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Hintergrund der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Servolenksystem sowie eine Steuereinrichtung des elektrischen Servolenksystems, das eine Lenkunterstützungskraft für einen Lenkmechanismus eines Fahrzeugs erzeugt, wobei ein Elektromotor eine Antriebsquelle ist.
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In den letzten Jahren sind verschiedene elektrische Servolenksysteme vorgeschlagen und entwickelt worden. Bei den elektrischen Servolenksystemen werden ein Drehungswinkel einer Eingangswelle, die sich aufgrund von Lenkbetätigung eines Lenkrades durch den Fahrer dreht, und ein Drehungswinkel einer Ausgangswelle, auf die die Drehung der Eingangswelle übertragen wird, von einem Detektor, wie beispielsweise einem Drehmoment-Sensor, erfasst, und auf Basis dieses Erfassungssignals des Drehmoment-Sensors wird Drehmoment von dem Elektromotor zu dem Lenkmechanismus des Fahrzeugs übertragen. So führt das elektrische Servolenksystem die Lenkunterstützung durch.
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Bei einem derartigen elektrischen Servolenksystem wird eine Feststellung dahingehend, ob eine Erfassung (bzw. ein Erfassungswert) des Drehmoment-Sensors oder eines Lenkwinkel-Sensors ein Normal-Eingang (bzw. ein Vorwärts-Eingang) entsprechend einer Absicht des Fahrers oder ein Gegen-Eingang von einer Seite der Ausgangswelle ist, der durch Störung verursacht wird, anhand einer Rate der Änderung des Erfassungssignals des Drehmoment-Sensors oder des Lenkwinkel-Sensors getroffen. Dann wird, wenn der Gegen-Eingang aufgrund von Störung festgestellt wird, ein Drehmoment für Störungs-Kompensation für den Lenkmechanismus von dem Elektromotor bereitgestellt, um so das Fahrzeugverhalten zu stabilisieren und das Lenkgefühl zu verbessern (beispielsweise vorläufige
japanische Patentveröffentlichung Nr. 2010-036720 (im Folgenden als ”
JP2010-036720 ” bezeichnet)).
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Zusammenfassung der Erfindung
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Bei dem elektrischen Servolenksystem von
JP2010-036720 ist jedoch eine genaue bzw. korrekte Feststellung dahingehend, ob die Erfassung des Drehmoment-Sensors bzw. des Lenkwinkel-Sensors der normale Eingang entsprechend der Absicht des Fahrers oder der Gegen-Eingang aufgrund von Störung ist, schwierig oder unmöglich, da die Feststellung nur anhand der Rate der Änderung des Erfassungssignals des Drehmoment-Sensors bzw. des Lenkwinkel-Sensors getroffen wird. Dadurch ist es nicht möglich, dem Lenkmechanismus von dem Elektromotor eine geeignete Lenkunterstützungskraft bereitzustellen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein elektrisches Servolenksystem sowie eine Steuereinrichtung des elektrischen Servolenksystems zu schaffen, die in der Lage ist, den Normal-Eingang und den Gegen-Eingang richtig festzustellen und dem Lenkmechanismus über den Elektromotor die geeignete Lenkunterstützungskraft bereitzustellen, so dass das Lenkgefühl und die Lenkstabilität verbessert werden können.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein elektrisches Servolenksystem einen Lenkmechanismus mit a) einer Eingangswelle, die sich entsprechend einer Lenkbetätigung eines Lenkrades dreht; b) einer Ausgangswelle, die mit der Eingangswelle über einen Drehstab verbunden ist und auf die die Drehung der Eingangswelle übertragen wird, und c) einem Umwandlungsmechanismus, der eine Drehung der Ausgangswelle in eine Lenkbewegung gelenkter Räder umwandelt, einen Drehungswinkel-Sensor der Eingangswellen-Seite, der an einer Seite der Eingangswelle vorhanden ist und einen Drehungswinkel der Eingangswelle erfasst, sowie einen Drehungswinkel-Sensor der Ausgangswellen-Seite, der an einer Seite der Ausgangswelle vorhanden ist und einen Drehungswinkel der Ausgangswelle erfasst oder schätzt, einen Elektromotor, der dem Lenkmechanismus eine Lenkunterstützungskraft bereitstellt, eine Operationsschaltung, die auf Basis eines Fahrzeug-Fahrzustandes einen Befehls-Stromwert berechnet, der zu dem Elektromotor geleitet wird, eine Schaltung zum Feststellen der Drehungsrichtung, die in der Operationsschaltung vorhanden ist und feststellt, ob eine Drehungsrichtung der Eingangswelle und eine Drehungsrichtung der Ausgangswelle identisch sind oder nicht, eine Schaltung zum Feststellen voreilender Phase, die in der Operationsschaltung vorhanden ist und feststellt, ob eine Phase eines Drehungswinkel-Signals der Eingangswellen-Seite, das ein Ausgangssignal des Drehungswinkel-Sensors der Eingangswellen-Seite ist, oder ein Drehungswinkel-Signal der Ausgangswellen-Seite, das ein Ausgangssignal des Drehungswinkel-Sensors der Ausgangswellen-Seite ist, voreilt, eine Schaltung zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang, die in der Operationsschaltung vorhanden ist und feststellt, dass
- 1) wenn die Schaltung zum Feststellen der Drehungsrichtung feststellt, dass die Drehungsrichtungen identisch sind und auch die Schaltung zum Feststellen voreilender Phase feststellt, dass die Phase des Drehungswinkel-Signals der Eingangswellen-Seite voreilt, ein Eingangszustand ein Normal-Eingang ist, bei dem Drehung des Drehstabes aufgrund eines Eingangs von der Seite der Eingangswelle stattfindet, und
- 2) wenn die Schaltung zum Feststellen der Drehungsrichtung feststellt, dass die Drehungsrichtungen identisch sind und des Weiteren die Schaltung zum Feststellen voreilender Phase feststellt, dass die Phase des Drehungswinkel-Signals der Ausgangswellen-Seite voreilt, der Eingangszustand ein Gegen-Eingang ist, bei dem die Drehung des Drehstabes aufgrund eines Eingangs von der Seite der Ausgangswelle her stattfindet; und
eine Schaltung zum Korrigieren des Befehls-Stroms, die in der Operationsschaltung vorhanden ist und den Wert des Befehls-Stroms für den Elektromotor korrigiert, so dass, wenn durch die Schaltung zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang der Normal-Eingang festgestellt wird, ein Erzeugungs-Drehmoment in der gleichen Richtung wie der Drehungsrichtung der Eingangswelle durch den Elektromotor größer ist als dasjenige in einem Fall, in dem der Gegen-Eingang durch die Schaltung zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang festgestellt wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Steuereinrichtung eines elektrischen Servolenksystems, das eine Lenkunterstützungskraft für gesteuerte Räder mit einem Elektromotor entsprechend einem Lenkvorgang eines Lenkrades bereitstellt, eine Operationsschaltung, die auf Basis eines Fahrzeug-Fahrzustandes einen Befehls-Stromwert berechnet, der zu dem Elektromotor gesendet wird, einen Drehungswinkel-Empfangsabschnitt, der in der Operationsschaltung vorhanden ist und ein Drehungswinkel-Signal einer Eingangswellen-Seite, das ein Signal bezüglich eines Drehungswinkels einer Eingangswelle ist, die sich entsprechend dem Lenkvorgang des Lenkrades dreht, sowie ein Drehungswinkel-Signal einer Ausgangswellen-Seite empfängt, das ein Signal bezüglich eines Drehungswinkels einer Ausgangswelle ist, die mit der Eingangswelle über einen Drehstab verbunden ist und auf die die Drehung der Eingangswelle übertragen wird; eine Schaltung zum Feststellen der Drehungsrichtung, die in der Operationsschaltung vorhanden ist und auf Basis des Drehungswinkel-Signals der Eingangswellen-Seite sowie des Drehungswinkel-Signals der Ausgangswellen-Seite feststellt, ob eine Drehungsrichtung der Eingangswelle und eine Drehungsrichtung der Ausgangswelle identisch sind; eine Schaltung zum Feststellen voreilender Phase, die in der Operationsschaltung vorhanden ist und feststellt, ob die Phase des Drehungswinkel-Signals der Eingangswellen-Seite oder die Phase des Drehungswinkel-Signals der Ausgangswellen-Seite voreilt; eine Schaltung zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang, die in der Operationsschaltung vorhanden ist und feststellt, dass
- 1) wenn die Schaltung zum Feststellen der Drehungsrichtung feststellt, dass die Drehungsrichtungen identisch sind und auch die Schaltung zum Feststellen voreilender Phase feststellt, dass die Phase des Drehungswinkel-Signals der Eingangswellen-Seite voreilt, ein Eingangszustand ein Normal-Eingang ist, bei dem Drehung des Drehstabes aufgrund eines Eingangs von der Seite der Eingangswelle stattfindet, und
- 2) wenn die Schaltung zum Feststellen der Drehungsrichtung feststellt, dass die Drehungsrichtungen identisch sind und des Weiteren die Schaltung zum Feststellen voreilender Phase feststellt, dass die Phase des Drehungswinkel-Signals der Ausgangswellen-Seite voreilt, der Eingangszustand ein Gegen-Eingang ist, bei dem die Drehung des Drehstabes aufgrund eines Eingangs von der Seite der Ausgangswelle stattfindet; und
eine Schaltung zum Korrigieren des Befehls-Stroms, die in der Operationsschaltung vorhanden ist und den Wert des Befehls-Stroms für den Elektromotor korrigiert, so dass, wenn durch die Schaltung zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang der Normal-Eingang festgestellt wird, ein Erzeugungs-Drehmoment in der gleichen Richtung wie der Drehungsrichtung der Eingangswelle durch den Elektromotor größer ist als dasjenige in einem Fall, in dem durch die Schaltung zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang der Gegen-Eingang festgestellt wird.
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Die anderen Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen verständlich.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine schematische Ansicht eines elektrischen Servolenksystems einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine Schnittansicht, die einen Aufbau einer Lenkwelle der Ausführungsform 1 zeigt.
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3 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration einer Operationsschaltung der Ausführungsform 1 zeigt.
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4 ist ein Flussdiagramm, das jeden Funktionsschritt der Operationsschaltung der Ausführungsform 1 zeigt.
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5A bis 5D sind Zeitdiagramme, die Kriterien zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang durch eine Schaltung zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang zeigen.
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6A und 6B sind Zeitdiagramme, die einen Wert der Reibungs-Kompensation der Ausführungsform 1 zeigen.
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7 ist ein Zeitdiagramm, das einen Wert der Reibungs-Kompensation (bei dem Normal-Eingang) einer Ausführungsform 2 zeigt.
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8 ist ein Zeitdiagramm, das einen Wert der Reibungs-Kompensation (bei dem Gegen-Eingang) der Ausführungsform 2 zeigt.
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9 ist ein Zeitdiagramm, das ein Maß der Einschränkung von Radflattern einer Ausführungsform 3 zeigt.
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10A und 10B sind Zeitdiagramme, die eine Lenkunterstützungskraft einer Ausführungsform 4 zeigen.
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11A und 11B sind Zeitdiagramme, die ein Maß der Dämpfungssteuerung einer Ausführungsform 5 zeigen.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Ausführungsformen eines elektrischen Servolenksystems der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
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Ausführungsform 1
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1 ist eine schematische Ansicht eines elektrischen Servolenksystems einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung. Bei dem in 1 gezeigten elektrischen Servolenksystem wird ein Grund-Lenkmechanismus durch ein Lenkrad SW, eine Lenkwelle 1, eine Ritzelwelle 2 und eine Zahnstangenwelle 3 gebildet. Dieser Lenkmechanismus ist so aufgebaut, dass, wenn das Lenkrad SW durch Lenkbetätigung des Fahrers gedreht wird, die Drehung des Lenkrades SW über die Lenkwelle 1 auf die Ritzelwelle 2 übertragen wird und eine Drehbewegung der Ritzelwelle 2 in eine geradlinige Bewegung der Zahnstangenwelle 3 umgewandelt wird, ein linkes und ein rechtes gelenktes Rad W1 und W2, die mit beiden Wellenenden der Zahnstangenwelle 3 verbunden sind, gelenkt werden. Das heißt, die Zahnstangenwelle 3 ist an ihrer Oberfläche mit Zahnstangenzähnen (nicht dargestellt) versehen, mit denen die Ritzelwelle 2 in Eingriff ist, und durch den Eingriff zwischen den Zahnstangenzähnen und der Ritzelwelle 2 wird ein Umwandlungsmechanismus geschaffen, der die Drehung der Lenkwelle 1 in eine Lenkbewegung umwandelt.
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Die Lenkwelle 1 ist mit einem Drehmoment-Sensor TS versehen, der einen Drehungswinkel der Lenkwelle 1 erfasst. Eine Steuereinrichtung bzw. Steuereinheit (im Folgenden mit ECU bezeichnet) 4 führt eine Stromsteuerung eines Elektromotors M auf Basis einer Ausgangsspannung und eines Motordrehungs-Sensorsignals des Drehmoment-Sensors TS durch, und so wird der Ritzelwelle 2 eine von dem Elektromotor M Lenkunterstützungskraft bereitgestellt.
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Die Lenkwelle 1 ist, wie in 2 gezeigt, in eine Eingangswelle 1a an einer Seite des Lenkrades SW in einer axialen Richtung und eine Ausgangswelle 1b an einer Seite der Zahnstangenwelle 3 in der axialen Richtung unterteilt. Die Eingangswelle 1a und die Ausgangswelle 1b sind jeweils in einer hohlen Form ausgebildet, und die Eingangs- sowie die Ausgangswelle 1a, 1b sind über einen Drehstab 1c koaxial miteinander verbunden, der sich an der Innenumfangsseite der Eingangswelle 1a und der Ausgangswelle 1b befindet. Dabei sind die Eingangswelle 1a und der Drehstab 1b sowie die Ausgangswelle 1b und der Drehstab 1c jeweils über einen neutralen Bolzen oder mittels Presspassung verbunden. Durch diese Verbindung können sich die Eingangswelle 1a und die Ausgangswelle 1b aufgrund von Drehverformung des Drehstabes 1c zueinander drehen.
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Als Schutz gegen äußere Einflüsse ist ein Gehäuse 5, das an einer Fahrzeugkarosserie befestigt ist und eine Außenumfangsseite der Lenkwelle 1 umgibt, an der Außenumfangsseite der Lenkwelle 1 vorhanden. Ein Drehungswinkel-Sensor (z. B. ein Drehmelder) 6 der Eingangswellen-Seite zum Erfassen einer Drehungsverschiebung der Eingangswelle 1a ist zwischen einer Innenumfangsfläche des Gehäuses 5 und einer Außenumfangsfläche der Eingangswelle 1a angeordnet. Des Weiteren ist ein Drehungswinkel-Sensor (z. B. ein Drehmelder) 7 der Ausgangswellen-Seite zum Erfassen (oder Schätzen) einer Drehungsverschiebung der Ausgangswelle 1b zwischen der Innenumfangsfläche des Gehäuses 5 und einer Außenumfangsfläche der Ausgangswelle 1b angeordnet. Das heißt, ein Maß relativer Drehungsverschiebung der Eingangswelle 1a und der Ausgangswelle 1b zueinander wird auf Basis der Drehverformung des Drehstabes 1c von den Drehungswinkel-Sensoren 6 und 7 erfasst und damit wird ein Lenkmoment erfasst, das durch die Drehbetätigung des Lenkrades durch den Fahrer erzeugt wird. Das heißt, der Drehmoment-Sensor TS zum Erfassen des Drehmomentes, das auf die Lenkwelle 1 wirkt, wird durch den Drehungswinkel-Sensor 6 der Eingangswellen-Seite und den Drehungswinkel-Sensor 7 der Ausgangswellen-Seite gebildet.
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Beide Drehungswinkel-Sensoren 6 und 7 sind bekannte induktive (variable reluctance type) Sensoren, bei denen nur ein Stator mit einer Spule versehen ist, ein Rotor jedoch nicht mit der Spule versehen ist. Der Drehungswinkel-Sensor 6 der Eingangswellen-Seite weist einen ringförmigen Rotor 6a der Eingangswellen-Seite und einen ringförmigen Stator 6b der Eingangswellen-Seite auf. Der ringförmige Rotor 6a der Eingangswellen-Seite ist integral auf die Außenumfangsfläche der Eingangswelle 1a aufgesetzt. Der ringförmige Stator 6b der Eingangswellen-Seite ist an dem Gehäuse 5 so befestigt, dass ein bestimmter Zwischenraum in radialer Richtung zwischen einer Außenumfangsfläche des Rotors 6a der Eingangswellen-Seite und dem Stator 6b der Eingangswellen-Seite vorhanden ist. Der Drehungswinkel-Sensor 7 der Ausgangswellen-Seite hingegen weist einen ringförmigen Rotor 7a der Ausgangswellen-Seite sowie einen ringförmigen Stator 7b der Ausgangswellen-Seite auf. Der ringförmige Rotor 7a der Ausgangswellen-Seite ist integral auf die Außenumfangsfläche der Ausgangswelle 1b aufgepasst. Der ringförmige Stator 7b der Ausgangswellen-Seite 7 ist so an dem Gehäuse 5 befestigt, dass ein bestimmter Zwischenraum in radialer Richtung zwischen einer Außenumfangsfläche des Rotors 7a der Ausgangswellen-Seite und dem Stator 7b der Ausgangswellen-Seite vorhanden ist.
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Die Ausgangsspannungen von dem Drehungswinkel-Sensor 6 der Eingangswellen-Seite und dem Drehungswinkel-Sensor 7 der Ausgangswellen-Seite werden über einen Kabelbaum (ein sogenanntes Clock-Kabel, ein Spiralkabel usw.) oder Funkübertragung in die ECU 4 eingegeben. Die ECU 4 berechnet einen Torsions- bzw. Drehungswinkel des Drehstabes 1c anhand einer Differenz zwischen den Ausgangswerten des Drehungswinkel-Sensors 6 der Eingangswellen-Seite und des Drehungswinkel-Sensors 7 der Ausgangswellen-Seite. Des Weiteren berechnet bzw. erfasst die ECU 4 anhand des Drehwinkels des Drehstabes ein Lenkmoment, das an dem Drehstab 1c erzeugt wird, unter Verwendung des folgenden Ausdrucks: (Drehstab-Drehmoment) = (Drehstab-Drehwinkel) × (Steifigkeit des Drehstabes)
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Des Weiteren werden in die ECU 4 das Signal des Motordrehungs-Sensors, ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Signal sowie ein Lenkwinkel-Signal eingegeben, und sie führt die Stromsteuerung des Elektromotors M durch. Durch Prüfen des Drehstab-Drehwinkels mit dem Drehmoment-Sensor TS und eines Drehungswinkels des Elektromotors M kann festgestellt werden, ob die Erfassung ein Normal-Eingang (bzw. ein Vorwärts-Eingang) entsprechend der Absicht des Fahrers oder ein Gegen-Eingang von der Seite der gelenkten Räder W1, W2 ist.
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Im Folgenden wird eine Konfiguration einer in der ECU 4 vorhandenen Operationsschaltung 10 der Ausführungsform 1 unter Bezugnahme auf 3 erläutert. Die Operationsschaltung 10 weist, wie in 3 gezeigt, eine Schaltung 11 zum Verarbeiten des Befehls-Stroms 11, eine Schaltung 12 zum Feststellen der Drehungsrichtung, eine Schaltung 13 zum Feststellen voreilender Phase, eine Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang sowie eine Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms auf.
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In die Schaltung 11 zum Verarbeiten des Befehls-Stroms werden der Ausgang des Drehmoment-Sensors TS, das Signal des Motordrehungs-Sensors, das Fahrzeuggeschwindigkeits-Signal und das Lenkwinkel-Signal (in 3 ist nicht jedes dieser Signale mit einem Pfeil dargestellt) eingegeben, und sie berechnet einen Befehls-Strom für den Elektromotor M und gibt ihn dann an die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms aus. Dieser Befehls-Strom ist ein Wert zum Erzeugen einer Grund-Lenkunterstützungskraft, die der Ritzelwelle 2 von dem Elektromotor M bereitgestellt wird.
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Die Schaltung 12 zum Feststellen der Drehungsrichtung stellt auf Basis eines Drehungswinkel-Signals S1 der Eingangswellen-Seite, das das Ausgangssignal des Drehungswinkel-Sensors 6 der Eingangswellen-Seite ist, und eines Drehungswinkel-Signals S2 der Ausgangswellen-Seite, das das Ausgangssignal des Drehungswinkel-Sensors 7 der Ausgangswellen-Seite ist, die beide über einen Drehungswinkel-Empfangsabschnitt (nicht dargestellt) eingegeben werden, fest, ob eine Drehungsrichtung der Eingangswelle 1a und eine Drehungsrichtung der Ausgangswelle 1b identisch sind oder nicht (d. h., die Schaltung 12 zum Feststellen der Drehungsrichtung stellt fest, ob sich die Eingangswelle 1a und die Ausgangswelle 1b in der gleichen Richtung drehen oder nicht).
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In der vorliegenden Ausführungsform wird diese Feststellung dahingehend, ob die Drehungsrichtungen identisch sind oder nicht, in einer vorgegebenen Zyklusperiode getroffen. Wenn sich innerhalb der vorgegebenen Zyklusperiode das Drehungswinkel-Signal S1 der Eingangswellen-Seite kontinuierlich in ein und derselben Richtung ändert und sich auch das Drehungswinkel-Signal S2 der Ausgangswellen-Seite kontinuierlich in der gleichen Drehungsrichtung ändert wie das Drehungswinkel-Signal S1 der Eingangswellen-Seite, wird festgestellt, dass sich die Eingangswelle 1a und die Ausgangswelle 1b in der gleichen Richtung ändern.
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Die Schaltung 13 zum Feststellen voreilender Phase stellt fest, ob die Phase des Drehungswinkel-Signals S1 der Eingangswellen-Seite oder die Phase des Drehungswinkel-Signals S2 der Ausgangswellen-Seite, die über den Drehungswinkel-Empfangsabschnitt (nicht dargestellt) eingegeben werden, voreilt.
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Die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang stellt auf Basis der Feststellung der Schaltung 12 zum Feststellen der Drehungsrichtung und der Schaltung 13 zum Feststellen voreilender Phase fest, ob ein Eingangszustand der Normal-Eingang, bei dem die Drehung des Drehstabes 1c aufgrund des Eingangs von der Seite der Eingangswelle 1a (im Folgenden kurz als Normal-Eingang bezeichnet) stattfindet, oder der Gegen-Eingang ist, bei dem die Drehung des Drehstabes 1c aufgrund des Eingangs von der Seite der Ausgangswelle 1b (im Folgenden kurz als Gegen-Eingang bezeichnet) stattfindet.
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Die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms korrigiert den Befehls-Strom, der in der Schaltung 11 zum Verarbeiten des Befehls-Stroms berechnet wird, auf Basis der Feststellung des Normal/Gegen-Eingangs durch die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang.
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Im Folgenden werden alle Funktionsschritte (Schritte S11 bis S17) der Operationsschaltung 10 der Ausführungsform 1 unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm in 4 erläutert.
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In Schritt S11 werden das Drehungswinkel-Signal S1 der Eingangswellen-Seite und das Drehungswinkel-Signal S2 der Ausgangswellen-Seite über den Drehungswinkel-Empfangsabschnitt erfasst.
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In Schritt S12 stellt die Schaltung 13 zum Feststellen voreilender Phase fest, ob die Änderung (bzw. Verschiebung) des Drehungswinkel-Signals S1 der Eingangswellen-Seite in Bezug auf die des Drehungswinkel-Signals S2 der Ausgangswellen-Seite voreilt oder nicht. Bei JA (d. h., wenn festgestellt wird, dass sich das Drehungswinkel-Signal S1 der Eingangswellen-Seite vor dem Drehungswinkel-Signal S2 der Ausgangswellen-Seite ändert), geht die Routine zu Schritt S13 über. Bei NEIN (d. h., wenn festgestellt wird, dass das Drehungswinkel-Signal S2 der Ausgangswellen-Seite sich vor dem Drehungswinkel-Signal S2 der Eingangswellen-Seite ändert) geht die Routine zu Schritt S15 über.
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In Schritt S13 stellt die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang fest, dass der Eingangszustand der Normal-Eingang aufgrund der Lenkbetätigung entsprechend der Absicht des Fahrers ist.
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In Schritt S14 berechnet die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms ein Maß der Kompensation entsprechend einer Lenkgeschwindigkeit.
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In Schritt S15 stellt die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang fest, dass der Eingangszustand der Gegen-Eingang von der Seite der gelenkten Räder her ist.
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In Schritt S16 berechnet die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms ein Maß der Kompensation (in einer Richtung, in der Störung unterdrückt wird) entsprechend der Lenkgeschwindigkeit.
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In Schritt S17 addiert die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms die in den Schritten S14 und S16 berechneten Maße der Korrektur (die Maße der Kompensation) zu dem Befehls-Strom und gibt ihn dann an den Elektromotor M aus.
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Im Folgenden wird ein von der Schaltung 14 zum Festellen von Normal/Gegen-Eingang verwendetes Kriterium zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang unter Bezugnahme auf 5A bis 5D beschrieben.
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Erläuterung zu Fig. 5A:
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Unteres Diagramm: Es wird festgestellt, dass Eingangszustand Normal-Eingangzustand durch Lenkbetätigung entsprechend Absicht des Fahrers ist.
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Oberes Diagramm: Änderung in der gleichen Richtung, wobei Differenz zwischen S1 und S2 vorhanden ist.
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In 5A ändern sich das Drehungswinkel-Signal S1 der Eingangswellen-Seite und das Drehungswinkel-Signal S2 der Ausgangswellen-Seite in der gleichen Richtung, wobei eine Differenz zwischen ihnen vorhanden sind, und des Weiteren eilt die Änderung des Drehungswinkel-Signals S1 der Eingangswellen-Seite in Bezug auf die des Drehungswinkel-Signals S2 der Ausgangswellen-Seite vor. In diesem Fall wird festgestellt, dass sich die Eingangswelle 1a aufgrund des Lenkens des Lenkrades SW durch den Fahrer dreht und die Ausgangswelle 1b der Eingangswelle 1a folgt bzw. auf sie reagiert und dabei Reibung überwindet. Die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang stellt so fest, dass der Eingangszustand der Normal-Eingang ist.
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Erläuterung zu Fig. 5C:
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Unteres Diagramm: Es wird festgestellt, dass Eingangszustand Gegen-Eingang von Seite der gelenkten Räder ist.
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Oberes Diagramm: Änderung in der gleichen _Richtung, wobei Differenz zwischen S1 und S2 vorhanden ist.
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In 5C ändern sich das Drehungswinkel-Signal 51 der Eingangswellen-Seite und das Drehungswinkel-Signal S2 der Ausgangswellen-Seite in der gleichen Richtung, wobei eine Differenz zwischen ihnen vorhanden ist, und des Weiteren eilt die Änderung des Drehungswinkel-Signals S2 der Ausgangswellen-Seite in Bezug auf die des Drehungswinkel-Signals S2 der Eingangswellen-Seite vor. In diesem Fall wird festgestellt, dass sich die Ausgangswelle 1b aufgrund von Störung an den gelenkten Rädern W1 und W2 dreht, und die Eingangswelle 1a der Ausgangswelle 1b folgt bzw. auf sie reagiert. Die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang stellt so fest, dass der Eingangszustand der Gegen-Eingang ist.
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Die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang stellt, wie in 5A und 5C gezeigt, wenn sich das Drehungswinkel-Signal der Eingangswellen-Seite und das Drehungswinkel-Signal S2 der Ausgangswellen-Seite in der gleichen Richtung ändern, im Wesentlichen den Normal/Eingang und den Gegen-Eingang auf Basis der Feststellung dahingehend fest, ob die Änderung des Drehungswinkel-Signals S2 der Eingangswellen-Seite oder die des Drehungswinkel-Signals S2 der Ausgangswellen-Seite voreilt.
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Im Folgenden wird die Schaltung zum Festellen von Normal/Gegen-Eingang für den Fall erläutert, dass sich das Drehungswinkel-Signal S1 der Eingangswellen-Seite und das Drehungswinkel-Signal S2 der Ausgangswellen-Seite nicht in der gleichen Richtung ändern.
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Erläuterung zu Fig. 5B:
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Unteres Diagramm: Es wird festgestellt, dass Eingangzustand Normal-Eingangszustand durch Lenkbetätigung entsprechend Absicht des Fahrers ist.
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Oberes Diagramm: Drehwinkel von Eingangswelle und Ausgangswelle ändern sich in einer bestimmten Richtung, wobei eine bestimmte Differenz zwischen ihnen vorhanden ist, und wenn sich Drehwinkel von Eingangswelle in einer entgegengesetzter Richtung ändern, folgt Drehwinkel von Ausgangswelle Drehwinkel von Eingangwelle, ändert sich ebenfalls in der entgegengesetzten Richtung, und Drehwinkel von Eingangswelle sowie Drehwinkel von Ausgangswelle ändern sich in der gleichen Richtung, wobei die bestimmte Differenz zwischen ihnen vorhanden ist.
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In 5B ändern sich das Drehungswinkel-Signal S1 der Eingangswellen-Seite und das Drehungswinkel-Signal S2 der Ausgangswellen-Seite in der gleichen Richtung, wobei eine bestimmte Differenz zwischen ihnen vorhanden ist. Wenn sich anschließend das Drehungswinkel-Signal S1 der Eingangswellen-Seite in einer entgegengesetzten Richtung ändert, folgt das Drehungswinkel-Signal S2 der Ausgangswellen-Seite dem Drehungswinkel-Signal S1 der Eingangs-Wellenseite bzw. spricht auf dieses an und ändert sich damit ebenfalls in der entgegengesetzten Richtung, und das Drehungswinkel-Signal S1 der Eingangswellen-Seite sowie das Drehungswinkel-Signal S2 der Ausgangswellen-Seite ändern sich in der gleichen Richtung, wobei die bestimmte Differenz zwischen ihnen vorhanden ist. In diesem Fall wird festgestellt, dass der Fahrer das Lenkrad W in einer Gegenrichtung dreht. Die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang stellt so fest, dass der Eingangszustand der Normal/Eingang aufgrund der Lenkbetätigung entsprechend der Absicht des Fahrers ist. Das heißt, selbst wenn sich das Drehungswinkel-Signal S1 der Eingangswellen-Seite vorübergehend in einer Richtung entgegengesetzt zu dem Drehungswinkel-Signal S2 der Ausgangswellen-Seite von einem Zustand aus ändert, in dem der Normal-Eingang festgestellt wird, wird festgestellt, dass der Eingangszustand den Normal-Eingang aufgrund von Lenkbetätigung entsprechend der Absicht des Fahrers ist.
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Erläuterung zu Fig. 5D:
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Unteres Diagramm: Es wird festgestellt, dass Eingangszustand Gegen-Eingang von Seite der gelenkten Räder ist.
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Oberes Diagramm: Keine Änderung.
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In 5D ändert sich das Drehungswinkel-Signal S1 der Eingangswellen-Seite nicht, sondern nur das Drehungswinkel-Signal S2 der Ausgangswellen-Seite ändert sich. In diesem Fall wird, obwohl eine Drehungsrichtung der gelenkten Räder W1 und W2 unter dem Einfluss der Störung pulsiert, da der Fahrer das Lenkrad SW festhält bzw. ergreift, festgestellt, dass sich die Eingangswellen-Seite nicht dreht, und so stellt die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang fest, dass der Eingangszustand der Gegen-Eingang ist.
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Im Folgenden wird die Korrektur des Befehls-Stroms durch die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms ausführlich unter Bezugnahme auf 6A und 6B erläutert.
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Erläuterung zu Fig. 6A und Fig. 6B:
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Oberes Diagramm 6A und 6B: Änderung in der gleichen Richtung, wobei Differenz zwischen S1 und S2 vorhanden ist.
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Wenn die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang feststellt, dass der Eingangszustand der Normal-Eingang ist, und ein Flag für die Absicht des Fahrers gesetzt wird, addiert, wie in 6A gezeigt, die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms, um Reibung des Lenkmechanismus zu reduzieren, einen Wert der Reibungs-Kompensation, um den der Befehls-Strom korrigiert und erhöht wird, zu dem Befehls-Strom, um die Grund-Lenkunterstützungskraft zu erzeugen, die in der Schaltung 11 zum Verarbeiten des Befehls-Stroms berechnet wird. Dabei ist der Wert der Reibungs-Kompensation ein Wert, durch den Gesamtreibung des gesamten Lenkmechanismus, wie beispielsweise mechanische Reibung und Flüssigkeitsreibung von Fett usw., kompensiert wird. Als der Wert der Reibungs-Kompensation wird ein anhand einer Ist-Messung berechneter Wert verwendet.
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Wenn hingegen die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang feststellt, dass der Eingangszustand der Gegen-Eingang ist, und kein Flag für die Absicht des Fahrers gesetzt wird, addiert, wie in 6B gezeigt, die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms einen geringeren Wert der Reibungs-Kompensation als bei der Feststellung des Normal-Eingangs zu dem Befehls-Strom, um die Grund-Lenkunterstützungskraft zu erzeugen, die in der Schaltung 11 zum Verarbeiten des Befehls-Stroms berechnet wird. Dieser Wert der Reibungs-Kompensation könnte jedoch 0 (Null) betragen. Es ist jedoch, wie in 6B gezeigt, auch möglich, einen Wert der Reibungs-Kompensation zu addieren, dessen Richtung entgegengesetzt zu der der Grund-Lenkunterstützungskraft ist.
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Im Folgenden werden Funktion und Wirkung des elektrischen Servolenkungssystems der Ausführungsform 1 erläutert.
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Es ist möglich, dass, wenn Seitenwind auf ein fahrendes Fahrzeug auftrifft oder das Fahrzeug auf Spurrinnen stößt oder die gelenkten Räder W1 und W2 in den Spurrinnen hängenbleiben oder das Fahrzeug auf einer unebenen Straßenoberfläche, wie beispielsweise einer Schotterstraße, fährt, die gelenkten Räder W1 und W2 aufgrund des Gegen-Eingangs von der Straßenoberfläche in einer anderen Richtung als der vom Fahrer beabsichtigten gedreht werden. Da die Drehung bzw. Torsion des Drehstabes 1c auch bei einer derartigen Störung auftritt und der Drehmoment-Sensor TS die Torsion erfasst, besteht die Gefahr, dass die Lenkunterstützungskraft dem Lenkmechanismus von dem Elektromotor M bereitgestellt wird.
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Mit dem elektrischen Servolenksystem der vorliegenden Ausführungsform 1 ist es jedoch, wie in den folgenden Abschnitten a) bis c) beschrieben, möglich, den Normal-Eingang und den Gegen-Eingang selbst bei Erfassung durch den Drehmoment-Sensor TS aufgrund der oben erwähnten Störung genau bzw. korrekt festzustellen und dem Lenkmechanismus die geeignete Lenkunterstützungskraft bereitzustellen, um so das Lenkgefühl und die Lenkstabilität zu verbessern.
- a) Bei dem elektrischen Servolenksystem der vorliegenden Ausführungsform 1 wird, wenn sich das Drehungswinkel-Signal S1 der Eingangswellen-Seite und das Drehungswinkel-Signal S2 der Ausgangswellen-Seite kontinuierlich in der gleichen Richtung ändern, durch die Schaltung 12 zum Feststellen der Drehungsrichtung festgestellt, dass die Drehungsrichtungen der Eingangs-Welle und der Ausgangs-Welle identisch sind. So ist eine genaue Feststellung der Drehungsrichtung möglich, und die Feststellung von Normal/Gegen-Eingang kann genauer getroffen werden.
- b) Die Schaltung 12 zum Feststellen der Drehungsrichtung stellt fest, ob die Drehungsrichtungen in der vorgegebenen Zyklusperiode identisch sind oder nicht, und wenn sich das Drehungswinkel-Signal S2 der Eingangswellen-Seite und das Drehungswinkel-Signal S2 der Ausgangswellen-Seite innerhalb der vorgegebenen Zyklusperiode kontinuierlich in der gleichen Richtung ändern, wird festgestellt, dass die die Drehungsrichtungen identisch sind. So ist es möglich, die Drehungsrichtungen der Eingangswelle und der Ausgangswelle auf Basis der Lenkbetätigung, die durch den Fahrer aktuell vorgenommen worden ist, und Änderung des Gegen-Eingangs von der Straßenoberfläche usw. genau festzustellen, und die Feststellung von Normal/Gegen-Eingang kann genauer getroffen werden.
- c) Selbst wenn die Feststellung der Drehungsrichtung durch die Schaltung 12 zum Feststellen der Drehungsrichtung vorübergehend ”nicht identisch” lautet, weil die Drehungsrichtung des Drehungswinkel-Signals S1 der Eingangswellen-Seite gegenüber dem Zustand der Feststellung von Normal-Eingang durch die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang umgekehrt wird (sich in der entgegengesetzten Richtung ändert), wird festgestellt, dass der Eingangszustand der Normal-Eingang ist, wenn das Drehungswinkel-Signal S2 der Ausgangswellen-Seite dem Drehungswinkel-Signal S1 der Eingangswellen-Seite folgt bzw. darauf anspricht. So ist es, da der Zustand, in dem der Fahrer das Lenkrad in der Gegenrichtung dreht, ebenfalls als der Normal-Eingang festgestellt wird, möglich, den Normal-Eingang und den Gegen-Eingang richtig und korrekt festzustellen.
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Des Weiteren erhöht, wenn die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang feststellt, dass der Eingangszustand der Normal-Eingang ist, die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms den Wert des Befehls-Stroms durch die Korrektur, um die Reibung des Lenkmechanismus zu reduzieren. Durch diese erhöhende Korrektur kann die Lenklast für den Fahrer (Kraftaufwand des Fahrers beim Lenken) verringert werden.
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Des Weiteren stellt die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms, wenn die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang feststellt, dass der Eingangszustand der Gegen-Eingang ist, den Wert der Reibungs-Kompensation so ein, dass er kleiner ist als bei Feststellung des Normal/Eingangs (oder stellt den Wert der Reibungs-Kompensation auf 0 ein oder stellt den Wert der Reibungs-Kompensation der entgegengesetzten Richtung ein). Daher wirkt die Reibung des Lenkmechanismus gegen die Lenkunterstützungskraft, die nicht mit der Absicht des Fahrers übereinstimmt bzw. ihr entspricht, bei dem Gegen-Eingang, und das Lenkgefühl sowie die Lenkstabilität können verbessert werden.
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Das heißt, bei dem elektrischen Servolenksystem muss durch den Fahrer, wenn auf Basis des Ausgangs des Drehmoment-Sensors TS der Ritzelwelle 2 durch den Elektromotor M nur die Grund-Lenkunterstützungskraft zugeführt wird, eine Kraft (Last) bewältigt werden, die äquivalent zu der Reibung des Lenkmechanismus ist. Daher wird, wenn festgestellt wird, dass der Eingangszustand der Normal-Eingang ist, der Wert, der ermittelt wird, indem der Wert der Reibungs-Kompensation zu der Grund-Lenkunterstützungskraft addiert wird, der Ritzelwelle 2 von dem Elektromotor M bereitgestellt, um so die Lenkbelastung des Fahrers zu verringern. Dabei wirkt, wenn festgestellt wird, dass der Eingangszustand der Gegen-Eingang ist, wie in 6 gezeigt, indem der Wert der Reibungs-Kompensation so eingestellt wird, dass er kleiner ist als bei Feststellung des Normal-Eingangs (oder auf 0 (Null) eingestellt wird oder der Wert der Reibungs-Kompensation der entgegengesetzten Richtung eingestellt wird), die Reibung gegen die Lenkunterstützungskraft bei dem Gegen-Eingang. Dadurch wird das Drehen der gelenkten Räder W1 und W2 durch die Lenkunterstützungskraft, die nicht der Absicht des Fahrers entspricht, unterdrückt, und so werden das Lenkgefühl und die Lenkstabilität verbessert.
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Des Weiteren werden, wie in der vorliegenden Ausführungsform 1 beschrieben, als der Drehungswinkel-Sensor 6 der Eingangswellen-Seite und der Drehungswinkel-Sensor 7 der Ausgangswellen-Seite der Drehmoment-Sensor eingesetzt. Daher sind keine anderen Drehungswinkel-Sensoren erforderlich, so dass die Anzahl von Einzelteilen reduziert wird.
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Ausführungsform 2
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Es wird ein elektrisches Servolenksystem einer Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung erläutert. Der Aufbau und die Konfiguration des elektrischen Servolenksystems sowie der ECU 4 der Ausführungsform 2 sind im Wesentlichen die gleichen wie die der Ausführungsform 1, so dass auf ihre Erläuterung hier verzichtet wird. In der Ausführungsform 2 unterscheidet sich der Wert der Reibungs-Kompensation von dem der Ausführungsform 1.
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7 und 8 sind Zeitdiagramme, die die Wert der Reibungs-Kompensation zeigen.
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Erläuterung zu Fig. 7:
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Diagramm oben: Änderung in der gleichen Richtung, wobei Differenz zwischen S1 und S2 vorhanden ist.
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Diagramm unten:
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Lenkwinkelgeschwindigkeit: Wenn Lenkwinkelgeschwindigkeit auf einem vorgegebenen Wert oder darüber liegt, wird konstanter Wert der Reibungs-Kompensation eingestellt.
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Wert der Reibungskompensation: Wert der Reibungs-Kompensation wird entsprechend Lenkwinkelgeschwindigkeit in Bereich eingestellt, in dem Lenkwinkelgeschwindigkeit unter dem vorgegebenen Wert liegt.
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7 zeigt einen Fall, in dem sich das Drehungswinkel-Signal S1 der Eingangswellen-Seite und das Drehungswinkel-Signal S2 der Ausgangswellen-Seite in der gleichen Richtung ändern, wobei eine Differenz zwischen ihnen vorhanden ist und des Weiteren die Änderung des Drehungswinkel-Signals S1 der Eingangswellen-Seite gegenüber der des Drehungswinkel-Signals S2 der Ausgangswellen-Seite voreilt. In diesem Fall wird wie bei der Ausführungsform 1 festgestellt, dass der Lenkvorgang entsprechend der Absicht des Fahrers durchgeführt wird, das Flag für die Absicht des Fahrers wird gesetzt, und der Normal-Eingang wird festgestellt.
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Wenn eine Drehungsgeschwindigkeit (eine Lenkwinkel-Geschwindigkeit) der Eingangswelle 1a unter oder auf einem vorgegebenen Schwellenwert liegt, ändert die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms den Wert der Reibungs-Kompensation so, dass der Wert der Reibungs-Kompensation mit der Zunahme der Drehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle zunimmt. Wenn die Drehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle über dem Schwellenwert liegt, stellt die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms den Wert der Reibungs-Kompensation unabhängig von der Drehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle auf einen konstanten Wert ein.
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Erläuterung zu Fig. 8:
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Diagramm oben: Änderung in der gleichen Richtung, wobei Differenz zwischen S1 und S2 vorhanden ist.
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Diagramm unten:
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Lenkwinkelgeschwindigkeit: Wenn Lenkwinkelgeschwindigkeit auf einem vorgegebenen Wert oder darüber liegt, wird konstanter Wert der Reibungs-Kompensation eingestellt.
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Wert der Reibungskompensation: Wert der Reibungs-Kompensation wird entsprechend Lenkwinkelgeschwindigkeit in Bereich eingestellt, in dem Lenkwinkelgeschwindigkeit unter dem vorgegebenen Wert liegt.
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8 zeigt einen Fall, in dem sich das Drehungswinkel-Signal S1 der Eingangswellen-Seite und das Drehungswinkel-Signal S2 der Ausgangswellen-Seite in der gleichen Richtung ändern, wobei eine Differenz zwischen ihnen vorhanden ist, und des Weiteren die Änderung des Drehungswinkel-Signals S2 der Ausgangswellen-Seite in Bezug auf die des Drehungswinkel-Signals S1 der Eingangswellen-Seite voreilt. In diesem Fall wird wie bei der Ausführungsform 1 festgestellt, dass ein Drehungswinkel der gelenkten Räder W1 und W2 durch die Störung geändert wird, es wird kein Flag für die Absicht des Fahrers gesetzt, und der Gegen-Eingang wird festgestellt.
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Auch in dem Fall in 8 (der Gegen-Eingang) ändert die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms wie in 7 (der Normal-Eingang), wenn die Drehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle oder der Ausgangswelle unter oder auf dem vorgegebenen Schwellenwert liegt, den Wert der Reibungs-Kompensation so, dass der Wert der Reibungs-Kompensation mit zunehmender Drehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle oder der Ausgangswelle zunimmt. Wenn die Drehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle oder der Ausgangswelle über dem Schwellenwert liegt, stellt die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms den Wert der Reibungs-Kompensation unabhängig von der Drehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle oder der Ausgangswelle auf einen konstanten Wert ein. Dabei stellt die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms, wenn festgestellt wird, dass der Eingangszustand der Rückwärts-Zustand ist, wie bei der Ausführungsform 1 den Wert der Reibungs-Kompensation so ein, dass er kleiner ist als bei Feststellung des Normal-Eingangs.
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Ein Wert der Flüssigkeitsreibung, wie beispielsweise von Fett, der auf den Lenkmechanismus wirkt, ändert sich entsprechend einer relativen Geschwindigkeit von Elementen bzw. Komponenten, die sich zueinander bewegen und zwischen denen sich das Fett befindet (eingeschlossen ist). Ein Einfluss der Änderung dieses Wertes der Flüssigkeitsreibung tritt in einem Bereich, in dem die relative Geschwindigkeit der Elemente niedrig ist, ausgeprägt bzw. stark auf. Daher nimmt, wie in der vorliegenden Ausführungsform 2 beschrieben, wenn die Drehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle oder der Ausgangswelle gering (niedrig) ist, der Wert der Reibungs-Kompensation mit Zunahme der Drehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle oder der Ausgangswelle zu, um so den Wert der Flüssigkeitsreibung zu überwinden. Wenn die Drehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle oder der Ausgangswelle über dem Schwellenwert liegt, wird der Wert der Reibungs-Kompensation ohne Berücksichtigung des Wertes der Flüssigkeitsreibung, sondern unter ausschließlicher Berücksichtigung der mechanischen Reibung auf den konstanten Wert eingestellt.
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Bei dieser Einstellung ist es bei dem elektrischen Servolenksystem der Ausführungsform 2 zusätzlich zu den Effekten der Ausführungsform 1, da der Wert der Reibungs-Kompensation entsprechend dem Wert der Flüssigkeitsreibung in dem Bereich bereitgestellt werden kann, in dem der Einfluss der Änderung des Wertes der Flüssigkeitsreibung stark ist, möglich, dem Lenkmechanismus die geeignete Lenkunterstützungskraft bereitzustellen. Des Weiteren kann dem Lenkmechanismus die geeignete Lenkunterstützungskraft auch in einem Bereich bereitgestellt werden, in dem der Einfluss der Änderung des Wertes der Flüssigkeitsreibung gering ist.
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Ausführungsform 3
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Ein elektrisches Servolenksystem einer Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung wird erläutert. Der Aufbau und die Konfiguration des elektrischen Servolenksystems sowie der ECU 4 der Ausführungsform 3 sind im Wesentlichen die gleichen wie die in der Ausführungsform 1, so dass auf ihre Erläuterung hier verzichtet wird. In der Ausführungsform 3 unterscheidet sich die Korrektur des Befehls-Stroms von der Ausführungsform 1.
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9 ist ein Zeitdiagramm, das die Korrektur des Befehls-Stroms der Ausführungsform 3 zeigt. Das Drehungswinkel-Signal S1 der Eingangswellen-Seite ändert sich, wie in 9 gezeigt, nicht, aber das Drehungswinkel-Signal S2 der Ausgangswellen-Seite pulsiert. Das heißt, obwohl die gelenkten Räder W1 und W2 unter dem Einfluss der Störung pulsieren, dreht sich die Seite der Eingangswelle 1a nicht, da der Fahrer das Lenkrad SW festhält bzw. ergreift. So stellt die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang fest, dass der Eingangszustand aufgrund der Störung der Rückwärts-Zustand ist, und es wird kein Flag für die Absicht des Fahrers gesetzt.
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Selbst in diesem Fall würde der Ritzelwelle 2 von dem Elektromotor M die Lenkunterstützungskraft bereitgestellt, da das Drehen des Drehstabes 1c stattfindet und der Drehmoment-Sensor TS das Drehen erfasst.
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So addiert in der Ausführungsform 3 die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms ein Maß der Einschränkung von Radflattern, durch das die Lenkunterstützungskraft aufgehoben (oder reduziert) wird bzw. ihr entgegenwirkt, zu dem Befehls-Strom, um die Grund-Lenkunterstützungskraft zu erzeugen, die in der Schaltung 11 zum Verarbeiten des Befehls-Stroms berechnet wird.
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So wird bei dem elektrischen Servolenksystem der Ausführungsform 3 eine durch den Einfluss der Störung erzeugte Lenkunterstützungskraft verringert, und es ist nicht notwendig, dass der Fahrer das Lenkrad SW fest hält. Dadurch kann der Kraftaufwand (Last) für den Fahrer zum Lenken verringert werden, und auch die Lenkstabilität kann verbessert werden.
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Ausführungsform 4
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Ein elektrisches Servolenksystem einer Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung wird erläutert. Der Aufbau und die Konfiguration des elektrischen Servolenksystems sowie der ECU 4 der Ausführungsform 4 sind im Wesentlichen die gleichen wie die der Ausführungsformen 1 bis 3, so dass auf ihre Erläuterung hier verzichtet wird.
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Erläuterung zu Fig. 10A und Fig. 10B:
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Oberes Diagramm 10A: Änderung in der gleichen Richtung, wobei Differenz zwischen S1 und S2 vorhanden ist.
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Oberes Diagramm 10B: Änderung in der gleichen Richtung, wobei Differenz zwischen S1 und S2 vorhanden ist.
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Unteres Diagramm 10B: Lenkunterstützungskraft verringern (Lenkunterstützungskraft so einstellen, dass sie gering ist).
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10A und 10B sind Zeitdiagramme, die die Lenkunterstützungskraft der Ausführungsform 4 zeigen. 10A zeigt einen Fall, in dem sich das Drehungswinkel-Signal S1 der Eingangswellen-Seite und das Drehungswinkel-Signal S2 der Ausgangswellen-Seite in der gleichen Richtung ändern, wobei eine Differenz zwischen ihnen vorhanden ist, und des Weiteren die Änderung des Drehungswinkel-Signals S1 der Eingangswellen-Seite in Bezug auf die des Drehungswinkel-Signals S2 der Ausgangswellen-Seite voreilt. In diesem Fall wird festgestellt, dass die Lenkbetätigung entsprechend der Absicht des Fahrers durchgeführt wird, das Flag für die Absicht des Fahrers ist gesetzt, und die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang stellt fest, dass der Eingangszustand der Normal-Eingang ist. Wenn festgestellt wird, dass der Eingangszustand der Normal-Eingang ist, addiert die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms wie bei den Ausführungsformen 1 und 2 den Wert der Reibungs-Kompensation zu dem Befehls-Strom, um die Grund-Lenkunterstützungskraft zu erzeugen, die in der Schaltung 11 zum Verarbeiten des Befehls-Stroms berechnet wird.
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10B hingegen zeigt einen Fall, in dem sich das Drehungswinkel-Signal S2 der Eingangswellen-Seite und das Drehungswinkel-Signal S2 der Ausgangswellen-Seite in der gleichen Richtung ändern, wobei eine Differenz zwischen ihnen vorhanden ist, und des Weiteren die Änderung des Drehungswinkel-Signals S2 der Ausgangswellen-Seite in Bezug auf die des Drehungswinkel-Signals S1 der Eingangswellen-Seite voreilt.
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Wenn durch die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang der Gegen-Eingang festgestellt wird, korrigiert die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms den Befehls-Strom so, dass ein Erzeugungs-Drehmoment des Elektromotors M abnimmt. Das heißt, bei der Ausführungsform 4 wird im Unterschied zu den Ausführungsformen 1 bis 3, mit denen die Lenkstabilität verbessert wird, indem der zu der Grund-Lenkunterstützungskraft addierte Wert der Reibungs-Kompensation gesteuert wird, wenn der Gegen-Eingang festgestellt wird, die Grund-Lenkunterstützungskraft selbst so eingestellt, dass sie klein ist, und damit die Lenkstabilität verbessert. Des Weiteren addiert die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms, wenn der Gegen-Eingang festgestellt wird, den Wert der Reibungs-Kompensation nicht.
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Bei der Ausführungsform 4 wird, wie oben beschrieben, wenn festgestellt wird, dass der Eingangszustand der Gegen-Eingangszustand ist, indem die Lenkunterstützungskraft reduziert wird, das Drehen der gelenkten Räder W1 und W2 durch die Lenkunterstützungskraft unterdrückt, die nicht mit der Absicht des Fahrers übereinstimmt, so dass das Lenkgefühl und die Lenkstabilität verbessert werden.
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Ausführungsform 5
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Ein elektrisches Servolenksystem einer Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung wird erläutert. Der Aufbau und die Konfiguration des elektrischen Servolenksystems sowie der ECU der Ausführungsform 5 sind im Wesentlichen die gleichen wie die der Ausführungsformen 1 bis 4, so dass hier auf ihre Erläuterung verzichtet wird.
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Erläuterung zu Fig. 11A und Fig. 11B:
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Oberes Diagramm 11A: Änderung in der gleichen Richtung, wobei Differenz zwischen S1 und S2 vorhanden ist.
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Oberes Diagramm 11B: Änderung in der gleichen Richtung, wobei Differenz zwischen S1 und S2 vorhanden ist.
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Unteres Diagramm 11B: Maß der Dämpfungssteuerung in Bezug auf Feststellung von Lenken gemäß Absicht des Fahrers erhöhen, wenn festgestellt wird, dass Eingangszustand Eingang von Seite der gelenkten Räder ist.
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11A und 11B sind Zeitdiagramme, die ein Maß der Dämpfungssteuerung der Ausführungsform 5 zeigen. 11A zeigt einen Fall, in dem sich das Drehungswinkel-Signal S1 der Eingangswellen-Seite und das Drehungswinkel-Signal S2 der Ausgangswellen-Seite in der gleichen Richtung ändern, wobei eine Differenz zwischen ihnen vorhanden ist, und des Weiteren die Änderung des Drehungswinkel-Signals S1 der Eingangswellen-Seite in Bezug auf die des Drehungswinkel-Signals S2 der Ausgangswellen-Seite voreilt. In diesem Fall wird festgestellt, dass der Lenkvorgang gemäß der Absicht des Fahrers durchgeführt wird, das Flag für die Absicht des Fahrers ist gesetzt, und die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang stellt fest, dass der Eingangszustand der Normal-Eingang ist.
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11B zeigt einen Fall, in dem sich das Drehungswinkel-Signal S1 der Eingangswellen-Seite und das Drehungswinkel-Signal S2 der Ausgangswellen-Seite in der gleichen Richtung ändern, wobei eine Differenz zwischen ihnen vorhanden ist, und des Weiteren die Änderung des Drehungswinkel-Signals S2 der Ausgangswellen-Seite in Bezug auf die des Drehungswinkel-Signals S1 der Eingangswellen-Seite voreilt. In 11B stellt die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang fest, dass der Eingangszustand der Eingang von den gelenkten Rädern W1 und W2 ist, das Flag für die Absicht des Fahrers ist nicht gesetzt, und der Gegen-Eingang wird festgestellt.
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In der Ausführungsform 5 wird ein Korrekturwert (im Folgenden als ein Maß der Dämpfungssteuerung bezeichnet), dessen Richtung entgegengesetzt zu dem Befehls-Strom zum Erzeugen der Grund-Lenkunterstützungskraft ist, der in der Schaltung 11 zum Verarbeiten des Befehls-Stroms berechnet wird, zu dem Befehls-Strom addiert. Durch dieses Maß der Dämpfungssteuerung wird eine abrupte Beschleunigung der gelenkten Räder W1, W2 verhindert, und es bewirkt die Stabilität.
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Das Maß der Dämpfungssteuerung wird, wie in 11A und 11B gezeigt, wie in dem in 11B gezeigten Fall, in dem der Gegen-Eingang festgestellt wird, so eingestellt, dass es größer ist als dasjenige in dem in 11A gezeigten Fall, in dem der Normal-Eingang festgestellt wird. Dies ist darauf zurückzuführen, dass, wenn, wie in 11A gezeigt, der Normal-Eingang festgestellt wird, die Lenkunterstützungskraft diejenige ist, die mit der Absicht des Fahrers übereinstimmt, und das Ziel besteht lediglich darin, die abrupte Beschleunigung der gelenkten Räder W1 und W2 zu verhindern und die Stabilität herzustellen.
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Im Unterschied dazu wird, wenn, wie in 11B gezeigt, der Gegen-Eingang festgestellt wird, da die Lenkunterstützungskraft diejenige ist, die nicht mit der Absicht des Fahrers übereinstimmt, indem das Maß der Dämpfungssteuerung so eingestellt wird, dass es groß ist, die Lenkunterstützungskraft verringert und dabei die abrupte Beschleunigung der gelenkten Räder W1 und W2 verhindert.
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Dieses Maß der Dämpfungsbeschränkung wird auf Basis einer Drehungsgeschwindigkeit des Elektromotors M und der Lenkgeschwindigkeit des Lenkrades SW usw. berechnet. Das Maß der Dämpfungsbeschränkung wird in einer anderen Vorrichtung als der Operationsschaltung 10 berechnet.
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Bei der Ausführungsform 5 ist es, indem die Dämpfungssteuerung durchgeführt wird, möglich, die abrupte Beschleunigung der gelenkten Rädere W1 und W2 zu verhindern und die Stabilität zu bewirken. Des Weiteren wird, indem das Maß der Dämpfungssteuerung bei der Rückwärts-Eingabe so eingestellt wird, dass es groß ist, die Lenkunterstützungskraft verringert, die nicht der Absicht des Fahrers entspricht und durch die Störung verursacht wird, und das Lenkgefühl sowie die Lenkstabilität können verbessert werden. Weiterhin ist es möglich, ein Gleichgewicht zwischen der Lenkstabilität in dem Normal-Eingangszustand und dem Gegen-Eingangszustand herzustellen.
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Das elektrische Servolenksystem der vorliegenden Erfindung ist oben auf Basis der Ausführungsformen 1 bis 5 erläutert worden. Das elektrische Servolenksystem der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf die Ausführungsformen 1 bis 5 beschränkt.
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Beispielsweise könnte das elektrische Servolenksystem der vorliegenden Erfindung ein Lenksystem mit Lenksäulenunterstützung oder ein Lenksystem mit Zahnstangenunterstützung sein. Die vorliegende Erfindung kann bei einem derartigen Lenksystem eingesetzt werden, solange die Komponenten von der Seite des Lenkrades SW aus in der Aufeinanderfolge von Drehmoment-Sensor TS und Elektromotor M in dem Lenksystem angeordnet sind.
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Des Weiteren sind, was den Drehmoment-Sensor TS angeht, die Drehungswinkel-Sensoren 6, 7 der Eingangswellen-Seite und der Ausgangswellen-Seite integral miteinander ausgebildet, und diese integrale Vorrichtung könnte den Drehmoment-Sensor TS bilden. Dabei werden das Drehungswinkel-Signal S1 der Eingangwellen-Seite und das Drehungswinkel-Signal S2 der Ausgangswellen-Seite, die durch die CPU digitalisiert werden, über den Kabelbaum (das sogenannte Clock-Kabel, den Schleifring usw.) oder die Funkkommunikation in die ECU 4 eingegeben.
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Weiterhin könnte in der Ausführungsform 1, obwohl der Drehungswinkel-Sensor 7 der Ausgangswellen-Seite als der Drehungswinkel-Sensor 7 der Ausgangswellen-Seite an der Seite der Ausgangswelle 1b des Drehstabes 1c angeordnet ist, ein Drehungswinkel-Sensor des Elektromotors M eingesetzt werden. Daher ist es nicht notwendig, den Drehungswinkel-Sensor der Ausgangswellen-Seite separat vorzusehen, so dass die Anzahl von Einzelteilen reduziert wird.
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Mit den oben aufgeführten Ausführungsformen können vorteilhafte Effekte erzielt werden, wie sie oben beschrieben sind. Zusätzlich dazu werden im Folgenden modifizierte Beispiele erläutert, die im Wesentlichen die gleichen Effekte wie die oben beschriebenen Ausführungsformen haben.
- 1. Bei dem elektrischen Servolenksystem stellt die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang fest, dass, wenn die Feststellung der Drehungsrichtung durch die Schaltung 12 zum Feststellen der Drehungsrichtung ”nicht identisch” lautet, da die Drehungsrichtung des Drehungswinkel-Signals S1 der Eingangswellen-Seite gegenüber einem Zustand, in dem durch die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang der Normal-Eingang festgestellt wird, umgekehrt ist, fest, dass der Eingangszustand der Normal-Eingang ist.
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Bei dem elektrischen Servolenksystem gemäß 1. ist es, da der Normal-Eingang auch für den Zustand festgestellt wird, in dem der Fahrer das Lenkrad in der Gegenrichtung dreht, möglich, den Normal-Eingang und den Gegen-Eingang ordnungsgemäß und korrekt festzustellen.
- 2. Bei dem elektrischen Servolenksystem führt die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Strom, wenn durch die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang der Normal-Eingang festgestellt wird, eine Steuerung zur Reibungs-Kompensation durch, durch die der Befehls-Stromwert erhöht wird, um Reibung des Lenkmechanismus zu reduzieren.
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Bei dem elektrischen Servolenksystem gemäß 2. wird, indem der Befehls-Stromwert so korrigiert wird, dass Reibung des Lenkmechanismus reduziert wird, die Belastung für den Fahrer beim Lenken verringert, und das Lenkgefühl kann verbessert werden.
- 3. Bei dem elektrischen Servolenksystem ändert die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms, wenn eine Drehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle (1a) unter oder auf einem vorgegebenen Schwellenwert liegt, einen Wert der Reibungs-Kompensation der Steuerung zur Reibungs-Kompensation, so dass der Wert der Reibungs-Kompensation mit Zunahme der Drehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle 1a zunimmt.
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Der Wert der Flüssigkeits-Reibung, wie beispielsweise von Fett, das bei dem Lenkmechanismus eingesetzt wird, ändert sich entsprechend der relativen Geschwindigkeit von Elementen bzw. Komponenten, die sich zueinander bewegen und zwischen denen sich das Fett befindet (eingeschlossen) ist. Der Einfluss der Änderung dieses Wertes der Flüssigkeits-Reibung tritt ausgeprägt bzw. stark in dem Bereich auf, in dem die relative Geschwindigkeit der Elemente niedrig ist. Dadurch kann bei dem elektrischen Servolenksystem nach 3., da der Wert der Reibungs-Kompensation entsprechend der Änderung des Wertes der Flüssigkeits-Reibung bereitgestellt wird, die geeignete Lenkunterstützungskraft bereitgestellt werden.
- 4. Bei dem elektrischen Servolenksystem stellt die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms, wenn die Drehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle (1a) über dem Schwellenwert liegt, den Wert der Reibungs-Kompensation unabhängig von der Drehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle 1a auf einen konstanten Wert ein.
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Bei dem elektrischen Servolenksystem gemäß 4. kann die geeignete Lenkunterstützungskraft dem Lenkmechanismus auch in dem Bereich bereitgestellt werden, in dem der Einfluss der Änderung des Wertes der Flüssigkeits-Reibung niedrig ist.
- 5. Bei dem elektrischen Servolenksystem stellt die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Strom, wenn durch die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang der Gegen-Eingang festgestellt wird, einen Wert der Reibungs-Kompensation, der bei einer Steuerung zur Reibungs-Kompensation, durch die Reibung des Lenkmechanismus reduziert wird, zu dem Befehls-Stromwert addiert wird, so ein, dass er kleiner ist als in einem Fall, in dem durch die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang der Normal-Eingang festgestellt wird, oder stellt den Wert der Reibungs-Kompensation auf 0 (Null) ein.
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Bei dem elektrischen Servolenksystem gemäß 5. wird, wenn der Gegen-Eingang festgestellt wird, die Lenkstabilität aufgrund der Tatsache verbessert, dass die Reibung des Lenkmechanismus der Lenkunterstützungskraft entgegenwirkt.
- 6. Bei dem elektrischen Servolenksystem ändert die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms, wenn eine Drehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle 1a oder der Ausgangswelle 1b unter oder auf einem vorgegebenen Schwellenwert liegt, einen Wert der Reibungs-Kompensation der Steuerung der Reibungs-Kompensation so, dass der Wert der Reibungs-Kompensation mit Zunahme der Drehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle 1a oder der Ausgangswelle 1b zunimmt.
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Bei dem elektrischen Servolenksystem gemäß 6. kann die geeignete Lenkunterstützungskraft bereitgestellt werden, da der Wert der Reibungs-Kompensation entsprechend der Änderung des Wertes der Flüssigkeits-Reibung bereitgestellt wird.
- 7. Bei dem Servolenksystem stellt die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms, wenn die Drehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle 1a oder der Ausgangswelle 1b über dem Schwellenwert liegt, den Wert der Reibungs-Kompensation unabhängig von der Drehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle 1a oder der Ausgangswelle 1b auf einen konstanten Wert ein.
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Bei dem elektrischen Servolenksystem gemäß 7. kann die geeignete Lenkunterstützungskraft dem Lenkmechanismus auch in dem Bereich bereitgestellt werden, in dem der Einfluss der Änderung des Wertes der Flüssigkeits-Reibung gering ist.
- 8. Bei dem elektrischen Servolenksystem korrigiert die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms, wenn durch die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang der Gegen-Eingang festgestellt wird, den Wert des Befehls-Stroms so, dass das Erzeugungs-Drehmoment des Elektromotors M abnimmt.
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Bei dem elektrischen Servolenksystem gemäß 8. kann, indem das Erzeugungs-Drehmoment des Elektromotors M verringert wird, die Lenkstabilität verbessert werden.
- 9. Bei dem elektrischen Servolenksystem addiert die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms, wenn durch die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang der Gegen-Eingang festgestellt wird, einen Korrekturwert (Maß der Dämpfungssteuerung), dessen Richtung entgegengesetzt zu dem Befehls-Stromwert ist, durch den eine Grund-Lenkunterstützungskraft erzeugt wird, zu dem Wert des Befehls-Stroms.
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Bei dem elektrischen Servolenksystem gemäß 9. wird, wenn der Gegen-Eingang festgestellt wird, indem die Dämpfungssteuerung durchgeführt wird, die Lenkunterstützungskraft, die nicht der Absicht des Fahrers entspricht und die durch die Störung verursacht wird, verringert, und die Lenkstabilität kann verbessert werden.
- 10. Bei dem elektrischen Servolenksystem stellt die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms, wenn durch die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang der Gegen-Eingang festgestellt wird, den Korrekturwert in der entgegengesetzten Richtung (Maß der Dämpfungssteuerung), der zu dem Befehls-Stromwert addiert wird, durch den die Grund-Lenkunterstützungskraft erzeugt wird, so ein, dass er höher ist als in einem Fall, in dem durch die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang der Normal-Eingang festgestellt wird.
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Bei dem elektrischen Servolenksystem gemäß 10. wird, wenn der Normal-Eingang festgestellt wird, die abrupte Beschleunigung der gelenkten Räder W1, W2 verhindert. Wenn der Gegen-Eingang festgestellt wird, wird die Lenkunterstützungskraft, die nicht der Absicht des Fahrers entspricht und die durch die Störung verursacht wird, verringert, während gleichzeitig die abrupte Beschleunigung der gelenkten Räder W1, W2 verhindert wird. Es ist daher möglich, ein Gleichgewicht zwischen der Lenkstabilität im Normal-Eingangszustand und der im Gegen-Eingangszustand herzustellen.
- 11. Bei dem elektrischen Servolenksystem ist der Drehungswinkel-Sensor 7 der Ausgangswellen-Seite ein Drehungswinkel-Sensor, der einen Drehungswinkel einer Ausgangswelle des Elektromotors M erfasst.
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Bei dem elektrischen Servolenkungssystem gemäß 11. muss der Drehungswinkel-Sensor der Ausgangswellen-Seite nicht separat bereitgestellt werden, und die Anzahl der Einzelteile wird reduziert.
- 12. Bei dem elektrischen Servolenkungssystem sind der Drehungswinkel-Sensor 6 der Eingangswellen-Seite und der Drehungswinkel-Sensor 7 der Ausgangswellen-Seite ein Drehmoment-Sensor TS, der ein an dem Drehstab 1c erzeugtes Lenkmoment auf Basis einer Winkeldifferenz zwischen dem Drehungswinkel-Signal S1 der Eingangswellen-Seite und dem Drehungswinkel-Signal S2 der Ausgangswellen-Seite erfasst.
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Bei dem elektrischen Servolenkungssystem gemäß 12. sind, da der Drehmoment-Sensor TS als der Drehungswinkel-Sensor 6 der Eingangswellen-Seite und der Drehungswinkel-Sensor 7 der Ausgangwellen-Seite eingesetzt wird, keine anderen Drehungswinkel-Sensoren erforderlich, so dass die Anzahl der Einzelteile reduziert wird.
- 13. Bei der Steuereinrichtung des elektrischen Servolenkungssystems stellt die Schaltung 12 zum Festellen der Drehungsrichtung, wenn sich das Drehungswinkel-Signal S1 der Eingangswellen-Seite kontinuierlich in ein und derselben Richtung ändert und sich auch das Drehungswinkel-Signal S2 der Ausgangwellen-Seite kontinuierlich in der gleichen Drehungsrichtung ändert wie das Drehungswinkel-Signal S1 der Eingangswellen-Seite, fest, dass die Drehungsrichtungen der Eingangs- und der Ausgangswelle 1a, 1b identisch sind.
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Bei dem elektrischen Servolenkungssystem gemäß 13. wird der Zustand, in dem die Lenkbetätigung von der Eingangswellen-Seite zu der Ausgangswellen-Seite übertragen wird, als der Normal-Eingang festgestellt, so dass der Normal/Gegen-Eingang genau festgestellt wird.
- 14. Bei der Steuereinrichtung des elektrischen Servolenkungssystems stellt die Schaltung 12 zum Feststellen der Drehungsrichtung, wenn sich innerhalb einer vorgegebenen Zyklusperiode das Drehungswinkel-Signal S1 der Eingangswellen-Seite kontinuierlich in der gleichen Richtung ändert und sich auch das Drehungswinkel-Signal S2 der Ausgangswellen-Seite kontinuierlich in der gleichen Richtung ändert wie das Drehungswinkel-Signal S1 der Eingangswellen-Seite, fest, dass die Drehungsrichtungen der Eingangs- und der Ausgangswelle identisch sind.
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Bei dem elektrischen Servolenkungssystem gemäß 14. können die Lenkbetätigung, die aktuell von dem Fahrer vorgenommen wird, und die Änderung des Gegen-Eingangs von der Straßenoberfläche usw., genau festgestellt werden.
- 15. Bei der Steuereinrichtung des elektrischen Servolenkungssystems stellt die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang, wenn die Feststellung der Drehungsrichtung durch die Schaltung 12 zum Feststellen der Drehungsrichtung ”nicht identisch” lautet, da die Drehungsrichtung des Drehungswinkel-Signals S1 der Eingangswellen-Seite gegenüber einem Zustand, in dem durch die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang Normal-Eingang festgestellt wird, umgekehrt wird, fest, dass der Eingangszustand der Normal-Eingang ist.
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Bei dem elektrischen Servolenkungssystem gemäß 15. ist es möglich, den Normal-Eingang und den Gegen-Eingang ordnungsgemäß und korrekt festzustellen, da der Zustand, in dem der Fahrer das Lenkrad in der Gegenrichtung dreht, ebenfalls als der Normal-Eingang festgestellt wird.
- 16. Bei der Steuereinrichtung des elektrischen Servolenkungssystems führt die Schaltung 15 zum Korrigieren des Befehls-Stroms, wenn durch die Schaltung 14 zum Feststellen von Normal/Gegen-Eingang der Normal-Eingang festgestellt wird, eine Steuerung zur Reibungs-Kompensation durch, durch die der Befehls-Stromwert erhöht wird, um Reibung eines Lenkmechanismus zu reduzieren.
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Bei dem elektrischen Servolenkungssystem gemäß 16. wird, indem der Befehls-Stromwert korrigiert wird, um Reibung des Lenkmechanismus zu reduzieren, die Belastung des Fahrers beim Lenken verringert, und das Lenkgefühl kann verbessert werden.
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Der gesamte Inhalt der am 09. März 2012 eingereichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-052526 wird hiermit durch Verweis einbezogen.
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Obwohl die Erfindung oben unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Abwandlungen und Änderungen an den oben beschriebenen Ausführungsformen liegen für den Fachmann angesichts der oben dargelegten Lehren auf der Hand. Der Schutzumfang der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Patentansprüche definiert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2010-036720 [0003, 0003, 0004]
- JP 2012-052526 [0128]
