DE102008056631A1 - Servolenkungsvorrichtung - Google Patents

Servolenkungsvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102008056631A1
DE102008056631A1 DE102008056631A DE102008056631A DE102008056631A1 DE 102008056631 A1 DE102008056631 A1 DE 102008056631A1 DE 102008056631 A DE102008056631 A DE 102008056631A DE 102008056631 A DE102008056631 A DE 102008056631A DE 102008056631 A1 DE102008056631 A1 DE 102008056631A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
motor
torque
section
engine
power steering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102008056631A
Other languages
English (en)
Inventor
Tasuo Atsugi-shi Matsumura
Mitsuo Atsugi-shi Sasaki
Toru Atsugi-shi Takahashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of DE102008056631A1 publication Critical patent/DE102008056631A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/065Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by specially adapted means for varying pressurised fluid supply based on need, e.g. on-demand, variable assist
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • B62D5/0466Controlling the motor for returning the steering wheel to neutral position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

Eine Servolenkungsvorrichtung umfasst: einen Lenkmechanismus, der mit einem Lenkrad verbunden ist; einen Übertragungsmechanismus, der den Lenkmechanismus und gelenkte Räder verbindet; einen Motor, der angeordnet ist, um den Übertragungsmechanismus auf der Basis eines dem Lenkmechanismus zugeführten Drehmoments anzutreiben, um den gelenkten Rädern eine Lenkunterstützungskraft bereitzustellen; einen Motor-Steuerungsabschnitt, der ausgelegt ist, um ein Ansteuersignal gemäß der Lenkunterstützungskraft an den Motor auszugeben; einen Motor-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt, der ausgelegt ist, um einen Gegenlauf-Zustand des Motors zu beurteilen, wenn eine momentane Drehrichtung des Motors nicht mit einer Richtung übereinstimmt, in die sich der Motorhnitt dreht; und einen Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt, der ausgelegt ist, um ein im Motor erzeugtes Drehmoment zu dämpfen, wenn der Motor-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt den Gegenlauf-Zustand des Motors ermittelt.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung bezieht sich auf eine Servolenkungsvorrichtung zur Lenkunterstützung für einen Fahrer.
  • Die japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2006-131074 zeigt eine Servolenkungsvorrichtung zum Antrieb einer Zahnstange durch einen Motor, um eine Lenkunterstützungskraft bereitzustellen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Bei der oben beschriebenen Servolenkungsvorrichtung kann jedoch ein Motor-Drehmoment durch eine Trägheit und eine Verzögerung einer Steuerung auf eine Lenkspindel aufgebracht bzw. addiert werden, selbst wenn ein Lenkunterstützungsbefehl beendet ist. Als Folge davon kann das Lenkrad entgegen der Absicht eines Fahrers bewegt werden.
  • Im Falle einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung, die eine Zahnstange durch einen Motor direkt antreibt, kann eine unbeabsichtigte Unterstützungskraft durch die Motor-Trägheit und die Ansprechverzögerung der Steuerung erzeugt werden, selbst wenn die Hände des Fahrers das Lenkrad losgelassen haben (in einem freihändigen Zustand). Diese unbeabsichtigte Unterstützungskraft kann das Lenkrad drehen.
  • Im Falle einer hydraulischen Servolenkungsvorrichtung, bei der die Hydraulikflüssigkeit in einem Hydraulikzylinder durch eine Elektropumpe zugeführt oder ausgestoßen wird, um eine Lenkunterstützungskraft zu verstärken, wird die Hydraulikflüssigkeit beim freihändigen Zustand nach dem Lenken aus dem Zylinder auf der Hochdruckseite zum Zylinder auf der Niederdruckseite zurückgeführt und die Pumpe dreht sich in entgegengesetzter Richtung. Folglich ändern sich die Volumina der Zylinder, die Zahnstange wird bewegt und das Lenkrad kann sich unbeabsichtigt drehen.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Servolenkungsvorrichtung zur Lösung des oben genannten Problems bereitzustellen, um eine unbeabsichtigte Bewegung (einen Nachlauf) eines Lenkrads beim freihändigen Zustand zu vermeiden und ein unnatürliches Gefühl zu reduzieren. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruches 1, 17, 20 bzw. 24. Die Unteransprüche offenbaren bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Servolenkungsvorrichtung auf: einen Lenkmechanismus, der mit einem Lenkrad verbunden ist; einen Übertragungsmechanismus, der mit dem Lenkmechanismus und gelenkten Rädern verbunden ist; einen Motor, der angeordnet ist, um den Übertragungsmechanismus auf der Basis eines zum Lenkmechanismus eingegebenen Drehmoments anzutreiben, um eine Lenkunterstützungskraft für die gelenkten Räder bereitzustellen; einen Motor-Steuerungsabschnitt, der ausgelegt ist, um ein Ansteuerungssignal für den Motor gemäß der Lenkunterstützungskraft auszugeben; einen Motor-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt, der ausgelegt ist, um einen Gegenlauf-Zustand des Motors zu beurteilen, wenn eine momentane Drehrichtung des Motors einer Richtung, in die sich der Motor durch das Ansteuerungssignal vom Motor-Steuerungsabschnitt dreht, nicht entspricht; und einen Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt, der ausgelegt ist, um ein im Motor erzeugtes Drehmoment zu dämpfen, wenn der Motor-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt den Gegenlauf-Zustand des Motors ermittelt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist eine Servolenkungsvorrichtung auf: einen Antriebszylinder mit ersten und zweiten Druckkammern, wobei der Antriebszylinder angeordnet ist, um eine Lenkkraft eines Lenkmechanismus zu unterstützen, der mit gelenkten Rädern verbunden ist; eine reversible Pumpe mit einer ersten Auslassöffnung und einer zweiten Auslassöffnung, wobei die reversible Pumpe angeordnet ist, um der ersten Druckkammer und der zweiten Druckkammer selektiv einen Hydraulikdruck zuzuführen; einen ersten Hydraulikdurchgang, der die erste Druckkammer des Antriebszylinders und die erste Auslassöffnung der reversiblen Pumpe verbindet; einen zweiten Hydraulikdurchgang, der die zweite Druckkammer des Antriebszylinders und die zweite Auslassöffnung der reversiblen Pumpe verbindet; einen Motor, der angeordnet ist, um die reversible Pumpe anzutreiben; einen Motor-Steuerungsabschnitt, der ausgelegt ist, um ein Ansteuerungssignal an den Motor gemäß einer an den gelenkten Rädern anliegenden Lenkunterstützungskraft auszugeben; einen Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt, der ausgelegt ist um einen Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe zu beurteilen, wenn eine momentane Drehrichtung der reversiblen Pumpe einer Richtung nicht entspricht, in die sich der Motor durch das Ansteuerungssignal vom Motor-Steuerungsabschnitt dreht; und einen Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt, der ausgelegt ist, um ein in der reversiblen Pumpe erzeugtes Drehmoment zu dämpfen, wenn der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt den Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe (P) ermittelt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist eine Servolenkungsvorrichtung auf: einen Antriebszylinder mit ersten und zweiten Druckkammern, wobei der Antriebszylinder angeordnet ist, um eine Lenkkraft eines Lenkmechanismus zu unterstützen, der mit gelenkten Rädern verbunden ist; eine reversible Pumpe mit einer ersten Auslassöffnung und einer zweiten Auslassöffnung, wobei die reversible Pumpe angeordnet ist, um der ersten Druckkammer und der zweiten Druckkammer selektiv einen Hydraulikdruck zuzuführen; einen ersten Hydraulikdurchgang, der die erste Druckkammer des Antriebszylinders und die erste Auslassöffnung der reversiblen Pumpe verbindet; einen zweiten Hydraulikdurchgang, der die zweite Druckkammer des Antriebszylinders und die zweite Auslassöffnung der reversiblen Pumpe verbindet; einen Motor, der angeordnet ist, um die reversible Pumpe anzutreiben; einen Motor-Steuerungsabschnitt, der ausgelegt ist, um ein Ansteuerungssignal an den Motor gemäß einer an den gelenkten Rädern anliegenden Lenkunterstützungskraft auszugeben; einen dritten Hydraulikdurchgang, der die ersten und zweiten Druckkammern verbindet; und einen Druck-Entlastungsabschnitt, der im dritten Hydraulikdurchgang vorgesehen und angeordnet ist, um einen der ersten und zweiten Hydraulikdurchgänge, der einen höheren Druck als der andere der ersten und zweiten Hydraulikdurchgänge aufweist, zu einen Niederdruckbereich zu entlasten.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist eine Servolenkungsvorrichtung auf: einen Antriebszylinder mit ersten und zweiten Druckkammern, wobei der Antriebszylinder angeordnet ist, um eine Lenkkraft eines Lenkmechanismus zu unterstützen, der mit gelenkten Rädern verbunden ist; eine reversible Pumpe mit einer ersten Auslassöffnung und einer zweiten Auslassöffnung, wobei die reversible Pumpe angeordnet ist, um der ersten Druckkammer und der zweiten Druckkammer selektiv einen Hydraulikdruck zuzuführen; einen ersten Hydraulikdurchgang, der die erste Druckkammer des Antriebszylinders und die erste Auslassöffnung der reversiblen Pumpe verbindet; einen zweiten Hydraulikdurchgang, der die zweite Druckkammer des Antriebszylinders und die zweite Auslassöffnung der reversiblen Pumpe verbindet; einen Motor, der angeordnet ist, um die reversible Pumpe anzutreiben; einen Motor-Steuerungsabschnitt, der ausgelegt ist, um ein Ansteuerungssignal an den Motor gemäß einer an den gelenkten Rädern anliegenden Lenkunterstützungskraft auszugeben; einen ersten Volumen-Absorptionsabschnitt, der im ersten Hydraulikdurchgang vorgesehen ist; einen zweiten Volumen-Absorptionsabschnitt, der im zweiten Hydraulikdurchgang vorgesehen ist; ein erstes Umschaltventil, das zwischen dem ersten Volumen-Absorptionsabschnitt und dem ersten Hydraulikdurchgang vorgesehen ist; und ein zweites Umschaltventil, das zwischen dem zweiten Volumen-Absorptionsabschnitt und dem zweiten Hydraulikdurchgang vorgesehen ist.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Darin zeigt:
  • 1 die Abbildung eines Systemaufbaus, die eine erfindungsgemäße Servolenkungsvorrichtung veranschaulicht;
  • 2 ein Steuerungs-Blockschaltbild, das eine Steuereinheit 100 der Servolenkungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 3 einen Schaltplan, der einen Schaltkreis 30 veranschaulicht;
  • 4 eine Ansicht, die einen Stromfluss bei einem Antriebs-Laufzustand eines Motors M veranschaulicht;
  • 5 eine Ansicht, die einen Stromfluss im Regenerationszustand des Motors M veranschaulicht;
  • 6 eine schematische Ansicht, wenn ein zweiter Hydraulikdurchgang 22 unter Druck gesetzt wird;
  • 7 eine schematische Ansicht, wenn ein erster Hydraulikdurchgang 21 unter Druck gesetzt wird, nachdem der zweite Hydraulikdurchgang 22 unter Druck gesetzt ist;
  • 8 eine schematische Ansicht, wenn sich eine Pumpe P in die entgegengesetzte Richtung dreht, nachdem der erste Hydraulikdurchgang 21 unter Druck gesetzt ist;
  • 9 eine Ansicht, die Veränderungen einer Lenk-Reaktionskraft und rechte und linke Drücke (erste und zweite Zylinderdrücke) beim Gegenlauf der Pumpe im Falle einer Leitung aus Stahl veranschaulicht;
  • 10 eine Ansicht, die Veränderungen einer Lenk-Reaktionskraft und rechte und linke Drücke (erste und zweite Zylinderdrücke) beim Gegenlauf der Pumpe im Falle einer kurzen Leitung aus Harz veranschaulicht;
  • 11 eine Ansicht, die Veränderungen einer Lenk-Reaktionskraft und rechte und linke Drücke (erste und zweite Zylinderdrücke) beim Gegenlauf der Pumpe im Falle einer langen Leitung aus Harz veranschaulicht;
  • 12 ein Zeitschaubild, wenn sich die Pumpe P in der Gegenrichtung dreht;
  • 13 ein Zeitschaubild einer Lenk-Reaktionskraft in einem Fall, bei dem gemäß einem Vergleichsbeispiel ein Dämpfungsdrehmoment in der Servolenkungsvorrichtung nicht bereitgestellt wird;
  • 14 ein Zeitschaubild einer Lenk-Reaktionskraft, in einem Fall, bei dem ein Dämpfungsdrehmoment gemäß der erfindungsgemäßen Servolenkungsvorrichtung bereitgestellt wird;
  • 15 ein Steuerungs-Blockschaltbild, das eine Steuereinheit 100 einer Servolenkungsvorrichtung bei einer ersten Variante gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 16 ein Zeitschaubild bei der Servolenkungsvorrichtung von 15;
  • 17 ein Steuerungs-Blockschaltbild, das eine Steuereinheit 100 einer Servolenkungsvorrichtung bei einer zweiter Variante gemäß ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 18 ein Steuerungs-Blockschaltbild, das einen Verarbeitungsabschnitt 170 für eine graduelle Reduzierung bei der Servolenkungsvorrichtung von 17 veranschaulicht;
  • 19 ein Zeitschaubild bei der Servolenkungsvorrichtung von 17;
  • 20 ein Steuerungs-Blockschaltbild, das eine Steuereinheit 100 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 21 ein Steuerungs-Blockschaltbild, das eine Steuereinheit 100 in einer Variante gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 22 ein Steuerungs-Blockschaltbild, das eine Steuereinheit 100 einer Servolenkungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 23 ein Steuerungs-Blockschaltbild, das eine Steuereinheit 100 einer Servolenkungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anschaulicht;
  • 24 eine Ansicht eines Systemaufbaus, die eine Servolenkungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 25 eine Ansicht eines Systemaufbaus, die eine Servolenkungsvorrichtung in einer ersten Variante gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 26 eine Ansicht eines Systemaufbaus, die eine Servolenkungsvorrichtung in einer zweiten Variante gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 27 eine Ansicht eines Systemaufbaus, die eine elektrische Servolenkungsvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 28 eine Ansicht eines Systemaufbaus, die eine Steuereinheit 100 der Servolenkungsvorrichtung von 27 veranschaulicht; und
  • 29 eine Ansicht eines Systemaufbaus, die eine Servolenkungsvorrichtung in einer ersten Variante gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • [Systemaufbau der Servolenkungsvorrichtung]
  • 1 ist eine Ansicht, die eine Servolenkungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Eine x-Achse ist durch eine axiale Richtung einer Zahnstange 5 definiert. Eine positive Seite der x-Achse ist durch eine Seite eines zweiten Zylinders 8b eines Antriebszylinders 8 definiert.
  • Wenn ein Fahrer ein Lenkrad SW dreht, wird ein Ritzel 4 durch eine Welle 2 angetrieben. Eine Zahnstange 5 wird durch einen Zahnstangenmechanismus (Lenkmechanismus) in der axialen Richtung bewegt und Vorderräder oder gelenkte Räder 6a und 6b werden gelenkt. Ein Drehmomentsensor TS ist an der Spindel 2 vorgesehen. Der Drehmomentsensor TS erfasst ein Lenkmoment eines Fahrers und gibt ein Drehmomentsignal an eine Steuereinheit (einen Motor-Steuerabschnitt) 100 aus.
  • Die Zahnstange 5 ist mit einem angeordneten Servolenkungsmechanismus versehen, um die Bewegung der Zahnstange 5 gemäß dem Lenkmoment des Fahrers zu unterstützen. Diese Servolenkungsvorrichtung umfasst eine reversible Pumpe P, die von einem Motor M angetrieben wird; und einen angeordneten Antriebszylinder 8, um die Zahnstange 5 nach links und nach rechts zu bewegen.
  • Diese Pumpe P umfasst eine erste Öffnung 21a und eine zweite Öffnung 22a (erste und zweite Auslass- oder Ausstoßöffnungen). Der Antriebszylinder 8 umfasst einen Kolben 8c, der im Antriebszylinder 8 angeordnet ist und sich in der axialen Richtung bewegt. Dieser Kolben 8c definiert eine erste Zylinderkammer 8a und eine zweite Zylinderkammer 8b (erste und zweite Druckkammern).
  • Die Steuereinheit 100 nimmt ein Lenkmoment Ts von einem Drehmomentsensor TS, ein Drehzahl-Signal Nm des Motors M, das von einem Motor-Drehzahlsensor 3 erfasst wird, und ein Fahrzeug-Geschwindigkeitssignal usw. auf. Ein Unterstützungsmoment Ta wird nur durch das Lenkmoment Ts bestimmt und ungeachtet eines momentanen Motor-Drehmoments Tm und einer Drehrichtung der Pumpe P ausgegeben.
  • Die ersten und zweiten Hydraulikdurchgänge 21 und 22 umfassen jeweils Harz-Leitungen oder -Rohre, die aus synthetischem Harz hergestellt sind. Auf diese Weise besteht ein Teil des ersten Hydraulikdurchgangs 21 und ein Teil des zweiten Hydraulikdurchgangs 22 aus dem synthetischem Harz und demzufolge ist es möglich, die Anordnung der Leitung zu verbessern und ihre Steuerbarkeit durch eine Reduzierung des Pulsierens des Hydraulikdrucks zu stabilisieren.
  • In einem Fall, bei dem das Unterstützungsmoment Ta einer Reaktionskraft von der Zahnstange 5 nicht standhält (widersteht), kann eine Bewegungsrichtung der Zahnstange 5 in eine Lenkrichtung nach rechts eintreten, obwohl das Lenkmoment TS nach links gerichtet ist (z. B. wenn die Zahnstange 5 durch eine Druckdifferenz zwischen den ersten und zweiten Zylindern 8a und 8b bewegt wird). In diesem Fall ist die Richtung des Unterstützungsmoments Ta entgegengesetzt zur momentanen Drehrichtung des Motors M und die Pumpe P dreht sich in einer zur Richtung des Unterstützungsmoments Ta entgegengesetzten Richtung.
  • Wenn die entgegengesetzte Drehung bzw. der Gegenlauf der Pumpe P erfasst wird, wird das Unterstützungsmoment Ta dementsprechend erhöht, um den Gegenlauf der Pumpe P zu unterdrücken. Wie in 2 dargestellt, wird ein Dämpfungsdrehmoment Td hinzugefügt bzw. addiert, um das Unterstützungsmoment Ta zu erhöhen.
  • [Steuerungs-Blockschaltbild] 2 ist ein Steuerungs-Blockschaltbild, das eine Regeleinheit 100 veranschaulicht. Die Regeleinheit 100 umfasst einen Soll-Unterstützungsmoment-Berechnungsabschnitt 110, einen Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt 120, einen Dämpfungsdrehmoment-Berechnungsabschnitt 130 und einen Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt oder einen Dämpfungsdrehmoment-Bereitstellungsabschnitt 140.
  • Der Soll-Unterstützungsmoment-Berechnungsabschnitt 110 ist ausgelegt, um ein Soll-Unterstützungsmoment Ta auf der Basis des Lenkmoments Ts zu berechnen und das Soll-Unterstützungsmoment Ta an einen Additionsabschnitt 150 auszugeben. Der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt 120 ist ausgelegt, um auf der Basis einer Richtung eines elektrischen Stroms (einer Drehung) des Motors M und einer Richtung des Lenkmoments Ts zu beurteilen, ob sich die Pumpe in einer normalen (Vorwärts-)Richtung oder in einer entgegengesetzten Richtung dreht, und das Beurteilungsergebnis zum Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 auszugeben.
  • Der Dämpfungsdrehmoment-Berechnungsabschnitt 130 ist ausgelegt, um ein Dämpfungsdrehmoment Td auf der Basis einer Motor-Drehzahl Nm zu berechnen und das Dämpfungsdrehmoment Td an den Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 auszugeben. Dieses Dämpfungsdrehmoment Td dient zur Addition des Drehmoments in der normalen oder Vorwärts-Richtung, um den Gegenlauf zu verhindern, wenn die momentanen Drehrichtungen der Pumpe P und des Motors M entgegengesetzt zum Ansteuerungsbefehlswert sind.
  • Die Berechnung des Dämpfungsdrehmoments Td kann durch eine Multiplikation eines vorgegebenen Korrekturkoeffizienten mit der Motor-Drehzahl Nm erfolgen oder kann ein anderes Verfahren einsetzen. Ferner weist das Dämpfungsdrehmoment Td eine Größe auf, dass die zur Drehzahl des Motors M identische Drehzahl in die entgegengesetzte Richtung erzeugt wird.
  • Der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 schaltet, um das Dämpfungsdrehmoment Td gemäß dem Beurteilungsergebnis des Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitts 120 zu addieren (bereitzustellen), oder nicht. Der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 ist ausgelegt, um das Dämpfungsdrehmoment Td (Td = 0) nicht zu addieren, wenn die momentane Drehrichtung der Pumpe P in Bezug auf den Pumpen-Ansteuerungsbefehl in der normalen Richtung erfolgt. Der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 ist ausgelegt, um das berechnete Dämpfungsdrehmoment Td an einen Additionsabschnitt 150 auszugeben, wenn die momentane Drehrichtung der Pumpe P in Bezug auf den Pumpen-Ansteuerungsbefehl in entgegengesetzter Richtung erfolgt.
  • Der Additionsabschnitt 150 ist ausgelegt, um das Soll-Unterstützungsmoment Ta und das Dämpfungsdrehmoment Td zu addieren und das Ergebnis als Soll-Motordrehmoment Tm* auszugeben.
  • [Schaltkreis] 3 ist ein Schaltbild, das einen Schaltkreis 30 zeigt. 4 ist eine Darstellung, die einen Stromfluss beim Antriebs-Laufzustand des Motors M veranschaulicht. 5 ist eine Abbildung, die einen Stromfluss im Regenerationszustand des Motors M zeigt. Der Schaltkreis 30 umfasst sechs Transistoren. Jede der Phasen u, v und w ist, wie in 3 dargestellt, auf einer hohen Seite (einer Stromversorgung B) mit einem Transistor Tr und einem Transistor Tr auf einer niedrigen Seite (einer Masse G) versehen. Zwischen der Stromversorgung B und dem Schaltkreis 30 ist ein Strom-Erfassungsabschnitt 31 vorgesehen, der ausgelegt ist, um zu erfassen, ob der Stromfluss in eine Richtung zum Antrieb des Motors M oder in eine Richtung verläuft, in der der Regenerationsstrom durch den Motor M erzeugt wird, und gibt das Ergebnis an die Steuereinheit 100 aus.
  • [Antriebs-Laufzustand (normale Drehung) und Regenerationszustand (Gegenlauf) des Motors] 4 ist eine Darstellung, die den Stromfluss zwischen dem Motor M und dem Schaltkreis 30 beim Antriebs-Laufzustand (der normalen Drehung) des Motors M veranschaulicht. 5 ist eine Darstellung, die den Stromfluss zwischen dem Motor M und dem Schaltkreis 30 im Regenerationszustand (dem Gegenlauf) des Motors M veranschaulicht. Bei der normalen Drehung fließt der Strom von der Stromversorgung B zum Motor M, um den Antriebs-Laufzustand zu bewirken. Beim Gegenlauf fließt der Strom durch die elektrische Energieerzeugung vom Motor M zur Stromversorgung B, um den Regenerationszustand zu bewirken. Die Stromrichtung wird durch den Strom-Erfassungsabschnitt 31 erfasst und an die Steuereinheit 100 ausgegeben.
  • Dämpfungsdrehmoment-Additionssteuerung beim Pumpen-Gegenlauf] 6 bis 8 zeigen jeweils eine schematische Ansicht, die einen Mechanismus des Gegenlaufs der Pumpe veranschaulicht. 6 ist eine Ansicht, wenn der zweite Hydraulikdurchgang 22 unter Druck gesetzt ist (wenn das Lenkrad nach links gedreht wird). 7 ist eine Ansicht, wenn der erste Hydraulikdurchgang 21 nach dem Zustand von 6 unter Druck gesetzt ist (wenn das Lenkrad nach rechts gedreht wird). 8 ist eine Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, bei dem sich die Pumpe P in die Gegenrichtung dreht, nachdem der erste Hydraulikdurchgang 21 unter Druck gesetzt ist. 9 bis 11 sind Ansichten, die Veränderungen der Lenk-Reaktionskraft und der linken und rechten Drücke (der ersten und zweiten Zylinderdrücke) veranschaulichen. 9 ist eine Ansicht, die Veränderungen der Lenk-Reaktionskraft und der linken und rechten Drücke (der ersten und zweiten Zylinderdrücke) beim Gegenlauf-Zustand der Pumpe im Falle einer Leitung aus Stahl anschaulicht. 10 ist eine Ansicht, die Veränderungen der Lenk-Reaktionskraft und der linken und rechten Drücke (der ersten und zweiten Zylinderdrücke) beim Gegenlauf-Zustand der Pumpe im Falle einer kurzen Leitung aus Harz veranschaulicht. 11 ist eine Ansicht, die Veränderungen der Lenk-Reaktionskraft und der linken und rechten Drücke (der ersten und zweiten Zylinderdrücke) beim Gegenlauf der Pumpe im Falle einer langen Leitung aus Harz veranschaulicht.
  • Wenn der erste Hydraulikdurchgang 21 unter Druck gesetzt ist, wird die Pumpe P in eine Richtung angetrieben, um die Hydraulikflüssigkeit dem ersten Hydraulikdurchgang 21 zuzuführen. Wenn der zweite Hydraulikdurchgang 22 unter Druck gesetzt ist, wird die Pumpe in eine Richtung angetrieben, um die Hydraulikflüssigkeit dem zweiten Hydraulikdurchgang 22 zuzuführen. Nachdem die ersten und zweiten Hydraulikdurchgänge 21 und 22 unter Druck gesetzt sind, neigt die Pumpe P dazu, sich durch die Druckdifferenz in eine Richtung entgegengesetzt zur vorherigen Drehrichtung zu drehen. In einem Fall, bei dem das Drehmoment in der normalen (Vorwärts-)Richtung der Pumpe P der Druckdifferenz (z. B. beim freihändigen Zustand usw.) nicht standhält oder widersteht, dreht sich die Pumpe P in die entgegengesetzte Richtung. Diese entgegengesetzte Richtung bzw. dieser Gegenlauf wird an das Lenkrad SW übertragen und der Fahrer verspürt das unnatürliche (unangenehme) Gefühl.
  • Die Hydraulikdurchgänge 21 und 22 umfassen insbesondere Leitungen 71 bzw. 72, die aus Harz hergestellt sind. Wenn die Leitung auf der Hochdruckseite, die sich bei der Unterstützung füllt bzw. aufpumpt, zurückgenommen bzw. verkürzt wird, begünstigt die Leitung auf der Hochdruckseite die Strömung vornehmlich zur Niederdruckseite. Die Pumpe P dreht sich in der Gegenrichtung und die Drücke der ersten und zweiten Zylinder 8a und 8b schwanken bzw. vibrieren (oszillieren). Diese Schwankung verstärkt die Auswirkung auf die Lenk-Reaktionskraft (911). Die Schwankung verstärkt sich, wenn die Leitungen 71 und 72 länger sind.
  • Wenn der Gegenlauf der Pumpe P bei diesem Beispiel erfasst wird, wird das Drehmoment in der normalen Drehrichtung (Dämpfungsdrehmoment Td) am Motor M bereitgestellt (addiert), um den Gegenlauf der Pumpe P (siehe 2) zu verhindern. Auf diese Weise ist es möglich, das unnatürliche Gefühl des Fahrers zu reduzieren. Die Pumpe P und der Motor M sind direkt miteinander verbunden und demzufolge ist es möglich, den Gegenlauf der Pumpe durch den Motor-Drehzahlsensor 3 zu erfassen.
  • 12 ist ein Zeitschaubild beim Gegenlauf der Pumpe P. Wenn zu einem Zeitpunkt t1 der Gegenlauf der Pumpe P beurteilt wird, schaltet der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 auf das Addieren des Dämpfungsdrehmoments Td um. Wenn zu einem Zeitpunkt t2 die normale Drehung der Pumpe P beurteilt wird, schaltet der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 auf das Nicht-Addieren des Dämpfungsdrehmoments um.
  • 13 ist ein Zeitschaubild, das die Lenk-Reaktionskraft und die Drücke der linken und rechten Zylinder (ersten und zweiten Zylinder 8a und 8b) veranschaulicht, wenn das Dämpfungsdrehmoment Td bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß dem Vergleichsbeispiel nicht addiert wird. 14 ist ein Zeitschaubild, das die Lenk-Reaktionskraft und die Drücke der linken und rechten Zylinder (ersten und zweiten Zylinder 8a und 8b) veranschaulicht, wenn das Dämpfungsdrehmoment Td bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß dem Vergleichsbeispiel addiert wird. Durch die Addition des Dämpfungsdrehmoments Td ist es möglich, die Schwankungen in den ersten und zweiten Zylinderkammern 8a und 8b zu unterdrücken und dadurch die unnatürlichen Gefühle beim Fahrer zu reduzieren.
  • Die Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst einen Antriebszylinder 8 mit ersten und zweiten Druckkammern (8a, 8b), wobei der Antriebszylinder 8 angeordnet ist, um eine Lenkkraft eines Lenkmechanismus zu unterstützen, der mit gelenkten Rädern (6a, 6b) verbunden ist; eine reversible Pumpe P mit einer ersten Auslassöffnung 21a und einer zweiten Auslassöffnung 21b, wobei die reversible Pumpe 3 angeordnet ist, um der ersten Druckkammer 8a und der zweiten Druckkammer 8b selektiv einen Hydraulikdruck zuzuführen; einen ersten Hydraulikdurchgang 21 mit einem Bereich 71, der aus einem Elastomer hergestellt ist und die erste Druckkammer 8a des Antriebszylinders 8 und die erste Auslassöffnung 21a der reversiblen Pumpe 3 verbindet; einen zweiten Hydraulikdurchgang 22 mit einem Bereich 72, der aus einem Elastomer hergestellt ist und die zweite Druckkammer 8b des Antriebszylinders 8 und die zweite Auslassöffnung 22a der reversiblen Pumpe 3 verbindet; einen Motor M, der angeordnet ist, um die reversible Pumpe 3 anzutreiben; einen Motor-Steuerungsabschnitt 100, der ausgelegt ist, um ein Ansteuerungssignal an den Motor M gemäß einer an den gelenkten Rädern 6a, 6b anliegenden Lenkunterstützungskraft auszugeben; einen Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt (Motor-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt) 120, der ausgelegt ist, um einen Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe P zu beurteilen, wenn eine momentane Drehrichtung der reversiblen Pumpe P einer Richtung, in die sich der Motor M durch das Ansteuerungssignal vom Motor-Steuerungsabschnitt 100 dreht, nicht entspricht; und einen Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140, der ausgelegt ist, um ein in der reversiblen Pumpe P erzeugtes Drehmoment zu dämpfen, wenn der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt 120 den Gegenlauf-Zustand des der reversiblen Pumpe P ermittelt.
  • Die Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst einen Lenkmechanismus 2; 6, der mit einem Lenkrad SW verbunden ist; einen Übertragungsmechanismus 4, 5, der mit dem Lenkmechanismus und gelenkten Rädern 6a, 6b verbunden ist; einen Motor M, der angeordnet ist, um dem Übertragungsmechanismus 4, 5 auf der Basis eines zum Lenkmechanismus eingegebenen Drehmoments anzutreiben, um eine Lenkunterstützungskraft für die gelenkten Räder 6a, 6b bereitzustellen; einen Motor-Steuerungsabschnitt 100, der ausgelegt ist, um ein Ansteuerungssignal für den Motor M gemäß der Lenkunterstützungskraft auszugeben; einen Motor-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt 120, der ausgelegt ist, um einen Gegenlauf-Zustand des Motors P zu beurteilen, wenn eine momentane Drehrichtung des Motors P einer Richtung, in die sich der Motor M durch das Ansteuerungssignal vom Motor-Steuerungsabschnitt 100 dreht, nicht entspricht; und einen Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140; 7, der ausgelegt ist, um ein im Motor M erzeugtes Drehmoment zu dämpfen, wenn der Motor-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt 120 den Gegenlauf-Zustand des Motors M ermittelt.
  • Das Dämpfungsdrehmoment wird an der reversiblen Pumpe P beim Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe P addiert und somit ist es möglich, den Gegenlauf-Zustand der Pumpe P zu unterdrücken. Demzufolge ist es möglich, das an das Lenkrad SW übertragene redundante Drehmoment zu unterdrücken und das Lenkgefühl zu verbessern.
  • Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Motor M durch einen Schaltkreis 30 gesteuert, der ausgelegt ist, um die Drehung des Motors M zu steuern; und der Motor-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt 120 ist ausgelegt, um die Drehrichtung des Motors M über eine Richtung eines Stroms zu beurteilen, der zwischen einer Energieversorgung B und dem Schaltkreis 30 fließt.
  • Die Pumpen-Drehrichtung wird über die Richtung des Stroms beurteilt und demzufolge ist es möglich, die Drehrichtung relativ zur Erfassung unter Verwendung eines Differenzwerts des Stroms usw. sicher und stabil abzutasten.
  • Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Dämpfungssignal eine Größe auf, dass eine zur Drehzahl des Motors M identische Drehzahl in einer zur Drehung des Motors M entgegengesetzten Richtung erzeugt wird.
  • Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Motor M durch einen Schaltkreis 30 gesteuert der ausgelegt ist, um die Drehung des Motors M zu steuern; und der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 ist ausgelegt, um die Drehung des Motors M zu dämpfen, indem Phasen des Schaltkreises 30 kurzgeschlossen werden.
  • Wenn der Schaltkreis 30 kurzgeschlossen wird, wird die gegenelektromotorische Kraft im Motor M erzeugt, um den elektrischen Bremszustand herbeizuführen. Die Bremskraft der elektrischen Bremse ist proportional zur Motor-Drehzahl und demzufolge ist es möglich, eine adäquate Bremskraft gemäß der Drehzahl zu erreichen.
  • Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der erste Hydraulikdurchgang 21 einen Bereich 71, der aus einem Elastomer hergestellt ist, und der zweite Hydraulikdurchgang 22 umfasst einen Bereich 72, der aus einem Elastomer (Harz) hergestellt ist. Unter den Leitungen 71 und 72 wird die Leitung auf der Hochdruckseite bei der Unterstützung aufgepumpt. Wenn die Leitung auf der Hochdruckseite verkürzt bzw. zurückgenommen wird, begünstigt die Leitung auf der Hochdruckseite die Strömung zur Niederdruckseite. Als Folge davon tendiert die Pumpe P dazu, sich in die entgegen gesetzte Richtung zu drehen. Bei der Servolenkungsvorrichtung dieses Beispiels ist es folglich möglich, den Gegenlauf der Pumpe effektiv zu unterdrücken.
  • Nachfolgend wird eine erste Variante der ersten Ausführungsform erläutert. (Erste Variante der ersten Ausführungsform) 15 ist eine Darstellung, die ein Steuerungs-Blockschaltbild für einen Fall zeigt, bei dem die Steuereinheit 100 eine Integral-Steuerung bei der Ausgabe des Dämpfungsdrehmoments Td durchführt. 16 ist ein Zeitschaubild, wann das Dämpfungsdrehmoment addiert wird.
  • Bei diesem Beispiel ist ein Integral-Steuerungsabschnitt 160 zwischen dem Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 und dem Additionsabschnitt 150 vorgesehen, um die Integralsteuerung durchzuführen. Eine Zeitkonstante τ des Integral-Steuerungsabschnitts 160 ist auf der Basis einer Übertragungs-Ansprechverzögerung vorgegeben. Dementsprechend werden die Drehmomentänderung, wenn sich das Dämpfungsdrehmoment Td zu einem Zeitpunkt t11 zu erhöhen beginnt, und die Drehmomentänderung, wenn sich das Dämpfungsdrehmoment Td zu einem Zeitpunkt t12 zu reduzieren beginnt, stabil verändert oder konvergiert, wie dies in 6 dargestellt ist.
  • Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 ausgelegt, um eine Zeitkonstante für ein Integral einer Drehzahl des Motors auf der Basis einer Übertragungs-Ansprechverzögerung des Lenkmechanismus festzusetzen. Der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 ist ausgelegt, um das Dämpfungssignal unter Verwendung eines Umkehrwerts eines Vorzeichens der Drehzahl des Motors zu berechnen. Demzufolge ist es möglich, die Steuerung unter Berücksichtigung der Ansprechverzögerung des Systems durchzuführen.
  • Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Dämpfungssignal unter Verwendung eines Werts eines Integrals einer Drehzahl des Motors M berechnet. Demzufolge ist es möglich, den Gegenlauf des Motors unter Verwendung des Werts des Integrals stabil zu konvergieren.
  • (Zweite Variante der ersten Ausführungsform) 17 ist ein Steuerungs-Blockschaltbild, das eine Steuerungseinheit 100 einer Servolenkungsvorrichtung bei einer zweiten Variante gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Bei der ersten Ausführungsform wird das Dämpfungsdrehmoment Td augenblicklich auf 0 gesetzt, wenn die Pumpe P vom Gegenlauf zur normalen Drehung umgeschaltet wird. Bei dieser zweiten Variante der ersten Ausführungsform wird das Dämpfungsdrehmoment Td graduell reduziert, wenn die Pumpe P vom Gegenlauf zur normalen Drehung umgeschaltet wird.
  • Beim Steuerungs-Blockschaltbild von 17 ist ein Ablaufsteuerungsabschnitt 170 für die graduelle Reduzierung vorgesehen, der parallel zum Dämpfungsdrehmoment-Berechnungsabschnitt 130 angeordnet ist und ein graduelles Reduzierungssignal an den Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 ausgibt, wenn sich die Pumpe in der normalen Drehrichtung dreht. In diesem Fall wird das Dämpfungsdrehmoment Td graduell auf der Basis des vorgegebenen graduellen Reduzierungsdrehmoments reduziert und ausgegeben.
  • 18 ist ein Steuerungs-Blockschaltbild, das den Ablaufsteuerungsabschnitt 170 für die graduelle Reduzierung veranschaulicht. Ein Vorzeichen-Berechnungsabschnitt 171 ist ausgelegt, um ein Vorzeichen des Dämpfungsdrehmoments Td zu berechnen, um an einen Multiplikationsabschnitt 172 den Wert +1 auszugeben, wenn das Vorzeichen des Dämpfungsdrehmoments Td positiv (+) ist, und an den Multiplikationsabschnitt 172 den Wert –1 auszugeben, wenn das Vorzeichen des Dämpfungsdrehmoments Td negativ (–) ist. Das an den Multiplikationsabschnitt 172 ausgegebene Vorzeichen und eine Steuergröße für die graduelle Drehmomentreduzierung werden multipliziert und eine Differenz zwischen diesem Produkt und dem Dämpfungsdrehmoment Td wird in einem Additionsabschnitt 173 berechnet und ausgegeben.
  • 19 ist ein Zeitschaubild, wenn die Pumpe P bei der zweiten Variante der ersten Ausführungsform vom Gegenlauf auf die normale Drehung umgeschaltet wird. Bei der zweiten Variante der ersten Ausführungsform wird das Dämpfungsdrehmoment Td nicht wie bei der ersten Ausführungsform plötzlich zu Null, wenn die Pumpe P vom Gegenlauf auf die normale Drehung umgeschaltet wird. Das Soll-Motordrehmoment Tm* wird hinsichtlich des Motors M nicht plötzlich verändert. Demzufolge wird die Veränderung des Motordrehmoments graduell auf das Soll-Unterstützungsmoment Ta konvergiert und die Drehung des Motors M stabil konvergiert.
  • Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 ausgelegt, um ein Dämpfungssignal für den Motor bereitzustellen, um die Drehung des Motors M zu dämpfen. Folglich ist es möglich, den Gegenlauf des Motors durch die auf der Drehung des Motors basierende Dämpfung exakt zu konvergieren.
  • [Zweite Ausführungsform] Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform veranschaulicht. Der Grundaufbau der zweiten Ausführungsform ist identisch zum Aufbau der ersten Ausführungsform. Bei der ersten Ausführungsform wird die normale/entgegengesetzte Drehung der Pumpe P auf der Basis der Richtung des Stroms des Motors M und der Richtung des Lenkmoments beurteilt. Bei dieser zweiten Ausführungsform wird der Pumpen-Gegenlauf ermittelt, wenn sich das Vorzeichen des vom Drehmomentsensor TS erfassten Lenkmoments vom Vorzeichen der Veränderung dieses Lenkmoments unterscheidet.
  • 20 ein Steuerungs-Blockschaltbild, das die Steuerungseinheit 100 bei der zweiten Ausführungsform zeigt. Der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt 120 umfasst einen Drehmomentrichtung-(Vorzeichen-)Beurteilungsabschnitt 121, einen Drehmoment-Richtungsänderung-(Vorzeichen-)Beurteilungsabschnitt 122 und einen Vorzeichen-Beurteilungsabschnitt 123. Der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt 120 ist ausgelegt, um die Übereinstimmung oder die Nichtübereinstimmung des Vorzeichens des eingegebenen Lenkmoments Ts und des Vorzeichens des Differenzwerts des eingegebenen Lenkmoments Ts zu beurteilen. Im Falle der Übereinstimmung addiert der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 das Dämpfungsdrehmoment Td (Td = 0) nicht. Im Falle der Nichtübereinstimmung addiert der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 das Dämpfungsdrehmoment Td.
  • Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Servolenkungsvorrichtung ferner einen Drehmoment-Erfassungsabschnitt TS, der ausgelegt ist, um ein im Lenkmechanismus erzeugtes Drehmoment zu erfassen; und der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt (Motor-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt) 120 ist ausgelegt, um den Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe P zu ermitteln, wenn ein Vorzeichen des vom Drehmoment-Erfassungsabschnitt TS erfassten Drehmoments nicht mit einem Vorzeichen der Änderung des Drehmoments übereinstimmt, das vom Drehmoment-Erfassungsabschnitt TS erfasst wurde. Demzufolge ist es möglich, den Pumpen-Gegenlauf-Zustand auf einfache Weise zu beurteilen.
  • Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Drehmoment-Erfassungsabschnitt TS ein Drehmomentsensor TS, der ausgelegt ist, um das im Lenkmechanismus erzeugte Drehmoment zu erfassen. Demzufolge ist es möglich, den Drehzustand des Motors (der Pumpe) ohne eine weitere Anordnung unter Verwendung des Drehmomentssensors TS zu beurteilen, der ursprünglich in der Servolenkungsvorrichtung vorgesehen ist.
  • [Variante der zweiten Ausführungsform] 21 ist ein Steuerungs-Blockschaltbild, das eine Steuereinheit 100 bei der Variante gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht. Bei dieser Variante der zweiten Ausführungsform wird der Pumpen-Gegenlauf auf der Basis der Nichtübereinstimmung zwischen dem Vorzeichen des Lenkmoments Ts und der Drehrichtung des Motors M beurteilt. Ein Motordrehung-(Zahnstangenbewegung-)Richtungs-(Vorzeichen-)Beurteilungsabschnitt 124 beurteilt die Drehrichtung des Motors M. Der Vorzeichen-Beurteilungsabschnitt 123 beurteilt die Übereinstimmung oder die Nichtübereinstimmung.
  • Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt 120 ausgelegt, um den Gegenlauf-Zustand der Pumpe durch einen Vergleich des Lenkmoments Ts und einer Drehrichtung des Motors M zu beurteilen. Demzufolge ist es möglich, den Pumpen-Gegenlauf-Zustand auf einfache Weise zu erfassen.
  • Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt ausgelegt, um den Gegenlauf-Zustand der Pumpe durch einen Vergleich des Lenkmoments Ts und einer Lenkrichtung der gelenkten Räder 6a, 6b zu beurteilen. Die Lenkrichtung der gelenkten Räder (6a, 6b) wird über die Bewegungsrichtung der Zahnstange 5 und der Druckdifferenz zwischen den ersten und zweiten Zylindern 8a und 8b beurteilt.
  • Nachfolgend wird eine dritte Ausführungsform veranschaulicht. Der Grundaufbau der dritten Ausführungsform ist identisch zum Aufbau der ersten Ausführungsform. Bei der ersten Ausführungsform wird der Pumpen-Gegenlauf auf der Basis der Motor-Drehrichtung und der Richtung des Lenkmoments Ts beurteilt. Bei dieser dritten Ausführungsform wird der Pumpen-Gegenlauf auf der Basis eines Vergleichs zwischen der Motor-Drehrichtung und den Drücken in den ersten und zweiten Zylindern 8a und 8b beurteilt.
  • 22 ist ein Steuerungs-Blockschaltbild, das eine Steuereinheit 100 bei einer dritten Ausführungsform zeigt. Ein Motor-Drehrichtungs-Beurteilungsabschnitt 125 beurteilt die Drehrichtung des Motors M auf der Basis eines Motorstroms Im. Ein Unterstützungsrichtungs-Beurteilungsabschnitt 126 beurteilt eine derzeitige Lenk-Unterstützungsrichtung auf der Basis einer Druckdifferenz zwischen den ersten und zweiten Zylindern 8a und 8b.
  • Ein Richtungs-Beurteilungsabschnitt 123a beurteilt die Übereinstimmung oder die Nichtübereinstimmung der Motor-Drehrichtung und der Unterstützungsrichtung. Im Falle der Übereinstimmung wird das Dämpfungsdrehmoment Td auf Null (Td = 0) gesetzt. Im Falle der Nichtübereinstimmung wird das Dämpfungsdrehmoment Td addiert.
  • Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt 120 ausgelegt, um den Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe P durch einen Vergleich des im Antriebszylinder 8 erzeugten Hydraulikdrucks und der Drehrichtung des Motors M zu beurteilen.
  • Der im Antriebszylinder 8 erzeugte Hydraulikdruck wird über das Lenkrad SW als Lenkgefühl an den Fahrer übertragen. Der Pumpen-Gegenlauf wird auf der Basis des Hydraulikdrucks beurteilt, der das Lenkgefühl unmittelbar beeinflusst. Auf diese Weise ist es möglich, das Lenkgefühl weiter zu verbessern.
  • [Vierte Ausführungsform] Nachfolgend wird eine vierte Ausführungsform veranschaulicht. Bei der vierten Ausführungsform wird der Pumpen-Gegenlauf durch einen Vergleich der Lenkrichtung der gelenkten Räder 6a und 6b und den Drücken der ersten und zweiten Zylinder 8a und 8b beurteilt. 23 ist ein Steuerungs-Blockschaltbild bei der vierten Ausführungsform. Ein Lenkrichtungs-Beurteilungsabschnitt 127 beurteilt die Lenkrichtung auf der Basis der Bewegungsgeschwindigkeit der Zahnstange 5. Der Richtungs-Beurteilungsabschnitt 123a beurteilt die Übereinstimmung oder die Nichtübereinstimmung durch einen Vergleich zwischen der Unterstützungsrichtung und der Lenkrichtung, um die Bereitstellung/Nichtbereitstellung des Dämpfungsmoments Td zu ermitteln.
  • Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt ausgelegt, um den Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe durch den Vergleich einer Lenkrichtung der gelenkten Räder und den im Antriebszylinder erzeugten Hydraulikdruck zu beurteilen. Demzufolge ist es möglich, das Lenkgefühl weiter zu verbessern, da der im Antriebszylinder erzeugte Hydraulikdruck über das Lenkrad als Lenkgefühl an den Fahrer übertragen wird.
  • Nachfolgend wird eine Servolenkungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform veranschaulicht. Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform sind die ersten und zweiten Hydraulikdurchgänge 21 und 22 über ein Umschaltventil 200 miteinander verbunden. Die Hydraulikflüssigkeit wird aus dem Hydraulikdurchgang auf der Hochdruckseite zum Hydraulikdurchgang auf der Niederdruckseite zurückgeführt (wieder in Umlauf gebracht) und demzufolge ist es möglich, den Nachlauf zu vermeiden.
  • 24 ist eine Ansicht eines Systemaufbaus, die eine Servolenkungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Der erste Hydraulikdurchgang 21 ist über einen dritten Hydraulikdurchgang 23 mit dem zweiten Hydraulikdurchgang 22 verbunden. Ein Umschaltventil 200 ist im dritten Hydraulikdurchgang 23 vorgesehen. Somit werden die ersten und zweiten Hydraulikdurchgänge 21 und 22 durch das Umschaltventil 200 miteinander verbunden oder voneinander getrennt (voneinander abgesperrt). Das Umschaltventil 200 ist ein drucklos geschlossenes elektromagnetisches Ventil, das sich öffnet, wenn der Gegenlauf der Pumpe erfasst wird.
  • Wenn die Hydraulikflüssigkeit zum zweiten Hydraulikdurchgang 22 zurückgeführt wird, um den Gegenlauf-Zustand zu erreichen, nachdem das Lenken in die positive Richtung der x-Achse ausgeführt wurde, so dass der erste Hydraulikdurchgang 21 den Hochdruckzustand erreicht, beurteilt der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt 120 der Steuereinheit 100, ob sich die Pumpe P im Gegenlauf-Zustand befindet oder nicht. Auf der Basis dieses Ergebnisses wird das Umschaltventil 200 geöffnet. Demzufolge wird die Hydraulikflüssigkeit vom ersten Hydraulikdurchgang 21 auf der Hochdruckseite zum zweiten Hydraulikdurchgang 22 auf der Niederdruckseite zurückgeführt, ohne durch die Pumpe P zu strömen, und es ist möglich, den Gegenlauf der Pumpe zu vermeiden.
  • Die Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst einen dritten Hydraulikdurchgang 23, der die ersten und zweiten Hydraulikdurchgänge 21 und 22 verbindet; und einen Druck-Entlastungsabschnitt, der im dritten Hydraulikdurchgang 23 vorgesehen und angeordnet ist, um einen der ersten und zweiten Hydraulikdurchgänge 21, 22, der einen höheren Druck als der andere der ersten und zweiten Hydraulikdurchgänge 21, 22 aufweist, zu einem Niederdruckbereich zu entlasten. Demzufolge ist es möglich, den hohen Druck zum Niederdruckbereich zurückzuführen, ohne diesen durch die Pumpe P zu leiten und den Gegenlauf der Pumpe P zu vermeiden.
  • Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung ist der Druck-Entlastungsabschnitt ein angeordnetes Umschaltventil 200, um eine Verbindung zwischen den ersten und zweiten Hydraulikdurchgängen 21, 22 herzustellen oder zu trennen; und der Niederdruckbereich ist der andere der ersten und zweiten Hydraulikdurchgänge 21, 22, der einen Druck aufweist, der niedriger als einer der ersten und zweiten Hydraulikdurchgänge 21, 22 ist. Demzufolge ist es möglich, die Hydraulikflüssigkeit vom Hydraulikdurchgang auf der Hochdruckseite zum Hydraulikdurchgang auf der Niederdruckseite zuzuführen, ohne dass sie durch die Pumpe P fließt, um den Gegenlauf der Pumpe P zu vermeiden.
  • Nachfolgend wird eine Servolenkungsvorrichtung entsprechend einer ersten Variante gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Bei der fünften Ausführungsform stellt das Umschaltventil 200 eine Verbindung zwischen dem Hydraulikdurchgang auf der Hochdruckseite und dem Hydraulikdurchgang auf der Niederdruckseite her, so dass der Druck entlastet wird. Bei der ersten Variante der fünften Ausführungsform verbindet ein Umschaltventil 200' den Hydraulikdurchgang auf der Hochdruckseite mit einem Vorratsbehälter 9, um den Druck zu entlasten.
  • 25 ist eine Ansicht eines Systemaufbaus, die eine Servolenkungsvorrichtung gemäß der ersten Variante der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Bei dieser ersten Variante gemäß der fünften Ausführungsform verbindet der dritte Hydraulikdurchgang 23 die ersten und zweiten Hydraulikdurchgänge 21 und 22 und Umschaltventile 200' sind wie bei der fünften Ausführungsform von 24 im dritten Hydraulikdurchgang 23 vorgesehen. Diese Umschaltventile 200' sind mechanische Ventile, die mit dem Vorratsbehälter 9 verbunden sind, um die Hochdruckseite mit dem Vorratsbehälter 9 zu verbinden.
  • Wenn der erste Hydraulikdurchgang 21 sich im Hochdruckzustand befindet, wird die Hydraulikflüssigkeit im ersten Hydraulikdurchgang 21 dementsprechend durch das Umschaltventil 200' vom Vorratsbehälter 9 ausgestoßen. Die Hydraulikflüssigkeit wird nicht durch die Pumpe P zum zweiten Hydraulikdurchgang 22 zurückgeführt. Folglich ist es möglich, den Gegenlauf der Pumpe zu vermeiden. Hydraulikdurchgänge 23 und 24 sind jeweils an den Hydraulikdurchgängen 21 und 22 vorgesehen. Die Hydraulikdurchgänge 23 und 24 stellen durch Einlass-Rückschlagventile C/V jeweils eine Verbindung zum Vorratsbehälter 9 her. Der Mangel an Hydraulikflüssigkeit wird über die Hydraulikdurchgänge 23 und 24 kompensiert.
  • Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Servolenkungsvorrichtung ferner einen Vorratsbehälter 9 auf, der die Hydraulikflüssigkeit speichert; der Druck-Entlastungsabschnitt ist ein angeordnetes Umschaltventil 200, um den Vorratsbehälter 9 und einen der ersten und zweiten Hydraulikdurchgänge 21, 22 zu verbinden, der den höheren Druck aufweist; und der Niederdruckbereich ist der Vorratsbehälter 9. Demzufolge ist es möglich, den Gegenlauf der Pumpe P zu vermeiden.
  • 6 und 20 ist eine Ansicht eines Systemaufbaus, die eine Servolenkungsvorrichtung einer zweiten Variante gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Bei dieser zweiten Variante der fünften Ausführungsform, sind erste und zweite Druckspeicher (Volumen-Absorptionselemente) Ad1 und Ac2 jeweils über Hydraulikdurchgänge 25 und 26 mit den Hydraulikdurchgängen 21 und 22 verbunden. Ein drucklos geschlossenes Umschaltventil 61 ist zwischen dem Druckspeicher Ad1 und dem Hydraulikdurchgang 21 vorgesehen. Ein drucklos geschlossenes Umschaltventil 62 ist zwischen dem Druckspeicher Ac2 und dem Hydraulikdurchgang 22 vorgesehen. Jedes der Umschaltventile 61 und 62 wird auf der Basis eines Befehls von der Steuereinheit 100 geöffnet.
  • Wenn sich der Druck im ersten Zylinder 8a erhöht, wird das erste Umschaltventil 61 geschlossen. Die gesamte Hydraulikflüssigkeit wird dem ersten Zylinder 8a zugeführt. Wenn die Zuführung der Hydraulikflüssigkeit zum ersten Zylinder 8a durch das Ende der Lenkunterstützung gestoppt wird, wird das erste Umschaltventil 61 geöffnet und der hohe Druck im ersten Hydraulikdurchgang 21 wird vom ersten Druckspeicher Ad1 absorbiert, um den Gegenlauf der Pumpe zu vermeiden. Beim Hochdruckzustand des zweiten Zylinders 8b wird der gleiche Vorgang ausgeführt.
  • Die Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst einen ersten Volumen-Absorptionsabschnitt Ac1, der im ersten Hydraulikdurchgang 21 vorgesehen ist; einen zweiten Volumen-Absorptionsabschnitt Ac2, der im zweiten Hydraulikdurchgang 22 vorgesehen ist; ein erstes Umschaltventil 61, das zwischen dem ersten Volumen-Absorptionsabschnitt Ad1 und dem ersten Hydraulikdurchgang 21 vorgesehen ist; und ein zweites Umschaltventil 62, das zwischen dem zweiten Volumen-Absorptionsabschnitt Ac2 und dem zweiten Hydraulikdurchgang 22 vorgesehen ist. Somit ist es möglich, den Gegenlauf der Pumpe zu vermeiden.
  • Nachfolgend wird eine sechste Ausführungsform veranschaulicht. Bei den ersten bis fünften Ausführungsform wird die hydraulische Servolenkungsvorrichtung verwendet. Bei der sechsten Ausführungsform wird eine elektrische Servolenkungsvorrichtung verwendet, um die Zahnstange 5 durch den Motor M direkt anzutreiben.
  • Im Falle der elektrischen Servolenkungsvorrichtung, die angeordnet ist, um die Zahnstange durch den Motor direkt anzutreiben, kann sich der Motor durch die Trägheit usw. in der vorausgegangenen Unterstützungsrichtung drehen, selbst wenn die Hände des Fahrers das Lenkrad während der Lenkungsunterstützung (im freihändigen Zustand) losgelassen haben. Diese Richtung kann sich von einer Richtung unterscheiden, in die die Hände des Fahrers gedreht werden, und dementsprechend wird das Dämpfungsmoment addiert, wenn der Gegenlauf des Motors ermittelt wird.
  • Bei der elektrischen Servolenkungsvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform sind der Motor M, das Lenkrad SW und die gelenkten Räder 6a und 6b, wie in 27 dargestellt, direkt miteinander verbunden. Im Allgemeinen beträgt eine Steuerdauer des Motors ein paar ms ~ ein paar Dutzend ms, und dementsprechend beträgt eine Zeitspanne, während der sich der Motor 3 unabhängig von der Bewegung des Lenkrads SW in der Gegenrichtung dreht, ein paar ms ~ ein paar Dutzend ms. Bei der elektrischen Servolenkungsvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform wird der Gegenlauf des Motors während diesen paar ms ~ ein paar Dutzend ms erzeugt.
  • 27 ist eine Ansicht eines Systemaufbaus, die die elektrische Servolenkungsvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Lenkrad SW ist über eine Lenkspindel 2 mit einem Ritzel 4 verbunden. Der Drehmomentsensor TS ist an der Lenkspindel 2 vorgesehen. Der Motor M treibt das Ritzel 4 über ein Schneckenrad 6 an und bewegt die Zahnstange 5 in der x-Achsenrichtung, um die Lenkunterstützungskraft bereitzustellen.
  • 28 ist ein Steuerungs-Blockschaltbild, das die Steuereinheit 100 bei der elektrischen Servolenkungsvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Bei dieser sechsten Ausführungsform vergleicht der Motor-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt 120 ein momentanes Drehmoment Tm und das Soll-Unterstützungsmoment Ta des Motors M und ermittelt den Gegenlauf des Motors, wenn die Richtungen der Drehmomente entgegengesetzte Richtungen sind. Das Beurteilungsergebnis wird an den Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 ausgegeben. Die anderen Anordnungen sind identisch zu den Anordnungen der ersten Ausführungsform in 2.
  • Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Drehmoment-Erfassungsabschnitt TS ausgelegt, um ein momentanes Drehmoment des Motors M zu erfassen. Der Motor-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt 120 ist ausgelegt, um das momentane Drehmoment Tm und das Soll-Unterstützungsmoment Ta des Motors M zu vergleichen und den Gegenlauf-Zustand des Motors zu beurteilen, wenn die Richtungen der Drehmomente entgegengesetzte Richtungen sind. Demzufolge ist es möglich, die Einflüsse der Störung und der Phasenkompensation in Bezug auf die Beurteilung des Motor-Gegenlaufs durch die Verwendung des Lenkmoments Ts zu eliminieren und zudem eine adäquate Gegenlauf-Beurteilung auszuführen.
  • Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ist der Motor-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt 120 ausgelegt, um den Gegenlauf-Zustand des Motors M auf der Basis eines Lenkmoments zu beurteilen. Somit ist es möglich, den gleichen Effekt wie bei der zweiten Ausführungsform zu erreichen. Darüber hinaus ist es optional, die Gegenlauf-Beurteilung durch eine Verarbeitung des Lenkmoments Ts unter Verwendung eines Tiefpassfilters mit einer Zeitkonstante durchzuführen, die auf einem Drehmoment-Ansprechverhalten der gesamten Vorrichtung basiert.
  • Bei diesem Beispiel wird die Beurteilung des Gegenlaufs unter Verwendung des vom Drehmomentsensor TS erfassten Lenkmoments Ts ausgeführt, das für die elektrische Servolenkungsvorrichtung erforderlich ist. Demzufolge ist es möglich, die Beurteilung des Gegenlaufs durch das Mindestmaß an Anordnungen effektiv auszuführen.
  • Nachfolgend wird eine erste Variante gemäß der sechsten Ausführungsform veranschaulicht. 29 ist eine Ansicht eines Systemaufbaus bei der ersten Variante gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser ersten Variante der sechsten Ausführungsform ist ein Reibwiderstandselement 7 an der Lenkspindel 2 vorgesehen, um den Gegenlauf des Motors durch einen Reibwiderstand zu unterdrücken.
  • Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung ist der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt ein Reibwiderstandselement 7, das angeordnet ist, um eine Reibwiderstandskraft am Lenkmechanismus bereitzustellen. Selbst wenn die unbeabsichtigte Unterstützungskraft durch die Motorträgheit und die Steuerungs-Ansprechverzögerung erzeugt wird, wird das Drehmoment dementsprechend durch das Reibwiderstandselement 7 absorbiert. Es ist möglich, die unbeabsichtigte Übertragung der Unterstützungskraft zum Lenkrad SW unterdrücken, und das unnatürliche Gefühl des Fahrers zu reduzieren.
  • Beim System von 29 erfasst ein Motor-Drehzahlsensor 3 die Drehzahl Nm des Motors M und gibt sie zur Steuereinheit 100 aus. Ferner ist ein Lenkwinkelsensor 9 zur Erfassung eines Drehwinkels θ des Lenkrads SW und zur Ausgabe des Lenkwinkels θ an die Steuereinheit 100 vorgesehen.
  • Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beurteilt der Motor-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt 120 den Gegenlauf-Zustand des Motors M durch einen Vergleich des Lenkmoments und einer Lenkrichtung der gelenkten Räder 6a, 6b. Demzufolge ist es möglich, den Gegenlauf unter Berücksichtigung der Ansprechverzögerung des gesamten Mechanismus unter Verwendung einer Lenkwinkelbeschleunigung ω' zu beurteilen, die ein Differenzialwert der Lenkgeschwindigkeit ist. Falls der Drehmomentsensor TS einen Drehstab verwendet, ist es möglich, die Ansprechverzögerung dieses Drehstab-Drehmoments zu kompensieren.
  • Diese Anmeldung basiert auf einer früheren japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2007-292794 . Die gesamten Inhalte dieser japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2007-292794 , die am 12. November 2007 eingereicht wurde, werden hiermit durch Inbezugnahme miteinbezogen.
  • Obwohl die Erfindung zuvor mit Bezug auf bestimmte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Modifikationen und Variationen der oben beschriebenen Ausführungsformen werden dem Durchschnittsfachmann angesichts der obigen Lehre einleuchten. Der Umfang der Erfindung ist mit Bezug auf die nachfolgenden Ansprüche definiert.
  • Zusammenfassend ist festzustellen: eine Servolenkungsvorrichtung umfasst: einen Lenkmechanismus, der mit einem Lenkrad verbunden ist; einen Übertragungsmechanismus, der den Lenkmechanismus und gelenkte Räder verbindet; einen Motor, der angeordnet ist, um den Übertragungsmechanismus auf der Basis eines dem Lenkmechanismus zugeführten Drehmoments anzutreiben, um den gelenkten Rädern eine Lenkunterstützungskraft bereitzustellen; einen Motor-Steuerungsabschnitt, der ausgelegt ist, um ein Ansteuerungssignal gemäß der Lenkunterstützungskraft an den Motor auszugeben; einen Motor-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt, der ausgelegt ist, um einen Gegenlauf-Zustand des Motors zu beurteilen, wenn eine momentane Drehrichtung des Motors nicht mit einer Richtung übereinstimmt, in die sich der Motor durch das Ansteuerungssignal vom Motor-Steuerungsabschnitt dreht; und einen Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt, der ausgelegt ist, um ein im Motor erzeugtes Drehmoment zu dämpfen, wenn der Motor-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt den Gegenlauf-Zustand des Motors ermittelt.
  • Neben der schriftlichen Offenbarung der Erfindung wird hiermit explizit auf deren zeichnerische Darstellung in den 1 bis 29 verwiesen.
  • 2
    Spindel, Lenkmechanismus
    3
    Motor-Drehmomentsensor
    4
    Ritzel
    5
    Zahnstange, Übertragungsmechanismus
    6a, 6b
    gelenkte Räder
    7
    Reibwiderstandselement
    8a, 8b
    erster und zweiter Zylinder
    8c
    Kolben
    8
    Antriebszylinder
    9
    Vorratsbehälter
    21, 22
    erster, zweiter Hydraulikdurchgang
    21a, 21b
    erste, zweite Auslassöffnung
    23, 24
    dritter, vierter Hydraulikdurchgang
    30
    Schaltkreis
    31
    Strom-Erfassungsabschnitt
    61, 62
    Umschaltventil
    71, 72
    Harzleitungen
    100
    Steuereinheit
    110
    Soll-Unterstützungsmoment-Berechnungsabschnitt
    120
    Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt
    123a
    Richtungs-Beurteilungsabschnitt
    124
    Motordrehung-Richtungs-Beurteilungsabschnitt
    125
    Motor-Drehrichtung-Beurteilungsabschnitt
    126
    Unterstützungsrichtung-Beurteilungsabschnitt
    127
    Lenkrichtungs-Beurteilungsabschnitt
    130
    Dämpfungsdrehmoment-Berechnungsabschnitt
    140
    Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt
    150
    Additionsabschnitt
    160
    Integral-Steuerungsabschnitt
    170
    Ablaufsteuerungsabschnitt für die graduelle Reduzierung
    171
    Vorzeichen-Berechnungsabschnitt
    172
    Multiplikationsabschnitt
    200, 200'
    Umschaltventile
    Ac1, Ac2
    Druckspeicher
    B
    Energieversorgung
    C/V
    Einlass-Rückschlagventil
    M
    Motor
    P
    Pumpe
    SW
    Lenkrad
    Ta
    Unterstützungsmoment
    Td
    Dämpfungsdrehmoment
    Tm
    Motor-Drehmoment
    Tr
    Transistor
    Ts
    Lenkmoment
    TS
    Drehmomentsensor
    u, v, w
    Phasen
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2006-131074 [0002]
    • - JP 2007-292794 [0119, 0119]

Claims (24)

  1. Servolenkungsvorrichtung, die aufweist: einen Lenkmechanismus (2; 6), der mit einem Lenkrad (SW) verbunden ist; einen Übertragungsmechanismus (4, 5), der mit dem Lenkmechanismus und gelenkten Rädern (6a, 6b) verbunden ist; einen Motor (M), der angeordnet ist, um den Übertragungsmechanismus (4, 5) auf der Basis eines dem Lenkmechanismus zugeführten Drehmoments anzutreiben, um eine Lenkunterstützungskraft für die gelenkten Räder (6a, 6b) bereitzustellen; einen Motor-Steuerungsabschnitt (100), der ausgelegt ist, um ein Ansteuerungssignal für den Motor (M) gemäß der Lenkunterstützungskraft auszugeben; einen Motor-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt (120), der ausgelegt ist, um einen Gegenlauf-Zustand des Motors (M) zu beurteilen, wenn eine momentane Drehrichtung des Motors (M) einer Richtung nicht entspricht, in die sich der Motor (M) durch das Ansteuerungssignal vom Motor-Steuerungsabschnitt (100) dreht; und einen Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt (140; 7), der ausgelegt ist, um ein im Motor (M) erzeugtes Drehmoment zu dämpfen, wenn der Motor-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt (120) den Gegenlauf-Zustand des Motors (M) ermittelt.
  2. Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Servolenkungsvorrichtung ferner einen Drehmoment-Erfassungsabschnitt (TS) aufweist, der ausgelegt ist, um ein dem Lenkmechanismus zugeführtes Drehmoment zu erfassen; und der Motor-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt (120) den Gegenlauf-Zustand des Motors (M) ermittelt, wenn ein Vorzeichen des vom Drehmoment-Erfassungsabschnitt (TS) erfassten Drehmoments einem Vorzeichen der Änderung des vom Drehmoment-Erfassungsabschnitt (TS) erfassten Drehmoments nicht entspricht.
  3. Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Drehmoment-Erfassungsabschnitt ein Drehmomentsensor (TS) ist, der ausgelegt ist, um das im Lenkmechanismus erzeugte Drehmoment zu erfassen.
  4. Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Drehmoment-Erfassungsabschnitt (TS) ausgelegt ist, um ein momentanes Drehmoment des Motors (M) zu erfassen
  5. Servolenkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–4, wobei der Motor (M) durch einen Schaltkreis (30) gesteuert wird, der ausgelegt ist, um die Drehung des Motors (M) zu steuern; und der Motor-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt (120) ausgelegt ist, um die Drehrichtung des Motors (M) über eine Richtung eines Stroms zu beurteilen, der zwischen einer Energieversorgung (B) und dem Schaltkreis (30) fließt.
  6. Servolenkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–5, wobei der Motor-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt (120) ausgelegt ist, um den Gegenlauf-Zustand des Motors (M) auf der Basis eines Lenkmoments zu beurteilen.
  7. Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Motor-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt (120) ausgelegt ist, um den Gegenlauf-Zustand des Motors (M) durch einen Vergleich des Lenkmoments und einer Drehrichtung des Motors (M) zu beurteilen.
  8. Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Motor-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt (120) ausgelegt ist, um den Gegenlauf-Zustand des Motors (M) durch einen Vergleich des Lenkmoments und einer Lenkrichtung der gelenkten Räder (6a, 6b) zu beurteilen.
  9. Servolenkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6–8, wobei der Motor-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt (120) ausgelegt ist, um den Gegenlauf-Zustand des Motors (M) durch einen Vergleich des Lenkmoments und einer Lenkwinkelbeschleunigung zu beurteilen.
  10. Servolenkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–9, wobei der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt (140) ausgelegt ist, um ein Dämpfungssignal für den Motor bereitzustellen, um die Drehung des Motors (M) zu dämpfen.
  11. Servolenkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–10, wobei das Dämpfungssignal auf der Basis eines Werts eines Integrals einer Drehzahl des Motors (M) berechnet wird.
  12. Servolenkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–11, wobei der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt (140) ausgelegt ist, um das Dämpfungssignal graduell zu reduzieren, wenn der Gegenlauf-Zustand des Motors (M) beendet ist.
  13. Servolenkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–11, wobei der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt (140) ausgelegt ist, um eine Zeitkonstante für das Integral einer Drehzahl des Motors auf der Basis einer Übertragungs-Ansprechverzögerung des Lenkmechanismus festzulegen.
  14. Servolenkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–10, wobei der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt (140) ausgelegt ist, um das Dämpfungssignal unter Verwendung einer Umkehrung eines Vorzeichens der Drehzahl des Motors (M) zu berechnen.
  15. Servolenkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–14, wobei der Motor (M) durch einen Schaltkreis (30) gesteuert wird, der ausgelegt ist, um die Drehung des Motors (M) zu steuern; und der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt (140) ausgelegt ist, um die Drehung des Motors (M) zu dämpfen, indem Phasen des Schaltkreises (30) kurzgeschlossen werden.
  16. Servolenkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–15, wobei der Drehmomentadditions-Dämpfungsabschnitt ein Reibwiderstandselement (7) ist, das angeordnet ist, um dem Lenkmechanismus eine Reibwiderstandskraft bereitzustellen.
  17. Servolenkungsvorrichtung, die aufweist: einen Antriebszylinder (8) mit ersten und zweiten Druckkammern (8a, 8b), wobei der Antriebszylinder (8) angeordnet ist, um eine Lenkkraft eines Lenkmechanismus zu unterstützen, der mit gelenkten Rädern (6a, 6b) verbunden ist; eine reversible Pumpe (P) mit einer ersten Auslassöffnung (21a) und einer zweiten Auslassöffnung (21b), wobei die reversible Pumpe (P) angeordnet ist, um der ersten Druckkammer (8a) und der zweiten Druckkammer (8b) selektiv einen Hydraulikdruck zuzuführen; einen ersten Hydraulikdurchgang (21), der die erste Druckkammer (8a) des Antriebszylinders (8) und die erste Auslassöffnung (21a) der reversiblen Pumpe (P) verbindet; einen zweiten Hydraulikdurchgang (22), der die zweite Druckkammer (8b) des Antriebszylinders (8) und die zweite Auslassöffnung (22a) der reversiblen Pumpe (P) verbindet; einen Motor (M), der angeordnet ist, um die reversible Pumpe (3) anzutreiben; einen Motor-Steuerungsabschnitt (100), der ausgelegt ist, um ein Ansteuerungssignal an den Motor (M) gemäß einer an den gelenkten Rädern (6a, 6b) anliegenden Lenkunterstützungskraft auszugeben; einen Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt (120), der ausgelegt ist um einen Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe (P) zu beurteilen, wenn eine momentane Drehrichtung der reversiblen Pumpe (P) einer Richtung nicht entspricht, in die sich der Motor (M) durch das Ansteuerungssignal vom Motor-Steuerungsabschnitt (100) dreht; und einen Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt (140), der ausgelegt ist, um ein in der reversiblen Pumpe (P) erzeugtes Drehmoment zu dämpfen, wenn der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt (120) den Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe (P) ermittelt.
  18. Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 17, wobei der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt (120) ausgelegt ist, um den Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe (P) durch einen Vergleich des im Antriebszylinder (8) erzeugten Hydraulikdrucks und der Drehrichtung des Motors (M) zu beurteilen.
  19. Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, wobei der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt (120) ausgelegt ist, um den Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe (P) durch einen Vergleich einer Lenkrichtung der gelenkten Räder (6a, 6b) und dem im Antriebszylinder (8) erzeugten Hydraulikdruck zu beurteilen.
  20. Servolenkungsvorrichtung, die aufweist: einen Antriebszylinder (8) mit ersten und zweiten Druckkammern (8a, 8b), wobei der Antriebszylinder (8) eine Lenkkraft eines Lenkmechanismus unterstützt, der mit dem gelenkten Rädern (6a, 6b) verbunden ist; eine reversible Pumpe (P) mit einer ersten Auslassöffnung (21a) und einer zweiten Auslassöffnung (21b), wobei die reversible Pumpe (3) angeordnet ist, um der ersten Druckkammer (8a) und der zweiten Druckkammer (8b) selektiv einen Hydraulikdruck zuzuführen; einen ersten Hydraulikdurchgang (21), der die erste Druckkammer (8a) des Antriebszylinders (8) und die erste Auslassöffnung (21a) der reversiblen Pumpe (3) verbindet; einen zweiten Hydraulikdurchgang (22), der die zweite Druckkammer (8b) des Antriebszylinders (8) und die zweite Auslassöffnung (22a) der reversiblen Pumpe (3) verbindet; einen Motor (M), der angeordnet ist, um die reversible Pumpe (3) anzutreiben; einen Motor-Steuerungsabschnitt (100), der ausgelegt ist, um ein Ansteuerungssignal an den Motor (M) gemäß einer an den gelenkten Rädern (6a, 6b) anliegenden Lenkunterstützungskraft auszugeben; einen dritten Hydraulikdurchgang (23), der die ersten und zweiten Hydraulikdurchgänge (21, 22) verbindet; und einen Druck-Entlastungsabschnitt (200), der im dritten Hydraulikdurchgang (23) vorgesehen und angeordnet ist, um einen der ersten und zweiten Hydraulikdurchgänge (21, 22), der einen höheren Druck als der andere der ersten und zweiten Hydraulikdurchgänge (21, 22) aufweist, zu einen Niederdruckbereich zu entlasten.
  21. Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 20, wobei der Druck-Entlastungsabschnitt ein Umschaltventil (200) ist, das angeordnet ist, um eine Verbindung zwischen den ersten und zweiten Hydraulikdurchgängen (21, 22) herzustellen oder zu trennen; und der Niederdruckbereich der andere der ersten und zweiten Hydraulikdurchgänge (21, 22) ist.
  22. Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, wobei die Servolenkungsvorrichtung ferner einen Vorratsbehälter (9) aufweist, der die Hydraulikflüssigkeit speichert, der Druck-Entlastungsabschnitt ein Umschaltventil (200) ist, das angeordnet ist, um den Vorratsbehälter (9) und einen der ersten und zweiten Hydraulikdurchgänge (21, 22) zu verbinden, der den höheren Druck aufweist; und der Niederdruckbereich der Vorratsbehälter (9) ist.
  23. Servolenkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 20–22, wobei der erste Hydraulikdurchgang (21) einen Bereich umfasst, der aus einem Elastomer hergestellt ist; und der zweite Hydraulikdurchgang (22) einen Bereich umfasst der aus einem Elastomer hergestellt ist.
  24. Servolenkungsvorrichtung, die aufweist: einen Antriebszylinder (8) mit ersten und zweiten Druckkammern (8a, 8b), wobei der Antriebszylinder (8) angeordnet ist, um eine Lenkkraft eines Lenkmechanismus zu unterstützen, der mit gelenkten Rädern (6a, 6b) verbunden ist; eine reversible Pumpe (P) mit einer ersten Auslassöffnung (21a) und einer zweiten Auslassöffnung (21b), wobei die reversible Pumpe (P) angeordnet ist, um der ersten Druckkammer (8a) und der zweiten Druckkammer (8b) selektiv einen Hydraulikdruck zuzuführen; einen ersten Hydraulikdurchgang (21), der die erste Druckkammer (8a) des Antriebszylinders (8) und die erste Auslassöffnung (21a) der reversiblen Pumpe (3) verbindet; einen zweiten Hydraulikdurchgang (22), der die zweite Druckkammer (8b) des Antriebszylinders (8) und die zweite Auslassöffnung (22a) der reversiblen Pumpe (3) verbindet; einen Motor (M), der angeordnet ist, um die reversible Pumpe (3) anzutreiben; einen Motor-Steuerungsabschnitt (100) der ausgelegt ist, um ein Ansteuerungssignal an den Motor (M) gemäß einer an den gelenkten Rädern (6a, 6b) anliegenden Lenkunterstützungskraft auszugeben; einen ersten Volumen-Absorptionsabschnitt (Ac1), der im ersten Hydraulikdurchgang (21) vorgesehen ist; einen zweiten Volumen-Absorptionsabschnitt (Ac2), der im zweiten Hydraulikdurchgang (22) vorgesehen ist; ein erstes Umschaltventil (61), das zwischen dem ersten Volumen-Absorptionsabschnitt (Ad) und dem ersten Hydraulikdurchgang (21) vorgesehen ist; und ein zweites Umschaltventil (62), das zwischen dem zweiten Volumen-Absorptionsabschnitt (Ac2) und dem zweiten Hydraulikdurchgang (22) vorgesehen ist.
DE102008056631A 2007-11-12 2008-11-10 Servolenkungsvorrichtung Withdrawn DE102008056631A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007-292794 2007-11-12
JP2007292794A JP2009119899A (ja) 2007-11-12 2007-11-12 パワーステアリング装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008056631A1 true DE102008056631A1 (de) 2009-06-04

Family

ID=40586069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008056631A Withdrawn DE102008056631A1 (de) 2007-11-12 2008-11-10 Servolenkungsvorrichtung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20090125189A1 (de)
JP (1) JP2009119899A (de)
DE (1) DE102008056631A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5471840B2 (ja) * 2009-06-25 2014-04-16 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
JP6319621B2 (ja) * 2014-02-10 2018-05-09 株式会社ジェイテクト 油圧式パワーステアリング装置
JP6319620B2 (ja) * 2014-02-10 2018-05-09 株式会社ジェイテクト 油圧式パワーステアリング装置
JP6327198B2 (ja) * 2015-04-30 2018-05-23 株式会社デンソー 電動パワーステアリング制御装置
KR102354756B1 (ko) * 2018-02-27 2022-01-25 현대모비스 주식회사 전동식 동력 조향장치의 조향감 제어 장치 및 방법
JPWO2020032260A1 (ja) * 2018-08-09 2021-08-10 日本電産エレシス株式会社 モータ制御装置
KR20200051385A (ko) * 2018-11-05 2020-05-13 현대자동차주식회사 차량용 조향시스템의 댐핑 제어방법 및 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006131074A (ja) 2004-11-05 2006-05-25 Honda Motor Co Ltd 電動ステアリング装置
JP2007292794A (ja) 2006-04-20 2007-11-08 Kyocera Mita Corp 帯電装置、及びクリーニング装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4128719B2 (ja) * 2000-02-25 2008-07-30 三菱電機株式会社 電動式パワーステアリング制御装置及びその制御方法
JP2004306721A (ja) * 2003-04-04 2004-11-04 Hitachi Unisia Automotive Ltd パワーステアリング装置
JP4188770B2 (ja) * 2003-07-29 2008-11-26 株式会社日立製作所 パワーステアリング装置
JP4373238B2 (ja) * 2003-08-19 2009-11-25 株式会社日立製作所 パワーステアリング装置
JP4347267B2 (ja) * 2005-06-06 2009-10-21 株式会社日立製作所 パワーステアリング装置
JP4932558B2 (ja) * 2007-03-26 2012-05-16 株式会社ショーワ 電動パワーステアリング装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006131074A (ja) 2004-11-05 2006-05-25 Honda Motor Co Ltd 電動ステアリング装置
JP2007292794A (ja) 2006-04-20 2007-11-08 Kyocera Mita Corp 帯電装置、及びクリーニング装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20090125189A1 (en) 2009-05-14
JP2009119899A (ja) 2009-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0983926B1 (de) Lenksystem für nicht spurgebundene Kraftfahrzeuge
DE102013001968B4 (de) Hybrides Servolenkungssystem
DE102006039281B4 (de) Servolenkungsvorrichtung
DE102008056631A1 (de) Servolenkungsvorrichtung
DE102012111857B4 (de) Ein von Hybrid-Motor angetriebenes Lenkhilfesystem für ein Nutzfahrzeug und Verfahren zum Verbessern von Leistungsfähigkeit und Kraftstoffeffizienz mittels Steuerung desselben
EP1765655B1 (de) Hydraulische servolenkung und verfahren zur bestimmung eines lenkmoments
DE60307161T2 (de) Aktives Vorderrad-Lenkungs-Stellglied und Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs
DE102012112767A1 (de) Hybrides Lenksystem und Verfahren zum Steuern desselben
DE102012213444A1 (de) Elektrisch unterstütztes Lenkstock-Servolenksystem
DE10101827A1 (de) Lenkanordnung für Kraftfahrzeuge
DE102007002972A1 (de) Servolenkungssystem
DE3738650C2 (de)
DE112017001413T5 (de) Servolenkungsvorrichtung
DE112018007700T5 (de) Lenkeinrichtung
DE102005008526A1 (de) Motorbetriebenes Servolenkungssystem
EP3765348A1 (de) Elektromechanische kraftfahrzeuglenkung mit einem redundant ausgelegten steuergerät
DE102018103082A1 (de) Verfahren zur Bereitstellung einer Lenkkraftunterstützung für ein elektromechanisches Lenksystem eines Kraftfahrzeuges mit einem redundant ausgelegten Steuergerät
DE102005042771B4 (de) Hilfskraftlenkungssystem
EP1480864A1 (de) Hydraulische servolenkung
DE69812303T3 (de) Hydraulische Lenkeinrichtung für Gabelhubwagen
EP2089265B1 (de) Betriebsverfahren für ein lenksystem eines zweispurigen kraftfahrzeugs
DE102015212173A1 (de) Lenksystem für ein automatisch fahrendes Fahrzeug
DE102008056630B4 (de) Servolenkungsvorrichtung und dazugehöriges Steuerungsverfahren
DE3405871C2 (de)
WO2014029555A1 (de) Lenksystem für eine nachlaufachse eines fahrzeugs

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8125 Change of the main classification

Ipc: B62D 5/00 AFI20081110BHDE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20130601