DE102012111857B4 - Ein von Hybrid-Motor angetriebenes Lenkhilfesystem für ein Nutzfahrzeug und Verfahren zum Verbessern von Leistungsfähigkeit und Kraftstoffeffizienz mittels Steuerung desselben - Google Patents

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Abstract

Ein von Hybrid-Motor angetriebenes Lenkhilfesystem für ein Nutzfahrzeug, aufweisend:
eine von Motor angetriebene Lenkhilfe(MDPS)-Einheit (10), welche konfiguriert ist, um ein Motorausgangsdrehmoment (Tm) korrespondierend zu einem Teil von detektiertem Fahrerdrehmoment (Td) zu generieren, wobei die MDPS-Einheit (10) an einer Lenksäule (2), welche mit einem Lenkrad (1) verbunden ist, montiert ist;
eine elektro-hydraulische Lenkhilfe(EHPS)-Einheit (20), welche konfiguriert ist, um ein Hydraulikausgangsdrehmoment zu generieren, um zusammen mit dem Motorausgangsdrehmoment (Tm) der MDPS-Einheit (10) einen Ausgangswert, welcher zum Lenken des Nutzfahrzeugs erforderlich ist, zu erzeugen;
ein Kugelmuttertyp-Getriebe (4), welches konfiguriert ist, um einen Hydraulikzylinder (5) mit einer großen Hydraulikfläche und eine Kugelmutter (6) aufzuweisen, um ein tatsächliches Ausgangsdrehmoment eines Kolbens mittels eines Hydraulikdrucks, welcher von der EHPS-Einheit (20) zugeführt wird, zu generieren, wobei die EHPS-Einheit (20) mit einer Hydraulikleitung verbunden ist, um den Hydraulikdruck dem Hydraulikzylinder (5) zuzuführen;
eine Koppelung (7), welche konfiguriert ist, um mittels des Ausgangsdrehmoments (Tp), welches an dem Kugelmuttertyp-Getriebe (4) generiert wird, betrieben zu werden, um eine Spurstange (8), welche mit einem linken und einem rechten Rad (9a, 9b) verbunden ist, zu betreiben;
einen EHPS-Torsionsstab (31), der an einem Abschnitt der Lenksäule (2), an welchem die EHPS-Einheit (20) montiert ist, installiert ist, um eine Straßenbelagreaktionskraft (F), welche in das Kugelmuttertyp-Getriebe (4) eingeleitet wird und auf das Lenkrad (1) übertragen wird, zu detektieren; und
einen MDPS-Torsionsstab (32), welcher an einem Abschnitt der Lenksäule (2), an welchem die MDPS-Einheit (10) montiert ist, installiert ist, um die Straßenbelagreaktionskraft (F), welche in das Kugelmuttertyp-Getriebe (4) eingeleitet wird und auf das Lenkrad (1) übertragen wird, zu detektieren, dadurch gekennzeichnet, dass
der Abschnitt die Lenksäule (2), an welcher die MDPS-Einheit (10) montiert ist, mit dem Abschnitt der Lenksäule (2), an welcher die EHPS-Einheit (20) montiert ist, über ein Gelenk (3) verbunden ist,
das Lenkhilfesystem ferner eine Steuervorrichtung (11) aufweist, die eingerichtet ist, die MDPS-Einheit (10) und die EHPS-Einheit (20) so anzusteuern, dass Drehmomentfluktuationsraten infolge von Steifigkeitsunterschied zwischen dem Abschnitt der Lenksäule (2), an welcher die MDPS-Einheit (10) montiert ist, und dem Abschnitt der Lenksäule (2), an welcher die EHPS-Einheit (20) montiert ist, verhindert werden in den betreffenden Regionen der Lenksäule, um eine Lenksteuerungsfähigkeit zu verbessern, das Lenkhilfesystem ferner aufweist:
eine Hilfs-EHPS-Einheit (100), welche an einer abgezweigten Hydraulikleitung installiert ist, wobei: die abgezweigte Hydraulikleitung von der Hydraulikleitung an einer Position vor dem Hydraulikzylinder (5) abzweigt; ein Umstellventil (200) zwischen der Hydraulikleitung und der abgezweigten Hydraulikleitung installiert ist; und die Hilfs-EHPS-Einheit (100) dem Hydraulikzylinder (5) über die abgezweigte Hydraulikleitung einen anderen Hydraulikdruck zuführt, wenn das Umstellventil (200) offen ist, und
das Kugelmuttertyp-Getriebe (4) ferner konfiguriert ist, um das tatsächliches Ausgangsdrehmoment des Kolbens mittels der Hydraulikdrücke, welche von der EHPS-Einheit (20) und der Hilfs-EHPS-Einheit (100) zugeführt werden, zu generieren,
wobei die Hilfs-EHPS-Einheit (100) betrieben ist, wenn das Hydraulikausgangsdrehmoment, welches von der EHPS-Einheit (20) bereitgestellt ist, unzureichend ist,
wobei die Hilfs-EHPS-Einheit (100) betrieben ist, wenn das von Hybrid-Motor angetriebene Lenkhilfesystem einer Beziehung
„maximale Durchflussrate von Pumpe der EHPS-Einheit × 0,9 < Durchflussrate, welche in Pumpe der EHPS-Einheit erforderlich ist“ und einer Beziehung
„Lenkwinkelgeschwindigkeit-Zielwert < Lenkwinkelgeschwindigkeitsabsolutwert“ genügt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Lenksystem eines Nutzfahrzeugs (z. B. eines Lastkraftwagens); und insbesondere auf ein von einem Hybrid-Motor angetriebenes Lenkhilfesystem (bzw. Lenkunterstützungssystem bzw. Servolenksystem) für ein Nutzfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Verbessern von Leistungsfähigkeit und Kraftstoffeffizienz mittels einer Steuerung (bzw. Regelung) desselben gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7. Das Lenksystem ist in der Lage, in großem Maße die Kraftstoffeffizienz zu verbessern und auch einer Lenkkapazität (bzw. Lenkkraft) von ungefähr 50 kN bis 190 kN zu genügen, welches für kleine, mittelgroße und große Nutzfahrzeuge erforderlich ist, indem ein Kugelmuttertyp-Getriebe (bzw. ein Getriebe mit Kugelgewindetrieb bzw. ein Kugelumlauf-Lenkgetriebe) konstruiert wird zusammen mit einer von einem Motor (z. B. Elektromotor) angetriebenen Lenkhilfe(MDPS)-Einheit und einer elektro-hydraulischen Lenkhilfe(EHPS)-Einheit, welche mittels einer Hauptlenksteuervorrichtung gesteuert werden, und in der Lage, die Lenkbedienbarkeit für den Fahrer signifikant zu verbessern, indem zwei Torsionsstäbe (bzw. Drehstabfeder) für die MDPS-Einheit und die EHPS-Einheit konstruiert werden.
  • Eine Lenkvorrichtung benötigt im Allgemeinen eine Hydraulikpumpe, da Hydraulikdruck als eine Lenkhilfekraft verwendet wird. Die Hydraulikpumpe wird von einem Verbrennungsmotor angetrieben, wodurch ein Verlust von Verbrennungsmotorantriebskraft verursacht wird. Dieser Verlust der Verbrennungsmotorantriebskraft resultiert in einer Verschlechterung von Kraftstoffeffizienz. Dementsprechend, wenn der Verlust der Verbrennungsmotorantriebskraft mittels der Lenkvorrichtung reduziert wird, kann die Kraftstoffeffizienz korrespondierend zum reduzierten Verlust verbessert werden.
  • Als ein Beispiel zur Verbesserung von Kraftstoffeffizienz gibt es eine hydraulische Lenkvorrichtung, welche, obwohl diese die von dem Verbrennungsmotor angetriebene Hydraulikpumpe aufweist, in der Lage ist, den Verlust der Verbrennungsmotorantriebskraft zu reduzieren, indem ein Widerstand in einem Schlauch oder eine Durchflussrate (bzw. - menge bzw. Volumenstrom) während eines Leerlaufs des Verbrennungsmotors reduziert wird. Die Verbesserung bei der Kraftstoffeffizienz mittels der hydraulischen Lenkvorrichtung ist allerdings nicht effektiv aufgrund der Hydraulikpumpe, welche mittels des Verbrennungsmotors angetrieben wird. Um dieses Problem zu überwinden, sollte die Hydraulikpumpe nicht mittels des Verbrennungsmotors angetrieben werden.
  • Als eine Lenkvorrichtung, deren Hydraulikpumpe nicht mittels des Verbrennungsmotors angetrieben wird, kann eine von einem Motor angetriebene Lenkhilfevorrichtung (MDPS-Vorrichtung), welche einen Elektromotor verwendet, oder eine elektrisch-hydraulische Lenkhilfevorrichtung (EHPS-Vorrichtung) genannt werden, welche eine von einem Motor angetriebene, elektrische Pumpe anstelle von einer Verbrennungsmotorantriebskraft nutzt. Daher wird die MDPS- oder die EHPS-Vorrichtung als eine Lenkvorrichtung eines Hybrid-Personenkraftwagens, welches absolut eine Verbesserung bei der Kraftstoffeffizienz benötigt, verwendet.
  • Zusätzlich zu den Personenkraftwagen sollte auch bei einem Nutzfahrzeug die Verbesserung der Kraftstoffeffizienz erzielt werden. Wenn die MDPS- oder die EHPS-Vorrichtung verwendet wird als die Lenkvorrichtung für das Nutzfahrzeug ohne die Hydraulikpumpe, welche die Verbrennungsmotorantriebskraft nutzt, kann daher die Kraftstoffeffizienz des Nutzfahrzeugs signifikant verbessert werden.
  • Die MDPS- oder die EHPS-Vorrichtung hat eine Beschränkung in Lenkkapazität (bzw. Lenkvermögen, z. B. Lenkkraft bzw. Lenkdrehmoment). Das heißt: die MDPS- oder die EHPS-Vorrichtung kann für das Personenkraftfahrzeug, welches eine Lenkkapazität (bzw. -kraft) von circa 13 kN benötigt, geeignet sein, allerdings können diese nicht geeignet sein für mittelgroße oder große Nutzfahrzeuge, welche die Lenkkapazität von circa 50 kN bis 190 kN benötigen. Aus diesem Grund muss für den Fall der alleinigen Anwendung der MDPS- oder der EHPS-Vorrichtung auf das Nutzfahrzeug, um die Kraftstoffeffizienz zu erhöhen, zunächst das Problem der Knappheit der Lenkkapazität gelöst werden.
  • Die MDPS- und die EHPS-Vorrichtung zusammen mit einem Zahnstangengetriebe können als die Lenkvorrichtung, welche zum Erhöhen der Lenkkapazität des Nutzfahrzeugs angepasst ist, verwendet werden. Aber eine Schwierigkeit verbleibt bei der Verwendung der Vorrichtungen für das mittelgroße oder große Nutzfahrzeug, welches die Lenkkapazität von circa 50 kN bis 190 kN benötigt. Wenn die MDPS- und die EHPS-Vorrichtung verwendet werden als Lenkvorrichtungen, kann ein Phänomen auftreten, dass das von einem Fahrer gefühlte Verdrehen (bzw. Lenkgefühl) sich von einer realen Verdrehung einer Lenksäule unterscheidet. Dementsprechend muss dieses Phänomen gelöst werden.
  • Dazu wird ein Torsionsstab auf die Lenkvorrichtungen angewandt und an einem Bereich des Getriebes installiert, um eine Straßenbelagreaktionskraft (bzw. -auflagerkraft), welche auf das Getriebe übertragen wird, wiederzugeben, allerdings kann die Wiedergabe nicht effektiv sein. Der Hauptgrund liegt in dem Layout der MDPS- und der EHPS-Vorrichtung. Zum Beispiel ist beim Layout der Lenkvorrichtung jeder von dem Bereich der Lenksäule, an welchem die MDPS-Einheit montiert wird, dem Bereich der Lenksäule, an welchem die EHPS-Einheit montiert wird, und dem Bereich des Gelenks (Universalgelenks) zum Verbinden der Lenksäule, mit einer unterschiedlichen Steifigkeit versehen, und der Unterschied in der Steifigkeit zwischen den Bereichen erzeugt eine Drehmomentfluktuationsrate (bzw. Drehmomentschwankung) im Bereich des Gelenks (Universalgelenks). Daher kann sich das vom Fahrer gefühlte Verdrehen (bzw. Lenkeinschlag) von dem realen Verdrehen der Lenksäule unterscheiden.
  • Die MDPS- und die EHPS-Vorrichtung können gesteuert werden in einem Zustand, wobei die Straßenbelagreaktionskraft infolge des oben beschriebenen Unterschieds beim Verdrehen exakt wiedergegeben wird, wodurch die Leistungsfähigkeit der Lenkvorrichtung verschlechtert wird. Um die MDPS- und die EHPS-Vorrichtung, welche bei der Verbesserung der Kraftstoffeffizienz helfen können, auf das Nutzfahrzeug, welches eine hohe Lenkkapazität von circa 50 kN bis 190 kN benötigt, anzuwenden, ist es daher erforderlich, das Phänomen zu beheben, bei welchem das vom Fahrer gefühlte Verdrehen sich von dem realen Verdrehen der Lenksäule unterscheidet.
  • Aus der DE 10 2006 051 990 A1 ist ein von Hybrid-Motor angetriebenes Lenkhilfesystem für ein Nutzfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Verbessern von Leistungsfähigkeit und Kraftstoffeffizienz mittels Steuerung eines von Hybrid-Motor angetriebenen Lenkhilfesystems für ein Nutzfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7 bekannt. Aus der JP 2008 - 114 726 A ist ein Lenkhilfesystem mit einer Untersetzungsvorrichtung bekannt. Aus der JP 2005 - 306 317 A ist eine Kopplung einer Lenkung an linke und rechte Räder bekannt, die einen Lenkstockhebel, eine Lenkzwischenstange und einen Lenkhebel umfasst. Aus der US 2004 / 0 188 169 A1 ist ein Lenkhilfesystem bekannt, welches eine MDPS-Einheit, eine EHPS-Einheit und eine Hilfs-EHPS-Einheit umfasst. Aus der DE 10 2006 035 422 A1 ist ein Lenkhilfesystem für ein Nutzfahrzeug, bei dem ein Gelenk an einer Lenksäule zwischen einer Servolenkvorrichtung und einer Drehwinkelvaribilitätsvorrichtung angeordnet ist, wobei eine Steuervorrichtung vorgesehen ist, die ein Lenkmomentfluktuationsverringerndes Lenkunterstützungsmoment für ein Steuern der Servolenkungsvorrichtung aufweist.
  • Aus der DE 10 2007 061 205 A1 ist ein Verfahren zum Verbessern von Leistungsfähigkeit und Kraftstoffeffizienz mittels Steuerung eines von Hybrid-Motor angetriebenen Lenkhilfesystems für ein Nutzfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11 bekannt. Aus der DE 10 2011 121 827 A1 , der DE 603 08 075 T2 und der DE 602 01 846 T2 sind Verfahren zum Steuern von Lenkhilfesystemen bekannt, die in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsvariablen entweder eine oder mehrere EHPS-Einheiten oder eine oder mehrere MDPS-Einheiten ansteuern.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein von Hybrid-Motor angetriebenes Lenkhilfesystem (bzw. ein hybrides Lenkhilfesystem) für ein Nutzfahrzeug und ein Verfahren zum Verbessern von Leistungsfähigkeit und Kraftstoffeffizienz mittels Steuerung davon bereitzustellen, welche in der Lage sind, eine hohe Lenkkapazität von 50 kN bis 190 kN bereitzustellen, welche für kleine, mittelgroße und große Nutzfahrzeuge erforderlich ist, indem ein Kugelmuttertyp-Getriebe zusammen mit einer von Motor angetriebenen Lenkhilfe(MDPS)-Einheit und einer elektro-hydraulischen Lenkhilfe(EHPS)-Einheit, welche von einer Hauptlenkungssteuervorrichtung gesteuert werden, konstruiert wird, wodurch eine große Steigerung von Leistungsfähigkeit und Kraftstoffeffizienz ermöglicht wird.
  • Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein von Hybrid-Motor angetriebenes Lenkhilfesystem für ein Nutzfahrzeug und ein Verfahren zum Verbessern von Leistungsfähigkeit und Kraftstoffeffizienz mittels Steuerung davon bereitzustellen, welche in der Lage sind, einen ersten Torsionsstab an einem Getriebe zu installieren, zu welchem eine EHPS-Einheit nahe ist, und einen zweiten Torsionsstab an einer Lenksäule zu installieren, an welcher die MDPS-Einheit montiert ist, wodurch die Erzeugung von einer Drehmomentfluktuationsrate in einem Gelenkbereich (Universalgelenk) der Lenksäule, welcher zum Verbinden von MDPS-Montageabschnitts mit dem EHPS-Montageabschnitt, welche unterschiedliche Steifigkeiten aufweisen, dient, mittels geeigneter Steuerung verhindert wird und ferner die Leistungsfähigkeit des Lenksystems mittels Lenksteuerung gesteigert wird, bei welcher eine Straßenbelagreaktionskraft exakt wiedergegeben wird.
  • Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein von Hybrid-Motor angetriebenes Lenkhilfesystem für ein Nutzfahrzeug und ein Verfahren zum Verbessern von Leistungsfähigkeit und Kraftstoffeffizienz mittels Steuerung davon bereitzustellen, welche in der Lage sind, auch auf die Anforderung eines insbesondere großen Nutzfahrzeugs einzugehen, indem eine MDPS-Einheit und eine EHPS-Einheit konstruiert werden, welche als ein Hauptlenksteuersystem verwendet werden sollen, und eine Aufholleistungsfähigkeit (bzw. Kompensationsfähigkeit) verwirklicht wird mittels einer Hilfs-EHPS-Einheit, welche zusätzlich und separat von der Konstruktion montiert wird.
  • Diese Aufgaben werden gelöst durch ein von Hybrid-Motor angetriebenes Lenkhilfesystem für ein Nutzfahrzeug gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren zum Verbessern von Leistungsfähigkeit und Kraftstoffeffizienz mittels Steuerung eines von Hybrid-Motor angetriebenen Lenkhilfesystems für ein Nutzfahrzeug gemäß Anspruch 7. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Die vorliegende Erfindung stellt ein von Hybrid-Motor angetriebenes Lenkhilfesystem für ein Nutzfahrzeug bereit, welches aufweist: eine MDPS-Einheit, welche konfiguriert ist, um ein Motorausgangsdrehmoment (bzw. ein motorisch erzeugtes und ausgegebenes Drehmoment) korrespondierend zu einem Teil (bzw. Menge) von detektiertem Fahrerdrehmoment zu generieren, wobei die MDPS-Einheit an einer Lenksäule, welche ein Lenkrad verbindet, montiert ist; eine EHPS-Einheit, welche konfiguriert ist, um ein Hydraulikausgangsdrehmoment (bzw. ein hydraulisch erzeugtes und ausgegebenes Drehmoment bzw. Kraft) zu generieren, um zusammen mit dem Motorausgangsdrehmoment der MDPS-Einheit einen Ausgangswert (bzw. Ausgangsdrehmoment), welcher zum Lenken des Nutzfahrzeugs erforderlich ist, zu erzeugen; ein Kugelmuttertyp-Getriebe (bzw. ein Getriebe mit Kugelgewindetrieb bzw. ein Kugelumlauf-Lenkgetriebe), welches konfiguriert ist, um einen Hydraulikzylinder mit einer großen Hydraulikfläche und eine Kugelmutter (bzw. Kugelgewindetriebmutter) aufzuweisen, um ein tatsächliches Ausgangsdrehmoment eines Kolbens mittels eines Hydraulikdrucks, welcher von der EHPS-Einheit zugeführt wird, zu generieren; eine Koppelung (bzw. Lenkgestänge), welche konfiguriert ist, um mittels des Ausgangsdrehmoments, welches an dem Kugelmuttertyp-Getriebe generiert wird, betrieben zu werden, um eine Spurstange, welche mit einem linken und einem rechten Rad verbunden ist, zu betreiben; und zwei Torsionsstäbe (bzw. Drehstabfedern), welche konfiguriert sind, um an zumindest zwei unterschiedlichen Positionen der Lenksäule installiert zu sein, um eine Straßenbelagreaktionskraft, welche in das Kugelmuttertyp-Getriebe eingeleitet wird und auf das Lenkrad übertragen wird, zu detektieren.
  • Die MDPS-Einheit kann aufweisen: einen Motor, welcher von einer Steuervorrichtung gesteuert wird, um das Motorausgangsdrehmoment zu generieren; eine Untersetzungsvorrichtung, welche eine Rotationskraft (bzw. Drehzahl) des Motors reduziert und ein Drehmoment des Motors erhöht; und einen Drehmomentsensor, welcher eine Lenkwinkelinformation des Lenkrades mittels des Fahrerdrehmoments detektiert und die detektierte Lenkwinkelinformation an die Steuervorrichtung übermittelt.
  • Die EHPS-Einheit kann aufweisen: eine Pumpe, welche mittels einer Steuervorrichtung gesteuert wird, um das Hydraulikausgangsdrehmoment zu generieren; und ein Ölreservoir (bzw. Ölbehälter), welches Öl speichert, um einen Hydraulikdruck bereitzustellen, welcher von der Pumpe zum Hydraulikzylinder geschickt wird.
  • Die Koppelung kann aufweisen: einen Lenkstockhebel (bzw. Pitmanlenker), welcher mit der Kugelmutter des Kugelmuttertyp-Getriebes verbunden ist und eine Drehung der Kugelmutter in eine Winkelbewegung konvertiert; eine Lenkzwischenstange (bzw. Lenkstange), welche mit dem Lenkstockhebel verbunden ist und gezogen oder gedrückt wird; und einen Lenkhebel (bzw. Radlenkhebel bzw. Umlenkhebel) zum Übertragen einer Bewegung der Lenkzwischenstange auf eines des linken und des rechten Rades.
  • Einer der beiden Torsionsstäbe wird verwendet als ein EHPS-Torsionsstab, welcher an einem Abschnitt der Lenksäule, an welchem die EHPS-Einheit montiert ist, installiert ist, wobei der andere Torsionsstab als ein MDPS-Torsionsstab verwendet wird, welcher an dem anderen Abschnitt der Lenksäule, an welchem die MDPS-Einheit montiert ist, installiert ist.
  • Die MDPS-Einheit und die EHPS-Einheit können insgesamt eine Lenkkapazität (bzw. Lenkkraft) von 50 kN bis 100 kN aufweisen und können angepasst sein für kleine und mittelgroße Nutzfahrzeuge.
  • Das Lenkhilfesystem weist ferner auf eine Hilfs-EHPS-Einheit, welche an einer abgezweigten Hydraulikleitung installiert ist, wobei: die abgezweigte Hydraulikleitung von der Hydraulikleitung an einer Position vor dem Hydraulikzylinder abzweigt, ein Umstellventil zwischen der Hydraulikleitung und der abgezweigten Hydraulikleitung installiert ist, und die Hilfs-EHPS-Einheit dem Hydraulikzylinder über die abgezweigte Hydraulikleitung einen anderen Hydraulikdruck zuführt, wenn das Umstellventil offen ist.
  • Die Hilfs-EHPS-Einheit ist im Betrieb, wenn das Hydraulikausgangsdrehmoment, welches von der EHPS-Einheit bereitgestellt ist, unzureichend ist.
  • Die Hilfs-EHPS-Einheit ist im Betrieb, wenn das von Hybrid-Motor angetriebene Lenkhilfesystem einer Beziehung „maximale Durchflussrate (bzw. Fördermenge) von Pumpe der EHPS-Einheit × 0,9 < Durchflussrate (bzw. Fördermenge), welche in Pumpe der EHPS-Einheit erforderlich ist“ und einer Beziehung „Lenkwinkelgeschwindigkeit-Zielwert < Lenkwinkelgeschwindigkeitsabsolutwert“ genügt.
  • Die MDPS-Einheit, die EHPS-Einheit und die Hilfs-EHPS-Einheit können insgesamt eine Lenkkapazität von 100 kN bis 190 kN aufweisen und können angepasst sein zum Lenken von einem Großfahrzeug.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein Verfahren zum Verbessern von Leistungsfähigkeit und Kraftstoffeffizienz mittels Steuerung eines von Hybrid-Motor angetriebenen Lenkhilfesystems für ein Nutzfahrzeug bereit. Das Verfahren weist die Schritte auf: Bereitstellen von Information, welche ein Lenkwinkelsignal, ein Lenkdrehmomentsignal, eine Fahrzeuggeschwindigkeit oder eine Gierrate des Fahrzeugs aufweist; Berechnen eines Motorausgangsdrehmomentwertes, welcher ein Teil von einem Fahrerdrehmoment ist (bzw. welcher vom Betrag des Fahrerdrehmoments abhängt und einen Teil von einem Gesamtausgangsdrehmoment bildet), für eine MDPS-Einheit; Berechnen eines Hydraulikausgangsdrehmomentwertes, welcher der übrige Teil des Fahrerdrehmoments ist (bzw. welcher vom Betrag des Fahrerdrehmoments abhängt und den verbleibenden Teil vom Gesamtausgangsdrehmoment bildet), für eine EHPS-Einheit; Durchführen von Rückschlageingang-Robuste-Steuerung-Methode, welche in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit eine robuste Steuerung (bzw. robuste Regelung) bei bzw. gegen Rückschlageingang (bzw. Rückkopplung bzw. Umkehreingang während der Fahrt, z. B. Ziehen, Flattern, Ruckeln) sichert mittels Lenkung der EHPS-Einheit, welche in der Nähe von Rädern ist, mit Schwere (bzw. Schwergängigkeit) während einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit (bzw. Hochgeschwindigkeitsfahrt) und welches eine Grundlenkkraft sichert mittels Lenkung der MDPS-Einheit, welche in der Nähe von einem Fahrer ist, mit Leichtigkeit (bzw. Leichtgängigkeit); Durchführen von Lenkleistungsfähigkeit-Verbesserung-Steuerung-Methode, welche in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit eine Fahrzeugreaktionsfähigkeit (bzw. - ansprechverhalten) auf eine Lenkoperation verbessert mittels Lenkung der EHPS-Einheit mit Leichtigkeit während einer Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit (bzw. Niedergeschwindigkeitsfahrt); und Generieren des Motorausgangsdrehmoments der MDPS-Einheit und des Hydraulikausgangsdrehmoments der EHPS-Einheit, nachdem die Rückschlageingang-Robuste-Steuerung-Methode und die Lenkleistungsfähigkeit-Verbesserung-Steuerung-Methode durchgeführt worden sind, und Bereitstellen des Motorausgangsdrehmoments und des Hydraulikausgangsdrehmoments als ein Ausgangsdrehmoment eines Kugelmuttertyp-Getriebes, so dass das Motorausgangsdrehmoment und das Hydraulikausgangsdrehmoment eine Koppelung betreiben, welche mit einer Spurstange verbunden ist, um ein linkes und ein rechtes Rad zu betreiben.
  • Wenn die Rückschlageingang-Robuste-Steuerung-Methode durchgeführt wird, kann die MDPS-Einheit realisiert werden mittels „[MDPS-Abstimm-Kennfeld × M (Steuerungsbetrag) × [Drehmomentänderung × Fahrzeuggeschwindigkeit × Gierratenänderung] / (Lenkwinkeländerung)] + K (Steuerungsverhältnis-Verteilungsbetrag)“, die EHPS-Einheit kann realisiert werden mittels „[MDPS-Abstimm-Kennfeld × M (Steuerungsbetrag) × (Lenkwinkeländerung) / [Drehmomentänderung × Fahrzeuggeschwindigkeit × Gierratenänderung]] + L (Steuerungsverhältnis-Verteilungsbetrag)“, und K (Steuerungsverhältnis-Verteilungsbetrag) und L (Steuerungsverhältnis-Verteilungsbetrag) können proportional sein zu einem detektierten Wert eines MDPS-Torsionsstabs der MDPS-Einheit gemäß dem Fahrerdrehmoment bzw. zu einem detektierten Wert eines EHPS-Torsionsstabs der EHPS-Einheit gemäß dem Fahrerdrehmoment.
  • Wenn die Lenkleistungsfähigkeit-Verbesserung-Steuerung-Methode durchgeführt wird, kann die MDPS-Einheit realisiert werden mittels „[MDPS-Abstimm-Kennfeld × N (Steuerungsbetrag) × (Fahrzeuggeschwindigkeit / Lenkwinkel)] + K (Steuerungsverhältnis-Verteilungsbetrag)“, um ein Lenkrad mit Schwere zu lenken während der Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit, und realisiert werden mittels „[MDPS-Leistungsfähigkeit-Verbesserung-Kennfeld × N (Steuerungsbetrag) × (Fahrzeuggeschwindigkeit / Lenkwinkel)]“, um einen Drehmomentsteuerungsbetrag zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit während der Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit zu erhöhen, wobei die EHPS-Einheit realisiert werden kann mittels „[EHPS-Abstimm-Kennfeld × N (Steuerungsbetrag) × (Fahrzeuggeschwindigkeit / Lenkwinkel)] + L (Steuerungsverhältnis-Verteilungsbetrag)“, um das Lenkrad während der Fahrt mit hoher Geschwindigkeit mit Leichtigkeit zu lenken.
  • Das Verfahren zum Verbessern von Leistungsfähigkeit und Kraftstoffeffizienz mittels Steuerung eines von Hybrid-Motor angetriebenen Lenkhilfesystems für ein Nutzfahrzeug kann ferner aufweisen: Ausführen einer Aufholleistungsfähigkeit-Verbesserungs-Logik, wenn eine Kraftstoffeffizienz-Verbesserungs-Logik durchgeführt wird, um ferner ein separates Hydraulikausgangsdrehmoment von der EHPS-Einheit zu generieren, indem kontinuierlich das von der EHPS-Einheit bereitgestellte Hydraulikausgangsdrehmoment überprüft wird und eine separate Hilfs-EHPS-Einheit betrieben wird, wenn das von der EHPS-Einheit bereitgestellte Hydraulikausgangsdrehmoment unzureichend ist.
  • Die Aufholleistungsfähigkeit-Verbesserungs-Logik kann ausgeführt werden mittels: Vorbereitens der Aufholleistungsfähigkeit-Verbesserungs-Logik, bei welchem mittels einer Drehzahl des Verbrennungsmotors ermittelt wird, dass eine Zündung eines Verbrennungsmotors auf „AN“ ist, ohne dass Fehler oder Warnhinweisen, welche ein Blinken von einem Warnlicht erfordern, generiert worden sind, wenn ein Zündschlüssel eingeschaltet wird, und, nachdem die Kraftstoffeffizienz-Verbesserungs-Logik durchgeführt worden ist, eine Pumpenkapazität der EHPS-Einheit kontinuierlich überprüft wird; und Durchführens der Aufholleistungsfähigkeit-Verbesserungs-Logik, bei welcher, wenn ermittelt wird, dass die Pumpenkapazität der EHPS-Einheit unzureichend ist, ein momentaner Lenkwinkelgeschwindigkeitswert, welcher mittels des Fahrerdrehmoments detektiert wird, größer ist als ein festgesetzter Lenkwinkelgeschwindigkeitsabsolutwert und der momentane Lenkwinkelgeschwindigkeitswert groß ist, die Hilfs-EHPS-Einheit betrieben wird.
  • Beim Durchführen der Aufholleistungsfähigkeit-Verbesserungs-Logik kann der unzureichende Zustand der Pumpenkapazität der EHPS-Einheit ermittelt werden mittels „maximale Durchflussrate von Pumpe der EHPS-Einheit × 0,9 < Durchflussrate, welche in Pumpe der EHPS-Einheit erforderlich ist“, und der Lenkwinkelgeschwindigkeitsabsolutwert kann ungefähr 450 Grad/s sein.
  • Das Verfahren und die Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben weitere Merkmale und Vorteile im Rahmen der beigefügten Ansprüche, wie im Detail aus den angehängten Zeichnungen, die hierin einbezogen sind, und den folgenden näheren Beschreibungen sichtbar werden, die zusammen zur Erläuterung gewisser Prinzipien der vorliegenden Erfindung, die durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, dienen.
    • 1 ist ein Schaubild, welches eine Konfiguration eines beispielhaften, von Hybrid-Motor angetriebenen Lenkhilfesystems für ein Nutzfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert.
    • 2 ist ein Blockschaltbild, welches eine Logik zur Verbesserung von Leistungsfähigkeit und Kraftstoffeffizienz illustriert, welche auf ein beispielhaftes, von Hybrid-Motor angetriebenes Lenkhilfesystem für ein Nutzfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
    • 3 ist ein Schaubild, welches einen Betriebszustand illustriert, wobei ein beispielhaftes, von Hybrid-Motor angetriebenes Lenkhilfesystem für ein Nutzfahrzeug gesteuert wird mittels der Logik zur Verbesserung von Leistungsfähigkeit und Kraftstoffeffizienz.
    • 4 ist ein Schaubild, welches eine Torsionsstabkonfiguration eines beispielhaften, von Hybrid-Motor angetriebenen Lenkhilfesystems für ein Nutzfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert.
    • 5 ist ein modifiziertes Beispiel zum Verbessern von Aufholleistungsfähigkeit bzw. Aufschließperformance eines beispielhaften, von Hybrid-Motor angetriebenen Lenkhilfesystems für ein Nutzfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung.
    • 6 ist ein Ablaufdiagramm, welches eine Aufholleistungsfähigkeit-Verbesserungs-Logik eines beispielhaften, von Hybrid-Motor angetriebenen Lenkhilfesystems für ein Nutzfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung.
    • 7 ist ein Schaubild, welches eine Realisierung von Aufholleistungsfähigkeit eines beispielhaften, von Hybrid-Motor angetriebenen Lenkhilfesystems für ein Nutzfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert.
  • Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind. Während die Erfindung im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschrieben wird, versteht sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt, die Erfindungen auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Auf der anderen Seite ist beabsichtigt, dass die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen decken, die in den Schutzbereich der Erfindung fallen, wie in den angehängten Patentansprüchen definiert.
  • Die Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu und in einigen Fällen sind Proportionen übertrieben dargestellt, um Merkmal der Ausführungsformen klar zu zeigen. Wenn eine erste Schicht referenziert wird als „auf“ einer zweiten Schicht oder „auf“ einem Substrat, bezieht es sich nicht nur auf einen Fall, wobei die erste Schicht direkt auf der zweiten Schicht oder dem Substrat geformt ist, sondern auch auf einen Fall, wobei eine dritte Schicht zwischen der ersten und der zweiten Schicht oder dem Substrat existiert.
  • 1 zeigt eine Konfiguration eines beispielhaften, von Hybrid-Motor angetriebenen Lenkhilfesystems für ein Nutzfahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 gezeigt, weist in verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung das von Hybrid-Motor angetriebene Lenkhilfesystem für ein Nutzfahrzeug auf: eine Lenksäule 2, welche mit einem Lenkrad 1 verbunden ist und Bereiche aufweist, welche mittels eines Gelenks 3 gekoppelt sind; ein Kugelmuttertyp-Getriebe 4, welches mit einer Koppelung 7 verbunden ist, um eine Spurstange 8, welche zu einem linken und einem rechten Rad 9a und 9b führt oder damit verbunden ist, zu betreiben; eine von Motor angetriebene Lenkhilfe(MDPS)-Einheit 10, um eine Lenkkraft mittels eines Elektromotors zu erzeugen; eine elektro-hydraulische Lenkhilfe(EHPS)-Einheit 20, welche die Lenkkraft mittels einer elektrischen Pumpe generiert; und ein Paar Torsionsstäbe 31 und 32, welche an unterschiedlichen Positionen der Lenksäule 2 installiert sind, um Information über Aufheben (bzw. Auslöschen) oder Kompensieren von Drehmomentfluktuationsraten (bzw. Drehmomentschwankungen), welche an den Bereichen des Gelenks 3 generiert werden, bereitzustellen. Das Gelenk 3 ist typischerweise ein Universalgelenk (bzw. Kardan- bzw. Kreuzgelenk).
  • Das Kugelmuttertyp-Getriebe 4 weist auf: einen Hydraulikzylinder 5, welcher mit einem Kolben versehen ist, welcher eine große Hydraulikfläche (bzw. hydraulisch wirksame Fläche, z. B. Zylinderkolbenfläche) aufweist und mittels der EHPS-Einheit 20 ein Hydraulikausgangsdrehmoment erzeugt; und eine Kugelmutter 6, in welche das Hydraulikausgangsdrehmoment, welches von dem Hydraulikzylinder 5 übertragen wird, zusätzlich zu einem Motorausgangsdrehmoment, welches von der MDPS-Einheit 10 eingeben wird, eingeben wird.
  • Im Allgemeinen wird das Hydraulikausgangsdrehmoment in die Kugelmutter eingegeben mittels einer Stange des Hydraulikzylinders 5, welcher mit einem Kolben mit einer großen Hydraulikfläche ausgestattet ist, und das Motorausgangsdrehmoment wird in die Kugelmutter 6 eingegeben über ein Ritzel, welches an der Lenksäule 2 vorgesehen ist.
  • In der Kugelmutter 6 wird die Stange (bzw. Stangenbewegung) des Hydraulikzylinders 5 während der Drehmomenteingabe mittels der Stange von einer linearen Bewegung in eine Drehbewegung überführt, wobei das Ritzel während der Drehmomenteingabe mittels des Ritzels die Drehbewegung beibehält ohne Änderung. Daher ist das Ausgangsdrehmoment von dem Kugelmuttertyp-Getriebe 4 eine Rotationskraft (bzw. Drehmoment) der Kugelmutter 6, und ein solches Kugelmuttertyp-Getriebe 4 wird typischerweise als ein Getriebe des Kugelmuttertyps (bzw. ein Getriebe mit Kugelgewindetrieb bzw. ein Kugelumlauf-Lenkgetriebe) bezeichnet.
  • Die Koppelung 7 weist auf: einen Lenkstockhebel 7a, um das Ausgangsdrehmoment des Kugelmuttertyp-Getriebes 4 zu einer Winkelbewegung zu ändern; eine Lenkzwischenstange 7b, welche mit dem Lenkstockhebel 7a verbunden ist und gezogen oder gedrückt wird; und einen Lenkhebel 7c zum Übertragen einer Bewegung der Lenkzwischenstange 7b auf das rechte Rad 9b von dem linken und dem rechten Rad 9a und 9b.
  • Im Allgemeinen ist der Lenkstockhebel 7a mit einem Schaft der Kugelmutter 6 im Getriebe 4 verbunden, wodurch die Drehung der Kugelmutter 6 zur Winkelbewegung geändert bzw. umgewandelt wird. Der Lenkstockhebel 7a wird in der Winkelbewegung im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn in Abhängigkeit von einer Drehrichtung des Schafts der Kugelmutter 6 bewegt, so dass ein Fahrzeug nach links oder rechts gelenkt werden kann. Das linke Rad 9a folgt einem Lenkwinkel des rechten Rades 9b mittels der Spurstange 8. Die oben beschriebene Koppelung ist ein Konfigurationselement des Lenksystems, welches auf die typischen Nutzfahrzeuge angewandt wird.
  • Die MDPS-Einheit 10 weist auf: einen Motor 12, welcher mittels Steuerung einer Steuervorrichtung 11, welche die Lenkabsicht des Fahrers erkennt, angetrieben wird; eine Untersetzungsvorrichtung 13 (bzw. Verzögerer), welche eine Rotationskraft (bzw. Drehzahl) des Motors 12 reduziert und ein Drehmoment des Motors 12 erhöht, um die reduzierte Rotationskraft (bzw. Drehzahl) und das erhöhte Drehmoment auf die Lenksäule 2 zu übertragen; und einen Drehmomentsensor 14, welcher einen Lenkwinkel des Lenkrades 1 detektiert, um den detektierten Lenkwinkel an die Steuervorrichtung 11 zu übermitteln. Die Steuervorrichtung 11 kann eine exklusive Steuervorrichtung zur Steuerung von nur der MDPS-Einheit 10 sein oder eine Steuervorrichtung, auf welche eine elektronische Steuereinheit (ECU) angewandt ist. Der Motor 12 ist ein Elektromotor.
  • Die Untersetzungsvorrichtung 13 weist ferner eine Schneckenwelle, welche mit dem Motor 12 verbunden ist, und ein Schneckenrad, welches mit der Lenksäule 2 verbunden ist, auf.
  • Das Motorausgangsdrehmoment, welches durch die MDPS-Einheit 10 generiert wird, wird in die Kugelmutter 6 eingegeben über die Drehung des Ritzels, welches an der Lenksäule 2 vorgesehen ist, und die Kugelmutter 6 dreht sich in die gleiche Drehrichtung wie das Ritzel, um das Ausgangsdrehmoment an dem Getriebe 4 zu erzeugen.
  • Die EHPS-Einheit 20 weist eine Pumpe 22, welche mittels der Steuerung der Steuervorrichtung, welche die Lenkabsicht des Fahrers erkennt, angetrieben wird, und ein Ölreservoir 23 (bzw. Ölbehälter) auf, um Öl, welches dem Hydraulikzylinder 5 des Getriebes 4 durch das Pumpen der Pumpe 22 zugeführt wird, zu lagern.
  • Die Steuervorrichtung kann eine exklusive Steuervorrichtung zur Steuerung von nur der EHPS-Einheit 20 sein, allerdings ist sie die gleiche Steuervorrichtung 11 der MDPS-Einheit 10 in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform. Die Pumpe 22 ist eine motorbetriebene Pumpe.
  • Das Hydraulikausgangsdrehmoment, welches mittels der EHPS-Einheit 20 erzeugt wird, wird in die Kugelmutter 6 mittels der Stange des Hydraulikzylinders 5, welche mit dem Kolben mit der großen Hydraulikfläche versehen ist, in der Form der geradlinigen Bewegung eingegeben, und die Kugelmutter 6 wandelt die geradlinige Bewegung der Stange in die Drehbewegung um, um die Erzeugung des Ausgangsdrehmoments an dem Kugelmuttertyp-Getriebe 4 zu ermöglichen.
  • In der Kugelmutter 6 steht die Richtung der geradlinigen Bewegung der Stange mit der Drehrichtung des Ritzels im Einklang. Folglich wird das Ausgangsdrehmoment des Kugelmuttertyp-Getriebes 4 ein Drehmoment, bei welchem das Motorausgangsdrehmoment der MDPS-Einheit 10 zu dem Hydraulikausgangsdrehmoment der EHPS-Einheit 20 hinzuaddiert ist.
  • Daher weist das Lenksystem der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform eine erhöhte Lenkkapazität (bzw. Lenkkraft) auf, welche die Summe aus der Lenkkapazität mittels des Motorausgangsdrehmoments der MDPS-Einheit 10 und der Lenkkapazität mittels des Hydraulikausgangsdrehmoments der EHPS-Einheit 20 ist. Dementsprechend kann das Lenksystem die Lenkkapazität von circa 50 kN bis 190 kN, welche bei dem Nutzfahrzeug erforderlich ist, erfüllen.
  • Ein Paar Torsionsstäbe sind an der Lenksäule 2 installiert. Einer wird als ein EHPS-Torsionsstab 31 verwendet und ist an einem Abschnitt der Lenksäule 2 installiert, wo die EHPS-Einheit 20 montiert ist, und der andere Torsionsstab wird als ein MDPS-Torsionsstab 32 verwendet und ist an der Lenksäule 2 installiert, an welcher die MDPS-Einheit 10 montiert ist, oder an einem anderen Abschnitt der Lenksäule 2, wo die MDPS-Einheit 10 montiert ist. Im Allgemeinen ist die Lenksäule 2, an welcher die MDPS-Einheit 10 montiert ist, mit der Lenksäule 2, an welcher die EHPS-Einheit 20 montiert ist, über das Gelenk 3 verbunden.
  • Mittels Konstruktion des EHPS-Torsionsstabs 31 und des MDPS-Torsionsstabs 32, wie oben beschrieben, kann die Erzeugung der Drehmomentfluktuation infolge des Steifigkeitsunterschieds verhindert werden in den Bereichen, in welchen die Lenksäule 2, an welcher die MDPS-Einheit 10 montiert ist, und die Lenksäule 2, an welcher die EHPS-Einheit 20 montiert ist, miteinander mittels des Gelenks 3 verbunden sind.
  • 2 ist ein Blockschaltbild, welches eine Logik zur Verbesserung von Leistungsfähigkeit und Kraftstoffeffizienz, welche auf ein beispielhaftes, von Hybrid-Motor angetriebenes Lenkhilfesystem für ein Nutzfahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angewandt wird, illustriert. Wie in 2 gezeigt, weist die Logik zur Verbesserung von Leistungsfähigkeit und Kraftstoffeffizienz (bzw. Leistungsfähigkeit-Kraftstoffeffizienz-Verbesserungslogik) in verschiedenen Ausführungsformen auf: einen Information-Bereitstellungs-Block 300, um Information in Abhängigkeit von einem Betrieb des von Hybrid-Motor angetriebenen Lenkhilfesystems für ein Nutzfahrzeug zusammen mit Information in Abhängigkeit von einer Fahrt des Fahrzeugs zu detektieren; einen Hydrid-Ermittlungs-Block 301, um eine erforderliche Lenkkraft unter Verwendung von verschiedenen Informationen, welche von dem Information-Bereitstellungs-Block 300 eingegeben werden, zu kalkulieren und dann jeweilige Anforderungssteuerungswerte (bzw. Stellgrößenanforderung) für das Motorausgangsdrehmoment der MDPS-Einheit 10 und das Hydraulikausgangsdrehmoment der EHPS-Einheit 20 zu berechnen; einen MDPS-Steuerungs-Block 302, um einen neuen Motorausgangswert (bzw. Motorstellgröße) der MDPS-Einheit 10 unter Verwendung von einem der Anforderungssteuerungswerte, welcher von dem Hydrid-Ermittlungs-Block 301 eingegeben wird, zu berechnen; und einen EHPS-Steuerungs-Block 303, um einen neuen Pumpenausgangswert (bzw. Pumpenstellgröße) unter Verwendung von dem anderen der Anforderungssteuerungswerte, welcher von dem Hydrid-Ermittlungs-Block 301 eingegeben wird, zu berechnen.
  • Der Information-Bereitstellungs-Block 300 weist auf: ein Lenkwinkelsignal und eine Lenkdrehmomentsignal zusammen mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Gierrate (bzw. Giergeschwindigkeit) des Fahrzeugs. Die Anforderungssteuerungswerte des Hydrid-Ermittlungs-Block 301 werden klassifiziert in einen Anforderungsmotordrehmomentausgangswert 301a, welcher an der MDPS-Einheit 10 bereitgestellt wird, und einen Anforderungsmotordrehzahlausgangswert 301b (Umdrehung pro Minute), welcher an der EHPS-Einheit 20 bereitgestellt wird.
  • Der MDPS-Steuerungs-Block 302 weist auf: einen MDPS-Steuerungslogikabschnitt 302a, welcher mit einer Logik zur Berechnung eines neuen Motorausgangswertes der MDPS-Einheit 10 ausgestattet ist; und einen MDPS-Antriebsabschnitt 302b, um den neuen Motorausgangswert an den Motor 12 der MDPS-Einheit 10 auszugeben und den Motor 12 zu steuern (bzw. zu regeln).
  • Der EHPS-Steuerungs-Block 303 weist auf: einen EHPS-Steuerungslogikabschnitt 303a, welcher mit einer Logik zur Berechnung eines neuen Pumpenausgangswertes der EHPS-Einheit 20 ausgestattet ist; und einen EHPS-Antriebsabschnitt 303b, um den neuen Pumpenausgangswert an die Pumpe 22 der EHPS-Einheit 20 auszugeben und die Pumpe 22 zu steuern (bzw. zu regeln).
  • In der vorliegenden Erfindung verarbeitet die Logik, welche mittels des Hydrid-Ermittlungs-Blocks 301 und des MDPS-Steuerungs-Blocks 302 realisiert wird, die Fahrzeuggeschwindigkeit sowie die Gierrate des Fahrzeugs, das Lenkwinkelsignal sowie das Lenkdrehmomentsignal, welche von dem Information-Bereitstellungs-Block 300 bereitgestellt werden, wodurch eine Steuerungslogik für die MDPS-Einheit 10, welche den Motor 12 steuert bzw. regelt, resultiert, so dass das Ausgangsdrehmoment des Motors 12 verändert wird.
  • Zusätzlich verarbeitet die Logik, welche mittels des Hydrid-Ermittlungs-Blocks 301 und des EHPS-Steuerungs-Block 303 realisiert wird, die Fahrzeuggeschwindigkeit sowie die Gierrate des Fahrzeugs, das Lenkwinkelsignal sowie das Lenkdrehmomentsignal, welche von dem Information-Bereitstellungs-Block 300 bereitgestellt werden, wodurch eine Steuerungslogik für die EHPS-Einheit 20, welche die Pumpe 22 steuert bzw. regelt, resultiert, so dass das Ausgangsdrehmoment der Pumpe 22 verändert wird.
  • Allerdings, im Vergleich der Steuerungslogik für die MDPS-Einheit 10 und der Steuerungslogik für die EHPS-Einheit 20, hat die andere Logik einen Unterschied darin, dass sie ferner eine Logik aufweist, in welcher die Anforderungssteuerungswerte, welche mittels Verarbeitens der Fahrzeuggeschwindigkeit sowie der Gierrate des Fahrzeugs, des Lenkwinkelsignals und des Lenkdrehmomentsignals berechnet sind, in die MDPS-Einheit 10 und die EHPS-Einheit 20 klassifiziert werden. Folglich werden die Anforderungssteuerungswerte an der MDPS-Einheit 10 und der EHPS-Einheit 20 als das Anforderungsmotordrehmoment und die Anforderungsmotordrehzahl bereitgestellt.
  • Die Logik, welche mittels des Hydrid-Ermittlungs-Blocks 301, des MDPS-Steuerungs-Blocks 302 und des EHPS-Steuerungs-Blocks 303 realisiert wird, wird als die Leistungsfähigkeit-Kraftstoffeffizienz-Verbesserungs-Logik definiert.
  • Wenn die Leistungsfähigkeit-Kraftstoffeffizienz-Verbesserungs-Logik durchgeführt wird, werden der Motorausgangsdrehmomentwert, für welchen die MDPS-Einheit 10 verantwortlich ist, und der Hydraulikausgangsdrehmomentwert, für welchen die EHPS-Einheit 20 verantwortlich ist, zunächst berechnet aus der Information, welche die Fahrzeuggeschwindigkeit sowie die Gierrate des Fahrzeugs, das Lenkwinkelsignal und das Lenkdrehmomentsignal aufweist. In diesem Fall ist die Gesamtsumme aus dem Motorausgangsdrehmomentwert, für welchen die MDPS-Einheit 10 verantwortlich ist, und dem Hydraulikausgangsdrehmomentwert, für welchen die EHPS-Einheit 20 verantwortlich ist, gleich einem Fahrerdrehmoment, welches von einem Fahrer angefordert wird.
  • Als nächstes wird auf der Basis einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs eine Rückschlageingang-Robuste-Steuerung-Methode durchgeführt gemäß einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit oder eine Lenkleistungsfähigkeit-Verbesserung-Steuerung-Methode durchgeführt gemäß einer Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit.
  • Die Rückschlageingang-Robuste-Steuerung-Methode sichert eine robuste Steuerung (bzw. robuste Regelung) gegen Rückschlageingang mittels Lenkens der EHPS-Einheit 20 nahe bei den Räder 9a und 9b mit Schwere (bzw. Schwergängigkeit), aber sichert eine Grundlenkkraft mittels Lenkens der MDPS-Einheit 10 nahe bei dem Fahrer mit Leichtigkeit.
  • Im Allgemeinen sind die Signale, welche zum Ermitteln des Rückschlageingangs erforderlich sind, die Fahrzeuggeschwindigkeit, das Lenkdrehmoment, der Lenkwinkel und die Gierrate. Der Rückschlageingang nimmt zu, wenn der Absolutwert der Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, und nimmt zu, wenn der kurzfristige periodische Änderungswert des Lenkdrehmoments zunimmt. Daher ist es erforderlich, einen Steuerungsbetrag in Abhängigkeit von Fahrerlenkbedingungen, wenn der Kurzzeitwert des Lenkwinkels in großem Maße verändert wird, zu reduzieren, und der Rückschlageingang wird erhöht, wenn der Kurzzeitwert der Gierrate in großem Maße verändert wird.
  • Daher kann, wenn die Rückschlageingang-Robuste-Steuerung-Methode durchgeführt wird, die Logik an der MDPS-Einheit 10 realisiert werden als „[MDPS-Abstimm-Kennfeld × M (Steuerungsbetrag) × [Drehmomentänderung × Fahrzeuggeschwindigkeit × Gierratenänderung] / (Lenkwinkeländerung)] + K (Steuerungsverhältnis-Verteilungsbetrag)“. Dementsprechend kann die Verstärkung (bzw. -faktor bzw. Gain) festgelegt werden als proportional zum Lenkdrehmomentänderungswert und dem Gierratenänderungswert und als umgekehrt proportional zur Lenkwinkeländerung, und daher wird der Betrieb des Lenkrades 1 gesteuert mit Leichtigkeit (bzw. Leichtgängigkeit) während der Hochgeschwindigkeitsfahrt.
  • Auf der anderen Seite kann die Logik an der EHPS-Einheit 20 realisiert werden als „[EHPS-Abstimm-Kennfeld × M (Steuerungsbetrag) × (Lenkwinkeländerung) / [Drehmomentänderung × Fahrzeuggeschwindigkeit × Gierratenänderung]] + L (Steuerungsverhältnis-Verteilungsbetrag)“. Dementsprechend kann die Verstärkung (bzw. -faktor bzw. Gain) festgelegt werden als umgekehrt proportional zum Lenkdrehmomentänderungswert und dem Gierratenänderungswert und als proportional zur Lenkwinkeländerung, und daher wird der Betrieb des Lenkrades 1 gesteuert mit Schwergängigkeit (bzw. Schwere bzw. Mühe) während der Hochgeschwindigkeitsfahrt.
  • In diesem Fall ist „K (Steuerungsverhältnis-Verteilungsbetrag) / L (Steuerungsverhältnis-Verteilungsbetrag)“ als proportional zur Lenkkraft gemäß der Verdrehung (bzw. Verdrillung) des MDPS-Torsionsstabs 32 und der Verdrehung des EHPS-Torsionsstabs 31 festgesetzt. Dies wird mittels der folgenden Beziehungsgleichung definiert wird.
  • K (Steuerungsverhältnis-Verteilungsbetrag) oder L (Steuerungsverhältnis-Verteilungsbetrag) = (MDPS- + EHPS-Abstimm-Kennfeld - („1“ + „2“)) (MDPS-Abstimm-Kennfeld oder EHPS-Abstimm-Kennfeld / (MDPS-Abstimm-Kennfeld + EHPS-Abstimm-Kennfeld)) .
  • Wobei gilt: „1“ = [MDPS-Abstimm-Kennfeld × M (Steuerungsbetrag) × [Drehmomentänderung × Fahrzeuggeschwindigkeit × Gierratenänderung] / (Lenkwinkeländerung)]; „2“ = [MDPS-Abstimm-Kennfeld × M (Steuerungsbetrag) × (Lenkwinkeländerung) / [Drehmomentänderung × Fahrzeuggeschwindigkeit × Gierratenänderung]]; MDPS- und EHPS-Kennfelder (bzw. Kennlinien) bedeuten Kennfelder (bzw. Kennlinien bzw. Werte daraus), welche im Allgemeinen auf die MDPS- und die EHPS-Steuerungslogik angewandt werden.
  • Die Lenkleistungsfähigkeit-Verbesserung-Steuerung-Methode verbessert die Fahrzeugreaktionsfähigkeit in Bezug auf den Lenkbetrieb mittels Lenkung der EHPS-Einheit 20 mit Leichtigkeit.
  • Im Allgemeinen sind die Signale, welche zum Verbessern der Lenkleistungsfähigkeit erforderlich sind, die Fahrzeuggeschwindigkeit und der Lenkwinkel. Der Steuerungsbetrag zum Verbessern der Lenkleistungsfähigkeit wird erhöht, wenn der Absolutwert der Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt, wohingegen der Steuerungsbetrag zum Verbessern der Lenkleistungsfähigkeit reduziert wird, wenn der Absolutwert der Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. Auch wird der Steuerungsbetrag zum Verbessern der Lenkleistungsfähigkeit erhöht, wenn der Absolutwert des Lenkwinkels erhöht wird, wohingegen der Steuerungsbetrag zum Verbessern der Lenkleistungsfähigkeit reduziert wird, wenn der Absolutwert des Lenkwinkels abnimmt.
  • Daher kann, wenn die Lenkleistungsfähigkeit-Verbesserung-Steuerung-Methode durchgeführt wird, die Logik an der MDPS-Einheit 10 realisiert werden als „[MDPS-Abstimm-Kennfeld × N (Steuerungsbetrag) × (Fahrzeuggeschwindigkeit / Lenkwinkel)] + K (Steuerungsverhältnis-Verteilungsbetrag)“. Dementsprechend kann die Verstärkung (bzw. -faktor bzw. Gain) festgelegt werden als proportional zum Fahrzeuggeschwindigkeitswert und als umgekehrt proportional zum Lenkwinkel, und daher wird der Betrieb des Lenkrades 1 gesteuert mit Schwere (bzw. Schwergängigkeit) während der Niedergeschwindigkeitsfahrt.
  • Zusätzlich kann die Logik an der MDPS-Einheit 10 realisiert werden als „[MDPS-Leistungsfähigkeit-Verbesserungs-Kennfeld × N (Steuerungsbetrag) × (Fahrzeuggeschwindigkeit / Lenkwinkel)]“. Dementsprechend kann die Verstärkung (bzw. - faktor bzw. Gain) festgelegt werden als proportional zum Fahrzeuggeschwindigkeitswert und als umgekehrt proportional zum Lenkwinkel, und daher wird der Betrieb des Lenkrades 1 gesteuert, um erhöht zu werden zum Verbessern der MDPS-Leistungsfähigkeit während der Niedergeschwindigkeitsfahrt. Hierbei bedeuten das MDPS-Abstimm-Kennfeld (bzw. -Tuning-Kennfeld) und das MDPS-Leistungsfähigkeit-Verbesserungs-Kennfeld ein Kennfeld (bzw. Wert daraus) bzw. eine Kennlinie, welches im Allgemeinen auf die MDPS-Steuerungslogik angewandt wird.
  • Auf der anderen Seite kann die Logik an der EHPS-Einheit 20 realisiert werden als „[EHPS-Abstimm-Kennfeld × N (Steuerungsbetrag) × (Fahrzeuggeschwindigkeit / Lenkwinkel)] + L (Steuerungsverhältnis-Verteilungsbetrag)“. Dementsprechend kann die Verstärkung (bzw. -faktor bzw. Gain) festgelegt werden als proportional zum Fahrzeuggeschwindigkeitswert und als umgekehrt proportional zum Lenkwinkel, und daher wird der Betrieb des Lenkrades 1 gesteuert mit Leichtigkeit während der Fahrt mit hoher Geschwindigkeit. Hierbei bedeutet das EHPS-Abstimm-Kennfeld (bzw. -Tuning-Kennfeld) ein Kennfeld bzw. eine Kennlinie (bzw. Wert daraus), welches im Allgemeinen auf die EHPS-Steuerungslogik angewandt wird.
  • 3 ist ein Diagramm, welches einen Betriebszustand illustriert, wobei das von Hybrid-Motor angetriebene Lenkhilfesystem für ein Nutzfahrzeug gesteuert wird mittels der Logik zur Verbesserung von Leistungsfähigkeit und Kraftstoffeffizienz.
  • Wie in 3 gezeigt, detektiert der Drehmomentsensor 14 die Verdrehung des Torsionsstabs, welche an dem MDPS-Torsionsstab 32 mittels des Fahrerdrehmoments Td zum Lenken des Lenkrades 1 erzeugt wird, und übermittelt die Torsionsstabverdrehung θm gemäß der Steifigkeit Km des MDPS-Torsionsstabs 32 an die Steuervorrichtung 11. Die Steuervorrichtung 11 kalkuliert das Fahrerdrehmoment Td anhand der Torsionsstabverdrehungsinformation θm und Km.
  • Als nächstes berechnet die Steuervorrichtung 11 anhand des MDPS-Abstimm-Kennfelds (bzw. Tuning-Maps) einen (elektrischen) Strom, welcher für das kalkulierte Fahrerdrehmoment Td geeignet ist, und anschließend gibt sie den berechneten angemessenen Strom an den Motor 12 aus. Hierbei wird das Fahrerdrehmoment Td berechnet als „Td = θm × Km“, und das Abstimm-Kennfeld ist ein Konfigurationselement der typischen Logik zur Steuerung des Lenksystems. Dieser Vorgang wird durchgeführt in dem Hybrid-Ermittlungs-Block 301 und dem MDPS-Steuerungs-Block 302, und der Ausgangswert, welcher zum Motor 12 übertragen wird, bedeutet der Anforderungsmotordrehmomentausgangswert 301a.
  • Als nächstes, wenn der Motor 12 betrieben wird, wird die Rotationskraft mittels der Untersetzungsvorrichtung 13 als das Motorausgangsdrehmoment Tm generiert. Das Motorausgangsdrehmoment Tm wird auf das Gelenk 3 übertragen, welches mit der Lenksäule 2, an welcher die MDPS-Einheit 10 montiert ist, verbunden ist, und daher werden das Motorausgangsdrehmoment Tm und das Fahrerdrehmoment Td über das Gelenk 3 auf die Lenksäule 2, an welcher die EHPS-Einheit 20 montiert ist, übertragen, so dass der EHPS-Torsionsstab 31 die Verdrehung θh gemäß der Steifigkeit Kh des EHPS-Torsionsstabs 31 erzeugt, und zur gleichen Zeit wird der Hydraulikdruck dem Kugelmuttertyp-Getriebe 4 zugeführt.
  • Der Hydraulikdruck, welcher dem Kugelmuttertyp-Getriebe 4 zugeführt wird, wird gesteuert mittels der Steuervorrichtung 11, welche die Torsionsstabverdrehungsinformation θh und Kh des EHPS-Torsionsstabs 31 erhält. Das heißt: die Steuervorrichtung 11 berechnet anhand des Abstimm-Kennfelds die Umdrehung pro Minute (bzw. Drehzahl) der Pumpe 22, welche für das Motorausgangsdrehmoment Tm und das Fahrerdrehmoment Td geeignet ist, und übermittelt das Ausgangssignal anschließend an die Pumpe 22. Dadurch wird der geeignete Hydraulikdruck dem Kugelmuttertyp-Getriebe 4 zugeführt. Dieser Vorgang wird in dem Hybrid-Ermittlungs-Block 301 und dem EHPS-Steuerungs-Block 303, durchgeführt, und der Ausgangswert, welcher zur Pumpe 22 übertragen wird, bedeutet der Anforderungsmotordrehzahlausgangswert 301b.
  • Als nächstes, wenn der Hydraulikdruck mittels Antreibens der Pumpe 22 übertragen wird auf den Hydraulikzylinder 5, wird der Hydraulikzylinder 5 geöffnet und geschlossen mittels der Betätigung des Hydraulikdrucks, welcher von der Pumpe 22 übertragen wird, um eine Bewegung des Zylinderstange (bzw. Kolbenstange) mittels einer Bewegungskraft bzw. Druckkraft (Druck p × Fläche A) zu ermöglichen.
  • Daher wird das Kugelmuttertyp-Getriebe 4 mit dem Fahrerdrehmoment Td, dem Motorausgangsdrehmoment Tm, welches an der MDPS-Einheit 10 erzeugt wird, und der Bewegungskraft (Druck p × Fläche A) der Zylinderstange, welche an der EHPS-Einheit 20 erzeugt wird, gemeinsam versorgt. Dementsprechend werden in dem Kugelmuttertyp-Getriebe 4 das Motorausgangsdrehmoment Tm der MDPS-Einheit 10 und das Hydraulikausgangsdrehmoment der EHPS-Einheit 20 zusammenaddiert, wodurch das Ausgangsdrehmoment TP der Kugelmutter 6 generiert wird. In der vorliegenden, beispielhaften Ausführungsform weist das Ausgangsdrehmoment Tp die Gleichung auf „Tp = (p × A + ((Td + Tm) / Kugelgewindespindelsteigung)) × Segmentwelle-Lochkreisdurchmesser)“.
  • Als nächstes wird der Lenkstockhebel 7a, welcher mit der Kugelmutter 6 verbunden ist, in Winkelbewegung bewegt aufgrund des Ausgangsdrehmoments Tp, so dass die Lenkzwischenstange 7b, welche mit dem Lenkstockhebel 7a verbunden ist, bewegt wird und eine Koppellenkkraft Fd generiert wird mittels der Bewegung der Lenkzwischenstange 7b. Die Koppellenkkraft Fd ist definiert als „Fd = Tp / Lenkstockhebellänge“.
  • Als nächstes wird der Lenkhebel 7c (bzw. Radlenkhebel bzw. Umlenkhebel) bewegt mittels der Koppellenkkraft Fd, und die Bewegung des Lenkhebels 7c wird auf die Spurstange 8 übertragen, um das linke und das rechte Rad 9a und 9b zu betreiben. Folglich werden das linke und das rechte Rad 9a und 9b gelenkt in Abhängigkeit von dem Fahrerdrehmoment Td.
  • Während einer solchen Lenksteuerung fühlt das Lenksystem für ein Nutzfahrzeug gemäß der vorliegenden, beispielhaften Ausführungsform eine Straßenbelagreaktionskraft ab. Daher können die Erzeugung der Drehmomentfluktuationsraten in den betreffenden Bereichen, in welchen die Lenksäule 2, an welcher die MDPS-Einheit 10 montiert ist, und die Lenksäule 2, an welcher die EHPS-Einheit 20 montiert ist, miteinander über das Gelenk 3 verbunden sind, infolge des Unterschieds in Steifigkeit dortzwischen verhindert werden. Das beruht auf der Konfiguration des EHPS-Torsionsstabs 31 und des MDPS-Torsionsstabs 32.
  • 4 ist ein Schaubild, welches eine Aktion zur Verhinderung von Drehmomentfluktuationsraten mittels des EHPS-Torsionsstabs 31 und des MDPS-Torsionsstabs 32 illustriert. Wie in 4 gezeigt, wenn die Straßenbelagreaktionskraft F über das Kugelmuttertyp-Getriebe 4 aufgenommen wird, wird die Straßenbelagreaktionskraft F auf die Lenksäule 2, an welcher die EHPS-Einheit 20 montiert ist, übertragen und dann mittels des EHPS-Torsionsstabs 31 als eine EHPS-Straßenbelagreaktionskraft Fa detektiert.
  • Dann wird die EHPS-Straßenbelagreaktionskraft Fa auf die EHPS-Einheit 20 übertragen, und die EHPS-Einheit 20 generiert eine Änderung im Hydraulikdruck, welcher in den Hydraulikzylinder 5 eingeleitet wird, basierend auf der EHPS-Straßenbelagreaktionskraft Fa, um eine Änderung des Hydraulikausgangsdrehmoments, welches an der EHPS-Einheit 20 erzeugt wird, zu ermöglichen.
  • Die Änderung im Hydraulikdruck, welcher in den Hydraulikzylinder 5 eingeleitet wird, bildet einen Öffnungs- und Schließwinkel eines Hydraulikventils, welcher an einem Betriebsdurchgang installiert ist, welcher den Hydraulikzylinder 5 und die Pumpe 22 verbindet. Der Öffnungs- und der Schließwinkel des Hydraulikventils werden gesteuert mittels der Steuervorrichtung 11, welche die Information über die EHPS-Straßenbelagreaktionskraft Fa erhält. Daher kann das Hydraulikausgangsdrehmoment der EHPS-Einheit 20 basierend auf der Straßenbelagreaktionskraft F verändert werden.
  • Auf der anderen Seite detektiert der MDPS-Torsionsstab 32 eine MDPS-Straßenbelagreaktionskraft Fb in Bezug auf die Straßenbelagreaktionskraft F, welche auf die Lenksäule 2 übertragen wird, an welcher die MDPS-Einheit 10 montiert ist, und die MDPS-Straßenbelagreaktionskraft Fb füllt einen ungenügenden Teil in dem EHPS-Torsionsstab 31, welcher die Straßenbelagreaktionskraft F, welche auf das Kugelmuttertyp-Getriebe 4 übertragen wird, abfühlt. Auf diese Weise kann das Lenksystem der vorliegenden, beispielhaften Ausführungsform exakt die Straßenbelagreaktionskraft F, welche auf das Kugelmuttertyp-Getriebe 4 übertragen wird, erfassen.
  • Dann wird die MDPS-Straßenbelagreaktionskraft Fb auf die MDPS-Einheit 10 übertragen, und die Steuervorrichtung 11 steuert den Motor 12 unterschiedlich basierend auf der MDPS-Straßenbelagreaktionskraft Fb, wodurch das Motorausgangsdrehmoment, welches an der MDPS-Einheit 10 generiert wird, verändert wird. Daher kann das Motorausgangsdrehmoment der MDPS-Einheit 10 mit Bezug auf die Straßenbelagreaktionskraft F verändert werden.
  • Folglich kann die Erzeugung von Unterschieden im Drehmoment, wie in 4 als Tu/j gekennzeichnet, in den jeweiligen Bereichen verhindert werden, in welchen die Lenksäule 2, an welcher die MDPS-Einheit 10 montiert ist, und die Lenksäule 2, an welcher die EHPS-Einheit 20 montiert ist, miteinander über das Gelenk 3 verbunden sind, aufgrund der Straßenbelagreaktionskraft F. Dementsprechend werden die Drehmomentfluktuationsraten infolge von Steifigkeitsunterschied zwischen der Lenksäule 2, an welcher die MDPS-Einheit 10 montiert ist, und der Lenksäule 2, an welcher die EHPS-Einheit 20 montiert ist, verhindert werden in den betreffenden Regionen, da die Lenksäule 2, an welcher die MDPS-Einheit 10 montiert ist, und die Lenksäule 2, an welcher die EHPS-Einheit 20 montiert ist, miteinander über das Gelenk 3 verbunden sind. Daher kann das Lenksystem der vorliegenden, beispielhaften Ausführungsform in starkem Maße die Lenksteuerungsfähigkeit verbessern, da kein Unterschied zwischen dem Verdrehen, was der Fahrer über das Lenkrad 1 fühlt, und dem tatsächlichen Verdrehen der Lenksäule 2 erzeugt wird.
  • 5 zeigt ein modifiziertes Beispiel zum Verbessern von Aufholleistungsfähigkeit (bzw. Ausgleichsfähigkeit) des von Hybrid-Motor angetriebenen Lenkhilfesystems für ein Nutzfahrzeug. Wie in 5 gezeigt, weist ein Lenksystem eines Aufholtyps auf: eine Lenksäule 2, welche mit einem Lenkrad 1 verbunden ist und Regionen aufweist, welche mittels eines Gelenks 3 gekoppelt sind; ein Kugelmuttertyp-Getriebe 4, welches mit einer Koppelung 7 verbunden ist, um eine Spurstange 8, welche zu einem linken und einem rechten Rad 9a und 9b führt, zu betreiben; eine MDPS-Einheit 10, um eine Lenkkraft mittels eines Elektromotors zu generieren; eine EHPS-Einheit 20, um die Lenkkraft mittels einer elektrisch-betriebenen Pumpe zu erzeugen; und ein Paar Torsionsstäbe, welche an unterschiedlichen Positionen der Lenksäule 2 installiert sind, um Information über Aufheben von Drehmomentfluktuationsraten, welche an den Regionen des Gelenks 3 erzeugt werden, bereitzustellen. Auch das Aufholtyp-Lenksystem weist verschiedene Hauptkomponenten auf, welche ähnlich oder im Wesentlichen gleich sind zu denen des oben beschriebenen Lenksystems, welches in 1 gezeigt ist.
  • Zusätzlich weist das Aufholtyp-Lenksystem ferner eine Hilfs-EHPS-Einheit 100 auf und kann in großem Maße eine Aufholfähigkeit mittels gemeinsamen Antreibens der Hilfs-EHPS-Einheit 100 verbessern, wenn eine Kapazität der EHPS-Einheit 20 unzureichend ist.
  • Dafür weist das Aufholtyp-Lenksystem ferner ein Umstellventil 200 auf, welches an einem Hydraulikkreislauf installiert ist, welcher die EHPS-Einheit 20 und die Hilfs-EHPS-Einheit 100 und den Hydraulikzylinder 5 verbindet. Das Umstellventil 200 wird an einer Position davon mittels Steuerung der Steuervorrichtung gesteuert, wodurch die Hydraulikleitung der EHPS-Einheit 20 mit der Hydraulikleitung der Hilfs-EHPS-Einheit 100 selektiv verbunden wird.
  • Wenn nur die EHPS-Einheit 20 im Betrieb ist, blockiert das Umstellventil 200 die Hydraulikleitung der Hilfs-EHPS-Einheit 100, allerdings öffnet es nur die Hydraulikleitung der EHPS-Einheit 20. Dadurch kann der Hydraulikzylinder 5 mit nur dem Hydraulikdruck der EHPS-Einheit 20 versorgt werden. Die Steuervorrichtung kann eine ECU sein und kann die gleiche sein wie die Steuervorrichtung 11 der MDPS-Einheit 10 in der vorliegenden, beispielhaften Ausführungsform.
  • Daher kann in dem von Hybrid-Motor angetriebenen Lenkhilfesystem für ein Nutzfahrzeug der vorliegenden, beispielhaften Ausführungsform das Aufholtyp-Lenksystem mittels einer einfachen Designänderung konfiguriert werden durch weiteres Installieren der Hilfs-EHPS-Einheit 100 ähnlich zu der EHPS-Einheit 20. Zusätzlich kann die Lenkkapazität erhöht werden unter Verwendung des Aufholtyp-Lenksystems, und das Aufholtyp-Lenksystem kann auf einfache Weise verwendet werden, sogar in dem großen Nutzfahrzeug, welches die Lenkkapazität (bzw. Lenkkraft) von circa 190 kN benötigt.
  • 6 zeigt die Aufholleistungsfähigkeit-Verbesserungs-Logik eines beispielhaften, von Hybrid-Motor angetriebenen Lenkhilfesystems für ein Nutzfahrzeug. Im Schritt S10, wenn ein Zündschlüssel auf „AN“ ist (bzw. eingeschaltet wird), wird eine Basisüberprüfung von Überprüfungsposten vorgenommen.
  • Als nächstes, wenn ermittelt wird, dass ein Fehler oder eine Warnung erforderlich ist für irgendeinen der Überprüfungsposten im Schritt S20, wird zu Schritt S30 fortgeschritten und ein Warnlicht blinkt. Auf der anderen Seite, wenn alle Überprüfungsposten normal sind im Schritt S20, wird zum Schritt S40 fortgeschritten, und es wird überprüft, ob die Zündung des Verbrennungsmotors „AN“ ist oder nicht. Zu diesem Zeitpunkt wird die Zündung des Verbrennungsmotors wiederholt überprüft, ob sie „AN“ ist oder nicht, und dies wird anhand der Umdrehung pro Minute bzw. der Drehzahl ermittelt.
  • Nächster Schritt basiert auf dem Überprüfungsergebnis des Schrittes S40. Wenn ermittelt wird, dass die Zündung des Verbrennungsmotors auf „AN“ ist, wird die Logik zur Steuerung (bzw. Regelung) der MDPS-Einheit 10 und der EHPS-Einheit 20 mit einer Hauptlenkvorrichtung im Schritt S50 ausgeführt. Die Ausführungslogik im Schritt S50 bedeutet die Kraftstoffeffizienz-Verbesserungs-Logik, welche die hybride MDPS-Steuerungs-Logik und/oder die hybride EHPS-Steuerungs-Logik, welche in den vorhergehenden Abschnitten beschrieben und in 3 und 4 illustriert sind, aufweist.
  • Der Schritt S60 ist ein Prozess, in welchem überprüft wird, ob die Lenkkapazität korrespondierend zum Lenken des Fahrers unzureichend während der Ausführung der Kraftstoffeffizienz-Verbesserungs-Logik im Schritt S50 ist oder nicht, und wird kontinuierlich oder wiederholt durchgeführt. In diesem Fall wird der unzureichende Zustand der Lenkkapazität ermittelt mittels der Lenkkapazität der EHPS-Einheit 20, und insbesondere wird der unzureichende Zustand überprüft oder ermittelt basierend auf der Drehzahl der Pumpe 22 der EHPS-Einheit 20.
  • Die Kapazität der Pumpe 22 wird ermittelt mittels einer Gleichung (bzw. Ungleichung): „maximale Durchflussrate von Pumpe 22 der EHPS-Einheit × 0,9 < Durchflussrate, welche in Pumpe der EHPS-Einheit erforderlich ist“-
  • Als das Überprüfungsergebnis des Schritts S60, wenn ermittelt wird, dass die Lenkkapazität der EHPS-Einheit 20 unzureichend ist, wird das gewünschte Ziel-Lenken eines Fahrers wieder überprüft im Schritt S70. Hierbei ist das gewünschte Ziel-Lenken eines Fahrers ein Lenkwinkelgeschwindigkeit-Zielwert, und der Lenkwinkelgeschwindigkeit-Zielwert wird ermittelt mittels des Lenkwinkelgeschwindigkeit-Absolutwertes, welcher von dem detektierten Wert, welcher vom Drehmomentsensor 14 bereitgestellt wird, kalkuliert ist.
  • Zum Beispiel ist die Lenkkapazität der EHPS-Einheit 20 ungenügend, wenn „Lenkwinkelgeschwindigkeit-Zielwert > Lenkwinkelgeschwindigkeit-Absolutwert (circa 450°/s)“ und ist ausreichend, wenn „Lenkwinkelgeschwindigkeit-Zielwert < Lenkwinkelgeschwindigkeit-Absolutwert (circa 450°/s)“.
  • Wenn ermittelt wird, dass die Lenkkapazität der EHPS-Einheit 20 unzureichend ist, sollte das Aufholen (bzw. Auffangen) ausgeführt werden, wohingegen, wenn ermittelt wird, dass die Lenkkapazität der EHPS-Einheit 20 ausreichend ist, das Aufholen (bzw. Auffangen) nicht ausgeführt werden sollte.
  • Basierend auf dem Überprüfungsergebnis des Schrittes S70, wenn ermittelt wird, dass die Lenkkapazität der EHPS-Einheit 20 ausreichend ist aufgrund der kleinen Lenkwinkelgeschwindigkeit, wird zum Schritt S50 zurückgekehrt, und die Kraftstoffeffizienz-Verbesserungs-Logik zur Steuerung der MDPS-Einheit 10 und der EHPS-Einheit 20 mit einer Hauptlenkvorrichtung wird kontinuierlich oder wiederholt ausgeführt.
  • Das Lenksystem gemäß einem solchen Steuerungszustand ist ein Betrieb während der Normalzeit (a) in 1 bezeichnet. Dementsprechend, wie in 7 gezeigt, ist das Umstellventil 200, welches an der Verbindungspassage, welche zu dem Hydraulikzylinder 5 führt, indem sie die Passage der EHPS-Einheit 20 und die Passage der Hilfs-EHPS-Einheit 100 verbindet, installiert, geschlossen bzw. außer Betrieb. Daher wird das Ausgangsdrehmoment Tp, welches an dem Getriebe 4 generiert wird, nur mittels des „Motorlenkdrehmoments Tm der MDPS-Einheit 10 + der hydraulischen Lenkkraft der EHPS-Einheit 20“ gebildet.
  • Auf der anderen Seite, basierend auf dem Überprüfungsergebnis des Schrittes S70, wenn ermittelt wird, dass die Lenkkapazität der EHPS-Einheit 20 unzureichend ist aufgrund der großen Lenkwinkelgeschwindigkeit, wird zum Schritt S80 fortgeschritten und die Aufhol-Logik ausgeführt.
  • Das Lenksystem gemäß einem solchen Steuerungszustand wird als ein Betrieb während der Aufhol-Zeit (b) in 7 bezeichnet. Dementsprechend, wie in 7 gezeigt, ist das Umstellventil 200, welches an der Verbindungspassage, welche zu dem Hydraulikzylinder 5 führt, indem sie die Passage der EHPS-Einheit 20 und die Passage der Hilfs-EHPS-Einheit 100 verbindet, installiert, offen bzw. im Betrieb.
  • Die Passage der EHPS-Einheit 20 und die Passage der Hilfs-EHPS-Einheit 100 kommunizieren aufgrund des Betriebs des Umstellventils 200 mit der Verbindungspassage, welche zu dem Hydraulikzylinder 5 führt. Daher wird der Hydraulikzylinder 5 mit dem Hydraulikdruck der EHPS-Einheit 20 und auch dem Hydraulikdruck der Hilfs-EHPS-Einheit 100 versorgt.
  • Dementsprechend wird der Druck P, welcher auf den Hydraulikzylinder 5 wirkt, erhöht mittels des Hydraulikdrucks Pa von der EHPS-Einheit 20 und des Hydraulikdrucks Pb von der Hilfs-EHPS-Einheit 100. Dementsprechend wird die Bewegungskraft, welche auf die Zylinderstange wirkt, erhöht durch „Druck (Pa + Pb) × Fläche (A)“.
  • Daher wird das Ausgangsdrehmoment Tpa, welches an dem Kugelmuttertyp-Getriebe 4 generiert wird, durch die Addition des Motorausgangsdrehmoment Tm der MDPS-Einheit 10, der hydraulischen Lenkkraft der EHPS-Einheit 20 und der hydraulischen Lenkkraft der Hilfs-EHPS-Einheit 100 gebildet (d. h. Motorausgangsdrehmoment Tm der MDPS-Einheit + hydraulische Lenkkraft der EHPS-Einheit + hydraulische Lenkkraft der Hilfs-EHPS-Einheit). Somit, wenn die Lenkkapazität zusätzlich benötigt wird, kann die Aufhol-Leistungsfähigkeit sofort umgesetzt werden unter Verwendung des Hydraulikdrucks der Hilfs-EHPS-Einheit 100.
  • Wie oben beschrieben, weist das beispielhafte, von Hybrid-Motor angetriebene Lenkhilfesystem für ein Nutzfahrzeug auf: die MDPS-Einheit 10 zum Generieren des Motorausgangsdrehmoments abhängig vom Fahrerdrehmoment; die EHPS-Einheit 20 zum Generieren des Hydraulikausgangsdrehmoments unter Berücksichtigung des Motorausgangsdrehmoments der MDPS-Einheit 10; das Kugelmuttertyp-Getriebe 4 zum Generieren des Ausgangsdrehmoments Tp, welches die Spurstange 8 betreibt, welche zum linken und zum rechten Rad 9a und 9b führt, nachdem in dieses das Fahrerlenkdrehmoment, der Motorausgangsdrehmoment und das Hydraulikausgangsdrehmoment eingegeben worden sind; und die zwei Torsionsstäbe 31 und 32 zum Blockieren der Drehmomentfluktuationsraten an den betreffenden Bereichen des Gelenks 3, indem die Straßenbelagreaktionskraft, welche auf die Lenksäule 2 über das Kugelmuttertyp-Getriebe 4 übertragen wird, an zumindest zwei unterschiedlichen Positionen detektiert wird. Als ein Resultat kann ermöglicht werden, die Lenkkapazität bereitzustellen, welche in mittelgroßen, großen und auch kleinen Nutzfahrzeugen erforderlich sind. Zusätzlich kann ermöglicht werden, die Erzeugung der Drehmomentfluktuationsraten in den betreffenden Bereichen des Gelenks 3 (Universalgelenks), welches den MDPS-Montageabschnitt mit dem EHPS-Montageabschnitt verbindet, mittels der zwei Torsionsstäbe 31 und 32 zu verhindern. Ferner kann ermöglicht werden, in starkem Maße die Aufholleistungsfähigkeit mittels Verwendung der Hilfs-EHPS-Einheit 100 zu verbessern.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung der vorliegenden Erfindung kann ermöglicht werden, ein von Hybrid-Motor angetriebenes Lenkhilfesystem (bzw. ein hybrides Lenkhilfesystem) für ein Nutzfahrzeug zu nutzen, welches in der Lage ist, eine Lenkkapazität, welche für die mittelgroßen und die großen Nutzfahrzeuge notwendig sind, bereitzustellen, indem eine MDPS-Einheit und eine EHPS-Einheit, welche mittels einer Hauptlenksteuervorrichtung gesteuert werden, konstruiert werden, wodurch ermöglicht wird, stark die Kraftstoffeffizienz zu steigern, sogar bei den mittelgroßen und großen Nutzfahrzeugen und auch bei einem kleinen Nutzfahrzeug.
  • Ferner kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglicht werden, ein von Hybrid-Motor angetriebenes Lenkhilfesystem (bzw. ein hybrides Lenkhilfesystem) für ein Nutzfahrzeug bereitzustellen, welches in der Lage ist, die Kraftstoffeffizienz sogar bei den mittelgroßen und großen Nutzfahrzeugen und auch bei den kleinen Nutzfahrzeugen zu verbessern, und ferner in der Lage ist, in einfacher Weise auch auf andere Fahrzeuge, insbesondere auf einen schweren Personenkraftwagen, wie z. B. ein kugelsicheres Fahrzeug, welches eine hohe Lenkkapazität erfordert, angewandt zu werden, indem ein Kugelmuttertyp-Getriebe zusammen mit einer MDPS-Einheit und einer EHPS-Einheit, welche von einer Hauptlenksteuervorrichtung gesteuert werden, konstruiert wird.
  • Ferner kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglicht werden, ein von Hybrid-Motor angetriebenes Lenkhilfesystem (bzw. ein hybrides Lenkhilfesystem) für ein Nutzfahrzeug bereitzustellen, welches zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz fähig ist, indem eine MDPS-Einheit und eine EHPS-Einheit, welche von einer Hauptlenksteuervorrichtung gesteuert werden, konstruiert werden und zwei Torsionsstäbe installiert werden, und welches in der Lage ist, die Erzeugung der Drehmomentfluktuationsrate an einem Gelenkbereich (Universalgelenk) einer Lenksäule zur Verbindung eines MDPS-Montageabschnitts mit einem EHPS-Montageabschnitt zu verhindern, wodurch eine Lenksteuerung realisiert wird, bei welcher eine Straßenbelagreaktionskraft exakt reflektiert wird.
  • Ferner kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglicht werden, ein von Hybrid-Motor angetriebenes Lenkhilfesystem (bzw. ein hybrides Lenkhilfesystem) für ein Nutzfahrzeug bereitzustellen, welches zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit desselben und zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz fähig ist, indem eine Lenksteuerung realisiert wird, bei welcher eine Straßenbelagreaktionskraft exakt reflektiert wird an einem Gelenkbereich (Universalgelenk) einer Lenksäule unter Verwendung von zwei Torsionsstäben ohne die Erzeugung einer Drehmomentfluktuationsrate.
  • Ferner kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglicht werden, eine robuste Steuerung (bzw. Regelung) gegen einen Rückschlageingang (bzw. Störungen), wie z. B. Ziehen, Flattern, Ruckeln, infolge einer Hochgeschwindigkeitsfahrt zu realisieren und ferner eine Lenksteuerungsleistungsfähigkeit zu verbessern, indem ein Geradeauslauf sowie Stabilität während einer Niedergeschwindigkeitsfahrt verbessert werden und indem die Kraftstoffeffizienz und die Leistungsfähigkeit eines von Hybrid-Motor angetriebenen Lenkhilfesystems stark verbessert werden.
  • Ferner kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglicht werden, dual eine MDPS-Einheit und eine EHPS-Einheit, welche mittels einer Hauptlenksteuervorrichtung gesteuert werden, zu konstruieren und ferner eine Hilfs-EHPS-Einheit hinzuzufügen, wodurch insbesondere auch den Anforderungen eines großen Nutzfahrzeugs entsprochen wird und stark die Aufholleistungsfähigkeit mittels der Hilfs-EHPS-Einheit erhöht wird.
  • Die vorhergehenden Beschreibungen der spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sollen nicht als erschöpfend oder die Erfindung auf die genaue offenbarte Form einschränkend verstanden werden. Es sind offensichtlich viele Modifikationen und Variationen möglich angesichts der obigen Lehre. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erläutern und damit dem Fachmann die Herstellung und den Gebrauch der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie von deren zahlreichen Alternativen und Modifikationen zu ermöglichen. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die angeführten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.

Claims (13)

  1. Ein von Hybrid-Motor angetriebenes Lenkhilfesystem für ein Nutzfahrzeug, aufweisend: eine von Motor angetriebene Lenkhilfe(MDPS)-Einheit (10), welche konfiguriert ist, um ein Motorausgangsdrehmoment (Tm) korrespondierend zu einem Teil von detektiertem Fahrerdrehmoment (Td) zu generieren, wobei die MDPS-Einheit (10) an einer Lenksäule (2), welche mit einem Lenkrad (1) verbunden ist, montiert ist; eine elektro-hydraulische Lenkhilfe(EHPS)-Einheit (20), welche konfiguriert ist, um ein Hydraulikausgangsdrehmoment zu generieren, um zusammen mit dem Motorausgangsdrehmoment (Tm) der MDPS-Einheit (10) einen Ausgangswert, welcher zum Lenken des Nutzfahrzeugs erforderlich ist, zu erzeugen; ein Kugelmuttertyp-Getriebe (4), welches konfiguriert ist, um einen Hydraulikzylinder (5) mit einer großen Hydraulikfläche und eine Kugelmutter (6) aufzuweisen, um ein tatsächliches Ausgangsdrehmoment eines Kolbens mittels eines Hydraulikdrucks, welcher von der EHPS-Einheit (20) zugeführt wird, zu generieren, wobei die EHPS-Einheit (20) mit einer Hydraulikleitung verbunden ist, um den Hydraulikdruck dem Hydraulikzylinder (5) zuzuführen; eine Koppelung (7), welche konfiguriert ist, um mittels des Ausgangsdrehmoments (Tp), welches an dem Kugelmuttertyp-Getriebe (4) generiert wird, betrieben zu werden, um eine Spurstange (8), welche mit einem linken und einem rechten Rad (9a, 9b) verbunden ist, zu betreiben; einen EHPS-Torsionsstab (31), der an einem Abschnitt der Lenksäule (2), an welchem die EHPS-Einheit (20) montiert ist, installiert ist, um eine Straßenbelagreaktionskraft (F), welche in das Kugelmuttertyp-Getriebe (4) eingeleitet wird und auf das Lenkrad (1) übertragen wird, zu detektieren; und einen MDPS-Torsionsstab (32), welcher an einem Abschnitt der Lenksäule (2), an welchem die MDPS-Einheit (10) montiert ist, installiert ist, um die Straßenbelagreaktionskraft (F), welche in das Kugelmuttertyp-Getriebe (4) eingeleitet wird und auf das Lenkrad (1) übertragen wird, zu detektieren, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt die Lenksäule (2), an welcher die MDPS-Einheit (10) montiert ist, mit dem Abschnitt der Lenksäule (2), an welcher die EHPS-Einheit (20) montiert ist, über ein Gelenk (3) verbunden ist, das Lenkhilfesystem ferner eine Steuervorrichtung (11) aufweist, die eingerichtet ist, die MDPS-Einheit (10) und die EHPS-Einheit (20) so anzusteuern, dass Drehmomentfluktuationsraten infolge von Steifigkeitsunterschied zwischen dem Abschnitt der Lenksäule (2), an welcher die MDPS-Einheit (10) montiert ist, und dem Abschnitt der Lenksäule (2), an welcher die EHPS-Einheit (20) montiert ist, verhindert werden in den betreffenden Regionen der Lenksäule, um eine Lenksteuerungsfähigkeit zu verbessern, das Lenkhilfesystem ferner aufweist: eine Hilfs-EHPS-Einheit (100), welche an einer abgezweigten Hydraulikleitung installiert ist, wobei: die abgezweigte Hydraulikleitung von der Hydraulikleitung an einer Position vor dem Hydraulikzylinder (5) abzweigt; ein Umstellventil (200) zwischen der Hydraulikleitung und der abgezweigten Hydraulikleitung installiert ist; und die Hilfs-EHPS-Einheit (100) dem Hydraulikzylinder (5) über die abgezweigte Hydraulikleitung einen anderen Hydraulikdruck zuführt, wenn das Umstellventil (200) offen ist, und das Kugelmuttertyp-Getriebe (4) ferner konfiguriert ist, um das tatsächliches Ausgangsdrehmoment des Kolbens mittels der Hydraulikdrücke, welche von der EHPS-Einheit (20) und der Hilfs-EHPS-Einheit (100) zugeführt werden, zu generieren, wobei die Hilfs-EHPS-Einheit (100) betrieben ist, wenn das Hydraulikausgangsdrehmoment, welches von der EHPS-Einheit (20) bereitgestellt ist, unzureichend ist, wobei die Hilfs-EHPS-Einheit (100) betrieben ist, wenn das von Hybrid-Motor angetriebene Lenkhilfesystem einer Beziehung „maximale Durchflussrate von Pumpe der EHPS-Einheit × 0,9 < Durchflussrate, welche in Pumpe der EHPS-Einheit erforderlich ist“ und einer Beziehung „Lenkwinkelgeschwindigkeit-Zielwert < Lenkwinkelgeschwindigkeitsabsolutwert“ genügt.
  2. Das von Hybrid-Motor angetriebene Lenkhilfesystem für ein Nutzfahrzeug nach Anspruch 1, wobei die MDPS-Einheit (10) aufweist: einen Motor (12), welcher von der Steuervorrichtung (11) gesteuert wird, um das Motorausgangsdrehmoment (Tm) zu generieren; eine Untersetzungsvorrichtung (13), welche eine Rotationskraft des Motors (12) reduziert und ein Drehmoment des Motors (12) erhöht; und einen Drehmomentsensor (14), welcher eine Lenkwinkelinformation des Lenkrades (1) mittels des Fahrerdrehmoments (Td) detektiert und die detektierte Lenkwinkelinformation an die Steuervorrichtung (11) übermittelt.
  3. Das von Hybrid-Motor angetriebene Lenkhilfesystem für ein Nutzfahrzeug nach Anspruch 1, wobei die EHPS-Einheit (20) aufweist: eine Pumpe (22), welche mittels der Steuervorrichtung (11) gesteuert wird, um das Hydraulikausgangsdrehmoment zu generieren; und ein Ölreservoir (23), welches Öl speichert, um einen Hydraulikdruck bereitzustellen, welcher von der Pumpe (22) zum Hydraulikzylinder (5) übermittelt wird.
  4. Das von Hybrid-Motor angetriebene Lenkhilfesystem für ein Nutzfahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Koppelung (7) aufweist: einen Lenkstockhebel (7a), welcher mit der Kugelmutter (6) des Kugelmuttertyp-Getriebes (4) verbunden ist und eine Drehung der Kugelmutter (6) in eine Winkelbewegung konvertiert; eine Lenkzwischenstange (7b), welche mit dem Lenkstockhebel (7a) verbunden ist und gezogen oder gedrückt wird; und einen Lenkhebel (7c) zum Übertragen einer Bewegung der Lenkzwischenstange (7b) auf eines vom linken und dem rechten Rad (9a, 9b).
  5. Das von Hybrid-Motor angetriebene Lenkhilfesystem für ein Nutzfahrzeug nach Anspruch 1, wobei die MDPS-Einheit (10) und die EHPS-Einheit (20) insgesamt eine Lenkkapazität von 50 kN bis 100 kN aufweisen und angepasst sind für kleine und mittelgroße Nutzfahrzeuge.
  6. Das von Hybrid-Motor angetriebene Lenkhilfesystem für ein Nutzfahrzeug nach Anspruch 1, wobei die MDPS-Einheit (10), die EHPS-Einheit (20) und die Hilfs-EHPS-Einheit (100) insgesamt eine Lenkkapazität von 100 kN bis 190 kN aufweisen und angepasst sind zum Lenken von einem Großfahrzeug.
  7. Ein Verfahren zum Verbessern von Leistungsfähigkeit und Kraftstoffeffizienz mittels Steuerung eines von Hybrid-Motor angetriebenen Lenkhilfesystems für ein Nutzfahrzeug, aufweisend: Bereitstellen von Information an eine Steuervorrichtung, welche ein von einem Drehmomentsensor ermitteltes Lenkwinkelsignal eines Lenkrades, ein von dem Drehmomentsensor detektiertes Lenkdrehmomentsignal, welches eine Verdrehung eines Torsionsstabes ist, eine Fahrzeuggeschwindigkeit oder eine Gierrate des Fahrzeugs aufweist; Berechnen eines Motorausgangsdrehmomentwertes (Tm) durch die Steuervorrichtung, welcher ein Teil von einem Fahrerdrehmoment (Td), welches aus dem Lenkdrehmomentsignal berechnet wird, ist, für eine MDPS-Einheit (10); und Berechnen eines Hydraulikausgangsdrehmomentwertes durch die Steuervorrichtung, welcher der übrige Teil des Fahrerdrehmoments (Td) ist, für eine EHPS-Einheit (20); dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zum Verbessern von Leistungsfähigkeit und Kraftstoffeffizienz mittels Steuerung eines von Hybrid-Motor angetriebenen Lenkhilfesystems für ein Nutzfahrzeug ferner aufweist: Durchführen von Rückschlageingang-Robuste-Steuerung-Methode durch die Steuervorrichtung, welche in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit eine Robustheit bei Rückschlageingang sichert während einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit mittels Lenkung der EHPS-Einheit (20), welche in der Nähe von Rädern (9a, 9b) ist, mit Schwere und welches eine Grundlenkkraft sichert mittels Lenkung der MDPS-Einheit (10), welche in der Nähe von einem Fahrer ist, mit Leichtigkeit; Durchführen von Lenkleistungsfähigkeit-Verbesserung-Steuerung-Methode durch die Steuervorrichtung, welche in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit eine Fahrzeugreaktionsfähigkeit auf eine Lenkoperation verbessert während einer Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit mittels Lenkung der EHPS-Einheit (20) mit Leichtigkeit; und Generieren des Motorausgangsdrehmoments (Tm) der MDPS-Einheit (10) und des Hydraulikausgangsdrehmoments der EHPS-Einheit (20) durch die Steuervorrichtung, nachdem die Rückschlageingang-Robuste-Steuerung-Methode und die Lenkleistungsfähigkeit-Verbesserung-Steuerung-Methode durchgeführt worden sind, und Bereitstellen des Motorausgangsdrehmoments (Tm) und des Hydraulikausgangsdrehmoments als ein Ausgangsdrehmoment (Tp) eines Kugelmuttertyp-Getriebes (4), so dass das Motorausgangsdrehmoment (Tm) und das Hydraulikausgangsdrehmoment eine Koppelung (7) betreiben, welche mit einer Spurstange (8) verbunden ist, um ein linkes und ein rechtes Rad (9a, 9b) zu betreiben.
  8. Das Verfahren zum Verbessern von Leistungsfähigkeit und Kraftstoffeffizienz mittels Steuerung eines von Hybrid-Motor angetriebenen Lenkhilfesystems für ein Nutzfahrzeug nach Anspruch 7, wobei, wenn die Rückschlageingang-Robuste-Steuerung-Methode durchgeführt wird, die MDPS-Einheit (10) realisiert wird mittels „[MDPS-Abstimm-Kennfeld × M (Steuerungsbetrag) × [Drehmomentänderung × Fahrzeuggeschwindigkeit × Gierratenänderung] / (Lenkwinkeländerung)] + K (Steuerungsverhältnis-Verteilungsbetrag)“, die EHPS-Einheit (20) realisiert wird mittels „[EHPS-Abstimm-Kennfeld × M (Steuerungsbetrag) × (Lenkwinkeländerung) / [Drehmomentänderung × Fahrzeuggeschwindigkeit × Gierratenänderung]] + L (Steuerungsverhältnis-Verteilungsbetrag)“, wobei die Drehmomentänderung eine Änderung des Fahrerdrehmoments (Td) ist, wobei die Gierratenänderung eine Änderung der Drehung des Fahrzeugs um seine Hochachse ist und wobei die Lenkwinkeländerung eine Änderung des Lenkwinkels des Lenkrades ist, und wobei K (Steuerungsverhältnis-Verteilungsbetrag) und L (Steuerungsverhältnis-Verteilungsbetrag) proportional sind zu einem detektierten Wert eines MDPS-Torsionsstabs (32) der MDPS-Einheit (10) gemäß dem Fahrerdrehmoment (Td) bzw. zu einem detektierten Wert eines EHPS-Torsionsstabs (31) der EHPS-Einheit (20) gemäß dem Fahrerdrehmoment (Td).
  9. Das Verfahren zum Verbessern von Leistungsfähigkeit und Kraftstoffeffizienz mittels Steuerung eines von Hybrid-Motor angetriebenen Lenkhilfesystems für ein Nutzfahrzeug nach Anspruch 7, wobei, wenn die Lenkleistungsfähigkeit-Verbesserung-Steuerung-Methode durchgeführt wird, die MDPS-Einheit (10) realisiert wird mittels „[MDPS-Abstimm-Kennfeld × N (Steuerungsbetrag) × (Fahrzeuggeschwindigkeit / Lenkwinkel)] + K (Steuerungsverhältnis-Verteilungsbetrag)“, um ein Lenkrad (1) mit Schwere zu lenken während der Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit, und realisiert wird mittels „[MDPS-Leistungsfähigkeit-Verbesserung-Kennfeld × N (Steuerungsbetrag) × (Fahrzeuggeschwindigkeit / Lenkwinkel)]“, um einen Drehmomentsteuerungsbetrag zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit während der Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit zu erhöhen, wobei die EHPS-Einheit (20) realisiert wird mittels „[EHPS-Abstimm-Kennfeld × N (Steuerungsbetrag) × (Fahrzeuggeschwindigkeit / Lenkwinkel)] + L (Steuerungsverhältnis-Verteilungsbetrag)“, um das Lenkrad (1) während der Fahrt mit hoher Geschwindigkeit mit Leichtigkeit zu lenken, wobei der Lenkwinkel der Lenkwinkel des Lenkrades ist, wobei K (Steuerungsverhältnis-Verteilungsbetrag) und L (Steuerungsverhältnis-Verteilungsbetrag) proportional sind zu einem detektierten Wert eines MDPS-Torsionsstabs (32) der MDPS-Einheit (10) gemäß dem Fahrerdrehmoment (Td) bzw. zu einem detektierten Wert eines EHPS-Torsionsstabs (31) der EHPS-Einheit (20) gemäß dem Fahrerdrehmoment (Td).
  10. Das Verfahren zum Verbessern von Leistungsfähigkeit und Kraftstoffeffizienz mittels Steuerung eines von Hybrid-Motor angetriebenen Lenkhilfesystems für ein Nutzfahrzeug nach Anspruch 7, ferner aufweisend: Ausführen einer Aufholleistungsfähigkeit-Verbesserungs-Logik, wenn eine Kraftstoffeffizienz-Verbesserungs-Logik durchgeführt wird, um ferner ein separates Hydraulikausgangsdrehmoment von der EHPS-Einheit (20) zu generieren, indem kontinuierlich das von der EHPS-Einheit (20) bereitgestellte Hydraulikausgangsdrehmoment überprüft wird und eine separate Hilfs-EHPS-Einheit (100) betrieben wird, wenn das von der EHPS-Einheit (20) bereitgestellte Hydraulikausgangsdrehmoment unzureichend ist.
  11. Das Verfahren zum Verbessern von Leistungsfähigkeit und Kraftstoffeffizienz mittels Steuerung eines von Hybrid-Motor angetriebenen Lenkhilfesystems für ein Nutzfahrzeug nach Anspruch 10, wobei das Ausführen der Aufholleistungsfähigkeit-Verbesserungs-Logik aufweist: Vorbereiten der Aufholleistungsfähigkeit-Verbesserungs-Logik, bei welchem ermittelt wird, dass eine Zündung eines Verbrennungsmotors auf „AN“ ist mittels einer Drehzahl des Verbrennungsmotors, ohne Generieren von Fehler oder Warnhinweisen, welche ein Blinken von einem Warnlicht erfordern, wenn ein Zündschlüssel eingeschaltet wird, und, nachdem die Kraftstoffeffizienz-Verbesserungs-Logik durchgeführt worden ist, eine Pumpenkapazität der EHPS-Einheit (20) kontinuierlich überprüft wird; und Durchführen der Aufholleistungsfähigkeit-Verbesserungs-Logik, bei welcher, wenn ermittelt wird, dass die Pumpenkapazität der EHPS-Einheit (20) unzureichend ist, ein momentaner Lenkwinkelgeschwindigkeitswert, welcher mittels des Fahrerdrehmoments (Td) detektiert wird, größer ist als ein festgesetzter Lenkwinkelgeschwindigkeitsabsolutwert und der momentane Lenkwinkelgeschwindigkeitswert groß ist, die Hilfs-EHPS-Einheit (100) betrieben wird.
  12. Das Verfahren zum Verbessern von Leistungsfähigkeit und Kraftstoffeffizienz mittels Steuerung eines von Hybrid-Motor angetriebenen Lenkhilfesystems für ein Nutzfahrzeug nach Anspruch 11, wobei beim Durchführen der Aufholleistungsfähigkeit-Verbesserungs-Logik, der unzureichende Zustand der Pumpenkapazität der EHPS-Einheit (20) ermittelt wird mittels „maximale Durchflussrate von Pumpe der EHPS-Einheit × 0,9 < Durchflussrate, welche in Pumpe der EHPS-Einheit erforderlich ist“, und der Lenkwinkelgeschwindigkeitsabsolutwert ungefähr 450 Grad/s ist.
  13. Das von Hybrid-Motor angetriebene Lenkhilfesystem für ein Nutzfahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Lenkwinkelgeschwindigkeitsabsolutwert ungefähr 450 Grad/s ist.
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