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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Servolenkvorrichtung, die zum Beispiel für ein Fahrzeug eingesetzt wird, und bezieht sich auf eine Steuervorrichtung, die für diese Servolenkvorrichtung verwendet wird.
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Hintergrund der Technik
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Als für das Fahrzeug eingesetzte Servolenkvorrichtung der verwandten Technik ist zum Beispiel eine in dem folgenden Patentdokument 1 offenbarte Servolenkvorrichtung bekannt.
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Das heißt, die in diesem Patentdokument 1 offenbarte Servolenkvorrichtung erzielt eine Verbesserung des Lenkgefühls durch Ändern eines Reibungskorrekturwerts entsprechend einem Lenkwinkel in jedem Zustand eines „Vorwärtszustands“, in dem Richtungen eines Lenkmoments und einer Lenkwinkelgeschwindigkeit übereinstimmen, und eines „Rückwärtszustands“, in dem diese Richtungen unterschiedlich sind.
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Weiterer Stand der Technik findet sich in den Patentdokumenten 2 und 3.
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Liste der Zitate
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Patentschrift
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- Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. JP 2011- 105 190 A
- Patentdokument 2: DE 199 20 975 A1
- Patentdokument 3: DE 198 34 322 A1
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Übersicht über die Erfindung
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Technisches Problem
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Es bestehen hier als die beim Lenken erzeugte Reibung eine Haftreibung (im Folgenden einfach als „Haftreibung“ bezeichnet), die in einem Zustand erzeugt wird, in dem eine Abtriebswelle auf eine Drehung einer Antriebswelle noch nicht reagiert bzw. dieser noch nicht folgt und sich nur die Antriebswelle dreht, und eine Gleitreibung (oder eine Bewegungsreibung) (im Folgenden einfach als „Gleitreibung“ bezeichnet), die in einem Zustand erzeugt wird, in dem sich die Abtriebswelle dreht, während sie auf die Drehung der Antriebswelle reagiert bzw. dieser folgt. Des Weiteren unterscheiden sich diese Reibungen in der Größe.
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Bei der Servolenkvorrichtung der verwandten Technik besteht jedoch ein Problem darin, dass sie nicht in der Lage ist, einen geeigneten Reibungsverlustausgleich entsprechend einem Typ der Reibung vorzunehmen, da der Reibungskorrekturwert entsprechend einer Größe des Lenkwinkels bestimmt wird, ohne dass diese Reibungen im Besonderen unterschieden werden.
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Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht des obigen technischen Problems gemacht worden. Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Servolenkvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, den geeigneten Reibungsverlustausgleich entsprechend dem Typ der Reibung vorzunehmen.
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Lösung des Problems
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Die Lösung des vorstehend genannten Problems erfolgt durch eine Servolenkvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Steuervorrichtung einer Servolenkvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Erfindungsgemäß werden ein Befehlsstrom-Berechnungsabschnitt, der einen Motorbefehlsstrom berechnet, bei dem es sich um einen Befehlsstrom zu dem Elektromotor handelt; ein Haftreibungskorrekturwert-Berechnungsabschnitt, der einen Haftreibungskorrekturwert auf Grundlage des Antriebswellen-Drehwinkelsignals berechnet; ein Gleitreibungskorrekturwert-Berechnungsabschnitt, der einen Gleitreibungskorrekturwert auf Grundlage des Abtriebswellen-Drehwinkelsignals berechnet; ein Stromkorrekturwert-Berechnungsabschnitt, der einen Befehlsstromkorrekturwert auf Grundlage des Haftreibungskorrekturwerts und des Gleitreibungskorrekturwerts berechnet; und ein Befehlsstromkorrekturabschnitt, der den Motorbefehlsstrom auf Grundlage des Befehlsstromkorrekturwerts korrigiert, bereitgestellt.
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Erfindungsgemäß werden ein Befehlsstrom-Berechnungsabschnitt, der einen Motorbefehlsstrom berechnet, bei dem es sich um einen Befehlsstrom zu dem Elektromotor handelt; ein Haftreibungskorrekturwert-Berechnungsabschnitt, der einen Haftreibungskorrekturwert berechnet, der, wenn sich das Antriebswellen-Drehwinkelsignal so ändert, dass es in eine Richtung einer rechten und einer linken Lenkrichtung ansteigt, in Abhängigkeit von einem Änderungsbetrag des Antriebswellen-Drehwinkelsignals ansteigt, und wenn sich das Antriebswellen-Drehwinkelsignal so ändert, dass es in die andere Richtung der rechten und der linken Lenkrichtung ansteigt, in Abhängigkeit von einem Änderungsbetrag des Antriebswellen-Drehwinkelsignals sinkt; ein Gleitreibungskorrekturwert-Berechnungsabschnitt, der einen Gleitreibungskorrekturwert berechnet, der, wenn sich das Abtriebswellen-Drehwinkelsignal so ändert, dass es in die eine Richtung ansteigt, in Abhängigkeit von einem Änderungsbetrag des Abtriebswellen-Drehwinkelsignals ansteigt, und wenn sich das Abtriebswellen-Drehwinkelsignal so ändert, dass es in die andere Richtung ansteigt, in Abhängigkeit von einem Änderungsbetrag des Abtriebswellen-Drehwinkelsignals sinkt, und wobei der Gleitreibungskorrekturwert auf einen kleineren Wert als der Haftreibungskorrekturwert festgelegt wird; ein Stromkorrekturwert-Berechnungsabschnitt, der einen Befehlsstromkorrekturwert berechnet, bei dem es sich um eine Differenz zwischen dem Haftreibungskorrekturwert und dem Gleitreibungskorrekturwert handelt und der einen Höchstwert und einen Mindestwert aufweist; und ein Befehlsstromkorrekturabschnitt, der den Motorbefehlsstrom so korrigiert, dass, wenn der Befehlsstromkorrekturwert größer als ein mittlerer Wert zwischen dem Höchstwert und dem Mindestwert ist, die Lenkhilfskraft in die eine Richtung erhöht wird, und so, dass, wenn der Befehlsstromkorrekturwert kleiner als der mittlere Wert ist, die Lenkhilfskraft in die andere Richtung erhöht wird, bereitgestellt.
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Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der Erfindung werden zum Ausgleich für einen Verlust an Lenkhilfskraft aufgrund der Reibung beim Berechnen des Reibungskorrekturwerts für den Ausgleich die Haftreibung und die Gleitreibung unterschieden, und die Berechnung wird durch Kombinieren des Haftreibungskorrekturwerts und des Gleitreibungskorrekturwerts entsprechend jeder Reibung durchgeführt. Daher ist es möglich, den geeigneten Reibungsverlustausgleich entsprechend dem Typ der Reibung vorzunehmen.
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Genauer gesagt, durch Festlegen des Haftreibungskorrekturwerts auf Grundlage des Antriebswellen-Drehwinkels ist es möglich, einen Anstieg einer Lenkbelastung aufgrund einer geringen Bewegung des Lenkmechanismus, wenn begonnen wird, das Lenkrad zu einzuschlagen, zu unterdrücken. Zudem ist es durch Festlegen des Gleitreibungskorrekturwerts auf Grundlage des Abtriebswellen-Drehwinkels möglich, einen Anstieg einer Lenkbelastung aufgrund einer Reibung des Lenkmechanismus, nachdem der Lenkmechanismus arbeitet, zu unterdrücken.
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Erfindungsgemäß wird der Befehlsstromkorrekturwert durch die Differenz zwischen dem Haftreibungskorrekturwert und dem Gleitreibungskorrekturwert ermittelt. Auf diese Weise kann im Vergleich mit einem Fall, in dem der Befehlsstromkorrekturwert lediglich durch Ändern des Haftreibungskorrekturwerts und des Gleitreibungskorrekturwerts ermittelt wird, eine gleichmäßige Änderung des Befehlsstromkorrekturwerts erzielt werden. Dies kann zu einer Verbesserung des Lenkgefühls führen.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Schaubild einer Systemgestaltung einer Servolenkvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist ein vergrößerter Längsschnitt eines Verbindungsteils einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle, der in 1 dargestellt ist, und seiner Umgebung.
- 3 ist ein Steuerblockschaltbild einer in 1 dargestellten Steuereinheit.
- 4 ist ein Zeitdiagramm zum Erläutern einer Berechnung eines Haftreibungskorrekturwerts, der in einem in 3 dargestellten Haftreibungskorrekturwert-Berechnungsabschnitt berechnet wird.
- 5 ist ein Zeitdiagramm zum Erläutern einer Berechnung eines Gleitreibungskorrekturwerts, der in einem in 3 dargestellten Gleitreibungskorrekturwert-Berechnungsabschnitt berechnet wird.
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Ausführungsformen zum Ausführen der Erfindung
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Servolenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung auf Grundlage der Zeichnungen erläutert. In der folgenden Beschreibung wird die Servolenkvorrichtung mit der Servolenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung erläutert, die auf eine herkömmliche Servolenkvorrichtung des Fahrzeugs als Beispiel angewendet wird.
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1 ist eine schematische Ansicht der Servolenkvorrichtung zum Erläutern einer Systemgestaltung der Servolenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
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Die in 1 dargestellte Servolenkvorrichtung wird hauptsächlich durch eine Antriebswelle 2, deren eine Endseite so mit einem Lenkrad 1 verbunden ist, dass sie in der Lage ist, sich integral mit dem Lenkrad 1 zu drehen, eine Abtriebswelle 3, deren eine Endseite durch einen (nicht dargestellten) Torsionsstab relativ drehbar mit der anderen Endseite der Antriebswelle 2 verbunden ist und dessen andere Endseite durch einen Zahnstangen-Getriebemechanismus RP, bei dem es sich um einen Umwandlungsmechanismus handelt, mit gelenkten Straßenrädern WL, WR verbunden ist, einen Drehmomentsensor 4, der an einem Außenumfang der Antriebswelle 2 platziert ist und ein Eingangslenkmoment auf Grundlage eines Betrags einer relativen Drehverlagerung zwischen der Antriebswelle 2 und der Abtriebswelle 3 erfasst, einen Elektromotor 5, der der Abtriebswelle 3 ein Hilfslenkmoment entsprechend einem Lenkmoment eines Fahrers auf Grundlage jedes Erfassungsergebnisses des Drehmomentsensors 4 bereitstellt, einen Lenkwinkelsensor und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (beide ohne Abbildung) und eine elektronische Steuereinheit (ECU) 6 ausgebildet, die einen Antrieb des Elektromotors 5 steuert. Hier wird ein Lenkmechanismus der vorliegenden Erfindung durch die Antriebswelle 2, die Abtriebswelle 3 und den Zahnstangen-Getriebemechanismus RP ausgebildet.
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Der Zahnstangen-Getriebemechanismus RP ist so gestaltet, dass ein (nicht dargestelltes) Ritzel, das an einem Außenumfang des anderen Endabschnitts der Abtriebswelle 3 bereitgestellt wird, und eine (nicht dargestellte) Zahnstange, die innerhalb eines vorgegebenen Wellenrichtungsbereichs einer Zahnstangenwelle 7 bereitgestellt wird, die in beinahe rechten Winkeln zu dem anderen Endabschnitt der Abtriebswelle 3 platziert ist, miteinander in Eingriff stehen und die Zahnstangenwelle 7 sich entsprechend einer Drehrichtung der Abtriebswelle 3 in der Wellenrichtung bewegt. Beide Enden der Zahnstangenwelle 7 sind durch Spurstangen 8, 8 und Spurstangenhebel 9, 9 mit dem jeweiligen gelenkten Straßenrad WR bzw. WL verbunden. Wenn sich die Zahnstangenwelle 7 in der Wellenrichtung bewegt, wird jeder der Spurstangenhebel 9, 9 durch die jeweiligen Spurstangen 8, 8 gezogen, wodurch die Richtungen der gelenkten Straßenräder WR und WL geändert werden.
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2 ist ein Längsschnitt eines Verbindungsteils der Antriebswelle 2 und der Abtriebswelle 3 und seiner Umgebung einschließlich des Drehmomentsensors 4.
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Wie in 2 dargestellt, wird der Drehmomentsensor 4 hauptsächlich durch ein Gehäuse CS, das so bereitgestellt wird, dass es das Verbindungsteil der Antriebswelle 2 und der Abtriebswelle 3 umgibt, einen ersten Drehwinkelsensor S1, der z. B. durch einen Drehmelder ausgebildet ist, der zwischen einer Innenumfangsfläche des Gehäuses CS und einer Außenumfangsfläche der Antriebswelle 2 angeordnet ist und eine Drehverlagerung der Antriebswelle 2 erfasst, und einen zweiten Drehwinkelsensor S2 ausgebildet, der z. B. durch einen Drehmelder ausgebildet ist, der zwischen der Innenumfangsfläche des Gehäuses CS und einer Außenumfangsfläche der Abtriebswelle 3 angeordnet ist und eine Drehverlagerung der Abtriebswelle 3 erfasst. Der Drehmomentsensor 4 erfasst das Lenkmoment, das durch den Lenkvorgang eines Fahrers eingegeben wird, indem er den Betrag der relativen Drehverlagerung zwischen der Antriebswelle 2 und der Abtriebswelle 3 auf Grundlage einer Torsionsverformung (Verdrehung) des Torsionsstabes durch den ersten und den zweiten Drehwinkelsensor S1 und S2 erfasst.
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Der erste und der zweite Drehwinkelsensor S1 und S2 sind beide ein bestens bekannter Drehmelder vom Typ der variablen Reluktanz (VR). Das heißt, der erste Drehwinkelsensor S1 weist einen ringförmigen ersten Rotor S1r, der so an die Außenumfangsfläche der Antriebswelle 2 gepasst ist, dass er in der Lage ist, sich integral mit der Antriebswelle 2 zu drehen, und einen ersten Stator S1s auf, der an dem Gehäuse CS befestigt ist und durch einen bestimmten Spalt so an einer Außenumfangsseite des ersten Rotors S1r positioniert ist, dass er mit dem ersten Rotor S1r in einer radialen Richtung überlappt. In ähnlicher Weise weist der zweite Drehwinkelsensor S2 einen ringförmigen zweiten Rotor S2r, der so an die Außenumfangsfläche der Abtriebswelle 3 gepasst ist, dass er in der Lage ist, sich integral mit der Abtriebswelle 3 zu drehen, und einen zweiten Stator S2s auf, der an dem Gehäuse CS befestigt ist und durch einen bestimmten Spalt so an einer Außenumfangsseite des zweiten Rotors S2r positioniert ist, dass er mit dem zweiten Rotor S2r in einer radialen Richtung überlappt.
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3 ist ein Steuerblockschaltbild, das eine Gestaltung einer Berechnungsschaltung in der elektronischen Steuereinheit 6 darstellt.
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Die in 3 dargestellte elektronische Steuereinheit 6 weist einen Befehlsstrom-Berechnungsabschnitt 10, der auf Grundlage eines Fahrzeugbetriebszustands (im Folgenden genannten Sensorsignalen) einen Motorbefehlsstrom Io berechnet, bei dem es sich um einen Befehlsstromwert zu dem Elektromotor 5 handelt, einen Haftreibungskorrekturwert-Berechnungsabschnitt 11, der einen Haftreibungskorrekturwert Sf für eine Haftreibungskorrektur des Lenkmechanismus berechnet, einen Gleitreibungskorrekturwert-Berechnungsabschnitt (oder einen Bewegungsreibungskorrekturwert-Berechnungsabschnitt) 12, der einen Gleitreibungskorrekturwert (oder einen Bewegungsreibungskorrekturwert) Kf für eine Gleitreibungskorrektur des Lenkmechanismus berechnet, einen Stromkorrekturwert-Berechnungsabschnitt 13, der einen Befehlsstromkorrekturwert Cv auf Grundlage des Haftreibungskorrekturwerts Sf, der durch den Haftreibungskorrekturwert-Berechnungsabschnitt 11 berechnet wird, und des Gleitreibungskorrekturwerts Kf berechnet, der durch den Gleitreibungskorrekturwert-Berechnungsabschnitt 12 berechnet wird, und einen Befehlsstromkorrekturabschnitt 14 auf, der den Motorbefehlsstrom Io auf Grundlage des Befehlsstromkorrekturwerts Cv korrigiert, der durch den Stromkorrekturwert-Berechnungsabschnitt 13 berechnet wird.
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Der Befehlsstrom-Berechnungsabschnitt 10 berechnet den Motorbefehlsstrom Io auf Grundlage eines Ausgangssignals Tr des Drehmomentsensors 4, eines Ausgangssignals Θ eines Motordrehwinkelsensors, der an dem Elektromotor 5 bereitgestellt wird, eines Ausgangssignals Θ des Lenkwinkelsensors, eines Ausgangssignals V des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors usw., die in den Befehlsstrom-Berechnungsabschnitt 10 eingegeben werden. Der Befehlsstrom-Berechnungsabschnitt 10 gibt dann diesen Motorbefehlsstrom Io an den Befehlsstromkorrekturabschnitt 14 aus.
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Der Haftreibungskorrekturwert-Berechnungsabschnitt 11 berechnet den Haftreibungskorrekturwert Sf auf Grundlage der Ausgangssignale Θ1 und Θ2 des ersten und des zweiten Drehwinkelsensors S1 und S1, die in den Haftreibungskorrekturwert-Berechnungsabschnitt 11 eingegeben werden. Der Haftreibungskorrekturwert-Berechnungsabschnitt 11 gibt dann diesen Haftreibungskorrekturwert Sf an den Stromkorrekturwert-Berechnungsabschnitt 13 aus. Bei dem Haftreibungskorrekturwert Sf handelt es sich um einen Wert, der auf Grundlage einer Differenz D1 zwischen dem Antriebswellen-Drehwinkel Θ1 und einem Bezugswert B1 berechnet wird. Der Bezugswert B1 wird im Grunde so festgelegt, dass er auf einem selben Wert in einem Bereich gehalten wird, in dem die Differenz D1 gegenüber dem Antriebswellen-Drehwinkel Θ1 kleiner als ein vorgegebener Wert X1 ist. Demgegenüber wird in einem Bereich, in dem die Differenz D1 gegenüber dem Antriebswellen-Drehwinkel Θ1 gleich wie oder größer als der vorgegebene Wert X1 ist, der Bezugswert B1 so festgelegt, dass er so ansteigt oder sinkt, dass die Differenz D1 eine Größe des vorgegebenen Werts X1 erreicht (so, dass die Differenz D1 auf einer Größe des vorgegebenen Werts X1 gehalten wird). Eine ausführlichere Berechnungsweise wird im Folgenden erläutert. Des Weiteren wird dieser Haftreibungskorrekturwert Sf so berechnet und auf einen solchen Wert festgelegt, dass zumindest der Befehlsstromkorrekturwert Cv einen Haftreibungsverlust in dem Lenkmechanismus nicht übersteigt.
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Der Gleitreibungskorrekturwert-Berechnungsabschnitt 12 berechnet den Gleitreibungskorrekturwert Kf auf Grundlage der Ausgangssignale Θ1 und Θ2 des ersten und des zweiten Drehwinkelsensors S1 und S1, die in den Gleitreibungskorrekturwert-Berechnungsabschnitt 12 eingegeben werden. Der Gleitreibungskorrekturwert-Berechnungsabschnitt 12 gibt dann diesen Gleitreibungskorrekturwert Kf an den Stromkorrekturwert-Berechnungsabschnitt 13 aus, wobei der Gleitreibungskorrekturwert Kf in einer umgekehrten Richtung (einer entgegengesetzten Richtung in einer Lenkrichtung) im Hinblick auf den Haftreibungskorrekturwert Sf festgelegt wird. Auf dieselbe Weise wie der Haftreibungskorrekturwert Sf handelt es sich bei diesem Gleitreibungskorrekturwert Kf um einen Wert, der auf Grundlage einer Differenz D2 zwischen dem Abtriebswellen-Drehwinkel Θ2 und einem Bezugswert B2 berechnet wird. Der Bezugswert B2 wird im Grunde so festgelegt, dass er auf einem selben Wert in einem Bereich gehalten wird, in dem die Differenz D2 gegenüber dem Abtriebswellen-Drehwinkel Θ2 kleiner als ein vorgegebener Wert X2 ist. Demgegenüber wird in einem Bereich, in dem die Differenz D2 gegenüber dem Abtriebswellen-Drehwinkel Θ2 gleich wie oder größer als der vorgegebene Wert X2 ist, der Bezugswert B2 so festgelegt, dass er so ansteigt oder sinkt, dass die Differenz D2 eine Größe des vorgegebenen Werts X2 erreicht (so, dass die Differenz D2 auf einer Größe des vorgegebenen Werts X2 gehalten wird). Eine ausführlichere Berechnungsweise wird im Folgenden erläutert. Des Weiteren wird auch dieser Gleitreibungskorrekturwert Kf so berechnet und auf einen solchen Wert festgelegt, dass zumindest der Befehlsstromkorrekturwert Cv einen Gleitreibungsverlust in dem Lenkmechanismus nicht übersteigt.
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Der Stromkorrekturwert-Berechnungsabschnitt 13 addiert den Haftreibungskorrekturwert Sf, der von dem Haftreibungskorrekturwert-Berechnungsabschnitt 11 ausgegeben wird, und den Gleitreibungskorrekturwert Kf, der in umgekehrter Richtung im Hinblick auf den Haftreibungskorrekturwert Sf von dem Gleitreibungskorrekturwert-Berechnungsabschnitt 12 ausgegeben wird, und zwar so, dass der Stromkorrekturwert-Berechnungsabschnitt 13 den Gleitreibungskorrekturwert Kf von dem Haftreibungskorrekturwert Sf subtrahiert, und berechnet den Befehlsstromkorrekturwert Cv auf Grundlage einer Differenz zwischen diesen beiden Reibungskorrekturwerten Sf und Kf. Der Stromkorrekturwert-Berechnungsabschnitt 13 gibt dann diesen Befehlsstromkorrekturwert Cv an den Befehlsstromkorrekturabschnitt 14 aus.
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Der Befehlsstromkorrekturabschnitt 14 korrigiert den Motorbefehlsstrom Io auf Grundlage des Befehlsstromkorrekturwerts Cv, der von dem Stromkorrekturwert-Berechnungsabschnitt 13 ausgegeben wird. Der Befehlsstromkorrekturabschnitt 14 gibt dann einen Motorantriebsstrom Id, der durch diese Korrektur erzielt wird, an den Elektromotor 5 aus.
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4 ist ein Zeitdiagramm, das ein Berechnungsergebnis des Bezugswerts B1 und des Haftreibungskorrekturwerts Sf in dem Haftreibungskorrekturwert-Berechnungsabschnitt 11 darstellt. In der Zeichnung gibt eine gestrichelte Linie n einen Neutralpunkt eines Lenkwinkels an. Der Antriebswellen-Drehwinkel Θ1, bei dem es sich um das Ausgangssignal des ersten Drehwinkelsensors S1 handelt, wird durch eine dünne durchgezogene Linie dargestellt, und eine obere Seite im Hinblick auf den Neutralpunkt des Lenkwinkels ist eine Linkslenkung, und eine untere Seite im Hinblick auf den Neutralpunkt des Lenkwinkels ist eine Rechtslenkung. Des Weiteren wird der Bezugswert B1 zum Berechnen des Haftreibungskorrekturwerts Sf durch eine unterbrochene Linie dargestellt. Der Haftreibungskorrekturwert Sf, der durch die Differenz D1 zwischen dem Antriebswellen-Drehwinkel Θ1 und dem Bezugswert B1 erzielt wird, wird durch eine dicke durchgezogene Linie dargestellt. Eine gepunktete Linie ist der vorgegebene Wert X1, durch den ein oberer Grenzwert der Differenz D1 bestimmt wird.
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Das heißt, es wird als Beispiel ein Fall erläutert, in dem der Lenkvorgang in eine Rechts- oder Linksrichtung von einem neutralen Zustand des Lenkrads 1 (d. h. von einem Zustand der Geradeausfahrt) aus durchgeführt wird. Wie in 4 dargestellt, wird zunächst beim Lenken in die Linksrichtung in einem Abschnitt L1 von einem Zeitpunkt T0 bis zu einem Zeitpunkt T1 der Bezugswert B1 ohne Erhöhung auf demselben Wert (hier auf null) gehalten, da die Differenz D1 zwischen dem Antriebswellen-Drehwinkel Θ1 und dem Bezugswert B1 geringer als der vorgegebene Wert X1 ist. Infolgedessen steigt der Haftreibungskorrekturwert Sf, der durch die Differenz D1 erzielt wird, entsprechend dem Antriebswellen-Drehwinkel Θ1 an.
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Anschließend steigt, wenn die Differenz D1 zwischen dem Antriebswellen-Drehwinkel Θ1 und dem Bezugswert B1 den vorgegebenen Wert X1 zu dem Zeitpunkt T1 erreicht, in einem Abschnitt L2 von dem Zeitpunkt T1 bis zu einem Zeitpunkt T2, zu dem die Differenz D1 zwischen dem Antriebswellen-Drehwinkel Θ1 und dem Bezugswert B1 unter den vorgegebenen Wert X1 fällt, der Bezugswert B1 so an, dass die Differenz D1 die Größe des vorgegebenen Werts X1 erreicht (so dass die Differenz D1 auf der Größe des vorgegebenen Werts X1 gehalten wird). Infolgedessen wird der Haftreibungskorrekturwert Sf, der durch die Differenz D1 erzielt wird, unverändert auf dem vorgegebenen Wert X1 gehalten.
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Danach wird, wenn die Lenkrichtung zu dem Zeitpunkt T2 von der Linksrichtung in die Rechtsrichtung geändert wird und die Differenz D1 zwischen dem Antriebswellen-Drehwinkel Θ1 und dem Bezugswert B1 wiederum geringer als der vorgegebene Wert X1 ist, in einem Abschnitt L3 von dem Zeitpunkt T2 bis zu einem Zeitpunkt T4, zu dem die Differenz D1 zwischen dem Antriebswellen-Drehwinkel Θ1 und dem Bezugswert B1 den vorgegebenen Wert X1 erneut erreicht, der Bezugswert B1 auf dieselbe Weise wie bei dem Abschnitt L1 auf demselben Wert (hier auf einem Bezugswert α1 des Zeitpunkts T2) gehalten. Infolgedessen sinkt der Haftreibungskorrekturwert Sf, der durch die Differenz D1 erzielt wird, entsprechend dem Antriebswellen-Drehwinkel Θ1.
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Auf diese Weise kann durch Steuern des Haftreibungskorrekturwerts Sf, der auf Grundlage der Differenz D1 zwischen dem Antriebswellen-Drehwinkel Θ1 und dem Bezugswert B1 berechnet wird, so, dass der Haftreibungskorrekturwert Sf im Grunde dem Antriebswellen-Drehwinkel Θ1 folgt, wenn die Lenkrichtung in die Rechtsrichtung geändert wird, eine Änderung des Befehlsstromkorrekturwerts Cv, die auf Grundlage des Haftreibungskorrekturwerts Sf berechnet wird, gleichmäßig sein.
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Anschließend sinkt, wenn die Differenz D1 zwischen dem Antriebswellen-Drehwinkel Θ1 und dem Bezugswert B1 den vorgegebenen Wert X1 zu dem Zeitpunkt T4 erreicht, in einem Abschnitt L4 von dem Zeitpunkt T4 bis zu einem Zeitpunkt T5, zu dem die Differenz D1 zwischen dem Antriebswellen-Drehwinkel Θ1 und dem Bezugswert B1 unter den vorgegebenen Wert X1 fällt, der Bezugswert B1 so, dass die Differenz D1 die Größe des vorgegebenen Werts X1 erreicht (so dass die Differenz D1 auf der Größe des vorgegebenen Werts X1 gehalten wird). Infolgedessen wird der Haftreibungskorrekturwert Sf, der durch die Differenz D1 erzielt wird, unverändert auf dem vorgegebenen Wert X1 gehalten.
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Danach wird, wenn die Lenkrichtung zu dem Zeitpunkt T5 von der Rechtsrichtung in die Linksrichtung geändert wird und die Differenz D1 zwischen dem Antriebswellen-Drehwinkel Θ1 und dem Bezugswert B1 wiederum geringer als der vorgegebene Wert X1 ist, in einem Abschnitt L5 von dem Zeitpunkt T5 bis zu einem Zeitpunkt T7, zu dem die Differenz D1 zwischen dem Antriebswellen-Drehwinkel Θ1 und dem Bezugswert B1 den vorgegebenen Wert X1 erneut erreicht, der Bezugswert B1 auf dieselbe Weise wie bei dem Abschnitt L3 auf demselben Wert (hier auf einem Bezugswert α2 des Zeitpunkts T5) gehalten. Infolgedessen kann auch in diesem Abschnitt durch Steuern des Haftreibungskorrekturwerts Sf, der durch die Differenz D1 erzielt wird, so, dass der Haftreibungskorrekturwert Sf im Grunde dem Antriebswellen-Drehwinkel Θ1 folgt, die gleichmäßige Änderung des Befehlsstromkorrekturwerts Cv erzielt werden.
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5 ist ein Zeitdiagramm, das Berechnungsergebnisse des Bezugswerts B2 und des Gleitreibungskorrekturwerts Kf in dem Gleitreibungskorrekturwert-Berechnungsabschnitt 12 darstellt. In der Zeichnung gibt eine gestrichelte Linie n genauso wie bei 4 einen Neutralpunkt eines Lenkwinkels an. Der Abtriebswellen-Drehwinkel Θ2, bei dem es sich um das Ausgangssignal des zweiten Drehwinkelsensors S2 handelt, wird durch eine dünne durchgezogene Linie dargestellt. Der Bezugswert B2 zum Berechnen des Gleitreibungskorrekturwerts Kf wird durch eine unterbrochene Linie dargestellt. Der Gleitreibungskorrekturwert Kf, der durch die Differenz D2 zwischen dem Abtriebswellen-Drehwinkel Θ2 und dem Bezugswert B2 erzielt wird, wird durch eine dicke durchgezogene Linie dargestellt. Des Weiteren wird der vorgegebene Wert X2, durch den ein oberer Grenzwert der Differenz D2 bestimmt wird, durch eine gepunktete Linie dargestellt. Eine Lenkrichtung ist dieselbe wie diejenige im Fall des Haftreibungskorrekturwerts Sf.
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Das heißt, wie in 5 dargestellt, wird zunächst beim Lenken in die Linksrichtung in einem Abschnitt L1 von einem Zeitpunkt T0 bis zu einem Zeitpunkt T1 der Bezugswert B2 auf demselben Wert (hier auf null) gehalten, da die Differenz D2 zwischen dem Abtriebswellen-Drehwinkel Θ2 und dem Bezugswert B2 geringer als der vorgegebene Wert X2 ist. Infolgedessen steigt der Gleitreibungskorrekturwert Kf, der durch die Differenz D2 erzielt wird, entsprechend dem Abtriebswellen-Drehwinkel Θ2 an.
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Anschließend steigt, wenn die Differenz D2 zwischen dem Abtriebswellen-Drehwinkel Θ2 und dem Bezugswert B2 den vorgegebenen Wert X2 zu dem Zeitpunkt T1 erreicht, in einem Abschnitt L2 von dem Zeitpunkt T1 bis zu einem Zeitpunkt T2, zu dem die Differenz D2 zwischen dem Abtriebswellen-Drehwinkel Θ2 und dem Bezugswert B2 unter den vorgegebenen Wert X2 fällt, der Bezugswert B2 so an, dass die Differenz D2 die Größe des vorgegebenen Werts X2 erreicht (so dass die Differenz D2 auf der Größe des vorgegebenen Werts X2 gehalten wird). Infolgedessen wird der Gleitreibungskorrekturwert Kf, der durch die Differenz D2 erzielt wird, unverändert auf dem vorgegebenen Wert X2 gehalten.
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Danach wird, wenn die Lenkrichtung zu dem Zeitpunkt T2 von der Linksrichtung in die Rechtsrichtung geändert wird und die Differenz D2 zwischen dem Abtriebswellen-Drehwinkel Θ2 und dem Bezugswert B2 wiederum geringer als der vorgegebene Wert X2 ist, in einem Abschnitt L3 von dem Zeitpunkt T2 bis zu einem Zeitpunkt T4, zu dem die Differenz D2 zwischen dem Abtriebswellen-Drehwinkel Θ2 und dem Bezugswert B2 den vorgegebenen Wert X2 erneut erreicht, der Bezugswert B2 auf dieselbe Weise wie bei dem Abschnitt L1 auf demselben Wert (hier auf einem Bezugswert β1 des Zeitpunkts T2) gehalten. Infolgedessen sinkt der Gleitreibungskorrekturwert Kf, der durch die Differenz D2 erzielt wird, entsprechend dem Abtriebswellen-Drehwinkel Θ2. Auf diese Weise kann auch im Hinblick auf den Gleitreibungskorrekturwert Kf durch Steuern des Gleitreibungskorrekturwerts Kf, der auf Grundlage der Differenz D2 zwischen dem Abtriebswellen-Drehwinkel Θ2 und dem Bezugswert B2 so, dass der Gleitreibungskorrekturwert Kf im Grunde dem Abtriebswellen-Drehwinkel Θ2 folgt, eine Änderung des Befehlsstromkorrekturwerts Cv, die auf Grundlage des Gleitreibungskorrekturwerts Kf berechnet wird, gleichmäßig sein.
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Anschließend sinkt, wenn die Differenz D2 zwischen dem Abtriebswellen-Drehwinkel Θ2 und dem Bezugswert B2 den vorgegebenen Wert X2 zu dem Zeitpunkt T4 erreicht, in einem Abschnitt L4 von dem Zeitpunkt T4 bis zu einem Zeitpunkt T5, zu dem die Differenz D2 zwischen dem Abtriebswellen-Drehwinkel Θ2 und dem Bezugswert B2 unter den vorgegebenen Wert X2 fällt, der Bezugswert B2 so, dass die Differenz D2 die Größe des vorgegebenen Werts X2 erreicht (so dass die Differenz D2 auf der Größe des vorgegebenen Werts X2 gehalten wird). Infolgedessen wird der Gleitreibungskorrekturwert Kf, der durch die Differenz D2 erzielt wird, unverändert auf dem vorgegebenen Wert X2 gehalten.
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Danach wird, wenn die Lenkrichtung zu dem Zeitpunkt T5 von der Rechtsrichtung in die Linksrichtung geändert wird und die Differenz D2 zwischen dem Abtriebswellen-Drehwinkel Θ2 und dem Bezugswert B2 wiederum geringer als der vorgegebene Wert X2 ist, in einem Abschnitt L5 von dem Zeitpunkt T5 bis zu einem Zeitpunkt T7, zu dem die Differenz D2 zwischen dem Abtriebswellen-Drehwinkel Θ2 und dem Bezugswert B2 den vorgegebenen Wert X2 erneut erreicht, der Bezugswert B2 auf dieselbe Weise wie bei dem Abschnitt L3 auf demselben Wert (hier auf einem Bezugswert β2 des Zeitpunkts T5) gehalten. Infolgedessen kann auch in diesem Abschnitt durch Steuern des Gleitreibungskorrekturwerts Kf, der durch die Differenz D2 erzielt wird, so, dass der Gleitreibungskorrekturwert Kf im Grunde dem Abtriebswellen-Drehwinkel Θ2 folgt, die gleichmäßige Änderung des Befehlsstromkorrekturwerts Cv erzielt werden.
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Wie oben erläutert, werden gemäß der Servolenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf einen Ausgleich für einen Verlust an Lenkhilfskraft aufgrund der Reibung beim Berechnen des Reibungskorrekturwerts für den Ausgleich die Haftreibung und die Gleitreibung unterschieden, und die Berechnung wird durch Kombinieren des Haftreibungskorrekturwerts Sf und des Gleitreibungskorrekturwerts Kf entsprechend jeder Reibung durchgeführt. Daher ist es möglich, den geeigneten Reibungsverlustausgleich entsprechend dem Typ der Reibung vorzunehmen.
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Genauer gesagt, durch Festlegen des Haftreibungskorrekturwerts Sf auf Grundlage des Antriebswellen-Drehwinkels Θ1 ist es möglich, einen Anstieg einer Lenkbelastung aufgrund einer geringen Bewegung des Lenkmechanismus, wenn begonnen wird, das Lenkrad einzuschlagen, zu unterdrücken. Zudem ist es durch Festlegen des Gleitreibungskorrekturwerts Kf auf Grundlage des Abtriebswellen-Drehwinkels Θ2 möglich, einen Anstieg einer Lenkbelastung aufgrund einer Reibung des Lenkmechanismus, nachdem der Lenkmechanismus arbeitet, zu unterdrücken.
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Des Weiteren wird beim Berechnen der beiden Reibungskorrekturwerte Sf und Kf der Befehlsstromkorrekturwert Cv durch die Differenz zwischen dem Haftreibungskorrekturwert Sf und dem Gleitreibungskorrekturwert Kf ermittelt. Auf diese Weise kann im Vergleich mit einem Fall, in dem der Befehlsstromkorrekturwert lediglich durch Ändern des Haftreibungskorrekturwerts Sf und des Gleitreibungskorrekturwerts Kf ermittelt wird, die gleichmäßige Änderung des Befehlsstromkorrekturwerts Cv erzielt werden. Dies kann zu einer Verbesserung des Lenkgefühls führen.
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Darüber hinaus werden im Hinblick auf die beiden Reibungskorrekturwerte Sf und Kf die jeweiligen oberen Grenzwerte so bereitgestellt, dass der Befehlsstromkorrekturwert jeden Reibungsverlust in dem Lenkmechanismus nicht übersteigt. Daher kann jeder Anteil der Reibungskorrekturwerte Sf und Kf für die Lenkhilfskraft auf innerhalb eines angemessenen Bereichs beschränkt werden, und es kann eine geeignete Lenkhilfe für die Lenkbelastung erzielt werden.
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Des Weiteren ändert sich bei einer verwandten Technik in einem Zustand, in dem sich ein Vorzeichen der Lenkwinkelgeschwindigkeit erheblich ändert, z. B. beim Einschlagen und Halten des Lenkrads, ein Vorzeichen des Reibungskorrekturwerts ebenfalls entsprechend der Änderung des Vorzeichens der Lenkwinkelgeschwindigkeit. Aufgrund dessen erlebt der Fahrer in einem Zustand, in dem der Reibungskorrekturwert hoch ist, aufgrund eines schwankenden Reibungskorrekturwerts, d. h. aufgrund eines Pendelns, ein befremdliches oder unangenehmes Lenkgefühl.
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Demgegenüber wird bei der vorliegenden Ausführungsform jeder der Reibungskorrekturwerte Sf und Kf so festgelegt, dass, je größer der Torsionsbetrag zu einer Seite oder zu der anderen Seite in der Lenkrichtung jeder der Wellen 2 und 3 ist, die Reibungskorrekturwerte Sf und Kf desto stärker ansteigen (siehe jeden Abschnitt L1 in 4 und 5). Wenn die Differenzen D1 und D2 größer als die vorgegebenen Werte X1 bzw. X2 werden, wird darüber hinaus jeder der Reibungskorrekturwerte Sf und Kf auf den konstanten Wert festgelegt (siehe jeden Abschnitt L2 in 4 und 5). Infolgedessen kann die Lenkbelastung in jeder frühen Phase einer Lenkwinkeländerung und eine Änderung eines Lenkwinkels erleichtert werden, und ein stabiles Lenken kann in dem Abschnitt erzielt werden, in dem der Torsionsbetrag zu einer Seite oder zu der anderen Seiten in der Lenkrichtung jeder der Wellen 2 und 3 größer wird.
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Wenn demgegenüber die Lenkrichtung zu einer Seite oder zu der anderen Seite geändert wird, wird jeder der Reibungskorrekturwerte Sf und Kf so festgelegt, dass die Differenzen D1 und D2 den Drehwinkeln Θ1 bzw. Θ2 entsprechend der Änderung der Drehwinkel Θ1 und Θ2 der Wellen 2 und 3 gleichmäßig folgen (siehe jeden Abschnitt L3 in 4 und 5). Folglich kann ein übermäßiger (empfindlicher) Anstieg und Abfall in der Lenkbelastung, der durch eine häufige Änderung des Reibungskorrekturwerts wie bei der verwandten Technik verursacht wird, unterdrückt werden, und dies führt zu einer Verbesserung des Lenkgefühls.
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Des Weiteren ist es durch Festlegen als Reibungskorrekturwerte Sf und Kf von Werten, die durch Multiplizieren der Differenzen D1 und D2 mit entsprechenden vorgegebenen Verstärkungen oder durch Festlegen als Reibungskorrekturwerte Sf und Kf von Werten, die durch Eingeben der Differenzen D1 und D2 in entsprechende Kennfelder erzielt werden, möglich, das Lenkgefühl anzupassen.
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Darüber hinaus ist es bei der vorliegenden Ausführungsform, da der erste Drehwinkelsensor S1 als Drehmomentsensor 4 ausgebildet ist und Informationen von dem Drehmomentsensor 4, die zum Festlegen der Lenkhilfskraft erforderlich sind, als Antriebswellen-Drehwinkel Θ1 verwendet werden, nicht erforderlich, einen zusätzlichen Lenkwinkelsensor bereitzustellen. Dies führt zu einer Vereinfachung und einer Kostensenkung der Vorrichtung.
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Des Weiteren könnte dies durch Erfassen der relativen Drehung der Antriebswelle 2 zu der Abtriebswelle 3 durch den Drehmomentsensor 4, da es sich bei einer Drehbewegung der Antriebswelle 2 relativ zu der Abtriebswelle 3 um den Lenkvorgang des Fahrers handelt, in den Haftreibungskorrekturwert Sf einbezogen werden, und das Lenkrad kann beim Einschlagen des Lenkrads exakt gedreht werden.
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Hier könnte in einem Fall, in dem anstelle des Drehmomentsensors 4 abhängig von Spezifikationen der Vorrichtung der Lenkwinkelsensor beinhaltet ist, der Lenkwinkelsensor verwendet werden. Außerdem könnte in diesem Fall die Drehbewegung des Lenkrads durch den Lenkvorgang des Fahrers durch den Drehwinkelsensor erfasst werden. So könnte dies in den Haftreibungskorrektur Sf einbezogen werden, und das Lenkrad kann beim Einschlagen des Lenkrads exakt gedreht werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Gestaltung der obigen Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise könnten nicht nur die Gestaltung des Lenkmechanismus und eine Hilfsweise, die nicht direkt mit Merkmalen der vorliegenden Erfindung verbunden sind, sondern auch eine spezifische Berechnungsweise des Befehlsstromkorrekturwerts Cv auf Grundlage der Reibungskorrekturwerte Sf und Kf, die mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung verbunden ist, entsprechend den Spezifikationen eines Fahrzeugs geändert oder modifiziert werden, in dem die Servolenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung eingebaut ist, sofern die oben genannten Wirkungen erzielt werden können.
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Technische Ideen, die aus der oben beschriebenen Ausführungsform verständlich werden, abgesehen von Inhalten, die im Rahmen der Patentansprüche genannt werden, werden im Folgenden erläutert.
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(a) Bei der Servolenkvorrichtung gemäß Anspruch 2 ändert sich in einem Bereich, in dem eine Differenz zwischen einem Bezugswert und dem Antriebswellen-Drehwinkelsignal kleiner als ein vorgegebener Wert ist, der Haftreibungskorrekturwert auf Grundlage der Differenz, und in einem Bereich, in dem die Differenz gleich wie oder größer als der vorgegebene Wert ist, wird der Bezugswert so festgelegt, dass er so ansteigt oder sinkt, dass die Differenz auf dem vorgegebenen Wert gehalten wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Haftreibungskorrekturwert so festgelegt, dass, je größer der Torsionsbetrag zu einer Seite oder zu der anderen Seite in die rechte und linke Lenkrichtung der Antriebswelle ist, der Haftreibungskorrekturwert desto stärker ansteigt, und außerdem so, dass, je kleiner der Torsionsbetrag ist, der Haftreibungskorrekturwert desto stärker sinkt. Bei dieser Einstellung kann, wenn der Torsionsbetrag erheblich ansteigt oder sinkt, d. h. wenn der Lenkvorgang erheblich verändert wird, der Haftreibungskorrekturwert bereitgestellt werden und dabei entsprechend der Änderung des Lenkvorgangs erhöht werden. Infolgedessen kann die Lenkbelastung in einer frühen Phase einer Lenkwinkeländerung erleichtert werden.
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(b) Bei der Servolenkvorrichtung gemäß (a) wird der Haftreibungskorrekturwert auf Grundlage der Differenz festgelegt, und der Bezugswert wird so festgelegt, dass, wenn die Differenz einen oberen Grenzwert erreicht, die Differenz auf dem oberen Grenzwert gehalten wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch Bereitstellen des oberen Grenzwerts für die Differenz, die eine Grundlage oder Basis für den Haftreibungskorrekturwert ist, ein Anteil des Haftreibungskorrekturwerts für die Lenkhilfskraft auf innerhalb eines geeigneten Bereichs beschränkt werden, und außerdem wird der Haftreibungskorrekturwert mit einem konstanten Wert bereitgestellt. Infolgedessen kann ein stabiles Lenken in dem Abschnitt erzielt werden, in dem der Torsionsbetrag in die rechte und linke Lenkrichtung der Antriebswelle zu einer Seite oder zu der anderen Seite größer wird.
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(c) Bei der Servolenkvorrichtung gemäß (a) wird der Haftreibungskorrekturwert auf Grundlage der Differenz festgelegt, und wenn sich das Antriebswellen-Drehwinkelsignal von einem Zustand ändert, in dem der Bezugswert und das Antriebswellen-Drehwinkelsignal identisch sind, wird der Bezugswert in einem Bereich, in dem die Differenz kleiner als der vorgegebene Wert ist, auf einem selben Wert gehalten.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann bei einer Drehung der Antriebswelle in einem Bereich, in dem die Differenz kleiner als der vorgegebene Wert ist, und zwar bei einer Drehung der Antriebswelle aufgrund eines Schwankens des Lenkrads, bei dem es sich nicht um den Lenkvorgang handelt, durch Festlegen des Haftreibungskorrekturwerts so, dass er nicht geändert werden soll, ein stabiles Lenkgefühl erzielt werden.
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(d) Bei der Servolenkvorrichtung gemäß (c) wird der Haftreibungskorrekturwert auf Grundlage der Differenz festgelegt, und in einem Bereich, in dem die Differenz gleich wie oder größer als der vorgegebene Wert ist, steigt oder sinkt der Bezugswert allmählich mit der Änderung des Antriebswellen-Drehwinkelsignals.
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Auf diese Weise kann durch allmähliches Erhöhen oder Senken des Bezugswerts so, dass der Haftreibungskorrekturwert nicht schnell verändert wird, ein befremdliches oder unangenehmes Lenkgefühl aufgrund einer plötzlichen Änderung der Lenkhilfskraft unterdrückt werden.
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(e) Bei der Servolenkvorrichtung gemäß (a) wird, wenn die Differenz ein geringes Ansteigen und ein geringes Sinken in der Nähe des vorgegebenen Werts in einem Bereich wiederholt, in dem die Differenz gleich wie oder größer als ein Wert wird, der durch Subtrahieren eines Werts eines Bereichs des geringen Ansteigens und Sinkens der Differenz von dem vorgegebenen Wert erzielt wird, der Haftreibungskorrekturwert so gehalten oder festgelegt, dass sein Änderungsbetrag gering wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein befremdliches oder unangenehmes Lenkgefühl zu unterdrücken, das durch ein leichtes Pendeln des Haftreibungskorrekturwerts beim Halten des Lenkrads verursacht wird.
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(f) Bei der Servolenkvorrichtung gemäß Anspruch 2 ändert sich in einem Bereich, in dem eine Differenz zwischen einem Bezugswert und dem Abtriebswellen-Drehwinkelsignal kleiner als ein vorgegebener Wert ist, der Gleitreibungskorrekturwert auf Grundlage der Differenz, und in einem Bereich, in dem die Differenz gleich wie oder größer als der vorgegebene Wert ist, wird der Bezugswert so festgelegt, dass er so ansteigt oder sinkt, dass die Differenz auf dem vorgegebenen Wert gehalten wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Gleitreibungskorrekturwert so festgelegt, dass, je größer der Torsionsbetrag zu einer Seite oder zu der anderen Seite in die rechte und linke Lenkrichtung der Abtriebswelle ist, der Gleitreibungskorrekturwert desto stärker ansteigt, und außerdem so, dass, je kleiner der Torsionsbetrag ist, der Gleitreibungskorrekturwert desto stärker sinkt. Bei dieser Einstellung kann, wenn der Torsionsbetrag erheblich ansteigt oder sinkt, d. h. wenn der Lenkvorgang erheblich verändert wird, der Gleitreibungskorrekturwert bereitgestellt werden und dabei entsprechend der Änderung des Lenkvorgangs erhöht werden. Infolgedessen kann die Lenkbelastung in einer frühen Phase einer Lenkwinkeländerung erleichtert werden.
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(g) Bei der Servolenkvorrichtung gemäß (f) wird der Gleitreibungskorrekturwert auf Grundlage der Differenz festgelegt, und der Bezugswert wird so festgelegt, dass, wenn die Differenz einen oberen Grenzwert erreicht, die Differenz auf dem oberen Grenzwert gehalten wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch Bereitstellen des oberen Grenzwerts für die Differenz, die eine Grundlage oder Basis für den Gleitreibungskorrekturwert ist, ein Anteil des Gleitreibungskorrekturwerts für die Lenkhilfskraft auf innerhalb eines geeigneten Bereichs beschränkt werden, und außerdem wird der Gleitreibungskorrekturwert mit einem konstanten Wert bereitgestellt. Infolgedessen kann ein stabiles Lenken in dem Abschnitt erzielt werden, in dem der Torsionsbetrag in die rechte und linke Lenkrichtung der Abtriebswelle zu einer Seite oder zu der anderen Seite größer wird.
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(h) Bei der Servolenkvorrichtung gemäß (f) wird, wenn die Differenz ein geringes Ansteigen und ein geringes Sinken in der Nähe des vorgegebenen Werts in einem Bereich wiederholt, in dem die Differenz gleich wie oder größer als ein Wert wird, der durch Subtrahieren eines Werts eines Bereichs des geringen Ansteigens und Sinkens der Differenz von dem vorgegebenen Wert erzielt wird, der Gleitreibungskorrekturwert so gehalten oder festgelegt, dass sein Änderungsbetrag gering wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein befremdliches oder unangenehmes Lenkgefühl zu unterdrücken, das durch ein leichtes Pendeln des Gleitreibungskorrekturwerts beim Halten des Lenkrads verursacht wird.
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(i) Bei der Servolenkvorrichtung gemäß (f) wird der Gleitreibungskorrekturwert auf Grundlage der Differenz festgelegt, und in einem Bereich, in dem die Differenz gleich wie oder größer als der vorgegebene Wert ist, steigt oder sinkt der Bezugswert allmählich mit der Änderung des Abtriebswellen-Drehwinkelsignals.
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Auf diese Weise kann durch allmähliches Erhöhen oder Senken des Bezugswerts so, dass der Gleitreibungskorrekturwert nicht schnell verändert wird, ein befremdliches oder unangenehmes Lenkgefühl aufgrund einer plötzlichen Änderung der Lenkhilfskraft unterdrückt werden.
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(j) Bei der Servolenkvorrichtung gemäß Anspruch 2 ist der erste Drehwinkelsensor durch einen Lenkwinkelsensor ausgebildet, der den Drehwinkel der Antriebswelle erfasst.
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Da eine Drehbewegung des Lenkrads durch den Lenkvorgang des Fahrers durch den Lenkwinkelsensor erfasst werden kann, könnte dies in den Haftreibungskorrekturwert einbezogen werden, und das Lenkrad kann beim Einschlagen des Lenkrads exakt gedreht werden.
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(k) Bei der Servolenkvorrichtung gemäß Anspruch 2 erfasst der erste Drehwinkelsensor den relativen Drehwinkel der Antriebswelle zu der Abtriebswelle.
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Da es sich bei einer Drehbewegung der Antriebswelle relativ zu der Abtriebswelle um den Lenkvorgang des Fahrers handelt, könnte dies in den Haftreibungskorrekturwert einbezogen werden, und das Lenkrad kann beim Einschlagen des Lenkrads exakt gedreht werden.
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(l) Bei der Servolenkvorrichtung gemäß Anspruch 2 ist der erste Drehwinkelsensor durch einen Drehmomentsensor ausgebildet, der auf Grundlage eines Torsionsbetrags des Torsionsstabs ein Lenkmoment erfasst, das an dem Lenkmechanismus erzeugt wird.
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Da Informationen von dem Drehmomentsensor, die zum Festlegen der Lenkhilfskraft erforderlich sind, als Antriebswellen-Drehwinkel verwendet werden, ist es auf diese Weise nicht erforderlich, einen zusätzlichen Lenkwinkelsensor bereitzustellen. Dies führt zu einer Vereinfachung und einer Kostensenkung der Vorrichtung.
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(m) Bei der Steuervorrichtung der Servolenkvorrichtung gemäß Anspruch 3 ändert sich in einem Bereich, in dem eine Differenz zwischen einem Bezugswert und dem Antriebswellen-Drehwinkelsignal kleiner als ein vorgegebener Wert ist, der Haftreibungskorrekturwert auf Grundlage der Differenz, und in einem Bereich, in dem die Differenz gleich wie oder größer als der vorgegebene Wert ist, wird der Bezugswert so festgelegt, dass er so ansteigt oder sinkt, dass die Differenz auf dem vorgegebenen Wert gehalten wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Haftreibungskorrekturwert so festgelegt, dass, je größer der Torsionsbetrag zu einer Seite oder zu der anderen Seite in die rechte und linke Lenkrichtung der Antriebswelle ist, der Haftreibungskorrekturwert desto stärker ansteigt, und außerdem so, dass, je kleiner der Torsionsbetrag ist, der Haftreibungskorrekturwert desto stärker sinkt. Bei dieser Einstellung kann, wenn der Torsionsbetrag erheblich ansteigt oder sinkt, d. h. wenn der Lenkvorgang erheblich verändert wird, der Haftreibungskorrekturwert bereitgestellt werden und dabei entsprechend der Änderung des Lenkvorgangs erhöht werden. Infolgedessen kann die Lenkbelastung in einer frühen Phase einer Lenkwinkeländerung erleichtert werden.
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(n) Bei der Steuervorrichtung der Servolenkvorrichtung gemäß (m) wird der Haftreibungskorrekturwert auf Grundlage der Differenz festgelegt, und der Bezugswert wird so festgelegt, dass, wenn die Differenz einen oberen Grenzwert erreicht, die Differenz auf dem oberen Grenzwert gehalten wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch Bereitstellen des oberen Grenzwerts für die Differenz, die eine Grundlage oder Basis für den Haftreibungskorrekturwert ist, ein Anteil des Haftreibungskorrekturwerts für die Lenkhilfskraft auf innerhalb eines geeigneten Bereichs beschränkt werden, und außerdem wird der Haftreibungskorrekturwert mit einem konstanten Wert bereitgestellt. Infolgedessen kann ein stabiles Lenken in dem Abschnitt erzielt werden, in dem der Torsionsbetrag in die rechte und linke Lenkrichtung der Antriebswelle zu einer Seite oder zu der anderen Seite größer wird.
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(o) Bei der Steuervorrichtung der Servolenkvorrichtung gemäß Anspruch 3 ändert sich in einem Bereich, in dem eine Differenz zwischen einem Bezugswert und dem Abtriebswellen-Drehwinkelsignal kleiner als ein vorgegebener Wert ist, der Gleitreibungskorrekturwert auf Grundlage der Differenz, und in einem Bereich, in dem die Differenz gleich wie oder größer als der vorgegebene Wert ist, wird der Bezugswert so festgelegt, dass er so ansteigt oder sinkt, dass die Differenz auf dem vorgegebenen Wert gehalten wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Gleitreibungskorrekturwert so festgelegt, dass, je größer der Torsionsbetrag zu einer Seite oder zu der anderen Seite in die rechte und linke Lenkrichtung der Abtriebswelle ist, der Gleitreibungskorrekturwert desto stärker ansteigt, und außerdem so, dass, je kleiner der Torsionsbetrag ist, der Gleitreibungskorrekturwert desto stärker sinkt. Bei dieser Einstellung kann, wenn der Torsionsbetrag erheblich ansteigt oder sinkt, d. h. wenn der Lenkvorgang erheblich verändert wird, der Gleitreibungskorrekturwert bereitgestellt werden und dabei entsprechend der Änderung des Lenkvorgangs erhöht werden. Infolgedessen kann die Lenkbelastung in einer frühen Phase einer Lenkwinkeländerung erleichtert werden.
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(p) Bei der Steuervorrichtung der Servolenkvorrichtung gemäß (o) wird der Gleitreibungskorrekturwert auf Grundlage der Differenz festgelegt, und der Bezugswert wird so festgelegt, dass, wenn die Differenz einen oberen Grenzwert erreicht, die Differenz auf dem oberen Grenzwert gehalten wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch Bereitstellen des oberen Grenzwerts für die Differenz, die eine Grundlage oder Basis für den Gleitreibungskorrekturwert ist, ein Anteil des Gleitreibungskorrekturwerts für die Lenkhilfskraft auf innerhalb eines geeigneten Bereichs beschränkt werden, und außerdem wird der Gleitreibungskorrekturwert mit einem konstanten Wert bereitgestellt. Infolgedessen kann ein stabiles Lenken in dem Abschnitt erzielt werden, in dem der Torsionsbetrag in die rechte und linke Lenkrichtung der Abtriebswelle zu einer Seite oder zu der anderen Seite größer wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lenkrad
- 2
- Antriebswelle
- 3
- Abtriebswelle
- 4
- Drehmomentsensor (erster und zweiter Drehwinkelsensor)
- 5
- Elektromotor
- 6
- elektronische Steuereinheit
- 10
- Befehlsstrom-Berechnungsabschnitt
- 11
- Haftreibungskorrekturwert-Berechnungsabschnitt
- 12
- Gleitreibungskorrekturwert-Berechnungsabschnitt
- 13
- Stromkorrekturwert-Berechnungsabschnitt
- 14
- Befehlsstromkorrekturabschnitt
- RP
- Zahnstangen-Getriebemechanismus (Umwandlungsmechanismus)
- Io
- Motorbefehlsstrom
