Rotationsgeschwindigkeitsschwankungen
am äußeren Vorderrad und dem inneren Vorderrad
in eine Anti-Phase-Beziehung gelangen. In dem Fall, in de m die
Phasenbeziehung einer Anti-Phase- Beziehung ist und die Rotationsgeschwindigkeit des äußeren
Vorderrades größer als die Rotationsgeschwindigkeit
des inneren Vorderrades ist, nimmt der Fahrzeugaufbau die Kraft
auf, die den Fahrzeugaufbau in Abbiegerichtung zusätzlich
dreht. Die Kraft kann als eine Abbiegebegünstigungskraft
bezeichnet werden. In dem Fall, in dem die Phasen-Beziehung eine
Anti-Phase-Beziehung ist und die Rotationsgeschwindigkeit des äußeren
Vorderrades kleiner als die Rotationsgeschwindigkeit des inneren
Hinterrades ist, nimmt der Fahrzeugaufbau die Kraft, die den Fahrzeugaufbau
entgegengesetzt zur Abbiegerichtung dreht, auf. Die Kraft kann ebenfalls
als eine Abbiegeverhinderungskraft bezeichnet werden. Da die Phasenbeziehung
und ein Niveau der Rotationsgeschwindigkeitsschwankung sich ändern,
wird die Kraft, die den Fahrzeugaufbau dreht, im Ansprechen auf
die Rotationsgeschwindigkeitsschwankungen an den Rädern
ebenfalls geändert. Die Abbiegebegünstigungskraft
und die Abbiegeverhinderungskraft können alternierend auf
den Fahrzeugaufbau wirken. Eine solche Änderungskraft kann
ein Abbiegeverhalten des Fahrzeugs verschlechtern.
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Im
Hinblick auf die vorstehenden Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeuges vorzusehen,
die eine Verschlechterung des Abbiegeverhaltens des Fahrzeugs unterdrückt.
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Es
ist eine zusätzliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Vorrichtung zum Steuern einer Fahrzeuglenkvorrichtung zum Vorsehen
einer Lenkunterstützung vorzusehen, die in der Lage ist, die
Abbiegekraft zu absorbieren oder aufzuheben, die durch eine Differenz
zwischen den Rotationsgeschwindigkeitsschwankungen bei den Rädern
verursacht ist.
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht eine Fahrzeugsteuervorrichtung
zum Steuern eines Fahrzeugs vor, die aufweist: eine Geschwindigkeitssignalerzeugungseinrichtung
(18) zum Erzeugen von Geschwindigkeitssignalen, die Rädern
entsprechen, die an dem Fahrzeug diagonal angeordnet sind, eine Unterscheidungseinrichtung
(300, 320) zum Unterscheiden und Ausgeben von
Vibrationskomponenten bei den Geschwindigkeitssignalen von der Geschwindigkeitssignalerzeugungseinrichtung,
wobei die Vibrationskomponenten eine Wellenform haben, die ähnlich
der Sinus-Wellenform ist, und eine zyklische Periode, die einer
Rotation der Räder entspricht, eine Abbiege bestimmungseinrichtung
(200, S3) zum Bestimmen, ob das Fahrzeug bei einer Abbiegebewegung
ist oder nicht, und eine Steuereinrichtung (200, S4–S12)
zum Steuern der Kraft an lenkbaren Rädern, um ein Abbiegeverhalten
des Fahrzeugs zu steuern, wobei die Kraft auf der Grundlage der
Vibrationskomponenten eingestellt wird, die durch die Unterscheidungseinrichtung
unterschieden wird, um eine Richtung zu haben, die die gleiche wie eine
Richtung einer Rotationskraft am Fahrzeug, die durch die Vibrationskomponenten
verursacht wird, ist, wenn die Abbiegebewegung des Fahrzeugs durch
die Abbiegebestimmungseinrichtung bestimmt wird.
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Die
Vibrationskomponenten, das heißt die Reifengleichmäßigkeitskomponenten,
die an den Rädern erzeugt werden, die am Fahrzeug diagonal
angeordnet sind, beeinflussen die Abbiegeleistung bzw. das Abbiegeverhalten
des Fahrzeugs. Beispielsweise kann eine Differenz der Vibrationskomponenten an
den diagonal angeordneten Rädern eine Rotationskraft indizieren
oder erzeugen, die das Fahrzeug in die Abbiegerichtung und in eine
Richtung entgegengesetzt zur Abbiegerichtung alternierend dazu dreht.
Die Rotationskraft kann das Abbiegeverhalten des Fahrzeugs unbrauchbar
machen, oder verschlechtern und kann einen unangenehmen Eindruck
beim Fahrer hinterlassen, da dieser oder diese eine Differenz zwischen
einem Rotationsbetrag eines Lenkrades und einer Abbiegebewegung
des Fahrzeugs empfindet. Um einen solchem Nachteil zu vermeiden,
stellt die Erfindung die Kraft an den lenkbaren Rädern
ein, um die durch die Vibrationskomponenten hervorgerufene Rotationskraft
zu verringern oder aufzuheben.
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In
dem anderen Ausführungsbeispiel ist es in dem Fall, in
dem die Vibrationskomponenten die Rotationskraft in Abbiegerichtung
erzeugen, schwierig, die Rotationskraft zum Begünstigen
einer tatsächlichen Abbiegebewegung des Fahrzeugs zu verwenden,
während der Rotationswinkel konstant gehalten wird. In
dem Fall, in dem die Vibrationskomponenten die Rotationskraft entgegengesetzt
zur Abbiegerichtung erzeugen, kann es schwierig sein, eine gleichmäßige
Abbiegebewegung des Fahrzeugs sicherzustellen, während
der Lenkwinkel konstant gehalten wird.
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In
einem Ausführungsbeispiel der Erfindung führt
die Steuereinrichtung eine Abbiegekompensationskraft den lenkbaren
Rädern zu. Die Abbiegekompensationskraft moduliert geringfügig
die Lenkkraft, die immer in Abbiegerichtung wirkt, um die Ausrich tung
der lenkbaren Räder zu halten. Die Abbiegekompensationskraft
wird alternierend dazu entsprechend der Richtung der durch die Vibrationskomponenten
erzeugten Rotationskraft eingestellt oder moduliert. Beispielsweise
führt die Steuereinrichtung die Abbiegekompensationskraft
in Abbiegerichtung zu, wenn die Rotationskraft in Abbiegerichtung
wirkt. Die Abbiegekompensationskraft in Abbiegerichtung ermöglicht
es, dass die lenkbaren Räder in einfacher Weise die Ausrichtungen
in Abbiegerichtung im Ansprechen auf die Rotationskraft, die durch
die Vibrationskraft erzeugt wird, ändern, und verbessert
das Abbiegeverhalten. Die Steuereinrichtung führt die Abbiegekompensationskraft
in der zur Abbiegerichtung entgegengesetzten Richtung zu. Die Abbiegekompensationskraft
in der zur Abbiegerichtung entgegengesetzten Richtung ermöglicht
es, dass die lenkbaren Räder die Ausrichtungen in einer
Richtung in einfacher Weise ändern, die zur Abbiegerichtung entgegengesetzt
ist, im Ansprechen auf die durch die Vibrationskraft erzeugte Rotationskraft,
und sichert eine gleichmäßige Bewegung des Fahrzeugs
ab. Im Ergebnis ist es, wenn das Fahrzeug die Rotationskraft, die
durch die Vibrationskomponenten an den diagonal angeordneten Rädern
erzeugt werden, möglich, ein Unbrauchbarmachen oder eine
Verschlechterung des Abbiegeverhaltens des Fahrzeugs zu unterdrücken
oder zu verhindern.
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Die
Fahrzeugsteuervorrichtung kann eine Komponente eines Elektroenergie-Lenksystems sein,
die angepasst ist, um den lenkbaren Rädern eine Kraft zuzuführen,
um eine Einstellung an einem lenkbaren Rad zu unterstützen.
Entsprechend dem Ausführungsbeispiel ist es möglich,
die Lenkkraft durch Verwendung einer Steuerfunktion zu ändern, die
im Elektroenergie-Lenksystem angebracht ist.
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Das
Elektroenergie-Lenksystem kann eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen
einer grundlegenden Unterstützungskraft auf der Grundlage
einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Rotationskraft am Lenkrad
haben, und die Steuereinrichtung stellt die Kraft ein, indem die
grundlegende Unterstützungskraft auf der Grundlage von
zumindest einer Phasendifferenz zwischen den Vibrationskomponenten
korrigiert wird, die an den Rädern erzeugt werden, die
am Fahrzeug diagonal angeordnet sind, wenn das Fahrzeug bei der
Abbiegebewegung ist. Entsprechend dem Ausführungsbeispiel
ist es möglich, das Abbiegeverhalten sicherzustellen, während einer
Unterstützungsfunktion des Elektroenergie-Lenksystems aufrechterhalten
wird.
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Die
Steuereinrichtung kann die Kraft einstellen, wenn die Phasendifferenz
zwischen den Vibrationskomponenten, die an den Rädern erzeugt
werden, die am Fahrzeug diagonal angeordnet sind, größer
als ein vorbestimmter Wert ist.
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Die
Steuereinrichtung kann die Kraft auf der Grundlage der Vibrationskomponente
einstellen, die am äußeren Vorderrad erzeugt wird,
das eines der Vorderräder ist, die an einer Außenseite
der Abbiegebewegung angeordnet sind, und der Vibrationskomponente,
die an einem inneren Hinterrad erzeugt wird, das eines der Hinterräder
ist, die an einer Innenseite der Abbiegebewegung angeordnet sind.
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Die
Steuereinrichtung kann in zunehmendem Maße die grundlegende
Unterstützungskraft um einen Erhöhungsbetrag korrigieren,
so dass eine größere Unterstützungskraft
als die grundlegende Unterstützungskraft in einer Lenkrichtung
wirkt, wenn die Vibrationskomponente, die am äußeren
Vorderrad erzeugt wird, größer als die am inneren
Hinterrad erzeugte Vibrationskomponente ist.
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Die
Steuereinrichtung kann den Erhöhungsbetrag erhöhen,
wenn die am äußeren Vorderrad erzeugte Vibrationskomponente
größer als die am inneren Hinterrad erzeugte Vibrationskomponente wird.
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Die
Steuereinrichtung kann in abnehmendem Maße die grundlegende
Unterstützungskraft um einen Verringerungsbetrag korrigieren,
damit eine geringere Unterstützungskraft als die grundlegende Unterstützungskraft
in eine Lenkrichtung wirkt, wenn die am äußeren
Vorderrad erzeugte Vibrationskomponente kleiner als die am inneren
Hinterrad erzeugte Vibrationskomponente ist.
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Die
Steuereinrichtung kann den Verringerungsbetrag erhöhen,
wenn die am äußeren Vorderrad erzeugte Vibrationskomponente
kleiner als die am inneren Hinterrad erzeugte Vibrationskomponente
wird.
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Zusätzliche
Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der
folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen schnell deutlich.
In diesen:
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ist 1 ein
Blockschaltbild, das eine Fahrzeugsteuervorrichtung entsprechend
einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
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ist 2 ein
Blockschaltbild, das Prozesse zeigt, die durch eine Steuereinrichtung
entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt
werden,
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ist 3 ein
Fließbild, das Prozesse zeigt, die durch die Vorrichtung
entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt
werden,
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sind
die 4A, 4B und 4C grafische
Darstellungen, die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
und eine Verstärkung in einer Anti-Phase-Beziehung entsprechend
dem ersten Ausführungsbeispiel zeigen, und
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sind
die 5A und 5B grafische
Darstellungen, die Verzeichnisse zum Bestimmen der Verstärkung
bei einer In-Phase-Beziehung und einer Anti-Phase-Beziehung entsprechend
dem ersten Ausführungsbeispiel zeigen.
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Ein
erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend
mit den Zeichnungen beschrieben. Unter Bezugnahme auf 1 ist
eine Fahrzeugsteuervorrichtung 100 als ein Elektroenergie-Lenksystem
vorgesehen. Anders ausgedrückt ist die Steuervorrichtung 100 als
eine Komponente des Elektroenergie-Lenksystems installiert. Die
Fahrzeugsteuervorrichtung 100 führt eine Abbiegekompensationskraft
einem lenkbarem Rad, wie z. B. einem Vorderrad, zu, indem eine Einstellfunktion
einer Radsteuervorrichtung verwendet wird. Die Abbiegekompensationskraft
wird zugeführt, indem ein Unterstützungsdrehmoment
des Elektroenergie-Lenksystems eingestellt wird. Das Elektroenergie-Lenksystem
ermöglicht, dass das Fahrzeugsteuersystem 100 eine
genau gesteuerte Kraft den lenkbaren Räder zuführt.
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Die
Fahrzeugsteuervorrichtung weist herkömmlich Komponenten
für das Elektroenergie-Lenksystem, wie z. B. ein Lenkrad 100,
eine Lenkwelle 11, eine Ritzelwelle 12, einen
Motor 16 zum Erzeugen des Unterstützungsdrehmoments, eine
Zahnstangenwelle 17 und eine Steuereinrichtung 200 auf.
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Die
Steuereinrichtung 200 führt zahlreiche Steuerfunktionen
einschließlich einer Lenkunterstützungssteuerung
und einer Abbiegesteuerung durch das Steuern des Motors 16 auf
der Grundlage von Signalen von einer Vielzahl von Sensoren aus.
Bei der Lenkunterstützungssteuerung erzeugt die Steuereinrichtung 200 ein
Unterstützungsdrehmoment im Ansprechen auf einen Lenkvorgang
eines Fahrers. Bei der Abbiegesteuerung steuert die Steuereinrichtung 200 den
Motor 16, um eine Verschlechterung eines Abbiegeverhaltens
des Fahrzeugs zu unterdrücken, indem die Abbiegekompensationskraft
den lenkbaren Räder zugeführt wird, wenn die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
eines äußeren Vorderrades und eines inneren Hinterrades
Kräfte in einer Rotationsrichtung des Fahrzeuges erzeugen.
Die Abbiegekompensationskraft ist eingestellt, um die durch die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
erzeugte Rotationskraft aufzuheben oder zu verringern.
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Das
Lenkrad 10 ist mit einem Ende der Lenkwelle 11 verbunden.
Das andere Ende der Lenkwelle 11 ist mit der Ritzelwelle 12 gekoppelt,
so dass die Lenkwelle 11 und die Ritzelwelle 12 zusammen
rotiert werden. Die Ritzelwelle 12 hat eine Eingangswelle
und eine Ausgangswelle. Ein Drehmomentsensor 15 befindet
sich zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle.
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Die
Ritzelwelle 12 hat ein Ritzel an dem Ende der Ausgangswelle.
Das Ritzel steht mit einem Zahnstangenzahnrad, das an der Zahnstangenwelle 17 ausgebildet
ist, in Eingriff. Mit beiden Enden der Zahnstangenwelle 17 sind
lenkbare Räder jeweils betriebsfähig gekoppelt.
Die Zahnstangenwelle 17 ist mit den lenkbaren Rädern über
Spurstangen und Gelenkarme gekoppelt. Die lenkbaren Räder
sind ein vorderes rechtes Rad wfr und ein vorderes linkes Rad wfl.
Daher werden die Vorderräder wfr und wfl gelenkt, wenn
das Lenkrad 10 durch den Fahrer über einen bekannten
Zahnstangen-Ritzelmechanismus gedreht wird. Wenn das Fahrzeug nach
rechts abbiegt, ist das vordere linke Rad wfl als ein äußeres Vorderrad
angeordnet und ist das hintere rechte Rad wrr als ein inneres Hinterrad
angeordnet. Wenn das Fahrzeug nach links abbiegt, ist das vordere
rechte Rad wfr als ein äußeres Vorderrad angeordnet
und ist das hintere linke Rad wrl als ein inneres Hinterrad angeordnet.
Daher werden die zwei Räder, die von vier Rädern
diagonal am Fahrzeug angeordnet sind, ergänzend als äußeres
Vorderrad und inneres Hinterrad bezeichnet.
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Der
Drehmomentsensor 15 weist einen Torsionsstab 14 auf.
Der Torsionsstab 14 steht mit der Eingangswelle und der
Ausgangswelle in der Ritzelwelle 12 in Eingriff. Daher
bewirkt eine Rotationskraft, die auf das Lenkrad 10 aufgebracht
wird, dass der Torsionsstab 14 verdreht wird, damit eine
Relativrotation zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle
in einem bestimmten Rotationswinkel, der einem Rotationsdrehmoment
entspricht, das auf das Lenkrad 10 durch den Fahrer aufgebracht
wird, ermöglicht wird. Der Drehmomentsensor 15 erzeugt ein
Signal proportional zum Rotationsdrehmoment im Ansprechen auf den
Rotationswinkel und gibt dieses Signal in die Steuereinrichtung 200 ein.
Der andere Typ von bekannten Drehmomentsensoren kann alternativ
verwendet werden.
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Der
Motor 16 hat einen Zahnstangen-Ritzelmechanismus, der eine
Ausgangswelle des Motors 16 und eine Zahnstangenwelle 17 koppelt.
Ein Unterstützungsrehmoment, das durch den Motor 16 erzeugt
wird, kann zur Zahnstangenwelle 17 übertragen
werden und unterstützt eine Lenkeinstellung des Fahrers.
Jedes der lenkbaren Räder nimmt eine Lenkkraft auf, die
sich aus einer Einstellungskraft des Fahrers und einer Unterstützungskraft,
die durch das Elektroenergie-Lenksystem zugeführt wird,
zusammensetzt.
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Ein
Radgeschwindigkeitssensor 18 ist am vorderen rechten Rad
wfr vorgesehen. In ähnlicher Weise ist ein Radgeschwindigkeitssensor 18 am
vorderen linken Rad wfl vorgesehen. Ein Radgeschwindigkeitssensor 18 ist
am hinteren rechten Rad wrr vorgesehen. Ein Radgeschwindigkeitssensor 18 ist am
hinteren linken Rad wrl vorgesehen. Die Radgeschwindigkeitssensoren 18 sehen
eine Geschwindigkeitssignalerzeugungseinrichtung zum Erzeugen von Geschwindigkeitssignalen
vor, die jedem der Räder entsprechen. Der Radgeschwindigkeitssensor 18 hat einen
Rotor, der sich mit dem Rad dreht, und eine Messwandlerspule, die
mit dem Rotor elektromagnetisch gekoppelt ist. Der Rotor ist aus
einem elektromagnetischen Material gefertigt, das in Scheibenform
mit einer Vielzahl von Zähnen ausgebildet ist. Die Messwandlerspule
befindet sich benachbart zum Rotor und den Zähnen gegenüber,
um ein sich änderndes Magnetfeld bei sich drehendem Rotor
zu erfassen. Die Messwandlerspule gibt ein alternierendes Signal,
das eine Rotationsgeschwindigkeit anzeigt, aus. Die Signale von
den Radgeschwindigkeitssensoren 18 werden in die Bremssteuervorrichtung 300 eingegeben.
Die Bremssteuervorrichtung 300 nimmt die Verarbeitung zum
Erfassen und Berechnen der Rotationsgeschwindigkeiten und der Reifengleichmäßigkeitskomponenten
vor. Die Reifengleichmäßigkeitskomponenten können
ebenfalls als Vibrationskomponenten bei dem Signal der Rotationsgeschwindigkeit
erkannt werden. Die Rotationsgeschwindigkeiten und Reifengleichmäßigkeitskomponenten
können durch die Steuereinrichtung 200 stattdessen
berechnet werden.
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Die
Bremssteuervorrichtung 300 verarbeitet die Ausgangssignale
von den Radgeschwindigkeitssensoren 18 zu Impulssignalen
durch eine Schaltung zum Formen der Wellenform. Dann berechnet die Bremssteuervorrichtung 300 eine
Rotationsgeschwindigkeit auf der Grundlage von Zeitperioden zwischen
Impulsen beim Impulssignal. Ferner berechnet die Bremssteuervorrichtung 300 eine
Reifengleichmäßigkeitskomponente auf der Grundlage
der Rotationsgeschwindigkeit. Die Reifengleichmäßigkeitskomponente
ist eine Vibrationskomponente wie eine Sinuswelle bei der Rotationsgeschwindigkeit während
einer Drehung des Rades. Die Reifengleichmäßigkeitskomponente
hat eine Zyklusperiode, die einer Rotation des Rades entspricht.
Die Bremssteuervorrichtung 300 berechnet eine Fahrzeuggeschwindigkeit
auf der Grundlage einer Vielzahl von Rotationsgeschwindigkeiten
der Räder. Dann gibt die Bremssteuervorrichtung 300 die
Fahrzeuggeschwindigkeit und die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
zur Steuereinrichtung 200 aus.
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Unter
Bezugnahme auf 2 sehen die Steuereinrichtung 200 und
die Bremssteuervorrichtung 300 Funktionsblöcke
zum Ausführen der Lenkunterstützungssteuerung
und der Vibrationsunterdrückungssteuerung vor.
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Die
Bremssteuervorrichtung 300 hat einen Reifengleichmäßigkeitskomponenten-Berechnungsblock 320 zum
Berechnen der Reifengleichmäßigkeitskomponenten
für jedes Rad wfr, wfl, wrr und wrl. Der Block 320 sieht
eine Unterscheidungseinrichtung zum Unterscheiden und Ausgeben von
Vibrationskomponenten bei den Geschwindigkeitssignalen vor. Der
Block 320 unterscheidet die Vibrationskomponenten mit einer
Wellenform ähnlich der Sinuswelle und einer Zyklusperiode,
die einer Rotation der Räder entspricht. Die Bremssteuervorrichtung 300 hat einen
Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsblock 330 zum Berechnen
der Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der Rotationsgeschwindigkeiten der
Räder durch das Beseitigen von Störgrößen,
wie z. B. einer Schlupfkomponente. Die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
werden zu einem Radphasensteuerblock 221 in der Steuereinrichtung 200 ausgegeben.
Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird zu einem Unterstützungssteuerblock 220 in
der Steuereinrichtung 200 ausgegeben. Der Drehmomentsensor 15 erfasst
das Rotationsdrehmoment am Lenkrad 10. Das Rotationsdrehmoment
wird zu einem Radphasensteuerblock 221, einem Phasenkompensationsblock 222 und
einem Differentialblock 223 geleitet.
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Der
Radphasensteuerblock 221 berechnet ein Korrekturdrehmoment
auf der Grundlage der Reifengleichmäßigkeitskomponenten
und des Rotationsdrehmoments. Das Korrekturdrehmoment ist gestaltet,
um das Unterstützungsdrehmoment zu korrigieren, das durch
andere Blöcke, wie z. B. den Unterstützungssteuerblock 220,
berechnet wurde. Zum Korrekturdrehmoment werden andere Signale in
einem Additionsblock 228 addiert, um das Soll-Unterstützungsdrehmoment
vorzusehen.
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Der
Phasenkompensationsblock 222 führt die Phasenkompensation
beim Rotationsdrehmoment, das durch den Drehmomentsensor 15 erfasst wurde,
aus und gibt dieses zum Unterstützungssteuerblock 220.
Der Unterstützungssteuerblock 220 berechnet ein
Unterstützungsdrehmoment auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit
und des Rotationsdrehmoments. Der Unterstützungssteuerblock 220 kann
eine vorbestimmte Charakteristik haben, die das Unterstützungsdrehmoment
auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Rotationsdrehmoments,
das im Phasenkompensationsblock 222 ausgeglichen wurde,
erlangt.
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Der
Differentialblock 223 berechnet einen Differentialwert
des Rotationsdrehmoments und gibt diesen zum Trägheitskompensationsblock 224 aus. Ein
Trägheitskompensationsblock 224 berechnet ein Trägheitskompensationsdrehmoment
auf der Grundlage des Differentialwertes des Rotationsdrehmomentes.
Der Trägheitskompensationsblock 224 kann eine
vorbestimmte Charakteristik haben, die das Trägheitskompensationsdrehmoment
auf der Grundlage des Differentialwertes des Rotationsdrehmoments
erlangt. Zum Trägheitskompensationsdrehmoment werden andere
Signale im Additionsblock 228 addiert, um das Soll-Unterstützungsdrehmoment vorzusehen.
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Der
Additionsblock 228 berechnet das Soll-Unterstützungsdrehmoment
durch das Summieren des Unterstützungsdrehmoments, das
durch den Unterstützungssteuerblock 220 berechnet
wurde, des Korrekturdrehmoments, das durch den Radphasensteuerblock 221 berechnet
wurde, und des Trägheitskompensationsdrehmoments, das durch
den Trägheitskompensationsblock 224 berechnet
wurde. Der Additionsblock 228 gibt das Soll-Unterstützungsdrehmoment
zu einem Sollstromberechnungsblock 230 aus. Der Sollstromberechnungsblock 230 berechnet
einen Sollstrom Iq auf der Grundlage des Soll-Unterstützungsdrehmoments
und gibt den Sollstrom Iq aus. Der Sollstrom Iq wird berechnet,
so dass der Motor 16 ein Ist-Unterstützungsdrehmoment,
das dem Soll-Unterstützungsdrehmoment entspricht, erzeugt.
Der Sollstrom Iq wird dem Stromsteuerblock 240 zugeführt.
Der Stromsteuerblock 240 steuert einen Ist-Strom, der durch
den Motor 16 fließt. Der Stromsteuerblock 240 gestaltet
den Ist-Strom gleich dem Soll-Strom Iq. Der Stromsteuerblock 240 kann
eine Regelung ausführen.
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Die
Werte, die in jedem der Blöcke berechnet werden, können
andere Dimensionen, wie z. B. einen Strom oder einen Koeffizienten,
haben. Beispielsweise kann der Radphasensteuerblock 221 einen
Korrekturstrom berechnen. In diesem Fall wird der Korrekturstrom
dem Sollstromberechnungsblock 230 zugeführt. Der
Korrekturstrom kann direkt einem Stromwert hinzugefügt
werden, der auf der Grundlage des Unterstützungsdrehmoments
und des Trägheitskompensationsdrehmoments berechnet wurde.
Als ein Ergebnis ist es möglich, den Sollstrom Iq ähnlich
der vorstehenden Beschreibung zu erhalten. Alternativ dazu kann
der Radphasensteuerblock 221 einen Korrekturkoeffizienten
berechnen. In diesem Fall kann der Korrekturkoeffizient zu zumindest
einem aus Additionsblock 228 und Sollstromberechnungsblock 230 erhalten
werden. Der Additionsblock 228 und der Sollstromberechnungsblock 230 können
die Korrekturkoeffizienten auf dem Ausgabewert anwenden. Als ein
Ergebnis ist es möglich, das Soll- Unterstützungsdrehmoment
und den Sollstrom Iq ähnlich der vorstehenden Beschreibung
zu erhalten.
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Unter
Bezugnahme auf 3 führt die Steuereinrichtung 200 die
folgenden Prozesse aus.
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Die
Steuereinrichtung 200 startet das Fließbild im
Ansprechen auf ein Einschalten eines Fahrzeugenergieschalters, wie
z. B. eines Zündschalters. In einem Schritt S1 gibt die
Steuereinrichtung 200 die Fahrzeuggeschwindigkeit von der
Bremssteuervorrichtung 300 ein. In einem Schritt S2 erfasst
und berechnet die Steuereinrichtung 200 das Rotationsdrehmoment
auf der Grundlage des Signals vom Drehmomentsensor 15.
Das Rotationsdrehmoment zeigt ein Drehmoment an, das auf das Lenkrad 10 durch
den Fahrer aufgebracht wurde. In Schritt S2 wird der Phasenkompensationsprozess
für das Rotationsdrehmoment gleichzeitig ausgeführt.
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In
einem Schritt S3 wird der Antriebszustand des Fahrzeugs auf der
Grundlage von Signalen von Sensoren bestimmt. Die Steuereinrichtung 200 bestimmt,
ob das Fahrzeug bei einer geraden Bewegung oder bei einer Abbiegebewegung
ist, auf der Grundlage des in Schritt S2 erfassten Rotationsdrehmomentes.
Beispielsweise ist es möglich, zu bestimmen, dass das Fahrzeug
bei der geraden Bewegung ist, wenn das Rotationsdrehmoment Null
ist oder kleiner als ein Schwellwert. Es ist möglich, zu
bestimmen, dass das Fahrzeug bei der Abbiegebewegung ist, wenn das
Rotationsdrehmoment größer als ein Schwellwert
ist. Die Steuereinrichtung 200 bestimmt ferner, ob das
Fahrzeug beim Abbiegen nach rechts oder beim Abbiegen nach links
ist. Die Steuereinrichtung 200 kann bestimmen, ob die gerade
Bewegung oder die Abbiegebewegung vorliegt, auf der Grundlage einer
Differenz zwischen den Rotationsgeschwindigkeiten der Räder.
Außerdem können die anderen Sensoren, wie z. B.
ein Rotationswinkelsensor zum Erfassen eines Rotationswinkels des
Lenkrades 10 verwendet werden. In dem Fall, in dem das
Fahrzeug bei der geraden Bewegung ist, springt die Steuereinrichtung 200 zum
folgenden Prozess und beendet das Fließbild. In dem Fall,
in dem das Fahrzeug bei der Abbiegebewegung ist, geht die Steuereinrichtung 200 im
Prozess zu einem Schritt S4. Der Schritt S3 sieht eine Abbiegebestimmungseinrichtung
zum Bestimmen, ob das Fahrzeug bei einer Abbiegebewegung ist oder
nicht, vor.
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In
Schritt S4 wird das Unterstützungsdrehmoment auf der Grundlage
der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Rotationsdrehmoments berechnet. Bei
dieser Berechnung wird eine vorbestimmte Charakteristik, wie z.
B. ein vorbestimmter Funktionsausdruck, verwendet. In einem Schritt
S5 wird der Differentialwert des Rotationsdrehmoments berechnet.
Im Schritt S5 wird das Trägheitskompensationsdrehmoment
ebenfalls auf der Grundlage des Differentialwertes berechnet. Bei
dieser Berechnung wird eine vorbestimmte Charakteristik, wie z.
B. ein vorbestimmter Funktionsausdruck, verwendet. Das Trägheitskompensationsdrehmoment
wird in das Ausführungsbeispiel eingeführt, um
variable Komponenten im Bezug auf die Trägheit auszugleichen.
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Bei
einem Schritt S6 werden die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
an den Rädern von der Bremssteuervorrichtung
300 wiedergewonnen. Das
Verfahren zum Berechnen der Reifengleichmäßigkeitskomponente
wird nachstehend kurz beschrieben, ist jedoch ebenfalls in den anderen
Dokumenten, wie z. B. der
JP-A-H08-132831 beschrieben.
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Die
Signale von den Radgeschwindigkeitssensoren werden zu einem Impulssignal
verarbeitet, das Zyklusperioden aufrechterhält. Dann werden
die Zeitperioden Δtn zwischen Impulsen gemessen. Hier bezeichnet
n die Anzahl der Abtastungen. Da eine Vielzahl von Impulsen während
einer Rotation des Rades erzeugt wird, wird eine Vielzahl von Zeitperioden Δt1, Δt2, Δt3–ΔtN
während einer Rotation des Rades gemessen. Eine mittlere
Zeitperiode ΔtM für eine Rotation des Rades wird
durch einen Ausdruck berechnet. (ΣΔtn)/N
= ΔtM.
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Hier
ist N die Anzahl der Abtastungen. Das Symbol Σ bedeutet
eine Summierung von n = 1 zu n = N entsprechend einer Abtastgruppe,
die während einer Rotation des Rades erfasst wird. Dann
wird ein Wert Δθ(n) durch einen Ausdruck 1 berechnet. Δθ(n) = Δtn/ΔtM.
-
Der
Wert Δθ(n) weist eine Reifengleichmäßigkeitskomponente Δθu(n)
und Fehlerdaten Δθr(n) auf. Die Fehlerdaten Δθr(n)
zeigen einen Herstellungsfehler des Rotors an.
-
Im
vorstehenden Ausdruck 1 wird jede der Zeitperioden Δtn
durch die mittlere Zeitperiode ΔtM geteilt. Die Zeitperiode Δtn
zeigt eine Zeit an, in der sich das Rad einen vorbestimmten Rotationswinkel, der
einem Winkel zwischen zwei benachbarten Zähnen am Rotor
entspricht, dreht. Die mittlere Zeitperiode ΔtM ist eine
mittlere Zeit der Zeitperioden Δtn für eine Rotation
des Rades. Als ein Ergebnis bedeutet der Wert Δθ(n)
ein Verhältnis, das eine Schwankung für jede Zeitperiode Δtn
zur mittleren Zeitperiode ΔtM anzeigt.
-
Der
Wert Δθ(n) kann mit einem Wert Δθ'(n) ersetzbar
sein, der durch einen Ausdruck 2 erhalten werden kann. Δθ'(n) = (ΣΔθ(n)k)/M.
-
Hier
ist k die Anzahl der Abtastungen. Das Symbol Σ bedeutet
eine Summierung von k = 1 bis k = M. Im Ausdruck 2 wird das Verhältnis,
das eine Schwankung der Zeitperiode Δtn zur mittleren Zeitperiode ΔtM
anzeigt, als ein Mittelwert für M Zeiten erhalten. Hier
sind M die Rotationen des Rades.
-
In
Fall von Ausdruck 2 ist es möglich, die Genauigkeit des
Verhältnisses Δθ'(n) zu erhöhen,
es ist jedoch mehr Zeit notwendig, um das Verhältnis Δθ'(n) zu
erhalten. Anders ausgedrückt muss das Rad M Male rotieren,
um das Verhältnis Δθ'(n) zu erhalten.
-
Die
Fehlerdaten Δθr(n) werden zuvor erhalten, indem
ein Betrag des Herstellungsfehlers des Rotors gemessen wird. Die
Fehlerdaten Δθr(n) werden in einer Speichervorrichtung
in der Steuervorrichtung 300 gespeichert. Die Fehlerdaten Δθr(n) sind
ein Verhältnis eines Rotationswinkels, das durch Ausdruck
3 erhalten wird, Δθr(n) = θn/(2Π/N).
-
In
Ausdruck 3 wird ein Rotationswinkel von jedem Zahn θn durch
einen mittleren Rotationswinkel der Zähne (2Π/N)
geteilt.
-
Dann
wird die Reifengleichmäßigkeitskomponente Δθu(n)
durch einen Ausdruck 4 erhalten. Δθu(n)
= (Δθ(n) – 1) – (Δθr(n) – 1).
-
In
Ausdruck 4 wird die Reifengleichmäßigkeitskomponente Δθu(n)
durch das Subtrahieren der Fehlerdaten Δθr(n)
von dem Verhältnis Δθ(n) erhalten.
-
In
Ausdruck wird 1 vom Verhältnis Δθ(n)
abgezogen, da das Verhältnis als ein Verhältnis
in Bezug auf einen Referenzwert berechnet ist. Aus ähnlichem
Grund wird 1 von den Fehlerdaten Δθr(n) abgezogen.
-
Statt
des Vorbereitens und Subtrahierens der Fehlerdaten Δθr(n)
kann die Reifengleichmäßigkeitskomponente Δθu(n)
erhalten werden, indem die digitale Filtertechnik angewendet wird,
die Hochfrequenzkomponenten, die einem Herstellungsfehlers des Rotors
entsprechen, entfernt. Beispielsweise kann ein Tiefpassfilter, wie
z. B. ein Butterworth-Tiefpassfilter zweiter Ordnung verwendet werden,
um das Verhältnis Δθ(n) für
diesen Zweck zu verarbeiten.
-
In
einem Schritt S7 analysiert und berechnet die Steuereinrichtung 200 eine
Phasendifferenz und einen Wert des zusammengesetzten Pegels der
Reifengleichmäßigkeitskomponenten des äußeren
Vorderrades und des inneren Hinterrades. Die Reifengleichmäßigkeitskomponenten,
die an den Rädern erzeugt werden, die in einer Diagonalbeziehung
am Fahrzeug angeordnet sind, erzeugen eine Rotationskraft, die am
Fahrzeugaufbau in eine Rotationsrichtung wirkt. Die Rotationskraft ändert
sich entsprechend der Phasendifferenz und dem zusammengesetzten
Pegel der Reifengleichmäßigkeitskomponenten, die
an den Rädern erzeugt werden, die in Diagonalrichtung angeordnet
sind. Nachfolgend werden die zwei Räder in Diagonalbeziehungen
als ein Diagonalpaar von Rädern bezeichnet.
-
Die
Phasendifferenz wird erhalten, indem die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
des diagonalen Paares von Rädern analysiert werden, die
die Reifengleichmäßigkeitskomponente des äußeren Vorderrades
und die Reifengleichmäßigkeitskomponente des inneren
Hinterrades aufweisen. Die Phasendifferenz kann als eine Phasenbeziehung,
wie z. B. die In-Phase-Beziehung und die Anti-Phase-Beziehung bezeichnet
werden. Die Phasendifferenz wird erhalten, um die Modi der Rotationskraft
zu identifizieren. Im ersten Modus, in der Anti-Phase-Beziehung,
wirkt die Rotationskraft in einer Innenrichtung oder Außenrichtung
in Bezug auf die Abbiegebewegung des Fahrzeugs entsprechend einer
Differenz zwischen den Reifengleichmäßigkeitskomponenten. Im
zweiten Modus, in der In-Phase-Beziehung, erscheint die Rotationskraft
relativ klein, sodass ein Ignorieren möglich ist.
-
Der
zusammengesetzte Pegel kann als eine Pegeldifferenz zwischen den
Reifengleichmäßigkeitskomponenten des diagonalem
Paares an Rädern bezeichnet werden, die die Reifengleichmäßigkeitskomponente
des äußeren Vorderrades und die Reifengleichmäßigkeitskomponente
des inneren Hinterrades aufweisen. Der zusammengesetzte Pegel ist
ein Wert, der auf der Grundlage eines momentanen Pegels der Reifengleichmäßigkeitskomponente des äußeren
Vorderrades und eines momentanen Pegels der Reifengleichmäßigkeitskomponente
des inneren Hinterrades erhalten wird. Der zusammengesetzte Pegel
wird als eine Differenz zwischen den momentanen Pegeln der Reifengleichmäßigkeitskomponenten
in der Anti-Phase-Beziehung erhalten. Der zusammengesetzte Pegel
wird erhalten, um zumindest die Größe der durch
die Reifengleichmäßigkeitskomponenten erzeugten
Rotationskraft anzuzeigen.
-
Im
Fall von einem Fahrzeug mit vier Rädern ist es zu bevorzugen,
das diagonale Paar an Rädern einschließlich des äußeren
Vorderrades und des inneren Hinterrades auszuwählen. Das äußere
Vorderrad unterstützt relativ schweres Gewicht, wenn das Fahrzeug
bei der Abbiegebewegung ist. Daher beeinflusst das äußere
Vorderrad die Abbiegebewegung des Fahrzeugs stark. Außerdem
beeinflussen die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
des diagonalen Paares an Rädern einschließlich
des äußeren Vorderrades die Abbiegebewegung des
Fahrzeugs stark. Nachfolgend wird das diagonale Paar an Rädern,
das das äußere Vorderrad aufweist, als ein dominantes
Paar an Rädern bezeichnet. Daher werden im Schritt S6 die
Reifengleichmäßigkeitskomponenten des dominanten
Paares an Rädern entsprechend den Abbiegerichtungen wieder
gewonnen. Beispielsweise werden im Fall des Abbiegens nach rechts
die Reifengleichmäßigkeitskomponente des vorderen linken
Rades und die Reifengleichmäßigkeitskomponente
des hinteren rechten Rades wieder gewonnen. Im Fall des Abbiegens
nach links werden die Reifengleichmäßigkeitskomponente
des vorderen rechten Rades und die Reifengleichmäßigkeitskomponente des
hinteren linken Rades wieder gewonnen.
-
Beispielsweise
wirkt, in dem Fall, in dem die Phasendifferenz als die Anti-Phase-Beziehung
angesehen werden kann, da die Wellenformen der Reifengleichmäßigkeitskomponenten
des dominanten Paares von Rädern aus einem bestimmten Bereich,
wie z. B. einer 1/4-Zyklusperiode, verschoben sind und der zusammengesetzte
Pegel anzeigt, dass die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
des äußeren Vorderrades größer
als die des inneren Hinterrades ist, die Rotationskraft zur Abbiegerichtung
hin.
-
In
dem Fall, in dem die Phasendifferenz als die Anti-Phasen-Beziehung
angesehen werden kann, da die Wellenformen der Reifengleichmäßigkeitskomponenten
des dominanten Paares an Rädern aus dem Bereich der 1/4-Zyklusperiode
verschoben sind, und der zusammengesetzte Pegel anzeigt, dass die
Reifengleichmäßigkeitskomponente des äußeren
Vorderrades kleiner als die des inneren Hinterrades ist, wirkt die
Rotationskraft entgegengesetzt zur Abbiegerichtung.
-
In
dem Fall, in dem die Phasendifferenz als die In-Phase-Beziehung
angesehen werden kann, da die Wellenformen der Reifengleichmäßigkeitskomponenten
des dominanten Paares an Rädern innerhalb des bestimmten
Bereiches, wie z. B. des %-Zyklusperiode, verschoben sind, nimmt
die Rotationskraft einen kleinen Betrag an, der die Fahrzeugbewegung kaum
beeinflusst. Daher ist in der in-Phase-Beziehung die Rotationskraft,
die durch die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
des dominanten Paares an Rädern erzeugt wird, ausreichend
klein, um ignoriert zu werden.
-
Gemäß Vorbeschreibung
nimmt der Fahrzeugaufbau die Rotationskraft auf. Die Rotationskraft ändert
ihre Richtung in Größe im Ansprechen auf die Zyklusperiode,
die Phasendifferenz und die Pegel der Reifengleichmäßigkeitskomponenten
des dominanten Paares an Rädern. Die Rotationskraft kann das
Abbiegeverhalten des Fahrzeugs höchst unbrauchbar machen
oder verschlechtern.
-
Im
Schritt S8 bestimmt die Steuereinrichtung 200 die Phasendifferenz
bei den Reifengleichmäßigkeitskomponenten des
dominanten Paares von Rädern. Die Phasendifferenz ist die
Phasenbeziehung, die die Anti-Phase-Beziehung oder die In-Phase-Beziehung
anzeigt. In Schritt S8 wird bestimmt, ob die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
des dominanten Paares von Rädern in der Anti-Phase-Beziehung oder
In-Phase-Beziehung sind. Im Fall der In-Phase-Beziehung springt
die Steuereinrichtung 200 über die folgenden Prozesse
hinweg und beendet das Fließbild. Im Fall der Anti-Phase-Beziehung
geht die Steuereinrichtung 200 im Prozess zu einem Schritt S9.
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In
einem Schritt S9 berechnet die Steuereinrichtung 200 das
Korrekturdrehmoment auf der Grundlage der Phasendifferenz und des
zusammengesetzten Pegels. Das Korrekturrehmoment kann erhalten werden,
indem in einem vorbestimmten Verzeichnis nachgeschaut wird, das
Parameter hat, die zumindest die Phasendifferenz und den zusammengesetzten
Pegel aufweisen. Die Steuereinrichtung 200 berechnet und
bestimmt das Korrekturdrehmoment unter Verwendung der in den 5A und 5B gezeigten
Verzeichnisse. Die Steuereinrichtung 200 wählt
eines der Verzeichnisse entsprechend der Phasendifferenz aus. Dann
berechnet und bestimmt die Steuereinrichtung 200 das Korrekturdrehmoment
auf der Grundlage des Verzeichnisses und des zusammengesetzten Pegels
der Reifengleichmäßigkeitskomponenten des dominanten
Paares von Rädern. Die in den 5A und 5B gezeigten
Verzeichnisse ergeben eine Verstärkung zum Bestimmen des
Korrekturdrehmoments. Das Korrekturdrehmoment wird berechnet und
bestimmt, um die Abbiegekompensationskraft den lenkbaren Rädern in
einer Lenkrichtung zuzuführen, die die gleiche wie eine
Richtung der Rotationskraft ist, die durch die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
an dem dominanten Paar an Rädern verursacht wird.
-
In
einem Schritt S10 summiert die Steuereinrichtung 200 das
Korrekturdrehmoment, das Unterstützungsdrehmoment und das
Trägheitskompensationsdrehmoment, um ein Sollunterstützungsdrehmoment
zu erhalten. Der Schritt S10 sieht eine Korrekturfunktion vor, bei
der ein grundlegendes Unterstützungsdrehmoment durch das
Korrekturdrehmoment korrigiert wird. Die Summe des Unterstützungsdrehmoments
und des Trägheitskompensationsdrehmoments ergibt das grundlegende
Unterstützungsdrehmoment. Daher ist es möglich,
sowohl die Lenkunterstützungssteuerung als auch die Abbiegesteuerung
gleichzeitig auszuführen. Bei der Lenkunterstützungssteuerung
wird die Einstellkraft des Fahrers am Lenkrad 10 durch
das Hinzufügen eines Unterstützungsdrehmoments
unterstützt. Bei der Abbiegesteuerung wird eine Verschlechterung
des Abbiegeverhaltens des Fahrzeugs unterdrückt, indem
das Unterstützungsdrehmoment, das in Lenkrichtung wirkt,
im Ansprechen auf die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
des dominanten Paares an Rädern eingestellt wird.
-
In
einem Schritt S11 berechnet die Steuereinrichtung 200 einen
Sollstrom Iq auf der Grundlage des Sollunterstützungsdrehmoments,
das in Schritt S10 berechnet wurde. In einem Schritt S12 nimmt die Steuereinrichtung 200 eine
Stromsteuerung vor, bei der der dem Motor 16 zugeführte
Strom auf den Sollstrom Iq eingestellt wird.
-
Die
Steuereinrichtung 200 wiederholt die vorstehend beschriebenen
Prozesse für jede vorbestimmte Verarbeitungsperiode, z.
B. 12 ms. Die Steuereinrichtung 200 beendet die Verarbeitung
im Ansprechen auf ein Abschalten des Zündschalters.
-
Die
Schritte S4 bis S12 sehen eine Steuereinrichtung zum Steuern der
Abbiegekompensationskraft an den lenkbaren Rädern vor,
um die Abbiegeleistung des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten oder zu
verbessern. Die Abbiegeaugleichkraft wird auf der Grundlage der
Vibrationskomponenten, wie z. B der Reifengleichmäßigkeitskomponenten,
die durch den Block 320 unterschieden wurden, eingestellt.
Die Abbiegekompensationskraft wird eingestellt und moduliert, so
dass diese eine Richtung hat, die die gleiche wie eine Richtung
der Rotationskraft an dem Fahrzeug, die durch die Vibrationskomponenten
verursacht werden, ist. Die Steuereinrichtung steuert die Abbiegekompensationskraft,
wenn die Abbiegebewegung des Fahrzeugs durch die Abbiegebestimmungseinrichtung
bestimmt wird.
-
Nachstehend
wird ein Verfahren zum Berechnen und Bestimmen des Korrekturdrehmoments beschrieben.
In der folgenden Beschreibung wird, um die Beschreibung zu vereinfachen
und das Verständnis zu unterstützen das Verfahren
unter den Bedingungen beschrieben, bei denen die Phasenbeziehung
in einer perfekten In-Phase-Beziehung und einer perfekten Anti-Phase-Beziehung
ist. Es ist jedoch verständlich, dass die Idee und das
Verfahren, die nachstehend beschrieben sind, in ähnlicher
Weise auf andere Bedingungen angewendet werden können,
z. B. auf einen mittleren Zustand, während die Phasebeziehung
zwischen der In-Phase-Beziehung und der Anti-Phase-Beziehung gewechselt
hat bzw. verschoben ist.
-
Die 4A, 4B und 4C zeigen
die Reifengleichmäßigkeitskomponenten des dominanten
Paares an Rädern und eine Verstärkung zum Berechnen
des Korrekturdrehmoments, wenn die Phasenbeziehung die Anti-Phase-Beziehung
ist, während das Fahrzeug bei der Abbiegebewegung ist. Genauer
gesagt zeigen die 4A, 4B und 4C das
Abbiegen nach links. Daher zeigt 4A die
Reifengleichmäßigkeitskomponente Vwfr des vorderen
rechten Rades wfr als das äußere Vorderrad. 4B zeigt
die Reifengleichmäßigkeitskomponente Vwfl des
hinteren linken Rades wrl als ein inneres Hinterrad. 4C zeigt
den Pegel der Verstärkung zum Bestimmen des Korrekturdrehmoments. Das
Korrekturrehmoment wird erhalten, indem die Verstärkung
auf das Rotationsdrehmoment, das durch den Drehmomentsensor 15 erfasst
wird, angewendet wird. Daher stehen die Verstärkung und
das Korrekturrehmoment in gegenseitiger Beziehung.
-
In
dem Fall, in dem die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
Vwfr und Vwrl, die in den 4A und 4B gezeigt
sind, in der Bewegungssteuervorrichtung 300 berechnet werden,
bestimmt die Steuereinrichtung 200, dass die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
Vwfr und Vwrl in der Anti-Phase-Beziehung sind, da die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
Vwfr und Vwrl stärker als eine vorbestimmte Phase, z. B.
1/4-Zyklusperiode, verschoben sind. Die Steuereinrichtung 200 hat
eine Speichervorrichtung zum Speichern der Verzeichnisse zum Bestimmen
der Verstärkung in der Anti-Phase-Beziehung.
-
5A zeigt
ein Beispiel des Verzeichnisses zum Bestimmen der Verstärkung
beim Abbiegen nach links. 5B zeigt
ein Beispiel des Verzeichnisses zum Bestimmen der Verstärkung
beim Abbiegen nach rechts. Diese Verzeichnisse können zu
einem einzigen Verzeichnis vereinigt werden, indem die Horizontalachsen
zwischen (Vwrl – Vwfr) und (Vwrr – Vwfl) austauschbar
gemacht werden.
-
Unter
Bezugnahme auf die 4A, 4B und 4C ist
die Reifengleichmäßigkeitskomponente Vwfr des äußeren
Vorderrades wfr größer als die Reifengleichmäßigkeitskomponente
Vwrl des inneren Hinterrades wrl bei einer Zeitperiode zwischen einer
Zeit t0 und einer Zeit t1 und einer Zeitperiode zwischen einer Zeit
t2 und einer Zeit t3.
-
Wenn
die Reifengleichmäßigkeitskomponente Vwfr des äußeren
Vorderrades wfr größer als die Reifengleichmäßigkeitskomponente
Vwrl des inneren Hinterrades wrl ist, erzeugt der zusammengesetzte
Pegel der Reifengleichmäßigkeitskomponenten Vwfr
bei Vwrl die Rotationskraft, die auf das Fahrzeug wirkt, in eine
Richtung, in der die Abbiegebewegung des Fahrzeugs unterstützt
wird. In einem solchen Zustand ist es, wenn die Elektroenergie-Lenkvorrichtung
ein grundlegendes Unterstützungsdrehmoment, das auf der
Grundlage des Rotationsdrehmoments auf die Vorderräder
berechnet wurde, zuführt, schwierig, Vorteile aus der Abbiegeunterstützungskraft
zum Abbiegen des Fahrzeugs zu ziehen.
-
Um
einen solchen Nachteil zu verhindern, erhält die Steuereinrichtung 200 einen
positiven Wert für die Verstärkung zum Zeitpunkt
zwischen der Zeit t0 und der Zeit t1 und der Zeitdauer zwischen
der Zeit t2 und der Zeitdauer t3, wie es in 4C gezeigt
ist. Die Verstärkung mit positivem Wert korrigiert in zunehmendem
Maße das grundlegende Unterstützungsdrehmoment.
Daher führt die Elektroenergielenkvorrichtung das größere
Unterstützungsdrehmoment zu, das um einen Erhöhungsbetrag
größer als das grundlegende Unterstützungsdrehmoment
ist. Ein solches größeres Unterstützungsdrehmoment
ermöglicht, dass die Vorderräder ihre Ausrichtung
zur Abbiegebewegung des Fahrzeugs hin in einfacher Weise ändern.
Daher wird beim Fahrzeug, über ein Lenksystem eine Steuerung
in einem Zustand vorgenommen, bei dem das Abbiegeverhalten unterstützt wird.
Daher ist es möglich, das Abbiegeverhalten des Fahrzeugs
zu verbessern.
-
Andererseits
ist die Reifengleichmäßigkeitskomponente Vwfr
des äußeren Vorderrades wfr kleiner als die Reifengleichmäßigkeitskomponente
Vwrl des inneren Hinterrades wrl bei einer Zeitdauer zwischen einer
Zeit t1 und einer Zeit t2 und einer Zeitdauer zwischen einer Zeit
t3 und einer Zeit t4.
-
Wenn
die Reifengleichmäßigkeitskomponente Vwfr des äußeren
Vorderrades wfr kleiner als die Reifengleichmäßigkeitskomponente
Vwrl des inneren Hinterrades wrl ist, erzeugt der zusammengesetzte
Pegel der Reifengleichmäßigkeitskomponenten Vwfr
und Vwrl die Rotationskraft, die auf das Fahrzeug in eine Richtung
wirkt, in der die Abbiegebewegung des Fahrzeugs verhindert wird.
In einem solchen Zustand kann, wenn die Elektroenergie-Lenkvorrichtung
ein grundlegendes Unterstützungsdrehmoment zuführt,
das auf der Grundlage des Rotationsdrehmoments auf die Vorderräder
berechnet wurde, und die Räder in einem Lenkwinkel zum
Abbiegen vom Fahrzeug gehalten werden, das Fahrzeug keine gleichmäßige
und gewünschte Abbiegebewegung zeigen.
-
Um
einen solchen Nachteil zu vermeiden erhält die Steuereinrichtung 200 einen
negativen Wert für die Verstärkung zur Zeitperiode
zwischen der Zeit t1 und der Zeit t2 und zur Zeitperiode zwischen
der Zeit t3 und der Zeit t4, wie es in 4C gezeigt
ist. Die Verstärkung mit negativem Wert korrigiert in abnehmendem
Maße das grundlegende Unterstützungsdrehmoment.
Daher führt die Elektroenergie-Lenkvorrichtung ein kleines
Unterstützungsdrehmoment zu, das um einen Verringerungsbetrag
kleiner als das grundlegende Unterstützungsdrehmoment ist.
Ein solches kleineres Unterstützungsdrehmoment ermöglicht,
dass die Vorderräder ihre Ausrichtung in einfacher Weise
zu einer entgegengesetzten Seite zur Abbiegebewegung des Fahrzeugs
hin ändern. Daher ist es möglich, die gleichmäßige
Bewegung aufrecht zu erhalten, während die Abbiegebewegung
erfolgt.
-
Wie
es in 4C gezeigt ist, ist die Verstärkung
bestimmt, so dass diese eine Größe entsprechend
dem zusammengesetzten Pegel der Reifengleichmäßigkeitskomponenten
Vwrf und Vwrl hat. Die Verstärkung wird im Positiven größer,
wenn die Reifengleichmäßigkeitskomponente Vwfr
des äußeren Vorderrades wfr größer
in Bezug auf die Reifengleichmäßigkeitskomponente
Vwfl des inneren hinteren Rades wrl wird. Wenn die Differenz (Vwrl – Vwfr) im
Negativen größer wird, erhöht sich die
Verstärkung, so dass diese einen größeren
Absolutwert im Positiven hat. Anders ausgedrückt, erhöht
die Steuereinrichtung 200 den Erhöhungsbetrag,
wenn die Vibrationskomponente, die am äußeren
Vorderrad erzeugt wird, größer als die am inneren
Hinterrad erzeugte Vibrationskomponente wird. Eine solche Charakteristik
ist erforderlich, da die Rotationskraft in Abbiegeunterstützungsrichtung
größer wird, wenn die Reifengleichmäßigkeitskomponente
Vwfr des äußeren Vorderrades wfr größer
in Bezug auf die Reifengleichmäßigkeitskomponente
Vwrl des inneren Hinterrades wrl wird.
-
Die
Verstärkung wird im Negativen größer, wenn
die Reifengleichmäßigkeitskomponente Vwfr des äußeren
Vorderrades wfr in Bezug auf die Reifengleichmäßigkeitskomponente
Vwfl des inneren Hinterrades wrl kleiner wird. Wenn die Differenz
(Vwrl – Vwfr) im Positiven größer wird,
verringert sich die Verstärkung, sodass diese einen größeren
Absolutwert im Negativen hat. Anders ausgedrückt erhöht die
Steuereinrichtung 200 den Verringerungsbetrag, wenn die
Reifengleichmäßigkeitskomponente, die am äußeren
Vorderrad erzeugt wird, in Bezug auf die Reifengleichmäßigkeitskomponente,
die am inneren Vorderrad erzeugt wird, kleiner wird. Eine solche Charakteristik
ist erforderlich, da die Rotationskraft in Abbiegeverhinderungsrichtung
größer wird, wenn die Reifengleichmäßigkeitskomponente
Vwfr des äußeren Vorderrades wfr kleiner in Bezug
auf die Reifengleichmäßigkeitskomponente Vwrl
des äußeren Vorderrades wrl wird.
-
Um
die Verstärkung entsprechend dem zusammengesetzten Pegel
der Reifengleichmäßigkeitskomponenten des dominanten
Paares an Rädern in der vorstehend beschriebenen Weise
zu ändern, hat das Verzeichnis eine Charakteristik, die
in den 5A und 5B gezeigt
ist. Das Verzeichnis hat eine Variable (Vwrl – Vwfr) oder
(Vwrr – Vwfl), die ein Ergebnis des Subtrahierens der Reifengleichmäßigkeitskomponente
des äußeren Vorderrades von der Reifengleichmäßigkeitskomponente
des inneren Hinterrades ist. Die Verstärkung wird allmählich
im Negativen größer, wenn das Ergebnis der Subtraktion
von Null aus größer wird. Im Gegensatz dazu wird die
Verstärkung allmählich im Positiven größer,
wenn das Ergebnis der Subtraktion von Null kleiner wird. Die Verstärkung
wird in einer umgekehrt proportionalen Weise in Bezug auf den zusammengesetzten
Pegel eingestellt. Die Verstärkung kann innerhalb eines vorbestimm ten
Bereiches mit Maximalwerten an beiden Seiten geändert werden,
z. B einem negativen Maximalwert von –0,1 und einem positiven
Maximalwert von +0,1.
-
Obwohl
die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit dem bevorzugten Ausführungsbeispielen
von dieser bezüglich den beiliegenden Zeichnungen vollständig
beschrieben wurde, ist festzuhalten, dass zahlreiche Abänderungen
und Modifikationen für den Fachmann deutlich werden. Solche Änderungen
und Abwandlungen sind als im Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung,
wie dieser durch die beiliegenden Ansprüchen definiert
ist, enthalten anzusehen.
-
Beispielsweise
ist es, obwohl das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel
das äußere Vorderrad und das innere Hinterrad
als dominantes Paar von Rädern verwendet, möglich,
das innere Vorderrad und das äußere Hinterrad
als dominantes Paar von Rädern zu verwenden.
-
Obwohl
das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel das Korrekturdrehmoment
im Ansprechen auf die Bestimmung des Anti-Phase-Beziehung im Bestimmungsprozess
der Phasenbeziehung berechnet, ist es möglich, das Korrekturdrehmoment auf
der Grundlage des zusammengesetzten Pegels der Reifengleichmäßigkeitskomponenten
des diagonalen Paares an Rädern zu berechnen, wenn der
zusammengesetzte Pegel der Reifengleichmäßigkeitskomponenten
des diagonalen Paares von Rädern einen vorbestimmten Pegel
erreicht, z. B. die Differenz zwischen den Reifengleichmäßigkeitskomponenten des
diagonalen Paares an Rädern einen vorbestimmten Pegel überschreitet.
-
Beispielsweise
ist es, obwohl das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel
das Drehmoment, das durch den Motor zu erzeugen ist, als eine Variable
verwendet, die in den Blöcken 220, 221 und 224 in
der Steuereinrichtung 200 verwendet wird, möglich
einen momentanen Wert, der dem Drehmoment in diesen Blöcken
entspricht, zu verwenden.
-
Reifengleichmäßigkeitskomponenten
können somit eine Rotationskraft am Fahrzeug erzeugen,
wenn das Fahrzeug bei einer Abbiegebewegung ist. Die Rotationskraft kann
ein Abbiegeverhalten des Fahrzeugs unbrauchbar machen oder verschlechtern.
Die Steuereinrichtung steuert einen Motor eines Elektroenergie-Lenksystems,
um ein Unterstützungsdrehmoment zu modulieren, das auf
lenkbare Räder wirkt, entsprechend den Reifengleichmäßigkeitskomponenten.
Das Unterstützungsdrehmoment wird in die gleiche Richtung
wie die Rotationskraft moduliert. Als ein Ergebnis ist es möglich,
eine Verschlechterung des Abbiegeverhaltens des Fahrzeuges zu unterdrücken.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 08-132831
A [0002, 0003, 0048]