DE102013208864B4

DE102013208864B4 - Steuersystem für Servolenkung

Info

Publication number: DE102013208864B4
Application number: DE102013208864.7A
Authority: DE
Inventors: Seiji TOCHIHARA; Makoto KOIWAI
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2012-05-21
Filing date: 2013-05-14
Publication date: 2017-11-16
Anticipated expiration: 2033-05-15
Also published as: CN103419839A; JP5974628B2; US20130311072A1; DE102013208864A1; JP2013241093A; CN103419839B

Abstract

Steuersystem (1) der Servolenkung, das in einem Fahrzeug installiert ist, zum Steuern eines Antriebs (5) der Servolenkung, der ein Unterstützungsdrehmoment zum Unterstützen des Kraftaufwandes eines Fahrers beim Drehen eines Lenkrades des Fahrzeugs erzeugt, wobei das Fahrzeug dafür gestaltet ist, eine Start-Stopp-Steuerung auszuführen, um: einen Motor zum Erzeugen einer Antriebsleistung für das Fahrzeug zu stoppen, wenn eine vorgegebene Stoppbedingung erfüllt ist, und den gestoppten Motor neu zu starten, wenn eine vorgegebene Motorneustartbedingung erfüllt ist, wobei das Steuersystem (1) der Servolenkung Folgendes umfasst: einen Zustandsprüfer (11), der dafür ausgebildet ist, festzustellen, ob sich der Motor in einem Zustand befindet, in dem der Motor gestoppt ist basierend darauf, ob die gemessene Motordrehzahl geringer ist als ein Grenzwert und der Zustandsprüfer ein Start-Stopp-Signal empfangen hat; einen Lenkdrehmomentdetektor (4), der dafür ausgebildet ist, das Lenkdrehmoment (T) zu messen, das von einem Fahrer des Fahrzeugs auf das Lenkrad ausgeübt wird; und einen Controller (10), der dafür ausgebildet ist, den Antrieb (5) der Servolenkung zu steuern; dadurch gekennzeichnet, dass der Controller (10) den Antrieb (5) der Servolenkung in einem Zustand der Bereitschaft hält, um das Unterstützungsdrehmoment zu erzeugen, wenn festgestellt wird, dass sich der Motor im Stoppzustand befindet und das gemessene Lenkdrehmoment (T) gleich oder höher als ein erstes Grenzwertdrehmoment ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem der Servolenkung zum Steuern eines Antriebs der Servolenkung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Der Antrieb dient zum Erzeugen von einem Drehmoment, um den Kraftaufwand des Fahrers beim Drehen eines Lenkrades eines Fahrzeugs zu unterstützen; dieses Drehmoment wird als Unterstützungsdrehmoment bezeichnet.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In neueren Kraftfahrzeugen werden neben derartigen Steuersystemen für die Servolenkung auch Start-Stopp-Steuersysteme verwendet, um Kraftstoffkosten, Abgasemissionen und dergleichen zu verringern. In einem derartigen Kraftfahrzeug deaktiviert das Steuersystem der Servolenkung einen Antrieb zum Erzeugen von einem Unterstützungsdrehmoment, der als Antrieb der Servolenkung bezeichnet wird, wenn es feststellt, dass eine Bedingung für das Umschalten des Betriebsmodus eines Motors in einen Start-Stopp-Modus erfüllt ist und dass der Motor im Start-Stopp-Modus arbeitet. Die Bedingung wird im Folgenden als Bedingung für das Umschalten in den Start-Stopp-Modus bezeichnet. Insbesondere stellt das Steuersystem der Servolenkung fest, dass die Bedingung für das Umschalten in den Start-Stopp-Modus erfüllt ist, wenn es ein Start-Stopp-Signal vom Start-Stopp-Steuersystem empfängt. Das Start-Stopp-Signal wird vom Start-Stopp-Steuersystem an das Steuersystem der Servolenkung gesendet, wenn es feststellt, dass die Bedingung für das Umschalten in den Start-Stopp-Modus erfüllt ist. Das Steuersystem der Servolenkung stellt fest, dass der Motor im Start-Stopp-Modus arbeitet, wenn die Motordrehzahl geringer als ein voreingestellter Wert wird.
Das Steuersystem der Servolenkung misst das Lenkdrehmoment des Fahrers, das auf das Lenkrad ausgeübt wird, und sendet das gemessene Lenkdrehmoment an das Start-Stopp-Steuersystem. Während des Motorbetriebs im Start-Stopp-Modus erzeugt das Start-Stopp-Steuersystem eine Motorneustart-Anforderung, wenn es feststellt, dass das gemessene Lenkdrehmoment gleich oder höher als ein voreingestelltes Drehmoment α ist, und startet den Motor in Reaktion auf die Erzeugung der Motorneustart-Anforderung neu. Das voreingestellte Drehmoment α dient als Grenzwertdrehmoment für die Feststellung, ob der Motor neu gestartet werden soll.
Außerdem offenbart die JP 2001-106107 A ein Steuersystem für eine Servolenkung, das allmählich das Unterstützungsdrehmoment verringert, wenn ein Motor in einem Start-Stopp-Modus arbeitet.
Die DE 100 50 377 A1 , die zur Familie der JP 2001-106107 A gehört, offenbart bei einer Servolenkung in einem Fahrzeug mit einer Start-Stopp-Steuerung den Betriebszustand der Servolenkung in Abhängigkeit eines Zustandes des Motors zu steuern, wobei ein gemessenes Lenkdrehmoment zur Bestimmung einer Hilfskraft genutzt wird.
Die EP 2 248 711 A2 offenbart ein Fahrzug mit einer Start-Stopp-Steuerung und einer Servolenkung, wobei das Unterstützungsdrehmoment in Abhängigkeit von einem gemessenen Lenkdrehmoment und einem Lenkwinkel gesteuert wird, wobei bei der Lenkwinkelbestimmung ein Start-Stopp-Zustand des Fahrzeugs berücksichtigt wird.
KURZDARSTELLUNG
Bevor die Umdrehung des Motors vollständig gestoppt ist, wenn der Motor im Start-Stopp-Modus arbeitet, erzeugt das Start-Stopp-Steuersystem eine Motorneustart-Anforderung, wenn das gemessene Lenkdrehmoment gleich oder höher als das voreingestellte Drehmoment α ist. Da es jedoch schwierig für das Start-Stopp-Steuersystem sein kann, den Motor neu zu starten, bevor die Umdrehung des Motors vollständig gestoppt ist, startet das Start-Stopp-Steuersystem den Motor basierend auf der Motorneustart-Anforderung neu, nachdem die Umdrehung des Motors vollständig gestoppt wurde. In diesem Fall wird der Antrieb der Servolenkung von einem An-Zustand in einen Aus-Zustand geschaltet, wenn die Motordrehzahl geringer wird als der voreingestellte Wert. Danach wird der Antrieb der Servolenkung vom Aus-Zustand in den An-Zustand geschaltet, wenn der Motor nach vollständigem Stopp der Umdrehung des Motors neu gestartet wird.
Wie oben beschrieben ist, wird der Antrieb der Servolenkung vom An-Zustand in den Aus-Zustand geschaltet und danach vom Aus-Zustand in den An-Zustand, wenn eine Motorneustart-Anforderung erzeugt wird, bevor die Umdrehung des Motors vollständig gestoppt ist. Dieses häufige An-/Aus-Schalten des Antriebs der Servolenkung kann zu einem schlechten Lenkgefühl führen. Zum Beispiel kann der Fahrer des Fahrzeugs einen leichten Widerstand beim Drehen des Lenkrads spüren.
Wenn andererseits das Steuersystem der Servolenkung den Antrieb der Servolenkung derart steuerte, dass dieser ununterbrochen aktiviert wäre, während sich der Motor im Start-Stopp-Modus befindet, könnte ein angenehmes Lenkgefühl des Fahrers aufrechterhalten werden.
Diese Steuerung könnte jedoch ein Unterstützungsdrehmoment erzeugen, wenn das gemessene Lenkdrehmoment das voreingestellte Drehmoment α erreicht, so dass der Motor neu gestartet wird. Somit könnte ein auf dieser Steuerung basierender Lenkwinkel des Lenkrades größer sein als der, der auf der genannten Steuerung basiert, die den Antrieb der Servolenkung deaktiviert, wenn der Motor im Start-Stopp-Modus arbeitet. Aus diesem Grund müsste ein Fahrer des Fahrzeugs das Lenkrad um einen größeren Lenkwinkel als einen vom Fahrer beabsichtigten Lenkwinkel drehen, um den Motor durch die Betätigung des Lenkrades neu zu starten, was in einer Schwierigkeit für den Fahrer resultiert, den Motor durch die Betätigung des Lenkrads neu zu starten.
Außerdem ist das in JP 2001-106107 A offenbarte Steuersystem der Servolenkung dafür ausgebildet, einen Motor neu zu starten, wenn das gemessene Lenkdrehmoment eines Lenkrades einen voreingestellten Wert annimmt, während das Unterstützungsdrehmoment allmählich verringert wird.
Bei dem in der JP 2001-106107 A offenbarten Steuersystem der Servolenkung kann jedoch ein Lenkwinkel des Lenkrades, bei dem das Lenkdrehmoment den voreingestellten Wert annimmt, bei jedem Neustart des Motors variieren, was dem Fahrer des Fahrzeugs bei jedem Neustart des Motors ein Gefühl der Fremdartigkeit gibt.
Angesichts der oben dargelegten Umstände strebt ein Aspekt der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines Steuersystems einer Servolenkung von Fahrzeugen an, das dafür gestaltet ist, die oben dargelegten Probleme zu beheben.
Insbesondere zielt ein alternativer Aspekt der vorliegenden Erfindung darauf ab, derartige Steuersysteme der Servolenkung bereitzustellen, die jeweils in der Lage sind, ein gutes Lenkgefühl aufrechtzuerhalten, selbst wenn während eines Betriebes des Motors in einem Start-Stopp-Modus eine Motorneustart-Anforderung auftritt.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Steuersystem der Servolenkung mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein in einem Fahrzeug installiertes Steuersystem der Servolenkung zum Steuern eines Antriebs der Servolenkung bereitgestellt, das Unterstützungsdrehmoment zur Unterstützung des Kraftaufwandes des Fahrers beim Drehen eines Lenkrades des Fahrzeugs erzeugt. Das Fahrzeug ist dafür gestaltet, eine Start-Stopp-Steuerung auszuführen, um: einen Motor zum Erzeugen von Antriebsleistung für das Fahrzeug zu stoppen, wenn eine vorgegebene Stoppbedingung erfüllt ist, und den gestoppten Motor neu zu starten, wenn eine vorgegebene Motorneustartbedingung erfüllt ist. Das Steuersystem der Servolenkung weist einen Zustandsprüfer auf, der dafür ausgebildet ist, festzustellen, ob sich der Motor in einem Zustand befindet, in dem der Motor gestoppt ist, basierend darauf, ob die gemessene Motordrehzahl geringer ist als ein Grenzwert und der Zustandsprüfer ein Start-Stopp-Signal empfangen hat. Das Steuersystem der Servolenkung weist einen Lenkdrehmomentdetektor auf, der dafür ausgebildet ist, das Lenkdrehmoment zu messen, das von einem Fahrer des Fahrzeugs auf das Lenkrad ausgeübt wird. Das Steuersystem der Servolenkung weist einen Controller auf, der dafür ausgebildet ist, den Antrieb der Servolenkung zu steuern. Erfindungsgemäß hält der Controller den Antrieb der Servolenkung in einem Zustand der Bereitschaft, um das Unterstützungsdrehmoment zu erzeugen, wenn festgestellt wird, dass sich der Motor im Stoppzustand befindet und das gemessene Lenkdrehmoment gleich oder höher als ein erstes Grenzwertdrehmoment ist.
In einer ersten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Motorneustartbedingung eine Bedingung, die repräsentiert, dass das gemessene Lenkdrehmoment gleich oder höher als ein vorgegebenes zweites Grenzwertdrehmoment ist. Der Controller ist dafür ausgebildet: den Antrieb der Servolenkung nach einer ersten Feststellung, dass sich der Motor im Stoppzustand befindet und dass das gemessene Lenkdrehmoment geringer als das erste Grenzwertdrehmoment ist, zu deaktivieren, dann einen deaktivierten Zustand des Antriebs der Servolenkung zu halten, bis der Motor neu gestartet wird, selbst bei einer zweiten Feststellung, dass sich der Motor im Stoppzustand befindet und dass das gemessene Lenkdrehmoment gleich oder höher als das erste Grenzwertdrehmoment ist.
In einer zweiten Weiterbildung des beispielhaften Aspekts der vorliegenden Erfindung ist das erste Grenzwertdrehmoment identisch mit dem zweiten Grenzwertdrehmoment.
Das Steuersystem der Servolenkung der vorliegenden Erfindung hält den Antrieb der Servolenkung im Zustand der Bereitschaft, um das Unterstützungsdrehmoment zu erzeugen, wenn festgestellt wird, dass sich der Motor im Stoppzustand befindet und dass das gemessene Lenkdrehmoment gleich oder höher als das erste Grenzwertdrehmoment ist. Somit ist es möglich, ein gutes Lenkgefühl aufrechtzuerhalten, selbst wenn eine Motorneustartbedingung erfüllt ist, während sich der Motor im Stoppzustand befindet.
In der ersten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Motorneustartbedingung eine Bedingung, die repräsentiert, dass das gemessene Lenkdrehmoment gleich oder höher als ein vorgegebenes zweites Grenzwertdrehmoment ist. Der Controller ist dafür ausgebildet: den Antrieb der Servolenkung bei der ersten Feststellung, dass sich der Motor im Stoppzustand befindet und dass das gemessene Lenkdrehmoment geringer als das erste Grenzwertdrehmoment ist, zu deaktivieren, dann den deaktivierten Zustand des Antriebs der Servolenkung zu halten, bis der Motor neu gestartet wird, selbst bei der zweiten Feststellung, dass sich der Motor im Stoppzustand befindet und dass das gemessene Lenkdrehmoment gleich oder höher als das erste Grenzwertdrehmoment ist. Somit ist es möglich zu verhindern, dass ein Lenkwinkel des Lenkrades zum Neustarten des Motors größer ist als ein vom Fahrer beabsichtigter Lenkwinkel, wodurch Veränderungen des Lenkwinkels, um den ein Fahrer das Lenkrad zum Neustarten des Motors dreht, verringert werden.
In der zweiten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist es, da das erste Grenzwertdrehmoment identisch mit dem zweiten Grenzwertdrehmoment ist, möglich, den Motor neu zu starten, während sich der Motor im Stoppzustand befindet, wenn ein Fahrer das Lenkrad um einen konstanten Winkel dreht, der dem zweiten Grenzwertdrehmoment entspricht, welches identisch mit dem ersten Grenzwertdrehmoment ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen anhand der dazugehörigen Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen:
1 eine Ansicht, die schematisch ein Strukturbeispiel für ein in einem Fahrzeug installiertes Steuersystem der Servolenkung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, und
2 ein Flussdiagramm, das schematisch eine Programmroutine darstellt, die von einer in 1 dargestellten Motorsteuerung (ECU – Electronic Control Unit) ausgeführt wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der dazugehörigen Zeichnungen beschrieben.
In dieser Ausführungsform wird ein in einem Fahrzeug installiertes Steuersystem der Servolenkung 1 beschrieben.
1 stellt schematisch ein Strukturbeispiel für das Steuersystem der Servolenkung 1 dar.
In 1 beinhaltet das Steuersystem der Servolenkung 1 einen Motordrehzahldetektor 2, einen Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor 3, einen Lenkdrehmomentdetektor 4, eine ECU (Electronic Control Unit, deutsch: Motorsteuerung) 10 und einen Antrieb der Servolenkung 5. Jede der Komponenten 2, 3, 4 und 5 ist kommunikationsfähig mit der ECU 10 verbunden.
Der Motordrehzahldetektor 2 dient der Funktion, die Drehzahl eines Motors zu messen und an die ECU 10 ein Signal auszugeben, das die gemessene Motordrehzahl angibt. Der Motor dient der Funktion, Antriebsleistung für das Fahrzeug zu erzeugen.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor 3 dient der Funktion, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu messen und an die ECU 10 ein Signal auszugeben, das die gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit angibt.
Der Lenkdrehmomentdetektor 4 dient der Funktion, Lenkdrehmoment zu messen, das auf ein Lenkrad des Fahrzeugs ausgeübt wird, und an die ECU 10 ein Signal auszugeben, das das gemessene Lenkdrehmoment angibt.
Die ECU 10 beinhaltet beispielsweise einen Mikrocomputer und seine Peripheriegeräte. Insbesondere besteht die ECU 10 aus einem Prozessor, einem ROM, einem RAM und so weiter. In dem ROM sind ein oder mehrere Programme gespeichert; das eine oder die mehreren Programme veranlassen die CPU, mit Hilfe des RAM die verschiedenen Aufgaben auszuführen.
Die ECU 10 dient der Funktion, für einen Fahrer des Fahrzeugs verschiedene Aufgaben zur Steuerung der Servolenkung auszuführen. In dieser Ausführungsform dient die ECU 10 der Funktion, den Antrieb der Servolenkung 5 in Abhängigkeit von den Signalen, die von den Detektoren 2 bis 4 ausgegeben werden, und einem Start-Stopp-Signal, das in sie eingegeben wird, zu steuern. Zum Beispiel wird das Start-Stopp-Signal von einem Start-Stopp-Steuersystem 20 an die ECU 10 gesendet, wenn feststellt wird, dass eine Bedingung für das Umschalten des Betriebsmodus in den Start-Stopp-Modus erfüllt ist. Die Bedingung wird im Folgenden als Bedingung für das Umschalten in den Start-Stopp-Modus bezeichnet.
Wenn zum Beispiel die Bedingung für das Umschalten in den Start-Stopp-Modus erfüllt ist, schaltet das Start-Stopp-Steuersystem 20 die Kraftstoffzufuhr zu den Verdichtungskammern des Motors ab, womit der Motor automatisch gestoppt wird. Wenn eine vorgegebene Motorneustartbedingung erfüllt ist, steuert das Start-Stopp-Steuersystem 20 außerdem beispielsweise einen Anlasser des Fahrzeugs derart an, dass dieser den gestoppten Motor anlässt, womit der Motor neu gestartet wird.
Insbesondere beinhaltet die ECU 10 funktionsmäßig einen Start-Stopp-Modusprüfer 11, einen Unterstützungsprüfer 12 und einen Prüfer 13 zum Feststellen, ob die Aktivierung des Antriebs der Servolenkung 5 ermöglicht werden soll.
In den Start-Stopp-Modusprüfer 11 werden das vom Start-Stopp-Steuersystem 20 ausgegebene Start-Stopp-Signal und das vom Motordrehzahldetektor 2 ausgegebene Signal, das die gemessene Motordrehzahl angibt, eingegeben. Der Start-Stopp-Modusprüfer 11 dient der Funktion, basierend auf dem Start-Stopp-Signal und der gemessenen Motordrehzahl festzustellen, ob der Motor in einem Start-Stopp-Modus arbeitet.
In den Unterstützungsprüfer 12 werden das vom Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor 3 ausgegebene Signal, das die gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt, und das vom Lenkdrehmomentdetektor 4 ausgegebene Signal, das das gemessene Lenkdrehmoment angibt, eingegeben. Außerdem werden in den Unterstützungsprüfer 12 Informationen eingegeben, die Ergebnisse der Feststellung durch den Start-Stopp-Modusprüfer 11 angeben. Der Unterstützungsprüfer 12 dient der Funktion, basierend auf der gemessenen Fahrzeuggeschwindigkeit, dem gemessenen Lenkdrehmoment und den Ergebnissen der Feststellung durch den Start-Stopp-Modusprüfer 11 festzustellen, ob ein Unterstützungsdrehmoment zum Unterstützen des Kraftaufwandes des Fahrers beim Drehen des Lenkrads erzeugt werden soll.
In den Prüfer 13 werden Informationen eingegeben, die Ergebnisse der Feststellung durch den Unterstützungsprüfer 12 angeben. Der Prüfer 13 dient der Funktion, den Betriebszustand des Antriebs der Servolenkung 5 basierend auf den Ergebnissen der Feststellung des Unterstützungsdrehmomentprüfers 12 zu steuern, wie etwa den Zustand der Bereitschaft und den deaktivierten Zustand.
2 stellt schematisch eine Programmroutine dar, die von der wie oben beschrieben ausgebildeten ECU 10 ausgeführt wird. Spezifische Operationen der jeweiligen Funktionsmodule 11 bis 13 der ECU 10 werden anhand des in 2 dargestellten Verfahrens beschrieben. Es ist zu beachten, dass die ECU 10 darauf programmiert ist, die in 2 dargestellte Programmroutine in jedem gegebenen Zyklus auszuführen.
In 2 stellt der Start-Stopp-Modusprüfer 11 in Schritt S1 fest, ob der Motor im Start-Stopp-Modus arbeitet. Insbesondere stellt der Start-Stopp-Modusprüfer 11 fest, dass der Motor im Start-Stopp-Modus arbeitet, wenn die gemessene Motordrehzahl geringer ist als ein Grenzwert und er das Start-Stopp-Signal empfangen hat. Der Grenzwert für die Motordrehzahl wird vorab durch Versuche, empirisch und/oder theoretisch festgestellt. Zum Beispiel wird der Grenzwert auf 220 U/min festgelegt. Nach der Feststellung, dass der Motor im Start-Stopp-Modus arbeitet, geht die in 2 dargestellte Programmroutine zu Schritt S2 über. Anderenfalls geht die in 2 dargestellte Programmroutine bei der Feststellung, dass der Motor nicht im Start-Stopp-Modus arbeitet, zu Schritt S9 über.
In Schritt S2 weist der Unterstützungsprüfer 12, da die Start-Stopp-Steuerung ausgeführt wird, einem Start-Stopp-Ausführungs-Bitschalter D-IS_Flag, der repräsentiert, ob die Start-Stopp-Steuerung ausgeführt wurde oder nicht, den Wert 1 zu. Somit ist der Start-Stopp-Ausführungs-Bitschalter D-IS_Flag gegeben mit D-IS_Flag = 1.
Dann stellt in Schritt S3 der Unterstützungsprüfer 12 fest, ob die gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder geringer als eine Grenzwertgeschwindigkeit V_th ist. Es ist zu beachten, dass die Grenzwertgeschwindigkeit V_th eine Grenzwertgeschwindigkeit ist, die repräsentiert, ob das Fahrzeug gestoppt ist oder nicht. Zum Beispiel wird die Grenzwertgeschwindigkeit V_th vorab durch Versuche, empirisch und/oder theoretisch festgestellt. Bei der Feststellung, dass die gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder geringer als die Grenzwertgeschwindigkeit V_th ist, was durch V ≤ V_th gegeben ist, geht die Programmroutine zu Schritt S4 über. Anderenfalls geht die Programmroutine bei der Feststellung, dass die gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit V höher als die Grenzwertgeschwindigkeit V_th ist, was durch V > V_th gegeben ist, zu Schritt S7 über.
In Schritt S4 stellt der Unterstützungsprüfer 12 fest, ob ein Fahrer des Fahrzeugs das Lenkrad dreht. Insbesondere stellt der Unterstützungsprüfer 12 in Schritt S4 fest, ob das gemessene Lenkdrehmoment T geringer als ein Grenzwertdrehmoment β ist. Das Grenzwertdrehmoment β ist ein Drehmoment, das repräsentiert, ob die ECU 10 den Antrieb der Servolenkung 5 in einem Zustand der Bereitschaft hält. Zum Beispiel wird das Grenzwertdrehmoment β vorab durch Versuche, empirisch und/oder theoretisch festgestellt. Wenn der Antrieb der Servolenkung 5 im Zustand der Bereitschaft gehalten wird, wird der Antrieb der Servolenkung 5 in Reaktion auf das Drehen des Lenkrads durch einen Fahrer unverzüglich aktiviert, um ein Unterstützungsdrehmoment zu erzeugen. Mit anderen Worten, wenn der Antrieb der Servolenkung 5 eingeschaltet ist, wird der Antrieb der Servolenkung 5 in den Zustand der Bereitschaft umgeschaltet, und während der Antrieb der Servolenkung 5 eingeschaltet bleibt, wird der Antrieb der Servolenkung 5 im Zustand der Bereitschaft gehalten.
Bei der Feststellung, dass das gemessene Lenkdrehmoment T geringer als das Grenzwertdrehmoment β ist (T < β), stellt der Unterstützungsprüfer 12 fest, dass der Fahrer das Lenkrad nicht dreht. Die Programmroutine geht zu Schritt S5 über. Anderenfalls geht die Programmroutine bei der Feststellung, dass das gemessene Lenkdrehmoment T gleich oder größer als das Grenzwertdrehmoment β ist (T ≥ β), zu Schritt S7 über.
In Schritt S5 weist der Unterstützungsprüfer 12 einem Lenk-Bitschalter S-IS_Flag den Wert 1 zu, was durch S-IS_Flag = 1 gegeben ist; der Lenk-Bitschalter S-IS_Flag repräsentiert, ob ein Fahrer aufgehört hat, das Lenkrad zu drehen. Das heißt, eine dem Lenk-Bitschalter S-IS_Flag zugewiesene 1 stellt dar, dass ein Fahrer während der Start-Stopp-Steuerung aufgehört hat, das Lenkrad zu drehen. Danach geht die Programmroutine zu Schritt S6 über.
In Schritt S7 stellt der Unterstützungsprüfer 12 fest, ob der Lenk-Bitschalter S-IS_Flag auf 1 gesetzt ist. Bei der Feststellung, dass der Lenk-Bitschalter S-IS_Flag auf 1 gesetzt ist, stellt der Unterstützungsprüfer 12 fest, dass ein Fahrer während der Start-Stopp-Steuerung aufgehört hat, das Lenkrad zu drehen. Die Programmroutine geht dann zu Schritt S6 über. Anderenfalls stellt der Unterstützungsprüfer 12 bei der Feststellung, dass der Lenk-Bitschalter S-IS_Flag nicht auf 1, d. h. auf 0 gesetzt ist, fest, dass ein Fahrer während der Start-Stopp-Steuerung weiterhin das Lenkrad dreht. Die Programmroutine geht dann zu Schritt S8 über.
In Schritt S6 führt der Prüfer 13 eine erste Antriebssteuerungsaufgabe aus und die ECU 10 beendet die in 2 dargestellte Programmroutine. Die erste Antriebssteuerungsaufgabe besteht darin, das Halten des Antriebs der Servolenkung 5 im Zustand der Bereitschaft zu stoppen, das heißt, den Antrieb der Servolenkung 5 auszuschalten.
In Schritt S8 führt der Prüfer 13 eine zweite Antriebssteuerungsaufgabe aus und die ECU 10 beendet die in 2 dargestellte Programmroutine.
Die zweite Antriebssteuerungsaufgabe besteht darin, den Antrieb der Servolenkung 5 im Zustand der Bereitschaft zu halten, das heißt, den Antrieb der Servolenkung 5 angeschaltet zu halten. Die zweite Antriebssteuerungsaufgabe bewirkt, dass der Antrieb der Servolenkung 5 vor und während der Ausführung der Start-Stopp-Steuerung ununterbrochen im Zustand der Bereitschaft gehalten wird.
Andererseits stellt der Unterstützungsprüfer 12 in Schritt S9 fest, ob der Start-Stopp-Ausführungs-Bitschalter D-IS_Flag auf 1 gesetzt ist. Bei der Feststellung, dass der Start-Stopp-Ausführungs-Bitschalter D-IS_Flag auf 1 gesetzt ist, stellt der Unterstützungsprüfer 12 fest, dass die Start-Stopp-Steuerung ausgeführt wurde, oder die Start-Stopp-Steuerung gestoppt wurde. Dies geschieht, weil die Feststellung in Schritt S1 negativ ist. Die Programmroutine geht dann zu Schritt S10 über.
Anderenfalls, bei der Feststellung, dass der Start-Stopp-Ausführungs-Bitschalter D-IS_Flag nicht auf 1, d. h. auf 0 gesetzt ist, beendet der Unterstützungsprüfer 12 die in 2 dargestellte Programmroutine.
In Schritt 10 weist der Unterstützungsprüfer 12 dem Start-Stopp-Ausführungs-Bitschalter D-IS_Flag den Wert 0 zu und setzt ihn somit auf 0 zurück. Als Nächstes weist der Unterstützungsprüfer 12 in Schritt S11 dem Lenk-Bitschalter S-IS_Flag den Wert 0 zu und setzt ihn somit auf 0 zurück.
Als Nächstes führt der Prüfer 13 in Schritt S12 eine dritte Antriebssteuerungsaufgabe aus und die ECU 10 beendet die in 2 dargestellte Programmroutine.
Die dritte Antriebssteuerungsaufgabe besteht darin, den Antrieb der Servolenkung 5 in den Zustand der Bereitschaft zu versetzen.
Als Nächstes werden im Folgenden die Operationen des Steuersystems der Servolenkung 1 beschrieben.
Das Steuersystem der Servolenkung 1 führt die erste Antriebssteuerungsaufgabe durch, um das Halten des Antriebs der Servolenkung im Zustand der Bereitschaft zu stoppen (siehe Schritt S6), vorausgesetzt, dass:
der Motor im Start-Stopp-Modus arbeitet, d. h. die Feststellung in Schritt S1 positiv ist;
das Fahrzeug gestoppt ist, d. h. die gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder geringer als die Grenzwertgeschwindigkeit V_th ist (JA in Schritt S3); und
der Fahrer das Lenkrad nicht dreht, d. h. das gemessene Lenkdrehmoment T geringer als das Grenzwertdrehmoment β ist (JA in Schritt S4).
Das Steuersystem der Servolenkung 1 stellt fest, ob ein Fahrer während der Start-Stopp-Steuerung aufgehört hat, das Lenkrad zu drehen (siehe Schritt S7), vorausgesetzt, dass:
der Motor im Start-Stopp-Modus arbeitet, d. h. die Feststellung in Schritt S1 positiv ist; und
das Fahrzeug nicht gestoppt ist, d. h. die gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit V höher als die Grenzwertgeschwindigkeit V_th ist (NEIN in Schritt S3).
Wenn festgestellt wird, dass der Fahrer während der Start-Stopp-Steuerung weiterhin das Lenkrad dreht, d. h. der Lenk-Bitschalter S-IS_Flag auf 0 gesetzt ist (NEIN in Schritt S7), führt das Steuersystem der Servolenkung 1 die zweite Antriebssteuerungsaufgabe aus, um den Antrieb der Servolenkung im Zustand der Bereitschaft zu halten (siehe Schritt S8).
Mit anderen Worten führt das Steuersystem der Servolenkung 1 die zweite Antriebssteuerungsaufgabe aus, die den Antrieb der Servolenkung im Zustand der Bereitschaft hält, um dadurch ein Unterstützungsdrehmoment zu erzeugen, vorausgesetzt, dass:
der Motor im Start-Stopp-Modus arbeitet, d. h. die Feststellung in Schritt S1 positiv ist; und
das gemessene Lenkdrehmoment T auf dem gleichen oder einem höheren Wert als das Grenzwertdrehmoment β gehalten wird (NEIN in Schritt S4 und NEIN in Schritt S7).
Wenn festgestellt wird, dass ein Fahrer während der Start-Stopp-Steuerung aufgehört hat, das Lenkrad zu drehen (siehe JA in Schritt S4), führt da Steuersystem der Servolenkung 1 die erste Antriebssteuerungsaufgabe aus, um den Stoppzustand des Antriebs der Servolenkung 5 zu halten (siehe Schritt S6), selbst wenn der Fahrer nach der Feststellung das Lenkrad dreht. Dies geschieht, weil die Feststellung in Schritt S7 positiv ist, selbst wenn die Feststellung in Schritt S4 negativ ist.
Wenn festgestellt wird, dass der Motor nicht im Start-Stopp-Modus arbeitet, d. h. die Feststellung in S1 negativ ist, führt das Steuersystem der Servolenkung 1 die dritte Antriebssteuerungsaufgabe aus, um den Antrieb der Servolenkung 5 im Zustand der Bereitschaft (siehe Schritt S12) zu halten, vorausgesetzt, dass:
der Unterstützungsprüfer 12 feststellt, dass die Start-Stopp-Steuerung bei der vorhergehenden Ausführung der Programmroutine vom Start-Stopp-Steuersystem 20 ausgeführt wurde, d. h. der D-IS_Flag auf 0 gesetzt ist (siehe JA in Schritt S9).
Insbesondere zeigt die Beziehung zwischen der dritten Antriebssteuerungsaufgabe und der ersten Antriebssteuerungsaufgabe, dass, wenn ein Fahrer während der Start-Stopp-Steuerung aufgehört hat, das Lenkrad zu drehen, das Steuersystem der Servolenkung 1 dafür ausgebildet ist, den Stoppzustand des Antriebs der Servolenkung 5 zu halten. Aus diesem Grund verhindert das Steuersystem der Servolenkung 1 die Erzeugung von einem Unterstützungsdrehmoment, bis der Betriebsmodus des Motors vom Start-Stopp-Modus in einen anderen Modus umgeschaltet wird, wie etwa in einen normalen Laufmodus.
Wie oben beschrieben ist, führt das Steuersystem der Servolenkung 1 die zweite Antriebssteuerungsaufgabe aus, um den Antrieb der Servolenkung im Zustand der Bereitschaft zu halten, vorausgesetzt, dass das gemessene Lenkdrehmoment T, das von einem Fahrer auf das Lenkrad ausgeübt wird, während der Start-Stopp-Steuerung ununterbrochen auf dem gleichen oder einem höheren Wert als dem Grenzwertdrehmoment β gehalten wird (siehe Schritt S8).
Aus diesem Grund hält das Steuersystem der Servolenkung 1 den Antrieb der Servolenkung 5 im Zustand der Bereitschaft, selbst wenn eine Motorneustart-Anforderung vorliegt, nachdem während der Start-Stopp-Steuerung ein gemessener Wert des Lenkdrehmoment gleich oder höher als das voreingestellte Drehmoment α ist, vorausgesetzt, dass das gemessene Lenkdrehmoment T während der Start-Stopp-Steuerung ununterbrochen auf dem gleichen oder einem höheren Wert gehalten wird als dem Grenzwertdrehmoment β. Dies verhindert, dass der Antrieb der Servolenkung 5 während der Start-Stopp-Steuerung vom An-Zustand in den Aus-Zustand und dann zurück in den An-Zustand geschaltet wird, was die Aufrechterhaltung eines guten Lenkgefühls ermöglicht. Es ist zu beachten, dass das Grenzwertdrehmoment β auf den gleichen oder einen kleineren Wert als das voreingestellte Drehmoment α festgelegt werden sollte, was durch β ≤ α gegeben ist.
Wenn andererseits das gemessene Lenkdrehmoment T geringer als das Grenzwertdrehmoment β wird, führt das Steuersystem der Servolenkung 1 die erste Antriebssteuerungsaufgabe aus, um den Antrieb der Servolenkung 5 zu deaktivieren (siehe Schritt S6).
Selbst wenn nach der Deaktivierung des Antriebs der Servolenkung 5 das gemessene Lenkdrehmoment T gleich oder höher wird als das Grenzwertdrehmoment β, hält das Steuersystem der Servolenkung 1 den deaktivierten Zustand des Antriebs der Servolenkung 5, bis der Motor neu gestartet wird, d. h. der Motor vom Start-Stopp-Modus in einen anderen Modus umgeschaltet wird (siehe Schritt S6). Dies geschieht, weil das gemessene Lenkdrehmoment T niedriger wurde als das Grenzwertdrehmoment β, so dass die Feststellung in Schritt S7 positiv ist.
Somit kann das Grenzwertdrehmoment β auf den gleichen oder einen höheren Wert als das voreingestellte Drehmoment α festgelegt werden, was durch β ≥ α gegeben ist. Im Gegensatz dazu kann zur Beibehaltung eines guten Lenkgefühls das Grenzwertdrehmoment β auf den gleichen oder einen niedrigeren Wert als das voreingestellte Drehmoment α festgelegt werden, was durch β ≤ α gegeben ist. Basierend auf den Eigenschaften des Grenzwertdrehmoments β und des voreingestellten Drehmoments α kann das Grenzwertdrehmoment β auf den gleichen Wert wie das voreingestellte Drehmoment α eingestellt werden, was durch β = α gegeben ist.
Aus diesem Grund ist es möglich, den Antrieb der Servolenkung 5 so bald wie möglich während der Start-Stopp-Steuerung zu deaktivieren, mit Ausnahme begrenzter Situationen, in denen der Motor neu gestartet wird, unmittelbar nachdem der Betriebsmodus des Motors in den Start-Stopp-Modus umgeschaltet wird. Somit ist es möglich zu verhindern, dass ein Lenkwinkel des Lenkrades zum Neustarten des Motors größer wird als ein vom Fahrer beabsichtigter Lenkwinkel, wodurch Veränderungen des Lenkwinkels, um den ein Fahrer das Lenkrad zum Neustarten des Motors dreht, verringert werden.
Wie oben beschrieben ist, ist das Steuersystem der Servolenkung 1 dafür ausgebildet, während der Start-Stopp-Steuerung den Betriebszustand des Antriebs der Servolenkung 5 basierend auf gemessenen Werten des Lenkdrehmoments T festzustellen. So kann das Servolenksystem 1, auch wenn es den Motor aufgrund einer Motorneustart-Anforderung während der Start-Stopp-Steuerung nicht neu starten kann, den Antrieb der Servolenkung 5 im Zustand der Bereitschaft halten und somit ein gutes Lenkgefühl aufrechterhalten.
Das Steuersystem der Servolenkung 1 deaktiviert den Antrieb der Servolenkung 5 so bald wie möglich während der Start-Stopp-Steuerung, mit Ausnahme begrenzter Situationen, in denen der Motor neu gestartet wird, unmittelbar nachdem der Betriebsmodus des Motors in den Start-Stopp-Modus umgeschaltet wird. Somit ist es möglich zu verhindern, dass ein Lenkwinkel des Lenkrades zum Neustarten des Motors größer ist als ein vom Fahrer beabsichtigter Lenkwinkel, wodurch Änderungen des Lenkwinkels, um den ein Fahrer das Lenkrad zum Neustarten des Motors dreht, verringert werden.
Das Steuersystem der Servolenkung 1 ist dafür ausgebildet, die Aktivierung des Antriebs der Servolenkung 5 ohne besondere Komponenten zu steuern, wodurch die genannten Effekte ohne Aufwandserhöhung erzielt werden.
Das Steuersystem der Servolenkung 1 kann dafür ausgebildet sein, die erste Antriebssteuerungsaufgabe und die zweite Antriebssteuerungsaufgabe mit Hilfe einer gemeinsamen Logik mit unterschiedlichen Konstantwerten selektiv auszuführen.
Es ist zu beachten, dass in dieser Ausführungsform der Start-Stopp-Modusprüfer 11 beispielsweise als Zustandsprüfer dient, der dafür ausgebildet ist, festzustellen, ob sich der Motor in einem Zustand befindet, in dem der Motor gestoppt ist. Der Lenkdrehmomentdetektor 4 ist dafür ausgebildet, das gemessene Lenkdrehmoment zu messen, das von einem Fahrer des Fahrzeugs auf das Lenkrad ausgeübt wird. Der Unterstützungsprüfer 12 und der Prüfer 13 dienen beispielsweise als Controller, der dafür ausgebildet ist, den Antrieb der Servolenkung in einem Zustand der Bereitschaft zu halten, um ein Unterstützungsdrehmoment zu erzeugen, wenn festgestellt wird, dass sich der Motor im Stoppzustand befindet und das Lenkdrehmoment gleich oder höher als ein erstes Grenzwertdrehmoment ist. Das Grenzwertdrehmoment β dient beispielsweise als das erste Grenzwertdrehmoment und das voreingestellte Drehmoment α dient beispielsweise als zweites Grenzwertdrehmoment, das als Parameter für eine Motorneustartbedingung verwendet wird.
In dieser Ausführungsform kann der Unterstützungsprüfer 12 in Schritt S3 feststellen, ob sich das Fahrzeug verlangsamt, indem er die Veränderung der gemessenen Fahrzeuggeschwindigkeit überwacht. Bei der Feststellung, dass sich das Fahrzeug verlangsamt (JA in Schritt S3), geht die in 2 dargestellte Programmroutine zu Schritt S4 über. Anderenfalls geht die Programmroutine bei der Feststellung, dass sich das Fahrzeug nicht verlangsamt (NEIN in Schritt S3), zu Schritt S7 über. Somit kann das Steuersystem der Servolenkung 1 gemäß einer Modifikation dieser Ausführungsform den Betriebszustand des Antriebs der Servolenkung 5 basierend auf der Start-Stopp-Steuerung steuern, während die Fahrzeuggeschwindigkeit verlangsamt wird.
Zwar wurde im Vorliegenden eine veranschaulichende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, doch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die im Vorliegenden beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern beinhaltet sämtliche Ausführungsformen, die Modifikationen, Auslassungen, Kombinationen (z. B. von Aspekten verschiedener Ausführungsformen), Anpassungen und/oder Austausche aufweisen, wie der Fachmann basierend auf der vorliegenden Offenbarung erkennen würde. Die Beschränkungen in den Ansprüchen sind basierend auf dem in den Ansprüchen verwendeten Wortlaut im weiten Sinn auszulegen und nicht auf die in der vorliegenden Patentbeschreibung oder während der Durchsetzung der Anmeldung beschriebenen Beispiele zu beschränken, die als nicht exklusiv zu interpretieren sind.

Claims

Steuersystem (1) der Servolenkung, das in einem Fahrzeug installiert ist, zum Steuern eines Antriebs (5) der Servolenkung, der ein Unterstützungsdrehmoment zum Unterstützen des Kraftaufwandes eines Fahrers beim Drehen eines Lenkrades des Fahrzeugs erzeugt, wobei das Fahrzeug dafür gestaltet ist, eine Start-Stopp-Steuerung auszuführen, um: einen Motor zum Erzeugen einer Antriebsleistung für das Fahrzeug zu stoppen, wenn eine vorgegebene Stoppbedingung erfüllt ist, und den gestoppten Motor neu zu starten, wenn eine vorgegebene Motorneustartbedingung erfüllt ist, wobei das Steuersystem (1) der Servolenkung Folgendes umfasst: einen Zustandsprüfer (11), der dafür ausgebildet ist, festzustellen, ob sich der Motor in einem Zustand befindet, in dem der Motor gestoppt ist basierend darauf, ob die gemessene Motordrehzahl geringer ist als ein Grenzwert und der Zustandsprüfer ein Start-Stopp-Signal empfangen hat; einen Lenkdrehmomentdetektor (4), der dafür ausgebildet ist, das Lenkdrehmoment (T) zu messen, das von einem Fahrer des Fahrzeugs auf das Lenkrad ausgeübt wird; und einen Controller (10), der dafür ausgebildet ist, den Antrieb (5) der Servolenkung zu steuern; dadurch gekennzeichnet, dass der Controller (10) den Antrieb (5) der Servolenkung in einem Zustand der Bereitschaft hält, um das Unterstützungsdrehmoment zu erzeugen, wenn festgestellt wird, dass sich der Motor im Stoppzustand befindet und das gemessene Lenkdrehmoment (T) gleich oder höher als ein erstes Grenzwertdrehmoment ist.
Steuersystem der Servolenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorneustartbedingung eine Bedingung beinhaltet, repräsentiert, dass das gemessene Lenkdrehmoment (T) gleich oder höher als ein vorgegebenes zweites Grenzwertdrehmoment ist, und der Controller (10) dafür ausgebildet ist: den Antrieb (5) der Servolenkung bei einer ersten Feststellung zu deaktivieren, dass sich der Motor im Stoppzustand befindet und dass das gemessene Lenkdrehmoment (T) geringer als das erste Grenzwertdrehmoment ist; und einen deaktivierten Zustand des Antriebs (5) der Servolenkung zu halten, bis der Motor neu gestartet wird, selbst bei einer zweiten Feststellung, dass sich der Motor im Stoppzustand befindet und dass das gemessene Lenkdrehmoment (T) gleich oder höher als das erste Grenzwertdrehmoment ist.
Steuersystem der Servolenkung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Grenzwertdrehmoment identisch mit dem zweiten Grenzwertdrehmoment ist.