DE102016221500B4

DE102016221500B4 - Lenksteuerung

Info

Publication number: DE102016221500B4
Application number: DE102016221500.0A
Authority: DE
Inventors: Takashi Aoki; Motoaki Kataoka; Yosuke Hirate
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-11-13
Filing date: 2016-11-02
Publication date: 2020-02-27
Anticipated expiration: 2036-11-03
Also published as: DE102016221500A1; US20170137056A1; US10358161B2

Abstract

Lenksteuerung, die einen Motor (80) zum Ausgeben eines Hilfsdrehmoments aufgrund einer Lenkbedienung eines Lenkelements (91), das mit einer Lenkwelle (95) verbunden ist, ansteuert, die Lenksteuerung umfassend:einen Lenkeigenschaftsrechner (23, 43, 230), welcher eine Lenkzustandsgröße (Qs), die ein Index eines Lenkzustands ist, basierend auf (a) einer aktiven Eigenschaft (Qa), die eine Anwendungsrichtung eines Lenkdrehmoments (Ts), das auf die Lenkwelle (95) angewendet wird, angibt, und (b) einer Dreheigenschaft (Qr), die eine Drehrichtung der Lenkwelle (95) angibt, berechnet, wobei der Index des Lenkzustandes eines von (i) einem Zustand, bei welchem eine Lenkbedienung des Lenkelements (91) weg von einer neutralen Position erfolgt, (ii) einem Zustand, bei welchem eine Lenkbedienung des Lenkelements (91) zurück zu der neutralen Position erfolgt und (iii) einem Zustand angibt, bei welchem das Lenkelement (91) an seiner neutralen Position verbleibt;einen Kompensierungswertrechner (24, 400), welcher einen Sollkompensierungswert basierend auf der Lenkzustandsgröße (Qs) berechnet; undeinen Sollwertrechner (41), welcher einen Sollwert betreffend einen Antrieb des Motors unter Verwendung des Sollkompensierungswerts berechnet, wobeizumindest eine von der aktiven Eigenschaft (Qa) und der Dreheigenschaft (Qr) ein Umwandlungswert ist, der durch Umwandeln einer physikalischen Größe, die einen Bewegungszustand der Lenkwelle (95) repräsentiert, unter Verwendung einer Funktion oder eines Kennfeldes berechnet wird,die aktive Eigenschaft (Qa) ein Umwandlungswert ist, welcher von (a) dem Lenkdrehmoment, das die physikalische Größe ist, die den Bewegungszustand der Lenkwelle (95) repräsentiert, oder von (b) einem lenkdrehmomentäquivalenten Wert, der sich in Abhängigkeit von dem Lenkdrehmoment (Ts) ändert, umgewandelt wird, unddie aktive Eigenschaft (Qa) basierend auf dem lenkdrehmomentäquivalenten Wert berechnet wird, indem eine Funktion oder ein Kennfeld verwendet wird, entsprechend der/dem zwischen einem ersten Drehmomentermittlungswert (T1), der angibt, dass das Lenkdrehmoment (Ts) angewendet wird, um die Lenkwelle (95) in einer ersten Richtung zu drehen, und einem zweiten Drehmomentermittlungswert (T2), der angibt, dass das Lenkdrehmoment (Ts) angewendet wird, um die Lenkwelle (95) in einer zweiten, zu der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung zu drehen, eine kontinuierliche Interpolation mit einem Graphen durchgeführt wird, der zwischen dem ersten Drehmomentermittlungswert (T1) und dem zweiten Drehmomentermittlungswert (T2) und durch einen ersten Referenzpunkt (Ts_p, T1_c) mit positivem Lenkdrehmoment (Ts), dessen aktive Eigenschaft (Qa) einen kleineren absoluten Wert als der erste Drehmomentermittlungswert (T1) aufweist, und durch einen zweiten Referenzpunkt (Ts_n, T2_c) mit negativem Lenkdrehmoment (Ts) verläuft, dessen aktive Eigenschaft (Qa) einen kleineren absoluten Wert als der zweite Drehmomentermittlungswert (T2) aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft generell eine Lenksteuerung.
Üblicherweise wird ein Rückkopplungsgefühl von dem Lenkrad zum Übertragen des Lenkzustandes des Lenkelements durch eine Lenksteuerung realisiert. Das heißt, zum Beispiel offenbart ein unten aufgelistetes Patentdokument, die JP 2014- 213 781 A (Patentdokument 1), ein Änderungsschema, welches eine Steifigkeitskomponente, eine Viskositätskomponente und eine Trägheitskomponente, welche jeweils für eine Drehmomenterzeugung verwendet werden, in Abhängigkeit von einer Fahrerleistungsrate ändert, die durch ein Produkt eines Lenkdrehmoments und einer Winkelgeschwindigkeit der Lenkwelle definiert ist. Insbesondere wird, für die Einstellung der mechanischen Impedanz, ein Einstell- bzw. Anpassdrehmoment durch Ändern dieser Komponenten in Abhängigkeit von der Fahrerleistungsrate erzeugt.
Wegen der laxen Antwort, d.h. einer langsamen Anstiegscharakteristik, der Fahrerleistungsrate, welche durch die mechanische Gegenreaktion zur Lenkstartzeit, z.B. einer losen Verbindung und/oder Spiel zwischen den Komponenten in dem Lenkelement, die langsam auf die Bewegung des Lenkmechanismus an einem Ende antworten, verursacht wird, kann die Ermittlung eines Wechselns zwischen einem Lenkung-unbewegt-Zustand (d.h. Bleiben auf einer neutralen Position/Mittelposition des Lenkrades), einem Lenkung-weg-Zustand (auch als Lenk-weg-Zustand bezeichnet, d.h. einem Lenken weg von der neutralen Position) und einem Lenkung-zurück-Zustand (Lenk-zurück-Zustand, d.h. einem Lenken zurück zu der neutralen Position) von einem tatsächlichen Wechseln dieser Zustände verzögert sein. Ferner tendiert die Fahrerleistungsrate dazu, einen kleineren Wert in dem Lenkung-zurück-Zustand als in dem Lenkung-weg-Zustand zu haben. Deshalb kann es, wenn die Fahrerleistungsrate für die Einstellung/Anpassung des Faktors der mechanischen Impedanz verwendet wird, schwierig sein, den Faktor der mechanischen Impedanz auf eine geeignete Menge/Größe ohne Verzögerung von der Änderung eines Zustands des Lenkelements einzustellen.
Weiterer relevanter Stand der Technik ist bekannt aus der DE 60 2004 012 360 T2 oder der EP 2 186 709 A1 .
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lenksteuerung bereitzustellen, die fähig ist, ein Lenkungsgefühl zu realisieren, welches getreu dem Lenkzustand/Lenkungszustand des Lenkelements ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Lenksteuerung mit den Merkmalen eines der unabhängigen Ansprüche 1, 2 oder 3. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Lenksteuerung bereitgestellt, welche einen Motor steuert, ein Hilfsdrehmoment auszugeben, und einen Lenkvorgang/Lenkbetrieb eines Lenkelements, das mit einer Lenkwelle verbunden ist, durch eine Anwendung eines Lenkdrehmoments und einer Anwendung des Hilfsdrehmoments steuert. Die Lenksteuerung umfasst einen Lenkeigenschaftsrechner, welcher eine Lenkzustandsgröße, die eine Maßzahl (auch als ein Index bezeichnet) eines Lenkzustands ist, basierend auf (a) einer aktiven Eigenschaft (Qa), die eine Anwendungsrichtung eines Lenkdrehmoments (Ts), das auf die Lenkwelle angewendet wird, angibt, und (b) eine Dreheigenschaft (Qr), die eine Drehrichtung der Lenkwelle angibt, berechnet. Die Maßzahl (der Index) des Lenkzustandes gibt eines von (i) einem Lenkung-weg-Zustand (Lenk-weg-Zustand), (ii) einem Lenkung-zurück-Zustand (Lenk-zurück-Zustand) und (iii) einem Bleib-unbewegt-Zustand (Lenkung-unbewegt-Zustand) an. Die Lenksteuerung umfasst auch einen Kompensierungswertrechner, welcher basierend auf der Lenkzustandsgröße einen Sollkompensierungswert (auch als Instruktionskompensierungswert bezeichnet) berechnet, und einen Sollwertrechner (auch als Instruktionswertrechner), welcher einen Sollwert (auch als Instruktionswert bezeichnet) betreffend eine Ansteuerung/einen Antrieb des Motors unter Verwendung des Sollkompensierungswerts berechnet. Zumindest eine von der aktiven Eigenschaft und der Dreheigenschaft ist ein Umwandlungswert, der durch Umwandeln einer physikalischen Größe, die einen Bewegungszustand der Lenkwelle repräsentiert, unter Verwendung einer Funktion oder eines Kennfeldes berechnet wird.
Für die Berechnung der Lenkzustandsgröße wird zumindest eine von der aktiven Eigenschaft oder einer aktiv eingegebenen Größe, die indikativ für den Lenkvorgang ist, und der Dreheigenschaft, oder einer tatsächlich ausgegebenen Größe, die indikativ für ein Ergebnis des Lenkvorgangs ist, als der Umwandlungswert gesetzt/vorbereitet (d.h. berechnet), anstatt sie als die „direkte“ physikalische Größe zu setzen, die den Bewegungszustand (d.h. Betriebszustand) der Lenkwelle repräsentiert. Solch ein Umwandlungswert erwirbt Einstellbarkeit/Anpassbarkeit, d.h. kann einen Einstellungsfaktor/Anpassungsfaktor beinhalten. Deshalb wird die Lenkzustandsgröße, d.h. der Index, welcher indikativ dafür ist, in welchem der drei Lenkzustände sich der Lenkmechanismus momentan befindet, als ein geeigneter Wert berechnet. Ferner ist, basierend auf der Lenkzustandsgröße, der Sollkompensierungswert geeignet in Abhängigkeit von dem Lenkzustand des Lenkelements berechenbar, wodurch eine angemessene Einstellung des Lenkungsgefühls ermöglicht wird.
Aufgabe, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden von der folgenden detaillierten Beschreibung, welche mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen gemacht wird, deutlicher werden, in welchen:

1 ein Blockdiagramm eines Lenksystems bei einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
2 ein Blockdiagramm einer elektronischen Steuereinheit (ECU) bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
3 ein Blockdiagramm eines Basishilfsdrehmomentrechners bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
4 ein Blockdiagramm eines Lenkeigenschaftsrechners bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
5A ein Veranschaulichungsdiagramm einer aktiven Eigenschaft bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
5B ein Veranschaulichungsdiagramm einer Dreheigenschaft bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
6 ein Veranschaulichungsdiagramm der aktiven Eigenschaft bei einem Referenzbeispiel ist;
7A, 7B, 7C, 7D kombinierte Zeitdiagramme betreffend eine Lenkzustandsgröße bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind;
8A, 8B Veranschaulichungsdiagramme eines Straßenoberflächenlastreferenzsteifigkeitseinstellungs(-anpassung-)drehmoments bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind;
9 ein Blockdiagramm des Lenkeigenschaftsrechners bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
10 ein Blockdiagramm der ECU bei einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist; und
11 ein Blockdiagramm eines Korrekturdrehmomentrechners bei dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.

Nachstehend wird die Lenksteuerung der vorliegenden Erfindung basierend auf den Zeichnungen beschrieben. Die gleichen Bezugsziffern sind den gleichen oder den im Wesentlichen gleichen Komponenten/Ausgestaltungen der folgenden Ausführungsbeispiele zugewiesen, wodurch die gleiche Beschreibung nicht wiederholt wird.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Die Lenksteuerung bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in 1 bis 8 gezeigt.
Wie in 1 gezeigt, unterstützt ein Lenksystem 1 einen Lenkvorgang eines Lenkrades 91, das als ein Lenkelement dient, durch den Fahrer eines Fahrzeugs durch Verwendung eines Motors 80. Das Lenksystem 1 ist mit dem Lenkrad 91, einer Lenkwelle 95, einem Getriebekasten 96, gelenkten Reifen 99, dem Motor 80, einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 10 und Ähnlichem versehen.
Das Lenkrad 91 ist an einem Ende einer oberen Lenkwelle 92 angebracht. Eine Zwischenwelle 93 ist für das andere Ende der oberen Lenkwelle 92 vorgesehen, d.h. angebracht. Ein Drehmomentsensor 94 ist an einer Position zwischen der oberen Lenkwelle 92 und der Zwischenwelle 93 vorgesehen. Die Lenkwelle 92 und die Zwischenwelle 93 sind durch einen Torsionsstab des Drehmomentsensors 94 verbunden.
Nachstehend werden die obere Lenkwelle 92 und die Zwischenwelle 93 zusammen mit dem Drehmomentsensor 94 gemeinsam als die Lenkwelle 95 bezeichnet.
Der Drehmomentsensor 94 ist ein Sensor zum Detektieren eines Lenkdrehmoments Ts. Insbesondere hat der Drehmomentsensor 94 den Torsionsstab, der die obere Lenkwelle 92 und die Zwischenwelle 93 verbindet und das momentan auf den Torsionsstab angewendete Drehmoment basierend auf einem Verdrehungswinkel des Torsionsstabs detektiert. Der Detektionswert des Drehmomentsensors 94 wird an die ECU 10 als ein das Lenkdrehmoment Ts betreffender Detektionswert ausgegeben.
Der Getriebekasten 96 ist an einem relativ zu dem Drehmomentsensor 94 entgegengesetzten Ende der Zwischenwelle 93 vorgesehen. Der Getriebekasten 96 umfasst ein Ritzel 961 und eine Zahnstange 962. Das Ritzel 961 ist für ein relativ zu dem Drehmomentsensor 94 entgegengesetztes Ende der Zwischenwelle 93 vorgesehen und ist mit dem Zahnradzahn der Zahnstange 962 in Eingriff.
Wenn der Fahrer das Lenkrad 91 dreht, d.h. rotiert, dreht sich das Ritzel 961 mit der Zwischenwelle 93, und die Zahnstange 962 bewegt sich mit der Drehung des Ritzels 961 nach rechts oder nach links.
Eine Gelenkstange 97 ist an beiden Enden der Zahnstange 962 vorgesehen. Die Gelenkstange 97 bewegt sich zusammen mit der Zahnstange 962 beiderseitig. Die Zahnstange 97 ist mit den gelenkten Reifen 99 über einen Achsschenkel 98 verbunden. Wenn die Gelenkstange 97 den Achsschenkel 98 zieht oder drückt, ändern die gelenkten Reifen 99 die Richtung, d.h. werden gelenkt.
Der Motor 80 gibt ein Hilfsdrehmoment aus, welches eine Lenkkraft des Lenkrades 91 unterstützt. Eine Drehung des Motors 80 wird über einen Abbremsungsmechanismus (auch als Verzögerungsmechanismus bezeichnet) 85 an die Zwischenwelle 93 übertragen. Das heißt, das Lenksystem 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ein sogenannter „Säulenunterstützungstyp“, in welchem eine Drehung des Motors 80 an die Lenkwelle 95 übertragen wird.
Der Abbremsungsmechanismus 85 hat ein Schneckengetriebe 86 und ein Schneckenrad 87. Das Schneckengetriebe 86 ist an einer Spitze einer Drehwelle des Motors 80 vorgesehen. Das Schneckenrad 87 ist koaxial mit der Zwischenwelle 93 in einem mit dem Schneckengetriebe 86 in Eingriff stehenden Zustand vorgesehen. Dadurch wird eine Drehung des Motors 80 an die Zwischenwelle 93 übertragen.
Wenn sich die Zwischenwelle 93 wegen einer Lenkung des Lenkrades 91 oder wegen der Reaktionskraft von der Straßenoberfläche dreht, wird die Drehung dann über den Abbremsungsmechanismus 85 zurück an den Motor 80 übertragen, und der Motor 80 wird um solch eine Reaktionskraft oder Ähnliches gedreht.
Der Motor 80 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ein bürstenloser Drehstrommotor (Motor eines dreiphasigen elektrischen Wechselstroms). Drei Phasen des Motors 80, d.h. die U-Phase, die V-Phase und die W-Phase empfangen jeweils eine Ansteuerspannung/Antriebsspannung, d.h. Vu, Vv und Vw.
Der Motor 80 ist mit einem Drehsensor versehen, der nicht dargestellt ist. Der Drehsensor ist z.B. ein Koordinatenwandler (auch als Resolver bezeichnet), der den Drehzustand des Motors 80 detektiert und den Detektionswert betreffend den Drehzustand an die ECU 10 ausgibt.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gibt der Drehsensor eine Motorgeschwindigkeit (auch als Motordrehzahl bezeichnet) ω, die die für die Winkelgeschwindigkeit einer Drehung des Motors 80 indikative Information ist, an die ECU 10 aus. Der Drehsensor kann auch ein Drehwinkelsensor sein, der einen Drehwinkel des Motors 80 detektiert, und die Motorgeschwindigkeit ω kann in der ECU 10 basierend auf dem Detektionswert des Drehwinkelsensors berechnet werden. Die Motorgeschwindigkeit ω kann basierend auf dem Übersetzungsverhältnis des Abbremsungsmechanismus (Verzögerungsmechanismus) 85 in die Drehgeschwindigkeit (Drehzahl) der Lenkwelle 95 umgewandelt werden. Nachstehend kann die Drehgeschwindigkeit der Lenkwelle 95 auch als eine „Lenkgeschwindigkeit“ bezeichnet werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Lenkkraftübertragungsstruktur von dem Lenkrad 91 zu den gelenkten Reifen 99 inklusive des Motors 80 und des Abbremsungsmechanismus 85 als ein Lenksystemmechanismus 100 bezeichnet.
Nun wird das Lenkdrehmoment Ts, welches das Lenkrad 91 nach links dreht, als ein positives Drehmoment bezeichnet, und das Lenkdrehmoment Ts, welches das Lenkrad 91 nach rechts dreht, wird als ein negatives Drehmoment bezeichnet. Ferner ist die Motorgeschwindigkeit ω positiv, wenn das Lenkrad 91 nach links gedreht wird, und die Motorgeschwindigkeit ω ist negativ, wenn das Lenkrad 91 nach rechts (d.h. entgegengesetzt zu der linken Drehung des Lenkrades 91) gedreht wird.
In anderen Worten ist die „erste“ Richtung als eine linke Drehrichtung des Lenkrades 91 definiert, und die „zweite“ Richtung ist als eine rechte Drehrichtung des Lenkrades 91 definiert. Solche Richtungen können auch umgekehrt definiert sein.
Die ECU 10 steuert den Lenksystemmechanismus 100 durch Steuern des Antriebs (der Ansteuerung) des Motors 80. Die ECU 10 arbeitet mit der elektrischen Energie von der fahrzeuginternen Batterie, die nicht dargestellt ist, und berechnet ein Sollhilfsdrehmoment (auch als Hilfsdrehmomentinstruktion bezeichnet) Ta* basierend auf dem von dem Drehmomentsensor 94 detektierten Lenkdrehmoment Ts, der von dem Drehsensor detektierten Motorgeschwindigkeit ω, einer Fahrzeuggeschwindigkeit S, d.h. einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, welche von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 71 detektiert wird, etc. Ferner steuert die ECU 10 den Antrieb des Motors 80 basierend auf der Hilfsdrehmomentinstruktion Ta*.
Die ECU 10 ist mit einem Inverter 12 und einer Steuereinheit 15, die als eine Lenksteuerung dient, versehen, wie in 2 gezeigt. Der Inverter 12 ist der Dreiphaseninverter und hat Schaltelemente, die den jeder Phasenwicklung des Motors 80 bereitgestellten elektrischen Strom schalten.
Die Steuereinheit 15 ist eine Vorrichtung, die einen Mikrocomputer beinhaltet, und steuert den EIN-AUS-Betrieb des Schaltelements des Inverters 12 zum Beispiel durch Pulsweitenmodulations-(PWM-)Steuerung so, dass die Ansteuerspannungen Vu, Vv und Vw in Abhängigkeit von dem Sollhilfsdrehmoment Ta* an den Motor 80 angelegt werden. Dadurch wird eine Unterstützungsmenge, d.h. eine Menge der Lenkkraft von dem Motor 80, zum Unterstützen des Lenkvorgangs des Lenkrades 91 durch den Fahrer gesteuert.
Verschiedene Verarbeitungen durch die Steuereinheit 15 können als ein Softwareprozess durch eine Ausführung eines in Speichervorrichtungen, z.B. einem Festwertspeicher (ROM), gespeicherten Programms durch eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) durchgeführt werden und/oder können als ein Hardwareprozess durch einen dezidierten elektronischen Schaltkreis durchgeführt werden. Das Gleiche gilt für eine später erwähnte Steuereinheit 16.
Die Steuereinheit 15 umfasst, als Funktionsblöcke, einen Basishilfsdrehmomentrechner 20, einen Korrekturdrehmomentrechner 40, einen Sollwertrechner (auch als Instruktionsrechner bezeichnet) 41 und einen Stromrückkopplungsabschnitt 45 und Ähnliches.
Der Basishilfsdrehmomentrechner 20 berechnet ein Sollbasishilfsdrehmoment (eine Basishilfsdrehmomentinstruktion) Tb*. Die Details des Basishilfsdrehmomentrechners 20 werden später erwähnt.
Der Korrekturdrehmomentrechner 40 berechnet ein Korrekturdrehmoment Tr, welches das Sollbasishilfsdrehmoment Tb* korrigiert. Das Korrekturdrehmoment Tr wird zum Steuern eines ungewünschten Betriebs, z.B. einer Vibration oder Ähnliches, welches von einem instabilen Verhalten des Fahrzeugs verursacht wird, welches an das Lenkrad 91 rückgekoppelt wird, verwendet, und wird basierend auf dem Lenkdrehmoment Ts, der Motorgeschwindigkeit ω, die Fahrzeuggeschwindigkeit S und Ähnlichem berechnet.
Durch Korrigieren des Sollbasishilfsdrehmoments Tb* durch Verwendung des Korrekturdrehmoments Tr wird das Fahrzeugverhalten geeignet zu einem Stabilen konvergiert, und die Steuerbarkeit, d.h. die Betriebsstabilität und/oder Betriebsintegrität, des Fahrzeugs wird realisiert.
Der Sollwertrechner 41 korrigiert das Sollbasishilfsdrehmoment Tb* um das Korrekturdrehmoment Tr und berechnet das Sollhilfsdrehmoment Ta*. Der Sollwertrechner 41 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ein Addierer, und das Sollhilfsdrehmoment Tr* wird durch Addieren des Korrekturdrehmoments Tr zu dem Sollbasishilfsdrehmoment Tb* berechnet.
Der Stromrückkopplungsabschnitt 45 erzeugt ein Ansteuersignal, welches einen EIN-AUS-Betrieb des Schaltelements des Inverters 12 steuert, sodass das Hilfsdrehmoment gemäß dem Sollhilfsdrehmoment Ta* der Lenkwelle 95 bereitgestellt wird.
Im Detail berechnet der Stromrückkopplungsabschnitt 45 einen Stromsollwert (auch als Strominstruktionswert bezeichnet), mit welchem der Motor 80 versorgt wird, basierend auf dem Sollhilfsdrehmoment Ta*. Ferner erhält der Stromrückkopplungsabschnitt 45, von einem nicht dargestellten Stromsensor, einen Detektionswert betreffend jeden der Phasenströme lu, Iv und Iw, mit welchen die jeweiligen Phasenwicklungen des Motors 80 versorgt wird.
Der Stromrückkopplungsabschnitt 45 berechnet einen Spannungssollwert (Spannungsinstruktionswert) und erzeugt ein Ansteuersignal, welches den EIN-AUS-Betrieb des Schaltelements basierend auf dem Spannungssollwert steuert, sodass die Phasenströme lu, Iv und Iw, welche von dem Motor 80 rückgekoppelt werden, zu dem Stromsollwert konvergieren.
Durch EIN- und AUS-Schalten des Schaltelements des Inverters 12 basierend auf dem erzeugten Ansteuersignal werden Ansteuerspannungen (auch als Antriebsspannungen bezeichnet) Vu, Vv und Vw gemäß dem Sollhilfsdrehmoment Ta* an den Motor 80 angelegt. Dadurch wird das Drehmoment gemäß dem Sollhilfsdrehmoment Ta* von dem Motor 80 ausgegeben, und die Bedienung des Lenkrads 91 durch den Fahrer wird mit solch einem Drehmoment, welches von dem Motor 80 ausgegeben und an die Lenkwelle 95 angelegt wird, unterstützt.
Nachstehend wird die Berechnung des Sollbasishilfsdrehmoments Tb* in dem Basishilfsdrehmomentrechner 20 beschrieben.
Basierend auf dem Lenkdrehmoment Ts, der Motorgeschwindigkeit ω, der Fahrzeuggeschwindigkeit S etc. berechnet der Basishilfsdrehmomentrechner 20 das Sollbasishilfsdrehmoment Tb* zum Verwirklichen eines Gefühls einer Übertragung der Lenkkraft gegen die Straßenoberflächenlast ebenso wie zum Verwirklichen eines Lenkgefühls, welches mit dem Lenkzustand übereinstimmt.
Insbesondere wird das Sollbasishilfsdrehmoment Tb* berechnet, sodass (a) der Fahrer des Fahrzeugs das Fahrzeugverhalten und die Straßenoberfläche durch halbstabiles Übertragen der Reaktionskraft von der Straßenoberfläche fühlen könnte/von dem Fahrzeugverhalten und von der Straßenoberfläche durch halbstabiles Übertragen der Reaktionskraft von der Straßenoberfläche genügend Rückkopplung bekommen könnte, und (b) das Lenkungsgefühl des Lenkrades 91 durch Einstellen/Anpassen und/oder Erzeugen eines angemessenen Bedienungsgefühls des Lenkrades 91, welches zu der Fahrerhand rückgekoppelt wird, verbessert wird.
Das heißt, das Bedienungsgefühl des Lenkrades 91, welches zu der Fahrerhand zurückgekoppelt wird, umfasst, was von dem Fahrer als Steifigkeit/Unnachgiebigkeit, Viskosität und Gewicht des Lenksystemmechanismus 100 wahrgenommen wird, und die Einstellung dieser Eigenschaften kann verwendet werden, um ein „richtiges (d.h. einem tatsächlichen Lenkzustand getreues)“ und angemessenes Bedienungsgefühl des Lenkrades 91 zu verbessern und zu erzeugen.
Wie in 3 gezeigt, umfasst der Basishilfsdrehmomentrechner 20 einen Lastschätzer 21, einen Zieldrehmomentrechner 22, einen Lenkeigenschaftsrechner 23, einen Eingestelltes-Drehmoment-Rechner (auch als Angepasstes-Drehmoment-Rechner oder aber auch als Kompensierungswertrechner bezeichnet) 24, einen Ziellenkdrehmomentrechner 31, der als ein Einsteller dient, einen Abweichungsrechner 32, einen Steuerabschnitt 35 und Ähnliches.
Der Lastschätzer 21 hat einen Addierer 211 und einen Filter 212 und schätzt die Straßenoberflächenlast in Abhängigkeit von der Straßenoberflächenreaktionskraft.
Der Addierer 211 addiert das Sollbasishilfsdrehmoment Tb* und ein Ziellenkdrehmoment Ts*. Der Filter 212 ist ein Tiefpassfilter, der eine Niedrigfrequenzkomponente in einem Band, das gleich zu oder niedriger als eine bestimmte Frequenz ist, von dem Additionswert, d.h. einer Summe, des Sollbasishilfsdrehmoments Tb* und des Ziellenkdrehmoments Ts* extrahiert. Die extrahierte Frequenzkomponente wird als ein Lastdrehmoment Tx bezeichnet. Das Lastdrehmoment Tx ist ein Drehmoment in Abhängigkeit von der Straßenoberflächenlast.
Der Zieldrehmomentrechner 22 berechnet ein Basisziellenkdrehmoment Tf*, welches eine Basiskomponente des Ziellenkdrehmoments Ts*, d.h. eines Zielwerts des Lenkdrehmoments Ts, ist, basierend auf dem Lastdrehmoment Tx und der Fahrzeuggeschwindigkeit S, welche von dem Lastschätzer 21 ausgegeben werden.
Der Lenkeigenschaftsrechner 23 umfasst einen Aktive-Eigenschaft-Rechner 231, einen Dreheigenschaftsrechner 232 und einen Lenkzustandsgrößenrechner 235 und berechnet eine Lenkzustandsgröße Qs basierend auf einer aktiven Eigenschaft Qa und einer Dreheigenschaft Qr.
Die Lenkzustandsgröße Qs ist ein Index des Lenkvorgangs (d.h. des Lenkzustands) des Lenkrads 91 durch den Fahrer, welcher eine Ermittlung davon ermöglicht, ob der Lenkzustand zumindest eines von einem Lenkung-weg-Zustand (Lenk-weg-Zustand, d.h. einem Lenkrad, welches weg von einer neutralen Position gelenkt wird), einem Lenkung-zurück-Zustand (Lenk-zurück-Zustand, d.h. einem Lenkrad, welches zurück zu der neutralen Position gelenkt wird) und einem Bleib-unbewegt-Zustand (d.h. einem Lenkrad, welches in einem stationären Zustand gehalten wird, d.h. unbewegt ist) ist.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nimmt die Lenkzustandsgröße Qs einen dimensionslosen Wert zwischen -1 und +1 (d.h. -1 ≤ Qs ≤ +1) an, welcher angibt, dass der Lenkzustand (i) der Bleib-unbewegt-Zustand ist, wenn Qs innerhalb eines bestimmten Bereichs ist, der null beinhaltet, (ii) der Lenkung-weg-Zustand ist, wenn Qs 1 ist/nahe an 1 kommt, und (iii) der Lenkung-zurück-Zustand ist, wenn Qs -1 ist/nahe an -1 kommt.
Die Details der Berechnung der Lenkzustandsgröße Qs werden später erwähnt.
Der Eingestelltes-Drehmoment-Rechner (Angepasstes-Drehmoment-Rechner) 24 berechnet ein eingestelltes (angepasstes) Drehmoment Th, welches das für die Hand des Fahrers vorgesehene Gefühl basierend auf der Lenkzustandsgröße Qs einstellt/anpasst. Das eingestellte Drehmoment Th wird verwendet, um die mechanische Impedanz einzustellen/anzupassen, welche eine Beziehung zwischen dem Lenkdrehmoment Ts und einem Lenkwinkel θs in dem Lenksystemmechanismus 100 spezifiziert, und wird basierend auf Steifigkeitseinstell(-anpass-)drehmomenten Tk1, Tk2, einem Viskositätseinstell(-anpass-)drehmoment Tc und einem Trägheitseinstell(-anpass-)drehmoment Ti berechnet, von welchen alle jeweils auf der Lenkzustandsgröße Qs basiert sind.
Der Eingestelltes-Drehmoment-Rechner 24 hat einen Steifigkeitseinsteller (auch als Steifigkeitsanpasser bezeichnet) 25, einen Viskositätseinsteller (auch als Viskositätsanpasser bezeichnet) 26, einen Trägheitseinsteller (auch als Trägheitsanpasser bezeichnet) 27 und einen Addierer 28.
Der Steifigkeitseinsteller 25 berechnet die Steifigkeitseinstelldrehmomente Tk1, Tk2 zum Einstellen/Anpassen von Steifigkeitseigenschaften des Lenksystemmechanismus 100 und umfasst einen Straßenoberflächenlastreferenzsteifigkeitseinsteller (auch als Straßenoberflächenlastreferenzsteifigkeitsanpasser bezeichnet) 251 und einen Lenkwinkelreferenzsteifigkeitseinsteller (auch als Lenkwinkelreferenzsteifigkeitsanpasser bezeichnet) 255.
Der Straßenoberflächenlastreferenzsteifigkeitseinsteller 251 hat einen Straßenoberflächenlastreferenzsteifigkeitsverstärkungseinstellteil 252 und einen Multiplizierer 253.
Der Straßenoberflächenlastreferenzsteifigkeitsverstärkungseinstellteil 252 berechnet eine Straßenoberflächenlastreferenzsteifigkeitsverstärkung K1 zum Einstellen/Anpassen der für den Fahrer zu der Zeit einer Bedienung des Lenkrads 91 bereitgestellten Steifigkeitseigenschaften basierend auf der Lenkzustandsgröße Qs und der Fahrzeuggeschwindigkeit S. Die Straßenoberflächenlastreferenzsteifigkeitsverstärkung K1 wird unter Verwendung eines vorab vorbereiteten Straßenoberflächenlastreferenzsteifigkeitseinstellungs(-anpassungs-)kennfeldes berechnet.
Der Multiplizierer 253 multipliziert das Lastdrehmoment Tx mit der Straßenoberflächenlastreferenzsteifigkeitsverstärkung K1 und berechnet ein Straßenoberflächenlastreferenzsteifigkeitseinstelldrehmoment (auch als Straßenoberflächenlastreferenzsteifigkeitsanpassdrehmoment bezeichnet) Tk1. Das heißt, die Straßenoberflächenlastreferenzsteifigkeitsverstärkung K1 ist ein zu der Steifigkeitskomponente der mechanischen Impedanz in dem Lenksystemmechanismus 100 äquivalenter Wert und kann als eine Einstellungsverstärkung (auch als Anpassungsverstärkung bezeichnet) für die Straßenoberflächenlast betrachtet werden.
Der Lenkwinkelreferenzsteifigkeitseinsteller 255 hat einen Lenkwinkelreferenzsteifigkeitsverstärkungseinstellteil 256 und einen Multiplizierer 257.
Der Lenkwinkelreferenzsteifigkeitsverstärkungseinstellteil 256 berechnet eine Lenkwinkelreferenzsteifigkeitsverstärkung K2 zum Einstellen/Anpassen der für den Fahrer zu der Zeit einer Bedienung des Lenkrades 91 bereitgestellten Steifigkeitseigenschaften basierend auf der Lenkzustandsgröße Qs und der Fahrzeuggeschwindigkeit S. Die Lenkwinkelreferenzsteifigkeitsverstärkung K2 wird unter Verwendung eines vorab vorbereiteten Lenkwinkelreferenzsteifigkeitseinstellungskennfeldes (auch als Lenkwinkelreferenzsteifigkeitsanpassungskennfeld bezeichnet) berechnet.
Der Multiplizierer 257 multipliziert den Lenkwinkel θs mit der Lenkwinkelreferenzsteifigkeitsverstärkung K2 und berechnet ein Lenkwinkelreferenzsteifigkeitseinstelldrehmoment (auch als Lenkwinkelreferenzsteifigkeitsanpassdrehmoment bezeichnet) Tk2. Das heißt, die Lenkwinkelreferenzsteifigkeitsverstärkung K2 ist ein zu einer Steifigkeitskomponente der mechanischen Impedanz in dem Lenksystemmechanismus 100 äquivalenter Wert und kann als eine Einstellungsverstärkung (Anpassungsverstärkung) für den Lenkwinkel θs betrachtet werden.
Die Steifigkeitsverstärkung K1 und K2 werden eingestellt, (i) gleich zu null zu sein, wenn die Lenkzustandsgröße Qs gleich zu null ist, (ii) vergrößert zu werden, wenn die Lenkzustandsgröße Qs nahe an 1 kommt, und (iii) reduziert zu werden, wenn die Lenkzustandsgröße Qs nahe an -1 kommt. Das Lenkungsgefühl wird stabil fest, wenn die Steifigkeit in dem Lenkung-weg-Zustand erhöht wird. Ferner wird das Gefühl eines zwingenden Zurückkehrens in dem Lenkung-zurück-Zustand durch Reduzieren der Steifigkeit in dem Lenkung-zurück-Zustand reduziert, weil durch solch eine Einstellung/Anpassung das Zurückkehren des Lenkrads 91 zurück zu der neutralen Position weniger steil, d.h. mehr flach (sanft) wird.
Ferner kann die Lenkwinkelreferenzsteifigkeitsverstärkung K2 eingestellt werden, (i) gleich zu null zu sein, wenn die Lenkzustandsgröße Qs gleich zu null ist, (ii) reduziert zu werden, wenn die Lenkzustandsgröße Qs nahe an 1 kommt, und (iii) vergrößert zu werden, wenn die Lenkzustandsgröße Qs nahe an -1 kommt. Das heißt, durch Einstellen der niedrigeren Steifigkeit für den Lenkung-weg-Zustand wird das übermäßig starke Rückkopplungsgefühl für die Hand verhindert. Ferner wird durch Vergrößern der Steifigkeit in dem Lenkung-zurück-Zustand das Lenkrad 91 leichter zurückbringbar zu der neutralen/mittleren Position.
Der Viskositätseinsteller 26 berechnet das Viskositätseinstell(-anpass-)drehmoment Tc zum Einstellen/Anpassen der Viskositätseigenschaften des Lenksystemmechanismus 100 und hat einen Viskositätsverstärkungseinstellteil 261 und einen Multiplizierer 262.
Der Viskositätsverstärkungseinstellteil 261 berechnet eine Viskositätsverstärkung C zum Einstellen/Anpassen der für den Fahrer zu der Zeit einer Bedienung des Lenkrades 91 bereitgestellten Viskositätseigenschaften basierend auf der Lenkzustandsgröße Qs und der Fahrzeuggeschwindigkeit S. Die Viskositätsverstärkung C wird durch Verwendung eines vorab vorbereiteten Viskositätseinstellungs(-anpassungs-)kennfeldes berechnet.
Der Multiplizierer 262 multipliziert die Motordrehzahl ω mit der Viskositätsverstärkung C und berechnet das Viskositätseinstelldrehmoment Tc. Im Hinblick auf die Tatsache, dass die Motordrehzahl (Motorgeschwindigkeit) ω basierend auf dem Übersetzungsverhältnis des Abbremsungsmechanismus 85 in die Lenkgeschwindigkeit umwandelbar ist, ist die Viskositätsverstärkung C ein zu der Viskositätskomponente der mechanischen Impedanz in dem Lenksystemmechanismus 100 äquivalenter Wert und wird deshalb als eine Einstellungsverstärkung (Anpassungsverstärkung) für die Lenkungsgeschwindigkeit betrachtet.
Die Viskositätsverstärkung C wird eingestellt, (i) gleich zu null zu sein, wenn die Lenkzustandsgröße Qs gleich zu null ist, (ii) reduziert zu sein, wenn die Lenkzustandsgröße Qs nahe an 1 kommt, und (iii) vergrößert zu sein, wenn die Lenkzustandsgröße Qs nahe an -1 kommt. Beachte, dass die Viskositätsverstärkung C für die Lenkzustandsgröße Qs von 0 etwas anderes als 0 sein kann, d.h. der Nullpunkt der Viskositätsverstärkung C kann weg von 0 verschoben sein. Durch Reduzieren der Viskosität in dem Lenkung-weg-Zustand werden die übermäßigen Viskositätseigenschaften, wenn das Lenkrad 91 zutiefst/weiter gedreht wird, reduziert, was für den Fahrer ein komfortables und knackiges Lenkgefühl bereitstellt. Ferner wird, durch Vergrößern der Viskosität in dem Lenkung-zurück-Zustand, das Zurückbringen des Lenkrades 91 weniger steil und flacher (sanfter), wodurch mehr Konvergenz zu der Lenkbedienung bereitgestellt wird.
Ferner wird die Viskositätsverstärkung C in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit S eingestellt.
Der Trägheitseinsteller 27 berechnet das Trägheitseinstelldrehmoment (auch als Trägheitsanpassdrehmoment bezeichnet) Ti zum Einstellen/Anpassen der Trägheitseigenschaften des Lenksystemmechanismus 100 und hat einen Trägheitsverstärkungseinstellteil 271 und einen Multiplizierer 272.
Der Trägheitsverstärkungseinstellteil 271 berechnet eine Trägheitsverstärkung I zum Einstellen/Anpassen der für den Fahrer zu der Zeit einer Bedienung des Lenkrades 91 bereitgestellten Trägheitseigenschaften basierend auf der Lenkzustandsgröße Qs. Die Trägheitsverstärkung I wird durch Verwendung eines vorab vorbereiteten Trägheitseinstellungskennfeldes (auch als Trägheitsanpassungskennfeld bezeichnet) berechnet.
Der Multiplizierer 272 multipliziert, mit der Trägheitsverstärkung I, eine Motorbeschleunigung α, welche durch Ableiten der Motordrehzahl (Motorgeschwindigkeit) ω mit einem Ableiter (Differenzierer) 29 berechnet wird, und berechnet das Trägheitseinstelldrehmoment Ti. Das heißt, das Trägheitseinstelldrehmoment Ti ist ein zu der Trägheitskomponente der mechanischen Impedanz in dem Lenksystemmechanismus 100 äquivalenter Wert und kann als eine Einstellungsverstärkung (Anpassungsverstärkung) für die Motorbeschleunigung α betrachtet werden.
Die Trägheitsverstärkung I ist als ein negativer konstanter Wert in einem kleinen (minutiösen) Betriebsbereich eingestellt, der als ein Bereich eines sehr kleinen Betriebs/einer sehr kleinen Bedienung einschließlich der Lenkzustandsgröße Qs von null definiert ist. Ferner wird, wenn die Lenkzustandsgröße Qs gleich zu oder größer als ein voreingestellter positiver Wert ist oder gleich zu oder kleiner als ein voreingestellter negativer Wert ist, die Trägheitsverstärkung I als ein positiver konstanter Wert eingestellt. In einem Bereich zwischen einem positivseitigen Grenzwert des kleinen (minutiösen) Betriebsbereichs und dem voreingestellten positiven Wert, bei welchem die Trägheitsverstärkung I anfängt, einen konstanten Wert anzunehmen, und in einem Bereich zwischen einem negativseitigen Grenzwert des kleinen Betriebsbereichs und dem voreingestellten negativen Wert, bei welchem die Trägheitsverstärkung I anfängt, einen konstanten Wert anzunehmen, ist, wenn ein absoluter Wert der Lenkzustandsgröße Qs zunimmt, die Trägheitsverstärkung I ausgestaltet, proportional zu der Zunahme von Qs zuzunehmen. Beachte, dass die Trägheitsverstärkung I ausgestaltet sein kann, in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit S eingestellt zu werden.
Durch Einstellen der Trägheitsverstärkung I auf den negativen konstanten Wert in dem kleinen (minutiösen) Betriebsbereich werden übermäßige Trägheitseigenschaften, welche aus der Trägheit des Motors 80 in dem kleinen Betriebsbereich (minutiösen Betriebsbereich) resultieren, reduziert, wodurch für den Fahrer ein natürliches Lenkungsgefühl bereitgestellt wird. Ferner wird, wenn das Lenkrad 91 betrieben wird, über den kleinen (minutiösen) Betriebsbereich hinauszugehen, eine angemessene Trägheit für die Lenkbedienung bereitgestellt, wodurch das Lenkgefühl verwirklicht wird, welches der Reaktionskomponente entspricht, die die Kraft von der Trägheit begleitet.
Der Addierer 28 addiert die Steifigkeitseinstelldrehmomente Tk1, Tk2, das Viskositätseinstelldrehmoment Tc und das Trägheitseinstelldrehmoment Ti und berechnet das eingestellte Drehmoment Th (auch als angepasstes Drehmoment Th bezeichnet).
Der Ziellenkdrehmomentrechner 31 passt das Basisziellenkdrehmoment Tf* um das eingestellte Drehmoment Th an und berechnet das Ziellenkdrehmoment Ts*. Der Ziellenkdrehmomentrechner 31 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ein Addierer und addiert das eingestellte Drehmoment Th zu dem Basisziellenkdrehmoment Tf* und berechnet das Ziellenkdrehmoment Ts*.
Der Abweichungsrechner 32 berechnet eine Drehmomentabweichung ΔTs, die eine Abweichung zwischen dem Ziellenkdrehmoment Ts* und dem Lenkdrehmoment Ts, welches von dem Drehmomentsensor 94 detektiert wird, ist.
Der Steuerabschnitt 35 berechnet das Sollbasishilfsdrehmoment Tb*, sodass (i) die Drehmomentabweichung ΔTs zu null konvergiert und (ii) das Lenkdrehmoment Ts dem Ziellenkdrehmoment Ts* folgt.
Nachstehend wird die Berechnung der Lenkzustandsgröße Qs beschrieben.
Wie in 4 gezeigt, umfasst der Lenkeigenschaftsrechner 23 einen Aktive-Eigenschaft-Rechner 231, einen Dreheigenschaftsrechner 232 und einen Lenkzustandsgrößenrechner 235.
Der Aktive-Eigenschafts-Rechner 231 berechnet die aktive Eigenschaft Qa basierend auf dem Lenkdrehmoment Ts. Die aktive Eigenschaft Qa ist ein Index (eine Maßzahl) einer Anwendungsrichtung des Drehmoments an die Lenkwelle 95. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wenn die aktive Eigenschaft Qa nahe an einen ersten Drehmomentermittlungswert T1 kommt, das Drehmoment in der positiven Richtung an die Lenkwelle 95 angelegt, d.h., um die Welle 95 nach links zu drehen (siehe [0016]), und wenn die aktive Eigenschaft Qa nahe an einen zweiten Drehmomentermittlungswert T2 kommt, wird das Drehmoment in der negativen Richtung auf die Lenkwelle 95 angewendet, d.h., um die Welle 95 nach rechts zu drehen (siehe [0016]). In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der erste Drehmomentermittlungswert T1 auf 1 gesetzt, und der zweite Drehmomentermittlungswert T2 ist auf -1 gesetzt.
Die Berechnung der aktiven Eigenschaft Qa wird von einer Aktive-Eigenschaft-Berechnungsfunktion, die kontinuierlich den ersten Drehmomentermittlungswert T1 und den zweiten Drehmomentermittlungswert T2 interpoliert, basierend auf dem Lenkdrehmoment Ts durchgeführt.
Der Dreheigenschaftsrechner 232 berechnet die Dreheigenschaft Qr basierend auf der Motorgeschwindigkeit ω. Die Dreheigenschaft Qr ist ein Index (eine Maßzahl) der Drehrichtung der Lenkwelle 95.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wenn die Dreheigenschaft Qr nahe an einen ersten Drehermittlungswert R1 kommt, die Lenkwelle 95 in die positive Richtung gedreht, und wenn die Dreheigenschaft Qr nahe an einen zweiten Drehermittlungswert R2 kommt, wird die Lenkwelle 95 in die negative Richtung gedreht. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der erste Drehermittlungswert R1 auf 1 gesetzt, und der zweite Drehermittlungswert R2 ist auf -1 gesetzt.
Die Berechnung der Dreheigenschaft Qr wird von einer Dreheigenschaftsberechnungsfunktion, die kontinuierlich den ersten Drehermittlungswert R1 und den zweiten Drehermittlungswert R2 interpoliert, basierend auf der Motordrehzahl (Motorgeschwindigkeit) co durchgeführt.
Der Lenkzustandsgrößenrechner 235 berechnet die Lenkzustandsgröße Qs basierend auf der aktiven Eigenschaft Qa und der Dreheigenschaft Qr.
Der Lenkzustandsgrößenrechner 235 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ein Multiplizierer, und die Lenkzustandsgröße Qs ist ein Produkt der aktiven Eigenschaft Qa und der Dreheigenschaft Qr.
Die Aktive-Eigenschaft-Berechnungsfunktion des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist eine Funktion, welche zu dem ersten Drehmomentermittlungswert T1 und zu dem zweiten Drehmomentermittlungswert T2 gesättigt ist. Solch eine Funktion wird erachtet, innerhalb eines Ausdrucks „eine Funktion, die kontinuierlich den ersten Drehmomentermittlungswert und den zweiten Drehmomentermittlungswert interpoliert“ zu sein.
Auf der anderen Seite wird z.B. eine Stufenfunktion, welche ermittelt, dass das Lenkdrehmoment Ts der zweite Drehmomentermittlungswert T2 für Ts < 0 ist, das Lenkdrehmoment Ts = 0 für Ts von 0 ist und das Lenkdrehmoment Ts der erste Drehmomentermittlungswert T1 für Ts > 0 ist, d.h. die ein stufenförmiges Berechnungsergebnis ausgibt, nicht erachtet, innerhalb eines Ausdrucks „eine Funktion, die kontinuierlich den ersten Drehmomentermittlungswert und den zweiten Drehmomentermittlungswert interpoliert“ zu sein. Beachte, dass unter Berücksichtigung davon, dass jede der Berechnungen durch den Lenkeigenschaftsrechner 23 diskrete Berechnungsergebnisse ergibt, eine sehr kleine Diskontinuität des Berechnungsergebnisses erlaubt sein kann, solange wie die Diskontinuität genügend klein relativ zu der Differenz/Abweichung zwischen dem ersten Drehmomentermittlungswert T1 und dem zweiten Drehmomentermittlungswert T2 ist.
Das Gleiche gilt für die Dreheigenschaftsberechnungsfunktion. Ferner kann anstelle einer Verwendung einer Funktion auch ein Kennfeld für solch eine Berechnung verwendet werden, wie später bei dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben wird.
Die Aktive-Eigenschaft-Berechnungsfunktion und die Dreheigenschaftsberechnungsfunktion des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind Funktionen, die einen hyperbolischen Tangens (d.h. tanh) verwenden, und die aktive Eigenschaft Qa und die Dreheigenschaft Qr werden mit den Gleichungen (1 - 1) und (1 - 2) berechnet. Ausdrücke Ba und Br in den Gleichungen sind Einstellungskonstanten (Anpassungskonstanten), die eine Neigung in einem Bereich zwischen -1 und +1 spezifizieren, und die Einstellungskonstanten können beliebig eingestellt werden. Ferner ist die durch die Gleichung (1 - 1) berechnete aktive Eigenschaft Qa in 5A gezeigt, und die durch die Gleichung (1 - 2) berechnete Dreheigenschaft Qr ist in 5B gezeigt. Die durch die Gleichungen berechneten Eigenschaften Qa und Qr können verstanden werden, entsprechend eine Menge/Größe, d.h. einen quantifizierten Zustand, der Aktivität, d.h. der Lenkbedienung, des Fahrers und eine Menge/Größe der Drehung der Lenkwelle 95 zu repräsentieren. $Qa = tanh (Ts / Ba)$
$Qr = tanh (ω/ Br)$
Ferner können die Aktive-Eigenschaft-Berechnungsfunktion oder die Dreheigenschaftsberechnungsfunktion eine Funktion sein, die ein Signum verwendet. Die aktive Eigenschaft Qa und die Dreheigenschaft Qr, die durch Verwendung des Signums berechnet werden, sind in Gleichungen (2 - 1) und (2 - 2) gezeigt. Der Ausdruck „sgn(X)“ in den Gleichungen ist eine Funktion, die ein Vorzeichen von X herausnimmt. Ferner sind die Ausdrücke τa und τb bzw. τr Einstellungskonstanten (Anpassungskonstanten), die eine Neigung in einem Bereich von -1 bis +1 spezifizieren. $Q a = sgn (T s) - sgn (T s) \cdot {exp}^{- sgn (T s) \cdot T s /τ a}$
$Q r = sgn (ω) - sgn (ω) \cdot {exp}^{- sgn (ω) \cdot ω/τ r}$
Ferner kann die Aktive-Eigenschaft-Berechnungsfunktion oder die Dreheigenschaftsberechnungsfunktion eine Funktion sein, die eine Fehlerfunktion verwenden. Die aktive Eigenschaft Qa und die Dreheigenschaft Qr, die unter Verwendung der Fehlerfunktion berechnet werden, sind in Gleichungen (3 - 1) und (3 - 2) gezeigt. Eine Definition der Fehlerfunktion ist in einer Gleichung (3 - 3) gezeigt. All die Ausdrücke Ca, Cr, Da, Dr sind Einstellungskonstanten (Anpassungskonstanten), die eine Neigung in einem Bereich von -1 bis +1 spezifizieren, welche reale Zahlen sind. Ferner ist der Ausdruck t in der Gleichung (3 - 3) eine Zwischenvariable einer Integration. $Q a = e r f (\frac{T s - C a}{\sqrt{2 D a^{2}}})$
$Q r = e r f (\frac{ω - C r}{\sqrt{2 D r^{2}}})$
$e r f (x) = \frac{2}{\sqrt{π}} \int_{0}^{x} e^{- t^{2}} d t$
Die Aktive-Eigenschaft-Berechnungsfunktion und die Dreheigenschaftsberechnungsfunktion des vorliegenden Ausführungsbeispiels passieren jeweils einen Ursprung des Graphen und sind punktsymmetrisch zu dem Ursprung. Ferner ist die Aktive-Eigenschaft-Berechnungsfunktion eine Funktion, die glatt den ersten Drehmomentermittlungswert T1 und den zweiten Drehmomentermittlungswert T2 verbindet. Nun macht eine Rauschkomponente in dem Lenkdrehmoment Ts die Berechnung der „stufenförmigen“ Aktive-Eigenschaft-Berechnungsfunktion nichtdeterministisch, d.h. ergibt eine schwingende aktive Eigenschaft Qa, die mit häufigen Wechseln entweder an dem ersten Drehmomentermittlungswert T1 oder dem zweiten Drehmomentermittlungswert T2 hängt, wenn solch eine Rauschkomponente an oder um den Wechselpunkt der aktiven Eigenschaft Qa auf dem Signal reitet. Auch kann, in einem Zustand von häufigen Vorzeichen(+/-)wechseln des Lenkdrehmoments Ts, z.B. wenn das Fahrzeug geradlinig fährt, wobei das Lenkrad 91 im Wesentlichen ungelenkt gehalten wird, die aktive Eigenschaft Qa als ein schwingender Wert berechnet werden.
Deshalb wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Schwingung der aktiven Eigenschaft Qa gesteuert, indem die aktive Eigenschaft Qa unter Verwendung einer Aktive-Eigenschaft-Berechnungsfunktion berechnet wird, die glatt den ersten Drehmomentermittlungswert T1 und den zweiten Drehmomentermittlungswert T2 verbindet.
Die Dreheigenschaftsberechnungsfunktion ist eine Funktion, die glatt den ersten Drehermittlungswert R1 und den zweiten Drehermittlungswert R2 verbindet. Nun macht eine Rauschkomponente in der Motorgeschwindigkeit co die Berechnung der „sprungförmigen“ Dreheigenschaftsberechnungsfunktion nichtdeterministisch, d.h. ergibt eine schwingende Dreheigenschaft Qr, die mit häufigen Wechseln entweder an dem ersten Drehermittlungswert R1 oder an dem zweiten Drehermittlungswert R2 hängt, wenn solch eine Rauschkomponente an oder um den Wechselpunkt der Dreheigenschaft Qr auf dem Signal reitet. Auch kann, in einem Zustand von häufigen Vorzeichen(+/-)wechseln der Motorgeschwindigkeit ω, z.B. wenn das Fahrzeug geradlinig fährt, wobei das Lenkrad 91 im Wesentlichen ungelenkt gehalten wird, die Dreheigenschaft Qr als ein schwingender Wert berechnet werden.
Deshalb wird, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, eine Schwingung der Dreheigenschaft Qr gesteuert, indem die Dreheigenschaft Qr unter Verwendung einer Dreheigenschaftsberechnungsfunktion berechnet wird, die den ersten Drehermittlungswert R1 und den zweiten Drehermittlungswert R2 glatt verbindet.
Ferner wird, anstelle das Lenkdrehmoment Ts selbst als die aktive Eigenschaft Qa zu verwenden, durch Berechnen der aktiven Eigenschaft Qa als einen Umwandlungswert, der von einer Umwandlung des Lenkdrehmoments Ts unter Verwendung einer Aktive-Eigenschaft-Berechnungsfunktion hergeleitet wird, die durch Adaption oder Ähnliches eingestellt wird, die Anwendungsrichtung des Drehmoments geeignet ermittelbar.
In gleicher Weise wird, anstelle die Motordrehzahl ω selbst als die Dreheigenschaft Qr zu verwenden, durch Berechnen der Dreheigenschaft Qr als einen Umwandlungswert, der von einer Umwandlung der Motordrehzahl ω unter Verwendung der Dreheigenschaftsberechnungsfunktion hergeleitet wird, die durch Adaption oder Ähnliches eingestellt wird, die Drehrichtung des Motors 80 geeignet ermittelbar.
Das heißt, bei der aktiven Eigenschaft Qa und der Dreheigenschaft Qr des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind Einstellungsfaktoren (Anpassungsfaktoren) beinhaltet wie beispielsweise der Umwandlungswert unter Verwendung der Aktive-/Dreh-Eigenschaft-Berechnungsfunktion und der beliebig eingestellten Einstellungskonstanten in diesen Funktionen.
6 zeigt ein Referenzbeispiel der aktiven Eigenschaft Qa, welches durch eine gestrichelte Linie einer Interpolation repräsentiert wird, welches auf einer Annahme basiert ist, dass das maximale Drehmoment für die Drehung in der rechten Richtung eingegeben wird, um die aktive Eigenschaft Qa von -1 zu haben, und dass das maximale Drehmoment für die Drehung in der linken Richtung eingegeben wird, um die aktive Eigenschaft Qa von 1 zu haben. Eine durchgezogene Linie in 6 repräsentiert die aktive Eigenschaft Qa des vorliegenden Ausführungsbeispiels, welche die gleiche ist wie diejenige von 5A.
Wie in 6 gezeigt, ist, wenn das Lenkdrehmoment Ts z.B. einen positiven Wert Ts_p annimmt, indem die Aktive-Eigenschaft-Berechnungsfunktion des vorliegenden Ausführungsbeispiels verwendet wird, die aktive Eigenschaft Qa an dem ersten Drehmomentermittlungswert T1 gesättigt (d.h. sättigt an einem Wert von 1). Im Gegensatz dazu nimmt die aktive Eigenschaft Qa des Referenzbeispiels für das gleiche Lenkdrehmoment Ts_p einen Wert T1_c an, der einen kleineren absoluten Wert hat als der erste Drehmomentermittlungswert T1.
Ferner ist, wenn das Lenkdrehmoment Ts einen negativen Wert Ts_n annimmt, indem die Aktive-Eigenschaft-Berechnungsfunktion des vorliegenden Ausführungsbeispiels verwendet wird, die aktive Eigenschaft Qa an dem zweiten Drehmomentermittlungswert T2 gesättigt (d.h. sättigt an einem Wert von -1). Im Gegensatz dazu nimmt die aktive Eigenschaft Qa des Referenzbeispiels für das gleiche Lenkdrehmoment Ts_n einen Wert T2_c an, der einen kleineren absoluten Wert als den zweiten Drehmomentermittlungswert T2 hat.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist durch die Einstellung/Anpassung der Aktive-Eigenschaft-Berechnungsfunktion und der darin verwendeten Konstanten die Empfindlichkeit der aktiven Eigenschaft Qa gegenüber dem Lenkdrehmoment Ts einstellbar/anpassbar. In dem Beispiel von 6 wird durch Verwendung einer Funktion, die für einen Wert des Lenkdrehmoments Ts um null eine große Neigung hat, die Empfindlichkeit für den Wechsel der Anwendungsrichtungen des Lenkdrehmoments Ts erhöht. In anderen Worten nähert sich, wenn in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Anwendungsrichtung des Lenkdrehmoments Ts gewechselt wird und der Wechsel des „Vorzeichens (+/-)“ des Lenkdrehmoments Ts verursacht wird, die aktive Eigenschaft Qa schnell und glatt, d.h. asymptotisch, entweder dem ersten Drehmomentermittlungswert T1 oder dem zweiten Drehmomentermittlungswert T2 durch die Verwendung einer sorgfältig ausgewählten Aktive-Eigenschaft-Berechnungsfunktion an. Auf solch eine Weise ist die Anwendungsrichtung des Lenkdrehmoments Ts geeignet ermittelbar.
In ähnlicher Weise zu dem Obigen hat die Dreheigenschaft Qr eine einstellbare (anpassbare) Empfindlichkeit zu der Motordrehzahl ω durch die Einstellung/Anpassung der Dreheigenschaftsberechnungsfunktion und der darin verwendeten Konstanten. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird durch Verwendung einer Funktion, die für einen Wert der Motordrehzahl ω um null eine große Steigung hat, die Empfindlichkeit auf den Wechsel der Drehrichtungen des Motors 80 erhöht. In anderen Worten nähert sich, wenn das „Vorzeichen (+/-)“ der Motordrehzahl ω wechselt, die Dreheigenschaft Qr schnell und glatt, d.h. asymptotisch, entweder dem ersten Drehermittlungswert R1 oder dem zweiten Drehermittlungswert R2 durch die Verwendung einer sorgfältig ausgewählten Dreheigenschaftsberechnungsfunktion an. Auf solch eine Weise ist die Drehrichtung des Motors 80 geeignet ermittelbar.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Produkt der aktiven Eigenschaft Qa und der Dreheigenschaft Qr als die Lenkzustandsgröße Qs bezeichnet. Wie oben beschrieben, wird durch die Einstellung/Anpassung der Empfindlichkeit der aktiven Eigenschaft Qa und der Dreheigenschaft Qr die Einstellung/Anpassung der Empfindlichkeit der Lenkzustandsgröße Qs, die das Produkt von Qa und Qr ist, ermöglicht. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die aktive Eigenschaft Qa und die Dreheigenschaft Qr so berechnet, dass eine Neigung der Lenkzustandsgröße Qs für einen Wert bei oder um null groß wird. Auf solch eine Weise ist, basierend auf der Lenkzustandsgröße Qs, das Wechseln der Lenkzustände schnell ermittelbar.
7A, 7B, 7C, 7D sind jeweils Zeitdiagramme, die das Ergebnis eines Drehens/Lenkens des Lenkrades 91 nach links, nach rechts und nach links zeigen. 7A bis 7D sind kombiniert, um eine Situation zu zeigen, in welcher das Lenkrad 91 zuerst nach links gelenkt wird, und dann nach rechts gelenkt wird, und dann nach links gelenkt wird. In 7A bis 7D ist die horizontale Achse als die gemeinsame Zeitachse gesetzt, und 7A zeigt einen Graphen des Lenkdrehmoments Ts, und 7B zeigt einen Graphen der Motorgeschwindigkeit (Motordrehzahl) ω, und 7C zeigt einen Graphen der Lenkzustandsgröße Qs, und 7D zeigt einen Graphen einer Fahrerleistungsrate W.
Die Fahrerleistungsrate W ist ein Referenzbeispiel und ist als ein Wert definiert, der ein Produkt des Lenkdrehmoments Ts und der Motordrehzahl ω ist. Das heißt in anderen Worten, dass die Fahrerleistungsrate W, wenn das Lenkdrehmoment Ts und die Motorgeschwindigkeit ω ermittelt sind, ein eindeutig berechenbarer Wert ist und keinen Raum für die Anpassung/Einstellung hat.
Ebenso gibt in 7A bis 7D eine Periode Pa eine Zeit an, wenn das Lenkrad 91 in dem Lenkung-weg-Zustand ist, und eine Periode Pb gibt eine Zeit an, wenn das Lenkrad 91 in dem Lenkung-zurück-Zustand ist. Beachte, dass es, wenn von dem Lenkung-weg-Zustand zu dem Lenkung-zurück-Zustand übergegangen wird, sicherlich eine Periode/einen Moment gibt, wenn die Lenkzustandsgröße im Wesentlichen gleich zu null ist, was als ein Moment des Bleib-unbewegt-Zustandes betrachtet werden kann. Jedoch ist in 7A bis 7D der Bleib-unbewegt-Zustand von einer Darstellung weggelassen, wobei die Situation zu einer vereinfacht wird, dass der Lenkung-weg-Zustand und der Lenkung-zurück-Zustand direkt ineinander übergehen können, ohne einen Zwischenzustand zu haben.
Wie in 7A bis 7D gezeigt, wird, in einer Periode von einem Zeitpunkt x1 zu einem Zeitpunkt x2, das Lenkrad 91 nach links gelenkt, und der Lenkzustand des Lenkrades 91 ist der „Lenkung-weg-Zustand“. Wie in 7D gezeigt, hängen, wegen der Tatsache, dass die Fahrerleistungsrate W ein Produkt des Lenkdrehmoments Ts und der Motordrehzahl ω ist, die Anstiegseigenschaften der Fahrerleistungsrate W von den Anstiegseigenschaften des Lenkdrehmoments Ts und der Motordrehzahl ω ab. Deshalb hat die Fahrerleistungsrate W langsamere Anstiegseigenschaften als die in 7C gezeigte Lenkzustandsgröße Qs. Wenn z.B. das Lenkrad 91 weiter langsam als das Beispiel von 7A bis 7D gelenkt wird, wird der Anstieg der Fahrerleistungsrate W weiter verzögert.
Auf der anderen Seite können, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, da die auf dem Lenkdrehmoment Ts basierende aktive Eigenschaft Qa und die auf der Motordrehzahl ω basierende Dreheigenschaft Qr separat berechnet werden, die Anstiegseigenschaften von Qa und die Anstiegseigenschaften von Qr separat/individuell einstellbar (anpassbar) sein. Deshalb sind, selbst wenn das Lenkrad 91 langsam gelenkt wird, die aktive Eigenschaft Qa und die Dreheigenschaft Qr jeweils einstellbar (anpassbar), sodass die Lenkzustandsgröße Qs schnell ansteigt.
Deshalb nähert sich, wie in 7C gezeigt, wenn das Lenkrad 91 zu dem Zeitpunkt x1 gelenkt wird, die Lenkzustandsgröße Qs schnell, d.h. asymptotisch, 1 an. Ferner nähert sich zu dem Zeitpunkt x2, wenn der Lenkzustand des Lenkrades 91 von dem Lenkung-weg-Zustand zu dem Lenkung-zurück-Zustand übergeht, die Lenkzustandsgröße Qs schnell, d.h. asymptotisch, -1 an.
In gleicher Weise nähert sich zu dem Zeitpunkt x3 und dem Zeitpunkt x5, wenn der Lenkzustand des Lenkrades 91 von dem Lenkung-zurück-Zustand zu dem Lenkung-weg-Zustand übergeht, die Lenkzustandsgröße Qs schnell, d.h. asymptotisch, 1 an, und zu dem Zeitpunkt x4, wenn der Lenkzustand des Lenkrades 91 von dem Lenkung-weg-Zustand zu dem Lenkung-zurück-Zustand übergeht, nähert sich die Lenkzustandsgröße Qs schnell, d.h. asymptotisch, -1 an.
Ferner hat, wie in 7A gezeigt, in der Periode Pa des „Lenkung-weg“-Zustandes, das Lenkdrehmoment Ts einen Zunahmetrend, bei welchem der absolute Wert von Ts groß wird, während das Lenkdrehmoment Ts in der Periode Pb des „Lenkung-zurück“-Zustandes einen Abnahmetrend hat, in welchem der absolute Wert von Ts klein wird. Deshalb wird, wie in 7D gezeigt, der absolute Wert der Fahrerleistungsrate W in einer „Lenkung-zurück“-Zustandsperiode kleiner als in einer „Lenkung-weg“-Zustandsperiode. In anderen Worten ist eine Differenz zwischen (i) dem absoluten Wert der Fahrerleistungsrate W in dem Lenkung-weg-Zustand und (ii) dem absoluten Wert der Fahrerleistungsrate W in dem Lenkung-zurück-Zustand groß, was es relativ schwierig macht, den „Lenkung-zurück“-Zustand zu ermitteln.
In 7D sind Referenzwerte Wa und -Wa auf die gleiche Absoluter-Wert-Position der Fahrerleistungsrate W eingestellt.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Lenkzustandsgröße Qs unter Verwendung der von der Aktive-Eigenschaft-Berechnungsfunktion berechneten aktiven Eigenschaft Qa und der von der Dreheigenschaftsberechnungsfunktion berechneten Dreheigenschaft Qr berechnet. Deshalb wird, wie in 7C gezeigt, die Lenkzustandsgröße Qs im Wesentlichen gleich zu 1 in dem „Lenkung-weg“-Zustand und wird im Wesentlichen gleich zu -1 in dem „Lenkung-zurück“-Zustand.
In anderen Worten ist eine Differenz zwischen (i) dem absoluten Wert der Lenkzustandsgröße Qs in dem „Lenkung-weg“-Zustand und (ii) dem absoluten Wert der Lenkzustandsgröße Qs in dem „Lenkung-zurück“-Zustand klein. Das heißt, die Lenkzustandsgröße Qs repräsentiert korrekter sowohl den „Lenkung-weg“-Zustand als auch den „Lenkung-zurück“-Zustand des Lenkrades 91 verglichen mit der Fahrerleistungsrate W.
Ferner ist unter Berücksichtigung von unterschiedlichen Einheitensystemen zwischen der Fahrerleistungsrate W und der Lenkzustandsgröße Qs das Verhältnis von Q1 zu Q2 (d.h. Q1/Q2) näher an 1 als ein Verhältnis von W1 zu W2 (d.h. W1/W2).
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Steifigkeitseinstelldrehmomente Tk1, Tk2, das Viskositätseinstelldrehmoment Tc und das Trägheitseinstelldrehmoment Ti basierend auf der Lenkzustandsgröße Qs berechnet. Als ein Beispiel ist das Straßenoberflächenlastreferenzsteifigkeitseinstelldrehmoment Tk1 in 8A und 8B gezeigt.
Wie in 8A gezeigt, wird die Antwort, d.h. das Lenkgefühl, wenn die Lenkzustandsgröße Qs oder die Fahrerleistungsrate W positiv ist (d.h. wenn das Lenkrad 91 in dem „Lenkung-weg“-Zustand ist), eingestellt, stabil fest zu sein, indem die Straßenoberflächenlastreferenzsteifigkeitsverstärkung K1 in Abhängigkeit von der Zunahme der Lenkzustandsgröße Qs erhöht wird.
Wenn auf der anderen Seite die Lenkzustandsgröße Qs oder die Fahrerleistungsrate W negativ ist (d.h. wenn das Lenkrad 91 in dem „Lenkung-zurück“-Zustand ist), wird das Lenkrad 91 eingestellt, sanft zurückzukehren, indem die Straßenoberflächenlastreferenzsteifigkeitsverstärkung K1 in Abhängigkeit von der Abnahme der Lenkzustandsgröße Qs reduziert wird, was das Fahrergefühl weniger gezwungen in dem Lenkung-zurück-Betrieb macht.
Die Straßenoberflächenlastreferenzsteifigkeitsverstärkung K1 ist ein Wert, der in Abhängigkeit von dem Lenkzustand, d.h. in Abhängigkeit von jedem von dem „Bleib-unbewegt“-Zustand, dem „Lenkung-weg“-Zustand und dem „Lenkung-zurück“-Zustand, eingestellt wird, ohne die Lenkrichtung zu berücksichtigen. Das Gleiche gilt für das Lenkwinkelreferenzsteifigkeitseinstelldrehmoment Tk2, die Viskositätsverstärkung C und die Trägheitsverstärkung I.
8B zeigt das Ergebnis zu der Zeit des gleichen Lenkbetriebs des Lenkrades 91, wie in 7A bis 7D gezeigt, die horizontale Achse ist als die gemeinsame Zeitachse gesetzt, und die vertikale Achse ist als das Straßenoberflächenlastreferenzsteifigkeitseinstelldrehmoment Tk1 gesetzt.
In 8B repräsentiert eine durchgezogene Linie Ls einen auf der Lenkzustandsgröße Qs basierenden Wert, und eine gestrichelte Linie Lw repräsentiert einen auf der Fahrerleistungsrate W basierenden Wert.
Wie in 8B gezeigt nimmt, wenn das Lenkrad 91 in dem Lenkung-weg-Zustand ist, das Straßenoberflächenlastreferenzsteifigkeitseinstelldrehmoment Tk1 in solch einem Zustand schnell zu durch die Berechnung, welche die Lenkzustandsgröße Qs verwendet, im Vergleich mit der Berechnung, welche die Fahrerleistungsrate W verwendet. Dadurch kann die festere Antwort für die Fahrerhand zu der Zeit des „Lenkung-weg-Zustandes“ des Lenkrades 91 bereitgestellt werden.
Ferner wird das Straßenoberflächenlastreferenzsteifigkeitseinstelldrehmoment Tk1, falls das Lenkrad 91 in dem „Lenkung-zurück“-Zustand ist, unter Verwendung der Lenkzustandsgröße Qs verwendet, welches das Drehmoment Tk1 dazu bringt, schneller und steiler abzunehmen im Vergleich mit der Berechnung von Tk1 unter Verwendung der Fahrerleistungsrate W.
In anderen Worten wird das Straßenoberflächenlastreferenzsteifigkeitseinstelldrehmoment Tk1 geeigneter durch Verwendung der Lenkzustandsgröße Qs gemäß dem Lenkzustand berechenbar. Deshalb kehrt, wenn das Lenkrad 91 zu der neutralen Position zurückgelenkt wird, das Lenkrad 91 sanfter zurück, was den Fahrer dazu bringt, sich in dem Lenkung-zurück-Betrieb weniger gezwungen zu fühlen.
Das Gleiche gilt für das Lenkwinkelreferenzsteifigkeitseinstelldrehmoment Tk2. Ferner wird, durch die Einstellung/Anpassung der Steifigkeitskomponente mit Bezug auf den Lenkungswinkel, das gleiche Lenkgefühl in Abhängigkeit von dem Lenkwinkel θs ohne Bezug auf den Straßenoberflächenzustand und die Fahrzeuggeschwindigkeit ermöglicht, was besonders vorteilhaft für die Einstellung/Anpassung des Steifigkeitsgefühls zu der Zeit, wenn der Straßenoberflächenreibungskoeffizient klein ist, sein kann.
Obgleich nicht dargestellt, ermöglicht, verglichen mit der Berechnung mittels der Fahrerleistungsrate W, die Berechnung des Viskositätseinstelldrehmoments Tc mittels der Lenkzustandsgröße Qs eine steilere Abnahme einer Viskosität in der Lenkung-weg-Zeit, wodurch ein knackigeres Lenkgefühl ermöglicht wird. Ferner kehrt durch ein schnelles Erhöhen der Viskosität in der Lenkung-zurück-Zeit das Lenkrad 91 sanfter zurück, wodurch mehr Konvergenz zu dem Lenkbetrieb/der Lenkbedienung bereitgestellt wird.
Ferner wird durch Berechnen des Trägheitseinstelldrehmoments Ti mittels der Lenkzustandsgröße Qs die Trägheitskraft geeigneter in Abhängigkeit von dem Lenkung-weg-Zustand oder in Abhängigkeit von dem Lenkung-zurück-Zustand bereitgestellt verglichen mit der Berechnung des Trägheitseinstelldrehmoments Ti mittels der Fahrerleistungsrate W, wodurch das Lenkgefühl getreuer zu der Reaktionskraft gemacht wird.
Wie oben beschrieben steuert die Steuereinheit 15 des vorliegenden Ausführungsbeispiels den Motor 80, der das Hilfsdrehmoment ausgibt, in Abhängigkeit von dem an die Lenkwelle 95, welche mit dem Lenkrad 91 verbunden ist, angelegten Lenkdrehmoment Ts und ist mit dem Lenkeigenschaftsrechner 23, dem Eingestelltes-Drehmoment-Rechner (Angepasstes-Drehmoment-Rechner) 24 und dem Instruktionsrechner (auch als Sollwertrechner bezeichnet) 41 versehen.
Der Lenkeigenschaftsrechner 23 berechnet die Lenkzustandsgröße Qs, die der Index davon ist, in welchem der drei Lenkzustände das Lenkrad 91 momentan ist, d.h. in einem von dem Bleib-unbewegt-Zustand, dem Lenkung-weg-Zustand (Lenk-weg-Zustand) und dem Lenkung-zurück-Zustand (Lenk-zurück-Zustand), basierend auf der aktiven Eigenschaft Qa, die die Anwendungsrichtung des auf die Lenkwelle 95 angewendeten Drehmoments zeigt, und der Dreheigenschaft Qr, welche die Drehrichtung der Lenkwelle 95 zeigt.
Der Eingestelltes-Drehmoment-Rechner 24 berechnet das eingestellte (angepasste) Drehmoment Th basierend auf der Lenkzustandsgröße Qs.
Der Sollwertrechner 41 berechnet die Hilfsdrehmomentinstruktion (das Sollhilfsdrehmoment) Ta*, die der Instruktionswert (Sollwert) betreffend die Ansteuerung/den Antrieb des Motors 80 ist, unter Verwendung des eingestellten Drehmoments Th. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Sollhilfsdrehmoment Ta* basierend auf dem Sollbasishilfsdrehmoment (auch als Basishilfsdrehmomentinstruktion bezeichnet) Tb* berechnet, welcher der durch das eingestellte Drehmoment Th eingestellte (angepasste) Wert ist. Beachte, dass Berechnen des Sollhilfsdrehmoments Ta* basierend auf dem Sollbasishilfsdrehmoment Tb*, das mittels dem eingestellten Drehmoment Th berechnet wird, bedeutet, d.h. eingeschlossen ist in einer Notation von, „Berechnen des Sollwerts (Instruktionswerts) betreffend die Ansteuerung (den Antrieb) des Motors unter Verwendung des Sollkompensierungswerts (Instruktionskompensierungswerts)“.
Zumindest eine der aktiven Eigenschaft Qa und der Dreheigenschaft Qr ist der Umwandlungswert, der von der physikalischen Größe, die den kinetischen Zustand der Lenkwelle 95 repräsentiert, mittels der Funktion oder des Kennfeldes umgewandelt wird.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entsprechen das Lenkdrehmoment Ts und die Motordrehzahl ω jeweils „der physikalischen Größe, die den Bewegungszustand der Lenkwelle repräsentiert“.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfassen die aktive Eigenschaft Qa und die Dreheigenschaft Qr, welche für die Berechnung der Lenkzustandsgröße Qs verwendet werden, den Einstellungsfaktor (Anpassungsfaktor), indem sie nicht direkt als die physikalische Größe, die den Bewegungszustand der Lenkwelle 95 repräsentiert, gesetzt werden, sondern indem sie als der von der physikalischen Größe umgewandelte Umwandlungswert gesetzt werden.
Dadurch ist die Lenkzustandsgröße Qs, d.h. der Index, der den Lenkzustand als einen von dem „Lenkung-weg“-Zustand, dem „Lenkung-zurück“-Zustand und dem „Bleib-unbewegt“-Zustand des Lenkrades 91 angibt, geeignet berechenbar. Ferner wird, basierend auf der Lenkzustandsgröße Qs, das eingestellte Drehmoment Th geeignet in Abhängigkeit von dem Lenkzustand des Lenkrades 91 berechenbar, wodurch eine geeignete Einstellung (Anpassung) des Lenkgefühls ermöglicht wird.
Die aktive Eigenschaft Qa ist ein von dem Lenkdrehmoment Ts umgewandelter Umwandlungswert. Das heißt, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht das Lenkdrehmoment Ts dem „lenkdrehmomentäquivalenten Wert“.
Die aktive Eigenschaft Qa wird mit einer Funktion oder mit einem Kennfeld basierend auf dem Lenkdrehmoment Ts berechnet, indem der erste Drehmomentermittlungswert T1, der zeigt, dass das Drehmoment auf die Lenkwelle 95 angewendet wird, um die Welle 95 nach links zu drehen, und der zweite Drehmomentermittlungswert T2, der zeigt, dass das Drehmoment auf die Lenkwelle 95 angewendet wird, um die Welle 95 nach rechts zu drehen, kontinuierlich interpoliert werden. Durch die kontinuierliche Interpolation von T1 und T2 wird die Schwingung der aktiven Eigenschaft Qa reduziert.
Die aktive Eigenschaft Qa wird unter Verwendung der Funktion oder des Kennfeldes berechnet, welches die Sättigungseigenschaften hat, dass zu dem ersten Drehmomentermittlungswert T1 und dem zweiten Drehmomentermittlungswert T2 gesättigt wird. Dadurch ist die aktive Eigenschaft Qa geeignet berechenbar.
Die Dreheigenschaft Qr ist ein von der physikalischen Größe, d.h. von der Motordrehzahl ω, die die physikalische Größe ist, die sich in Abhängigkeit von der Drehzahl der Lenkwelle 95 ändert, umgewandelter Umwandlungswert. Das heißt, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht die Motordrehzahl (Motorgeschwindigkeit) ω dem „drehgeschwindigkeitsäquivalenten Wert“.
Die Dreheigenschaft Qr wird unter Verwendung der Funktion oder des Kennfeldes basierend auf der Motordrehzahl ω berechnet, indem der erste Drehermittlungswert R1, der zeigt, dass sich die Lenkwelle 95 nach links dreht, und der zweite Drehermittlungswert R2, der zeigt, dass die Lenkwelle 95 sich nach rechts dreht, kontinuierlich interpoliert werden. Durch die kontinuierliche Interpolation von R1 und R2 wird eine Schwingung der Dreheigenschaft Qr reduziert.
Die Dreheigenschaft Qr wird mittels der Funktion oder des Kennfeldes berechnet, welches die Sättigungseigenschaften hat, das auf den ersten Drehermittlungswert R1 und auf den zweiten Drehermittlungswert R2 gesättigt wird. Dadurch ist die Dreheigenschaft Qr geeignet berechenbar.
Der Lenkeigenschaftsrechner 23 berechnet die Lenkzustandsgröße Qs basierend auf dem Produkt der aktiven Eigenschaft Qa und der Dreheigenschaft Qr. Dadurch wird, basierend auf der Lenkzustandsgröße Qs, der Lenkzustand des Lenkrades 91 geeignet ermittelbar als einer von dem „Lenkung-weg“-Zustand, dem „Lenkung-zurück“-Zustand und dem „Bleib-unbewegt“-Zustand.
Der Eingestelltes-Drehmoment-Berechner 24 berechnet das eingestellte Drehmoment Th, welches den Faktor der mechanischen Impedanz einstellt/anpasst, und hat zumindest eines von dem Steifigkeitseinsteller 25, dem Viskositätseinsteller 26 und dem Trägheitseinsteller 27.
Der Steifigkeitseinsteller 25 berechnet die Steifigkeitseinstelldrehmomente Tk1, Tk2, welche Steifigkeitseigenschaften der mechanischen Impedanz des Lenksystemmechanismus 100 einstellen/anpassen, basierend auf der Lenkzustandsgröße Qs.
Der Viskositätseinsteller 26 berechnet das Viskositätseinstelldrehmoment Tc, welches die Viskositätseigenschaften der mechanischen Impedanz des Lenksystemmechanismus 100 einstellt/anpasst, basierend auf der Lenkzustandsgröße Qs.
Der Trägheitseinsteller 27 berechnet das Trägheitseinstelldrehmoment Ti, welches die Trägheitseigenschaften der mechanischen Impedanz des Lenksystemmechanismus 100 einstellt/anpasst, basierend auf der Lenkzustandsgröße Qs.
Der Eingestelltes-Drehmoment-Rechner 24 berechnet das eingestellte Drehmoment Th basierend auf zumindest einem von den Steifigkeitseinstelldrehmomenten Tk1, Tk2, dem Viskositätseinstelldrehmoment Tc und dem Trägheitseinstelldrehmoment Ti.
Dadurch wird das Lenkgefühl durch die geeignete Einstellung/Anpassung der Steifigkeitseigenschaften, der Viskositätseigenschaften und der Trägheitseigenschaften basierend auf der Lenkzustandsgröße Qs verbessert.
Der Steifigkeitseinsteller 25 berechnet, als das Steifigkeitseinstelldrehmoment, zumindest eines von dem Straßenoberflächenlastreferenzsteifigkeitseinstelldrehmoment Tk1 in Abhängigkeit von der Straßenoberflächenlast und dem Lenkwinkelreferenzsteifigkeitseinstelldrehmoment Tk2 in Abhängigkeit von dem Lenkwinkel θs. Dadurch werden die Steifigkeitseigenschaften geeigneter einstellbar/anpassbar, und das Lenkgefühl wird verbessert.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht der Eingestelltes-Drehmoment-Rechner (Angepasstes-Drehmoment-Rechner) 24 dem „Kompensierungswertrechner“, und das eingestellte Drehmoment (angepasste Drehmoment) Th entspricht dem „Instruktionskompensierungswert (Sollkompensierungswert)“. Ferner entspricht der Lenkwinkel θs dem „Drehwinkel der Lenkwelle“.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in 9 gezeigt.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Lenkeigenschaftsrechner 23 des oben erwähnten Ausführungsbeispiels durch einen Lenkeigenschaftsrechner 43 ersetzt. Deshalb konzentriert sich die Beschreibung des vorliegenden Ausführungsbeispiels auf diesen Punkt.
Der Lenkeigenschaftsrechner 43 hat einen Aktive-Eigenschaft-Rechner 431, einen Dreheigenschaftsrechner 432 und einen Lenkzustandsgrößenrechner 435.
Der Aktive-Eigenschaft-Rechner 431 berechnet die aktive Eigenschaft Qa durch Durchführen einer Kennfeldberechnung, welche ein voreingestelltes Kennfeld MA verwendet, basierend auf dem Lenkdrehmoment Ts. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der erste Drehmomentermittlungswert T1 auf 2 eingestellt, und der zweite Drehmomentermittlungswert T2 ist auf -2 eingestellt.
Der Dreheigenschaftsrechner 432 berechnet die Dreheigenschaft Qr durch die Kennfeldberechnung, welche ein voreingestelltes Kennfeld MR verwendet, basierend auf der Motordrehzahl ω. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der erste Drehermittlungswert R1 auf 2 eingestellt, und der zweite Drehermittlungswert R2 ist auf -2 eingestellt.
Der Lenkzustandsgrößenrechner 435 berechnet die Lenkzustandsgröße Qs basierend auf einem voreingestellten Kennfeld MS basierend auf der aktiven Eigenschaft Qa und der Dreheigenschaft Qr.
Wenn die vorliegende Erfindung ausgestaltet ist, die oben beschriebene Anordnung zu haben, sind die gleichen Wirkungen wie bei dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel erzielbar.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in 10 und 11 gezeigt.
Wie in 10 gezeigt, ist eine Steuereinheit 16 als eine Lenksteuerung des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit, als funktionalen Blöcken, einem Basishilfsdrehmomentrechner 200, einem Lenkeigenschaftsrechner 230, einem Korrekturdrehmomentrechner (auch als Kompensierungswertrechner bezeichnet) 400, dem Instruktionsrechner (auch als Sollwertrechner bezeichnet)) 41, dem Stromrückkopplungsabschnitt 45 und Ähnlichem versehen.
Der Basishilfsdrehmomentrechner 200 hat keinen Lenkeigenschaftsrechner und erhält, von dem Lenkeigenschaftsrechner 230, die Lenkzustandsgröße Qs, welche von dem Eingestelltes-Drehmoment-Rechner (Angepasstes-Drehmoment-Rechner 24 verwendet wird. Bezüglich des anderen Teils hat der Basishilfsdrehmomentrechner 200 die gleiche Ausgestaltung wie diejenige des Basishilfsdrehmomentrechners 20 des ersten Ausführungsbeispiels.
Die Berechnung des Lenkeigenschaftsrechners 230 ist die gleiche wie die Berechnung in dem Lenkeigenschaftsrechner 23 des ersten Ausführungsbeispiels. Alternativ kann die Berechnung in dem Lenkeigenschaftsrechner 230 ausgestaltet sein, die gleiche wie diejenige der Berechnung in dem Lenkeigenschaftsrechner 43 des zweiten Ausführungsbeispiels zu sein. Die Lenkzustandsgröße Qs, welche von dem Lenkeigenschaftsrechner 230 berechnet wird, wird an den Basishilfsdrehmomentrechner 200 und an den Korrekturdrehmomentrechner 400 ausgegeben.
Wie in 11 gezeigt, umfasst der Korrekturdrehmomentrechner 400 einen Konvergenzverstärkungseinstellteil 401, einen Fahrzeuggeschwindigkeitsverstärkungseinstellteil 402 und Multiplizierer 403 und 404 und berechnet das Korrekturdrehmoment Tr, welches die Verhaltenskonvergenz des Fahrzeugs verbessert.
Der Konvergenzverstärkungseinstellteil 401 berechnet eine Konvergenzverstärkung B1 basierend auf der Lenkzustandsgröße Qs. Die Konvergenzverstärkung B1 wird eingestellt, einen kleineren Wert zu haben, wie die Lenkzustandsgröße Qs sich 1 annähert, und einen größeren Wert zu haben, wie die Lenkzustandsgröße sich -1 annähert.
Dadurch wird, ohne die Lenkbedienung des Fahrers in der „Lenkung-weg“-Zeit zu behindern, die Verhaltenskonvergenz des Fahrzeugs in der „Bleib-unbewegt“-Zeit und in der „Lenkung-zurück“-Zeit verbessert, wodurch das Lenkgefühl verbessert wird.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitsverstärkungseinstellteil 402 berechnet eine Fahrzeuggeschwindigkeitsverstärkung B2 basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit S.
Der Multiplizierer 403 multipliziert die Motorgeschwindigkeit ω mit der Konvergenzverstärkung B1. Der Multiplizierer 404 multipliziert den Berechnungswert von dem Multiplizierer 403 mit der Fahrzeuggeschwindigkeitsverstärkung B2 und berechnet das Korrekturdrehmoment Tr.
Der Korrekturdrehmomentrechner 400 berechnet, als einen Sollkompensierungswert (auch als Instruktionskompensierungswert bezeichnet), das Korrekturdrehmoment Tr basierend auf der Lenkzustandsgröße Qs und der Motorgeschwindigkeit ω. Durch Berechnung des Korrekturdrehmoments Tr basierend auf der Lenkzustandsgröße Qs wird das Lenkgefühl verbessert, während die Verhaltenskonvergenz des Fahrzeugs verbessert wird.
Ferner werden die gleichen Wirkungen wie bei den oben erwähnten Ausführungsbeispielen auch erzielbar.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht, zusätzlich zu dem Eingestelltes-Drehmoment-Rechner (Angepasstes-Drehmoment-Rechner) 24 (nicht in 10 dargestellt), der Korrekturdrehmomentrechner 400 einem „Kompensierungswertrechner“, und das eingestellte Drehmoment (angepasste Drehmoment) Th und das Korrekturdrehmoment Tr entsprechen einem „Instruktionskompensierungswert (Sollkompensierungswert)“.
(Andere Ausführungsbeispiele)
LENKEIGENSCHAFTSRECHNER
Die aktive Eigenschaft und die Dreheigenschaft werden mittels einer Funktion bei dem ersten Ausführungsbeispiel berechnet, und werden mittels eines Kennfeldes bei dem zweiten Ausführungsbeispiel berechnet. In anderen Ausführungsbeispielen kann jedoch zum Beispiel die aktive Eigenschaft mittels einer Funktion eines hyperbolischen Tangens berechnet werden, und die Dreheigenschaft kann mittels einer Signumfunktion berechnet werden. Das heißt, in anderen Worten können die aktive Eigenschaft und die Dreheigenschaft mittels unterschiedlicher Funktionen berechnet werden. Ferner kann eine der zwei Eigenschaften mittels einer Funktion berechnet werden, während die andere der zwei Eigenschaften mittels eines Kennfeldes berechnet werden kann.
Ferner können verschiedene andere Kombinationen der Berechnungsverfahren, was die Verwendung der Funktionen und der Kennfelder betrifft, auch in dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung sein, wie beispielsweise ein Berechnen der aktiven Eigenschaft/Dreheigenschaft durch die Funktion, während die Lenkzustandsgröße durch das Kennfeld berechnet wird.
Die aktive Eigenschaft wird bei dem ersten Ausführungsbeispiel durch eine Funktion berechnet, die durch einen Ursprung verläuft und sich an dem ersten und dem zweiten Drehmomentermittlungswert sättigt. Die für die Berechnung der aktiven Eigenschaft verwendete Funktion muss jedoch nicht durch den Ursprung verlaufen.
In dem ersten Ausführungsbeispiel ist der erste Drehmomentermittlungswert auf 1 gesetzt, und der zweite Drehmomentermittlungswert ist auf-1 gesetzt. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der erste Drehmomentermittlungswert auf 2 gesetzt, und der zweite Drehmomentermittlungswert ist auf-2 gesetzt. In anderen Ausführungsbeispielen kann jedoch der erste Drehmomentermittlungswert auf einen anderen Wert als 1 oder 2 gesetzt werden, und der zweite Drehmomentermittlungswert kann auf einen anderen Wert als -1 oder -2 gesetzt werden.
Das Gleiche gilt für den ersten Drehermittlungswert und den zweiten Drehermittlungswert.
Die Aktive-Eigenschaft-Berechnungsfunktion muss nicht die Sättigungseigenschaften haben.
Wenn z.B. das Lenkdrehmoment größer als der erste vorbestimmte Wert ist, kann die Aktive-Eigenschaft-Berechnungsfunktion auf den ersten Drehmomentermittlungswert eingestellt werden, und wenn das Lenkdrehmoment kleiner als der zweite vorbestimmte Wert ist, kann die Aktive-Eigenschaft-Berechnungsfunktion auf den zweiten Drehmomentermittlungswert eingestellt werden, und für einen Bereich des Lenkdrehmoments, welches einen dazwischenliegenden Wert der ersten/zweiten vorbestimmten Werte annimmt, kann die Aktive-Eigenschaft-Berechnungsfunktion als eine lineare Interpolation der zwei vorbestimmten Werte eingestellt werden.
Die Funktion zwischen dem ersten vorbestimmten Wert und dem zweiten vorbestimmten Wert kann nicht nur die lineare Interpolationsfunktion sein, die eine lineare Interpolation durchführt, sondern kann auch eine quadratische Funktion oder eine kubische Funktion oder Ähnliches oder eine Funktion, die sich an dem ersten Drehmomentermittlungswert und an dem zweiten Drehmomentermittlungswert sättigt, etc. sein.
In solch einem Fall dienen, zusätzlich zu der Einstellung der Funktion zwischen dem ersten vorbestimmten Wert und dem zweiten vorbestimmten Wert, der erste vorbestimmte Wert und der zweite vorbestimmte Wert selbst als der Einstellungsfaktor (Anpassungsfaktor), wodurch die Einstellung/Anpassung der Neigung der aktiven Eigenschaft ermöglicht wird, indem der erste vorbestimmte Wert und der zweite vorbestimmte Wert geeignet eingestellt werden.
In dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel wird die aktive Eigenschaft so berechnet, dass die Empfindlichkeit auf den Wechsel der Anwendungsrichtungen des Lenkdrehmoments erhöht wird. In anderen Ausführungsbeispielen kann jedoch die aktive Eigenschaft für ein Absenken der Empfindlichkeit auf das Wechseln berechnet werden.
Das Gleiche gilt für die Dreheigenschaftsberechnungsfunktion. Ferner gilt das gleiche Schema, falls das Kennfeld verwendet wird, anstatt die Funktion zu verwenden.
Wenn die vorliegende Erfindung auf solch eine Weise ausgestaltet ist, sind die gleichen Wirkungen wie bei den oben erwähnten Ausführungsbeispielen erzielbar.
Bei dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel sind sowohl die aktive Eigenschaft als auch die Dreheigenschaft, die für die Berechnung der Lenkzustandsgröße verwendet werden, Umwandlungswerte von der physikalischen Größe, die den Bewegungszustand der Lenkwelle repräsentiert. In anderen Ausführungsbeispielen kann jedoch die aktive Eigenschaft oder die Dreheigenschaft, die für die Berechnung der Lenkzustandsgröße verwendet werden, die physikalische Größe selbst sein (d.h. den Bewegungszustand der Lenkwelle repräsentieren).
Das heißt, solange wie die Dreheigenschaft der Umwandlungswert ist, kann die aktive Eigenschaft das Lenkdrehmoment selbst sein. Ferner kann, solange wie die aktive Eigenschaft der Umwandlungswert ist, die Dreheigenschaft der drehgeschwindigkeitsäquivalente Wert selbst sein.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der für die Berechnung der aktiven Eigenschaft verwendete lenkdrehmomentäquivalente Wert das Lenkdrehmoment selbst. Wenn das Lenkdrehmoment gesteuert wird, dem Ziellenkdrehmoment zu folgen, wie bei dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel beschrieben, nehmen das Lenkdrehmoment und das Ziellenkdrehmoment im Wesentlichen den gleichen Wert an.
Deshalb muss in anderen Ausführungsbeispielen der lenkdrehmomentäquivalente Wert nicht das Lenkdrehmoment selbst sein, sondern kann das Ziellenkdrehmoment sein, um die gleichen Wirkungen zu erzielen.
Ferner kann in anderen Ausführungsbeispielen der lenkdrehmomentäquivalente Wert eingestellt werden als (i) der Hilfsdrehmomentdetektionswert, der basierend auf dem Detektionswert von z.B. dem Stromdetektionswert oder Ähnlichem berechnet wird, (ii) ein Schätzwert wie beispielsweise das Lastdrehmoment, eine Zahnstangenstoßkraft oder (iii) der Hilfsdrehmomentsollwert (auch als Hilfsdrehmomentinstruktionswert bezeichnet) und Ähnliches, welcher ein Ergebnis einer Steuerung ist, die einen Zielwert oder einen Instruktionswert (Sollwert) ergibt. Ferner kann in anderen Ausführungsbeispielen der lenkdrehmomentäquivalente Wert der Stromsollwert (auch als Strominstruktionswert bezeichnet) sein.
In dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel ist der für die Berechnung der Dreheigenschaft verwendete drehgeschwindigkeitsäquivalente Wert die Motorgeschwindigkeit (Motordrehzahl). In anderen Ausführungsbeispielen kann der drehgeschwindigkeitsäquivalente Wert jedoch die Lenkgeschwindigkeit oder andere Parameter sein, die sich in Abhängigkeit von der Lenkgeschwindigkeit ändern.
Ferner können der lenkdrehmomentäquivalente Wert und der drehgeschwindigkeitsäquivalente Wert auf den Instruktionswert (auch als Sollwert bezeichnet) von jedem der Parameter, auf den Detektionswert oder den Schätzwert eingestellt werden.
In dem dritten Ausführungsbeispiel ist der Lenkzustandsgrößenrechner separat von dem Basishilfsdrehmomentrechner und von dem Korrekturdrehmomentrechner vorgesehen. In anderen Ausführungsbeispielen kann jedoch die von dem Lenkzustandsgrößenrechner des Basishilfsdrehmomentrechners berechnete Lenkzustandsgröße an den Korrekturdrehmomentrechner ausgegeben werden, genau wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, und die Lenkzustandsgröße kann für die Berechnung des Korrekturdrehmoments verwendet werden.
Ferner kann in anderen Ausführungsbeispielen der Lenkzustandsgrößenrechner in dem Korrekturdrehmomentrechner vorgesehen sein, und die in dem Lenkzustandsgrößenrechner des Korrekturdrehmomentrechners berechnete Lenkzustandsgröße kann an den Basishilfsdrehmomentrechner ausgegeben werden, und die Lenkzustandsgröße kann für die Berechnung des eingestellten (angepassten) Drehmoments verwendet werden.
KOMPENSIERUNGSWERTRECHNER
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel berechnet der Eingestelltes-Drehmoment-Rechner (auch als Angepasstes-Drehmoment-Rechner bezeichnet), der der „Kompensierungswertrechner“ in den Ansprüchen ist, das eingestellte Drehmoment (das angepasste Drehmoment) basierend auf jedem von dem Straßenoberflächenlastreferenzsteifigkeitseinstelldrehmoment, dem Lenkwinkelreferenzsteifigkeitseinstelldrehmoment, dem Viskositätseinstelldrehmoment und dem Trägheitseinstelldrehmoment, die alle basierend auf der Lenkzustandsgröße berechnet werden.
In anderen Ausführungsbeispielen ist es jedoch nicht notwendig, eines oder mehrere von dem Straßenoberflächenlastreferenzsteifigkeitseinstelldrehmoment, dem Lenkwinkelreferenzsteifigkeitseinstelldrehmoment, dem Viskositätseinstelldrehmoment und dem Trägheitseinstelldrehmoment basierend auf der Lenkzustandsgröße zu berechnen.
Ferner ist es in anderen Ausführungsbeispielen nicht notwendig, eines oder mehrere von dem Straßenoberflächenlastreferenzsteifigkeitseinstelldrehmoment, dem Lenkwinkelreferenzsteifigkeitseinstelldrehmoment, dem Viskositätseinstelldrehmoment und dem Trägheitseinstelldrehmoment für die Berechnung des eingestellten (angepassten) Drehmoments zu verwenden.
In dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel wird, für die Berechnung des Lenkwinkelreferenzsteifigkeitseinstelldrehmoments, der Drehwinkel einer Lenkung, welcher der Drehwinkel des Lenkrades ist, als der Drehwinkel der Lenkwelle verwendet.
In anderen Ausführungsbeispielen kann jedoch der Drehwinkel einer Lenkung, welcher für die Berechnung des Lenkwinkelreferenzsteifigkeitseinstelldrehmoments verwendet wird, der Drehwinkel des Motors mit einem Nullreferenzpunkt, der als ein Winkel der geradlinigen Fahrzeit definiert ist, oder der gelenkte Winkel der Reifen oder ein Drehwinkel von irgendeiner Komponente, die in dem Lenksystemmechanismus von dem Lenkrad zu den Reifen inklusive des Motors verwendet wird, sein. Ferner kann der Drehwinkel einer Lenkbedienung nicht nur der Detektionswinkel, sondern auch der Schätzwinkel sein.
In dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel gibt der Eingestelltes-Drehmoment-Rechner (Angepasstes-Drehmoment-Rechner), der als der Kompensierungswertrechner dient, das eingestellte (angepasste) Drehmoment als einen Drehmomentwert aus, der das Basisziellenkdrehmoment ändert. In anderen Ausführungsbeispielen kann jedoch der Eingestelltes-Drehmoment-Rechner (Angepasstes-Drehmoment-Rechner) das eingestellte (angepasste) Drehmoment in einen elektrischen Stromwert umwandeln, und der Eingestelltes-(Angepasstes-)Drehmoment-Umwandlungswert kann zum Korrigieren des Strominstruktionswerts (Stromsollwerts) ausgegeben werden.
In dem dritten Ausführungsbeispiel berechnet der Korrekturdrehmomentrechner das Korrekturdrehmoment durch Multiplizieren des drehgeschwindigkeitsäquivalenten Werts mit der Konvergenzverstärkung und der Fahrzeuggeschwindigkeitsverstärkung. In anderen Ausführungsbeispielen kann der Multiplikationswert, der von einer Multiplikation des drehgeschwindigkeitsäquivalenten Wertes mit der Konvergenzverstärkung und der Fahrzeuggeschwindigkeitsverstärkung hergeleitet wird, eine andere Berechnung, wie beispielsweise eine Addition anderer Werte, haben, um das Korrekturdrehmoment zu haben. Das heißt, die Lenkzustandsgröße wird nicht notwendigerweise für all die Berechnungen in dem Korrekturdrehmomentrechner verwendet. Ferner kann, anstelle die Konvergenzverstärkung und die Fahrzeuggeschwindigkeitsverstärkung zu verwenden, das Korrekturdrehmoment berechnet werden (i) durch Berechnen einer einzelnen Konvergenzverstärkung in Abhängigkeit von der Lenkzustandsgröße und der Fahrzeuggeschwindigkeit und (ii) durch Multiplizieren des drehgeschwindigkeitsäquivalenten Werts mit solch einer einzelnen Konvergenzverstärkung. Ferner kann die Fahrzeuggeschwindigkeitsverstärkung weggelassen werden.
In dem dritten Ausführungsbeispiel gibt der Korrekturdrehmomentrechner das Korrekturdrehmoment als einen Drehmomentwert aus, der die Basishilfsdrehmomentinstruktion (das Sollbasishilfsdrehmoment) ändert. In anderen Ausführungsbeispielen kann jedoch der Korrekturdrehmomentrechner eine Elektrischer-Strom-Umwandlung des Korrekturdrehmoments durchführen, und der Umwandlungswert kann als der Korrekturdrehmomentumwandlungswert zum Korrigieren des Strominstruktionswerts (Stromsollwerts) ausgegeben werden.
Das heißt, „der Instruktionswert (Sollwert) betreffend die Ansteuerung (den Antrieb) des Motors“ kann nicht nur der Drehmomentinstruktionswert (Drehmomentsollwert), sondern auch der Strominstruktionswert (Stromsollwert) sein. In solch einem Fall kann der Kompensierungswertrechner als einen „Instruktionskompensierungswert (Sollkompensierungswert)“ einen Wert berechnen, der den Strominstruktionswert (Stromsollwert) kompensiert.
In dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht der Eingestelltes-Drehmoment-Rechner (Angepasstes-Drehmoment-Rechner) dem „Kompensierungswertrechner“ und in dem dritten Ausführungsbeispiel entsprechen der Eingestelltes-Drehmoment-Rechner (Angepasstes-Drehmoment-Rechner) und der Korrekturdrehmomentrechner dem „Kompensierungswertrechner“. In anderen Ausführungsbeispielen kann jedoch nur der Korrekturdrehmomentrechner dem „Kompensierungswertrechner“ entsprechen. Das heißt, es ist z.B. nicht notwendig, die Lenkzustandsgröße für die Berechnung des eingestellten Drehmoments (angepassten Drehmoments) zu verwenden. Ferner kann der Eingestelltes-Drehmoment-Rechner weggelassen werden.
INSTRUKTIONSRECHNER (SOLLWERTRECHNER)
In dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel wird das Basisziellenkdrehmoment basierend auf dem eingestellten (angepassten) Drehmoment eingestellt/angepasst. Ebenso wird in dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel die Basishilfsdrehmomentinstruktion (das Sollbasishilfsdrehmoment) basierend auf dem Korrekturdrehmoment korrigiert. In anderen Ausführungsbeispielen kann jedoch der Instruktionswert (Sollwert) unter Einstellung/Anpassung irgendein anderer Wert als das Basisziellenkdrehmoment sein, solange wie der Instruktionswert (Sollwert), welcher basierend auf dem eingestellten (angepassten) Drehmoment eingestellt/angepasst wird, ein Instruktionswert (Sollwert) betreffend die Ansteuerung/den Antrieb des Motors ist, der die Fahrerlenkbedienung des Lenkelements unterstützt. In gleicher Weise kann der Instruktionswert (Sollwert) in anderen Ausführungsbeispielen irgendein anderer Wert als die Basishilfsdrehmomentinstruktion (das Sollbasishilfsdrehmoment) sein, solange wie der Instruktionswert (Sollwert), der basierend auf dem Korrekturdrehmoment korrigiert wird, ein Instruktionswert (Sollwert) betreffend die Ansteuerung/den Antrieb des Motors ist, der die Fahrerlenkbedienung des Lenkelements unterstützt.
Die Basishilfsdrehmomentinstruktion (das Sollbasishilfsdrehmoment) und jeder der Parameter, die für die Berechnung des Sollbasishilfsdrehmoments verwendet werden, können irgendein Sollwert (irgendeine Instruktion)/irgendein Parameter sein, solange wie der Sollwert/Parameter in die Berechnung des Hilfsdrehmoments oder in die Steuerung einer Unterstützung der Lenkbedienung involviert ist, d.h. muss nicht notwendigerweise der eine in dem oben beschriebenen Verfahren sein.
In dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel wird das Sollbasishilfsdrehmoment (die Basishilfsdrehmomentinstruktion) durch das Korrekturdrehmoment korrigiert, und die Hilfsdrehmomentinstruktion (das Sollhilfsdrehmoment) wird berechnet. In anderen Ausführungsbeispielen kann jedoch der Instruktionswertrechner (Sollwertrechner) weggelassen sein, und das Sollbasishilfsdrehmoment kann, wie es ist, als das Sollhilfsdrehmoment verwendet werden. In solch einem Fall entspricht der Einsteller (Anpasser) dem „Sollwertrechner (Instruktionswertrechner)“. Ferner kann irgendein anderes Verfahren als das Verfahren in den oben erwähnten Ausführungsbeispielen verwendet werden, solange wie das Berechnungsverfahren des Sollhilfsdrehmoments (der Hilfsdrehmomentinstruktion) in die Unterstützung der Lenkbedienung des Fahrers zum Lenken des Lenkelements involviert ist.
LENKSYSTEM
Das Lenksystem des oben erwähnten Ausführungsbeispiels ist ein sogenanntes Servolenkungssystem vom „Säulenunterstützungstyp“, in welchem die Antriebskraft des Motors an die Lenkwelle übertragen wird. In anderen Ausführungsbeispielen kann jedoch die Antriebskraft des Motors an die Zahnstange übertragen werden, d.h. das System kann ein Servolenkungssystem vom sogenannten „Zahnstangenunterstützungstyp“ sein. Ferner kann in anderen Ausführungsbeispielen das Lenksystem ein „Steer-by-wire“-System sein, in welchem das Lenkrad und das gelenkte Rad (die gelenkten Reifen) mechanisch getrennt sind. Ferner kann der Drehstrommotor in dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel in anderen Ausführungsbeispielen irgendein anderer Motor als der Drehstrommotor sein.
Obgleich die vorliegende Erfindung in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsbeispielen davon mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben worden ist, soll es beachtet sein, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen den Fachleuten deutlich werden, und solche Änderungen, Modifikationen und zusammengefasste Schemata sollen verstanden sein, innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung, wie er durch angehängte Ansprüche definiert ist, zu sein.

Claims

Lenksteuerung, die einen Motor (80) zum Ausgeben eines Hilfsdrehmoments aufgrund einer Lenkbedienung eines Lenkelements (91), das mit einer Lenkwelle (95) verbunden ist, ansteuert, die Lenksteuerung umfassend: einen Lenkeigenschaftsrechner (23, 43, 230), welcher eine Lenkzustandsgröße (Qs), die ein Index eines Lenkzustands ist, basierend auf (a) einer aktiven Eigenschaft (Qa), die eine Anwendungsrichtung eines Lenkdrehmoments (Ts), das auf die Lenkwelle (95) angewendet wird, angibt, und (b) einer Dreheigenschaft (Qr), die eine Drehrichtung der Lenkwelle (95) angibt, berechnet, wobei der Index des Lenkzustandes eines von (i) einem Zustand, bei welchem eine Lenkbedienung des Lenkelements (91) weg von einer neutralen Position erfolgt, (ii) einem Zustand, bei welchem eine Lenkbedienung des Lenkelements (91) zurück zu der neutralen Position erfolgt und (iii) einem Zustand angibt, bei welchem das Lenkelement (91) an seiner neutralen Position verbleibt; einen Kompensierungswertrechner (24, 400), welcher einen Sollkompensierungswert basierend auf der Lenkzustandsgröße (Qs) berechnet; und einen Sollwertrechner (41), welcher einen Sollwert betreffend einen Antrieb des Motors unter Verwendung des Sollkompensierungswerts berechnet, wobei zumindest eine von der aktiven Eigenschaft (Qa) und der Dreheigenschaft (Qr) ein Umwandlungswert ist, der durch Umwandeln einer physikalischen Größe, die einen Bewegungszustand der Lenkwelle (95) repräsentiert, unter Verwendung einer Funktion oder eines Kennfeldes berechnet wird, die aktive Eigenschaft (Qa) ein Umwandlungswert ist, welcher von (a) dem Lenkdrehmoment, das die physikalische Größe ist, die den Bewegungszustand der Lenkwelle (95) repräsentiert, oder von (b) einem lenkdrehmomentäquivalenten Wert, der sich in Abhängigkeit von dem Lenkdrehmoment (Ts) ändert, umgewandelt wird, und die aktive Eigenschaft (Qa) basierend auf dem lenkdrehmomentäquivalenten Wert berechnet wird, indem eine Funktion oder ein Kennfeld verwendet wird, entsprechend der/dem zwischen einem ersten Drehmomentermittlungswert (T1), der angibt, dass das Lenkdrehmoment (Ts) angewendet wird, um die Lenkwelle (95) in einer ersten Richtung zu drehen, und einem zweiten Drehmomentermittlungswert (T2), der angibt, dass das Lenkdrehmoment (Ts) angewendet wird, um die Lenkwelle (95) in einer zweiten, zu der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung zu drehen, eine kontinuierliche Interpolation mit einem Graphen durchgeführt wird, der zwischen dem ersten Drehmomentermittlungswert (T1) und dem zweiten Drehmomentermittlungswert (T2) und durch einen ersten Referenzpunkt (Ts_p, T1_c) mit positivem Lenkdrehmoment (Ts), dessen aktive Eigenschaft (Qa) einen kleineren absoluten Wert als der erste Drehmomentermittlungswert (T1) aufweist, und durch einen zweiten Referenzpunkt (Ts_n, T2_c) mit negativem Lenkdrehmoment (Ts) verläuft, dessen aktive Eigenschaft (Qa) einen kleineren absoluten Wert als der zweite Drehmomentermittlungswert (T2) aufweist.
Lenksteuerung, die einen Motor (80) zum Ausgeben eines Hilfsdrehmoments aufgrund einer Lenkbedienung eines Lenkelements (91), das mit einer Lenkwelle (95) verbunden ist, ansteuert, die Lenksteuerung umfassend: einen Lenkeigenschaftsrechner (23, 43, 230), welcher eine Lenkzustandsgröße (Qs), die ein Index eines Lenkzustands ist, basierend auf (a) einer aktiven Eigenschaft (Qa), die eine Anwendungsrichtung eines Lenkdrehmoments (Ts), das auf die Lenkwelle (95) angewendet wird, angibt, und (b) einer Dreheigenschaft (Qr), die eine Drehrichtung der Lenkwelle (95) angibt, berechnet, wobei der Index des Lenkzustandes eines von (i) einem Zustand, bei welchem eine Lenkbedienung des Lenkelements (91) weg von einer neutralen Position erfolgt, (ii) einem Zustand, bei welchem eine Lenkbedienung des Lenkelements (91) zurück zu der neutralen Position erfolgt und (iii) einem Zustand angibt, bei welchem das Lenkelement (91) an seiner neutralen Position verbleibt; einen Kompensierungswertrechner (24, 400), welcher einen Sollkompensierungswert basierend auf der Lenkzustandsgröße (Qs) berechnet; und einen Sollwertrechner (41), welcher einen Sollwert betreffend einen Antrieb des Motors unter Verwendung des Sollkompensierungswerts berechnet, wobei zumindest eine von der aktiven Eigenschaft (Qa) und der Dreheigenschaft (Qr) ein Umwandlungswert ist, der durch Umwandeln einer physikalischen Größe, die einen Bewegungszustand der Lenkwelle (95) repräsentiert, unter Verwendung einer Funktion oder eines Kennfeldes berechnet wird, die Dreheigenschaft (Qr) ein Umwandlungswert ist, der von (a) der Drehgeschwindigkeit (ω) der Lenkwelle (95), die eine physikalische Größe des kinetischen Zustands angibt, oder von (b) einem drehgeschwindigkeitsäquivalenten Wert, der sich in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit (ω) der Lenkwelle (95) ändert, umgewandelt wird, und die Dreheigenschaft (Qr) basierend auf dem drehgeschwindigkeitsäquivalenten Wert unter Verwendung einer Funktion oder eines Kennfeldes berechnet wird, entsprechend der/dem zwischen einem ersten Drehermittlungswert (R1), der die Drehung der Lenkwelle (95) in einer ersten Richtung angibt, und einem zweiten Drehermittlungswert (R2), der die Drehung der Lenkwelle (95) in einer zweiten, zu der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung angibt, eine kontinuierliche Interpolation mit einem Graphen durchgeführt wird, der zwischen dem ersten Drehermittlungswert (R1) und dem zweiten Drehermittlungswert (R2) und durch einen dritten Referenzpunkt mit positiver Motordrehzahl (ω), deren Dreheigenschaft (Qr) einen kleineren absoluten Wert als der erste Drehermittlungswert (R1) aufweist, und durch einen vierten Referenzpunkt mit negativer Motordrehzahl (ω) verläuft, deren Dreheigenschaft (Qr) einen kleineren absoluten Wert als der zweite Drehermittlungswert (R2) aufweist.
Lenksteuerung, die einen Motor (80) zum Ausgeben eines Hilfsdrehmoments aufgrund einer Lenkbedienung eines Lenkelements (91), das mit einer Lenkwelle (95) verbunden ist, ansteuert, die Lenksteuerung umfassend: einen Lenkeigenschaftsrechner (23, 43, 230), welcher eine Lenkzustandsgröße (Qs), die ein Index eines Lenkzustands ist, basierend auf (a) einer aktiven Eigenschaft (Qa), die eine Anwendungsrichtung eines Lenkdrehmoments (Ts), das auf die Lenkwelle (95) angewendet wird, angibt, und (b) einer Dreheigenschaft (Qr), die eine Drehrichtung der Lenkwelle (95) angibt, berechnet, wobei der Index des Lenkzustandes eines von (i) einem Zustand, bei welchem eine Lenkbedienung des Lenkelements (91) weg von einer neutralen Position erfolgt, (ii) einem Zustand, bei welchem eine Lenkbedienung des Lenkelements (91) zurück zu der neutralen Position erfolgt und (iii) einem Zustand angibt, bei welchem das Lenkelement (91) an seiner neutralen Position verbleibt; einen Kompensierungswertrechner (24, 400), welcher einen Sollkompensierungswert basierend auf der Lenkzustandsgröße (Qs) berechnet; und einen Sollwertrechner (41), welcher einen Sollwert betreffend einen Antrieb des Motors unter Verwendung des Sollkompensierungswerts berechnet, wobei zumindest eine von der aktiven Eigenschaft (Qa) und der Dreheigenschaft (Qr) ein Umwandlungswert ist, der durch Umwandeln einer physikalischen Größe, die einen Bewegungszustand der Lenkwelle (95) repräsentiert, unter Verwendung einer Funktion oder eines Kennfeldes berechnet wird, die aktive Eigenschaft (Qa) ein Umwandlungswert ist, welcher von (a) dem Lenkdrehmoment, das die physikalische Größe ist, die den Bewegungszustand der Lenkwelle (95) repräsentiert, oder von (b) einem lenkdrehmomentäquivalenten Wert, der sich in Abhängigkeit von dem Lenkdrehmoment (Ts) ändert, umgewandelt wird, die aktive Eigenschaft (Qa) basierend auf dem lenkdrehmomentäquivalenten Wert berechnet wird, indem eine Funktion oder ein Kennfeld verwendet wird, entsprechend der/dem zwischen einem ersten Drehmomentermittlungswert (T1), der angibt, dass das Lenkdrehmoment (Ts) angewendet wird, um die Lenkwelle (95) in einer ersten Richtung zu drehen, und einem zweiten Drehmomentermittlungswert (T2), der angibt, dass das Lenkdrehmoment (Ts) angewendet wird, um die Lenkwelle (95) in einer zweiten, zu der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung zu drehen, eine kontinuierliche Interpolation mit einem Graphen durchgeführt wird, der zwischen dem ersten Drehmomentermittlungswert (T1) und dem zweiten Drehmomentermittlungswert (T2) und durch einen ersten Referenzpunkt (Ts_p, T1_c) mit positivem Lenkdrehmoment (Ts), dessen aktive Eigenschaft (Qa) einen kleineren absoluten Wert als der erste Drehmomentermittlungswert (T1) aufweist, und durch einen zweiten Referenzpunkt (Ts_n, T2_c) mit negativem Lenkdrehmoment (Ts) verläuft, dessen aktive Eigenschaft (Qa) einen kleineren absoluten Wert als der zweite Drehmomentermittlungswert (T2) aufweist, die Dreheigenschaft (Qr) ein Umwandlungswert ist, der von (a) der Drehgeschwindigkeit (co) der Lenkwelle (95), die eine physikalische Größe des kinetischen Zustands angibt, oder von (b) einem drehgeschwindigkeitsäquivalenten Wert, der sich in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit (ω) der Lenkwelle (95) ändert, umgewandelt wird, und die Dreheigenschaft (Qr) basierend auf dem drehgeschwindigkeitsäquivalenten Wert unter Verwendung einer Funktion oder eines Kennfeldes berechnet wird, entsprechend der/dem zwischen einem ersten Drehermittlungswert (R1), der die Drehung der Lenkwelle (95) in einer ersten Richtung angibt, und einem zweiten Drehermittlungswert (R2), der die Drehung der Lenkwelle (95) in einer zweiten, zu der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung angibt, eine kontinuierliche Interpolation mit einem Graphen durchgeführt wird, der zwischen dem ersten Drehermittlungswert (R1) und dem zweiten Drehermittlungswert (R2) und durch einen dritten Referenzpunkt mit positiver Motordrehzahl (ω), deren Dreheigenschaft (Qr) einen kleineren absoluten Wert als der erste Drehermittlungswert (R1) aufweist, und durch einen vierten Referenzpunkt mit negativer Motordrehzahl (ω) verläuft, deren Dreheigenschaft (Qr) einen kleineren absoluten Wert als der zweite Drehermittlungswert (R2) aufweist.
Lenksteuerung nach Anspruch 1, wobei die aktive Eigenschaft(Qa) unter Verwendung einer Funktion oder eines Kennfelds berechnet wird, die/das ein Einschwingverhalten aufweist, entsprechend dem die aktive Eigenschaft (Qa) an dem ersten Drehmomentermittlungswert (T1) und an dem zweiten Drehmomentermittlungswert (T2) eingeschwungen ist.
Lenksteuerung nach Anspruch 2, wobei die Dreheigenschaft (Qr) unter Verwendung einer Funktion oder eines Kennfeldes berechnet wird, die/das ein Einschwingverhalten aufweist, entsprechend dem die aktive Eigenschaft (Qa) an dem ersten Drehermittlungswert (R1) und an dem zweiten Drehermittlungswert (R2) eingeschwungen ist.
Lenksteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Lenkeigenschaftsrechner die Lenkzustandsgröße (Qs) basierend auf einem Produkt der aktiven Eigenschaft (Qa) und der Dreheigenschaft (Qr) berechnet.
Lenksteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Kompensierungswertrechner (24), als den Sollkompensierungswert, ein eingestelltes Drehmoment (Th) zum Einstellen eines Faktors einer mechanischen Impedanz berechnet; der Kompensierungswertrechner (24) zumindest eines aufweist von: einem Steifigkeitseinsteller (25), welcher ein Steifigkeitseinstelldrehmoment (Tk1, Tk2) zum Einstellen von Steifigkeitseigenschaften des Faktors der mechanischen Impedanz über einen Lenksystemmechanismus (100) inklusive der Lenkwelle (95) basierend auf der Lenkzustandsgröße (Qs) berechnet; einem Viskositätseinsteller (26), welcher ein Viskositätseinstelldrehmoment (Tc) zum Einstellen von Viskositätseigenschaften des Faktors der mechanischen Impedanz über den Lenksystemmechanismus (100) basierend auf der Lenkzustandsgröße (Qs) berechnet; und einem Trägheitseinsteller (26), welcher ein Trägheitseinstelldrehmoment (Ti) zum Einstellen von Trägheitseigenschaften der mechanischen Impedanz über den Lenksystemmechanismus (100) basierend auf der Lenkzustandsgröße (Qs) berechnet, und die Berechnung des eingestellten Drehmoments (Th) auf zumindest einem von dem Steifigkeitseinstelldrehmoment (Tk1, Tk2), dem Viskositätseinstelldrehmoment (Tc) und dem Trägheitseinstelldrehmoment (Ti) basiert ist.
Lenksteuerung nach Anspruch 7, wobei der Steifigkeitseinsteller (25), als das Steifigkeitseinstelldrehmoment, zumindest eines von einem Straßenoberflächenreibungsreferenzsteifigkeitseinstelldrehmoment (Tk1) in Abhängigkeit von einer Straßenoberflächenreibung und einem Lenkwinkelreferenzsteifigkeitseinstelldrehmoment (Tk2) in Abhängigkeit von einem Drehwinkel der Lenkwelle (95) berechnet.
Lenksteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Kompensierungswertrechner (400), als den Sollkompensierungswert, ein Korrekturdrehmoment (Tr) basierend auf (i) der Lenkzustandsgröße (Qs) und (ii) (a) einer Drehgeschwindigkeit (co) der Lenkwelle (95) oder (b) einem drehgeschwindigkeitsäquivalenten Wert, der sich in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit (co) der Lenkwelle (95) ändert, berechnet.