DE3626811C2 - - Google Patents
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- DE3626811C2 DE3626811C2 DE3626811A DE3626811A DE3626811C2 DE 3626811 C2 DE3626811 C2 DE 3626811C2 DE 3626811 A DE3626811 A DE 3626811A DE 3626811 A DE3626811 A DE 3626811A DE 3626811 C2 DE3626811 C2 DE 3626811C2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/046—Controlling the motor
- B62D5/0466—Controlling the motor for returning the steering wheel to neutral position
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- Power Steering Mechanism (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Servolenksystem
gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, wie es z. B. in der
älteren DE-OS 36 17 772 beschrieben ist.
In den letzten Jahren ist bezüglich der Probleme bei
hydraulischen Servolenksystemen, wie z. B. deren komplizierter
Konstruktion, eine Vielzahl elektrischer Servolenksysteme
für Fahrzeuge vorgeschlagen worden.
Eines dieser elektrischen Servolenksysteme für Fahrzeuge,
das vom Analogsteuerungstyp ist, ist z. B. in der GB-OS 21 32 950
offenbart worden. Dieses elektrische, Servolenksystem umfaßt
eine mit einem Lenkrad verbundene Eingangswelle, eine
Ausgangswelle, die
am einen Ende durch ein Universalgelenk mit der Eingangswelle
und am anderen Ende durch ein Zahnstangengetriebe
mit einer Spurstange gelenkter Räder verbunden
ist, einen Elektromotor zum Zuführen eines Hilfsdrehmoments
durch ein Zwischenvorgelege bzw. Untersetzungsgetriebe
zur Ausgangswelle, einen auf der Eingangswelle
angeordneten Drehmoment-Mechanismus zur
Detektion des auf die Eingangswelle wirkenden Lenkdrehmoments,
eine Motorantriebsschaltung zum Antreiben
bzw. Ansteuern des Elektromotors und eine Analogsteuerschaltung
zum Zuführung eines Steuersignals entsprechend
einem Ausgangssignal vom Drehmoment-
Mechanismus zur Motorantriebsschaltung.
Die Analogsteuerschaltung ist eingerichtet, eine pulsbreitenmodulierte
Ankerspannung während eines Lenkvorgangs
in einer Drehrichtung des Lenkrads dem Elektromotor
mit einer derart bestimmten Polarität aufzuprägen,
daß sich der Motor in einer Richtung entsprechend
der Lenkrichtung dreht. Es wird ein Signal entsprechend
einem Ankerstrom zur Steuerschaltung rückgekoppelt. Der
Elektromotor kann ein gesteuertes Drehmoment erzeugen,
das der Ausgangswelle durch das Zwischenvorgelege als
Hilfsdrehmoment zugeführt wird, so daß eine Anordnung
vorliegt, um die Lenkkraft gering zu machen.
Allgemein sind bei
einem Lenksystem
zwei unterschiedliche Zustände in bezug auf
seinen Lenkzustand vorstellbar, d. h. ein positiver
Lenkzustand und ein negativer Lenkzustand. Der negative
Lenkzustand kann als Zustand der Rückführung eines
Lenkrads angesehen werden.
Wenn bei einem Fahrzeug, bei dem die Vorderräder gelenkt
werden, wie dies meistens der Fall ist, die gelenkten
Räder während der Fahrt in einer beliebigen
Richtung gedreht werden, wirken auf die Vorderräder
Rückstellkräfte, die dahin gerichtet sind, die Vorderräder
in ihre Neutralstellungen zurückzuführen. Die
Rückstellkräfte ergeben sich aus der Radausrichtung der
Vorderräder und außerdem aus einem selbstausrichtenden
Drehmoment aufgrund von Deformationen der Reifen der
Vorderräder.
Wenn somit ein Vorderrad mit einer Lenkkraft beaufschlagt
wird, die größer ist, als dies zur Überwindung der auf
die gelenkten Räder wirkenden Rückstellkräfte erforderlich
ist, wird bewirkt, daß sich die gelenkten Räder
von der Lenkradseite fort drehen. Ein solcher Zustand
ist der positive Lenkzustand. Wenn hingegen die auf die
gelenkten Räder wirkenden Rückstellkräfte so groß sind,
daß sie die auf das Lenkrad wirkenden Lenkkräfte überwinden,
wird bewirkt, daß sich das Lenkrad von der Seite
des gelenkten Rads fortdreht. Das gelenkte Rad
strebt nämlich zur Rückführung in seine Neutralstellung.
Ein solcher Zustand ist der negative Lenkzustand,
der einem Rückführzustand des Lenkrads entspricht, und er
wird im folgenden als "Lenk-Rückführzustand" bezeichnet.
Dieser Zustand tritt bei einer solchen Gelegenheit
auf, bei der der Fahrer während des Fahrens des
Fahrzeugs in einer beliebigen Richtung versucht, das
Lenkrad in seine Neutralstellung zurückzuführen, wobei
er das Lenkrad nimmt oder losläßt.
Bei elektrischen Servolenksystemen mit einer Eingangswelle
für den Lenkvorgang fällt beim positiven Lenkzustand
die Richtung des auf die Eingangswelle wirkenden
Lenkdrehmoments im allgemeinen mit der Drehrichtung
der Eingangswelle zusammen, und beim Lenk-Rückführzustand
ist erstere umgekehrt zu letzterer.
Es wird nicht auf den Fall des Servolenksystems gemäß
der GB-OS 21 32 950 beschränkt. Bei zahlreichen in den
vergangenen Jahren vorgeschlagenen elektrischen Servolenksystemen
weisen die Lenkservovorrichtungen
Reibungselemente wie z. B. einen Elektromotor und ein
Zwischenvorgelege bzw. Untersetzungsgetriebe auf. Bei
einer derartigen Servovorrichtung wird jedoch eine dem
Elektromotor entsprechend dem Lenkdrehmoment aufzuprägende
Ankerspannung lediglich als Funktion bestimmt,
die eine Last von der Straßenoberflächenseite her
berücksichtigt.
Im Fall des elektrischen Servolenksystems gemäß der
GB-OS 21 32 950 wird daher beispielsweise die Ankerspannung
bei einer solchen Phase des positiven Lenkzustands
klein, bei der eine Betätigung des Lenkrads von
der Neutralstellung nach links oder rechts mit einer
geringen Geschwindigkeit und einer relativ kleinen
Lenkkraft begonnen wird. Es tritt somit ein Lenkdrehmomentbereich
auf, in dem kein Hilfsdrehmoment erzeugt
wird, das einer solchen Last auf den Lenkvorgang entspricht,
wie sie den Reibungselementen des Systems entspricht.
In einem solchen Drehmomentbereich ist es
erforderlich, die Reibungselemente, d. h. den Elektromotor
und dgl., von der Seite des Lenkrads her zu drehen.
Wenn daher eine Betätigung des Lenkrads begonnen
wird, kann sich der Lenkvorgang schwerer anfühlen, als
dies bei einem manuellen Lenksystem der Fall ist, so
daß das Lenkgefühl verschlechtert sein kann.
Es ist diesbezüglich allgemein bekannt, daß zwischen
der Ankerspannung Va und dem Ankerstrom Ia eines
Elektromotors eine Beziehung besteht, daß
Va = Ia·Ra + K·Nm ist, wobei Ra der Innenwiderstand des
Motors, Nm die Drehzahl des Motors und K eine Konstante
in Termen der induzierten elektromotorischen Kraft des
Motors ist. Überdies ist beim Servolenksystem gemäß der
GB-OS 21 32 950 die Drehzahl Nm des Elektromotors zur
Lenkgeschwindigkeit des Lenkrads proportional. Selbst
wenn die Ankerspannung, die dem Elektromotor aufgeprägt
werden soll, derart gesteuert würde, daß eine induzierte
Spannung Vi (Vi = K·Nm) des Motors berücksichtigt
würde, könnten Probleme wie die beschriebenen nicht
überwunden werden. Mit anderen Worten, selbst wenn die
induzierte Spannung Vi des Elektromotors, die zur Lenkgeschwindigkeit
bzw. -drehzahl des Lenkrads proportional ist,
zusätzlich zur Last der Straßenoberflächenseite
zur Steuerung der Ankerspannung Va berücksichtigt
würde, könnten die obigen Probleme nicht überwunden
werden. Dies beruht darauf, daß ein dem induzierten
Spannungsterm K·Nm der Ankerspannung Va zuzuschreibender
Arbeitswert bzw. Tastverhältnis klein wird, wenn die
Betätigung des Lenkrads ausgehend von der Neutralstellung
bei einer niedrigen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl
begonnen wird.
Im Lenk-Rückführzustand besteht des weiteren die
charakteristische Rückführeigenschaft des Lenkrads
darin, daß Wirkungen von einigen der Reibungselemente,
insbesondere vom Elektromotor aufgenommen werden.
Da in dem betrachteten Zustand bewirkt
wird, daß sich das Lenkrad von der Seite des gelenkten
Rads umgekehrt dreht, wird der Elektromotor somit von
derselben Seite durch das Zwischenvorgelege in eine
Drehung in entgegengesetzter Richtung zur Wirkrichtung
des Lenkdrehmoments versetzt. Des weiteren wird das
Übersetzungsverhältnis des Zwischenvorgeleges im allgemeinen
beträchtlich größer als 1 eingestellt, damit
sich der Elektromotor mit relativ hohen Drehzahlen drehen
kann, um das Hilfsdrehmoment durch das Zwischenvorgelege
zur Seite des gelenkten Rades auszugeben. Diesbezüglich
wirkt das Übersetzungsverhältnis in dem Zustand,
in dem der Motor in eine Drehung von der Seite
des gelenkten Rads durch das Zwischenvorgelege versetzt
wird, in der Form einer reziproken Zahl. Mit anderen
Worten, das Übersetzungsverhältnis des Zwischenvorgeleges
im Lenk-Rückführzustand ist reziprok zu demjenigen
im positiven Lenkzustand. Dies hat zur Folge,
daß die Rückführeigenschaft des Lenkrads einen
entsprechenden Effekt erhält, so daß das Lenkgefühl
verschlechtert sein kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches
Servolenksystem für Fahrzeuge zu schaffen, das es
gestattet, ein Lenkrad im positiven Lenkzustand ohne
Reibungsgefühl zu betätigen, selbst wenn eine Betätigung
des Lenkrads von der Neutralstellung nach links
oder nach rechts bei einer niedrigen Drehzahl oder
Geschwindigkeit mit einer relativ kleinen Lenkkraft begonnen
wird, und bei dem im Lenk-Rückführzustand eine
günstige Rückführeigenschaft des Lenkrads ohne Reibungsgefühl
erzielt werden kann, so daß es ermöglicht
ist, ein glattes und günstiges Lenkgefühl vergleichbar
mit dem Fall eines manuellen Lenksystems zu erreichen.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einem elektrischen
Servolenksystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Servolenksystems
sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die obigen und weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der
Erfindung gehen aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels der Erfindung und
der Zeichnung weiter hervor. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer
Servovorrichtung, die den wesentlichen
Teil eines elektrischen Servolenksystems für
Fahrzeuge gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung bildet, wobei der
Schnitt bei 90° um die Längsachse der elektromagnetischen
Servovorrichtung gebogen ist;
Fig. 2A eine Querschnittansicht, die einen beweglichen
Kern eines Lenkdrehmomentsensors in der
Servovorrichtung veranschaulicht,
wobei der Schnitt längs Linie II-
II von Fig. 1 ausgeführt ist;
Fig. 2B und 2C eine Seitenansicht bzw. Draufsicht des
beweglichen Kerns von Fig. 2A;
Fig. 3 ein Diagramm, das eine Steuerschaltung der
elektromagnetischen Servovorrichtung im einzelnen
zeigt;
Fig. 4A und 4B schematische Flußdiagramme von Steuerprozessen,
die durch eine Mikrorechnereinheit
in der Steuerschaltung von Fig. 3 ausgeführt
werden sollen;
Fig. 5 ein Diagramm, das die charakteristischen
Eigenschaften eines Signals zur Detektion der
Lenkgeschwindigkeit zeigt;
Fig. 6 ein Diagramm, das einen Leistungs- bzw.
Arbeitswert zeigt, der auf die
Lenkgeschwindigkeit zurückzuführen ist;
Fig. 7 ein Diagramm, das die charakteristischen
Eigenschaften eines Signals zur Detektion des
Lenkdrehmoments zeigt;
Fig. 8 ein Diagramm, das einen Leistungs- bzw.
Arbeitswert zeigt, der einer Last von der
Straßenoberflächenseite zuzuschreiben ist;
Fig. 9 ein Diagramm, das einen Leistungs- bzw.
Arbeitswert zeigt, der einer Reibungslast der
Servovorrichtung
zuzuschreiben ist;
Fig. 10 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem
Lenkdrehmoment und einem vorläufigen bzw.
Hilfssteuersignal eines Elektromotors zeigt;
Fig. 11 und 12 schematische Funktionsblockdiagramme der
Steuerschaltung von Fig. 3;
Fig. 13 ein Teilflußdiagramm, das ein abgewandeltes
Beispiel von durch die Mikrorechnereinheit
durchzuführenden Steuerprozessen zeigt; und
Fig. 14 ein schematisches Funktionsblockdiagramm der
Steuerschaltung mit einer teilweisen
Abänderung in bezug auf Fig. 13.
Es wird nun auf Fig. 1 Bezug genommen, in der eine
elektromagnetische Servovorrichtung 1 dargestellt ist,
die einen wesentlichen Teil eines elektrischen Servolenksystems 50
für Fahrzeuge gemäß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt. In Fig. 1
ist die Servovorrichtung 1 mittels
eines viertel weggeschnittenen Längsschnitts dargestellt,
wie bei 90° um die Längsachse abgewickelt. Eine
Lenksäule 2, ein Stator 3 und koaxial zueinander angeordnete
Eingangs- und Ausgangswellen 5 bzw. 6 sind dargestellt.
Die Eingangswelle 5 der Servovorrichtung 1
ist an ihrem äußeren Ende mit einem nicht
gezeigten Lenkrad verbunden, und die Ausgangswelle 6
ist an ihrem äußeren Ende durch einen nicht gezeigten
Zahnstangengetriebemechanismus mit nicht gezeigten gelenkten
Rädern verbunden. Durch eine solche Anordnung
wird bewirkt, daß sich die gelenkten Räder einem Drehlenkvorgang
des Lenkrads folgend drehen.
Ein im Durchmesser verkleinerter innerer Endteil 5a der
Eingangswelle 5 steht so in Eingriff, daß er in einen
im Durchmesser erweiterten inneren Endteil 6a der Ausgangswelle 6
paßt und durch ein dazwischenliegendes Lager 7
abgestützt ist. Die Eingangswelle 5 und die Ausgangswelle 6
sind mittels eines Torsionsstabs 8 miteinander
verbunden, der mit ihnen koaxial angeordnet ist.
Außerdem ist die Eingangswelle 5 durch ein Lager 9 zur
Lenksäule 2 drehbar unterstützt und die Ausgangswelle 6
ist ebenfalls durch ein Paar von Lagern 10, 11 auf der
Seite der Längssäule 2 bzw. auf der Seite des Stators 3
drehbar unterstützt.
Die Servovorrichtung 1 umfaßt des
weiteren einen Lenkdrehzahlsensor 12, der um die Eingangswelle 5
herum angeordnet ist, einen Lenkdrehmomentsensor 13,
der um den Abschnitt des wechselseitigen
Eingriffs der Eingangswelle 5 und der Ausgangswelle 6
herum angeordnet ist, einen Elektromotor 14 als Gleichstrommaschine
und ein Zwischenvorgelege bzw. Untersetzungsgetriebe 15,
die beide um die Ausgangswelle 6 herum
angeordnet sind, und eine Steuerschaltung 16 zum
Antreiben, um den Motor 14 entsprechend den jeweiligen
Detektionssignalen vom Lenkgeschwindigkeits- und Lenkdrehmomentsensor 12
bzw. 13 zu steuern.
Der Lenkgeschwindigkeitssensor 12 umfaßt einen Gleichstromgenerator 12a,
der am Außenumfang der Lenksäule 2
befestigt ist. Die Drehachse des Generators 12a ist parallel
zur Drehachse der Eingangswelle 5 angeordnet,
und an einem axialen Ende des Generators 12a ist eine
Riemenscheibe 12b mit kleinem Durchmesser eingebaut.
Andererseits weist ein Abschnitt der Eingangswelle mit
großem Durchmesser bei einer axialen Position entsprechend
der Riemenscheibe 12b einen Riemenkanal bzw. eine
Riemennut 5a auf, die in ihm längs des Außenumfangs
ausgebildet ist. Ein Riemen 12c ist über den Riemenkanal 5a
und die Riemenscheibe 12b gespannt. Wenn sich
die Eingangswelle 5 mit Drehung der Lenkwelle dreht,
wird somit bewirkt, daß sich der Generator 12a um deren
Achse dreht. Der Generator 12a kann dann ein Paar von
Signalen (die verarbeitet werden, um als später beschriebene
Lenkgeschwindigkeitssignale ausgegeben zu
werden) entsprechend der Drehrichtung und Drehzahl der
Eingangswelle 5 und somit des Lenkrads ausgeben.
Der Drehmomentsensor 13 ist als Differentialübertrager
ausgebildet, der aus einem rohrförmigen beweglichen
Kern 13a, der axial verschiebbar auf dem Außenumfang
des Abschnitts des wechselweisen Eingriffs der Eingangs-
und der Ausgangswelle 5 bzw. 6 angebracht ist,
und aus einem Spulenabschnitt 13b besteht, der an dem
Innenumfang der Lenksäule 2 angebracht ist.
Wie in Fig. 2A gezeigt ist, ist im Außenumfang der Eingangswelle 5
ein Paar sich axial erstreckender Schlitze 5c
ausgebildet, die längs des Umfangs im Abstand von
180° voneinander angeordnet sind. Andererseits besitzt
die Ausgangswelle 6 ein Paar von Vorsprüngen 6b, die
axial vom inneren Endteil 6a bei Positionen vorspringen,
die den Schlitzen 5c entsprechen, wobei die Vorsprünge 6b
in die Schlitze 5c eingefügt sind und jeweils
vorbestimmte Spalte dazwischen vorgesehen sind.
Wie in Fig. 2A bis 2C gezeigt ist, weist der bewegliche
Kern 13a des weiteren Langlöcher 13i und 13h auf, die
durchgehend ausgebildet sind und in denen sich jeweils
ein Paar von Stiften 13g, die jeweils von den Vorsprüngen 6b
der Ausgangswelle 6 radial nach außen vorspringen,
und ein weiteres Paar von Stiften 13f, die jeweils
radial nach außen längs des Umfangs um 90° versetzten
Positionen in bezug auf die Stifte 13g von der Eingangswelle 5
vorspringen, in Eingriff stehen. Die Langlöcher 13i
sind um einen erforderlichen Winkel in bezug
auf die axiale Richtung geneigt, während die Langlöcher 13h
zur axialen Richtung parallel ausgebildet sind.
Wenn daher bei einem auf die Eingangswelle 5 wirkenden
Lenkdrehmoment ein solcher Zustand erzeugt wird, daß
zwischen der Eingangswelle 5 und der Ausgangswelle 6
eine umfangsmäßige relative Winkeldifferenz erzeugt
wird, was mit einer Verwindung des Torsionsstabs 8 einhergeht,
obwohl das Lenkdrehmoment durch den Torsionsstab 8
auch zur Ausgangswelle 6 übertragen wird, da die
Last an der Welle 6 größer als dieses Drehmoment ist,
so folgt dann, daß der Kern 13a in der axialen Richtung
bewegt wird. Mit anderen Worten, der Kern 13a wird entsprechend
dem auf die Eingangswelle 5 wirkenden Lenkdrehmoment
in axialer Richtung versetzt. Der bewegliche
Kern 13a ist an seinem mittleren Teil aus einem magnetischen
Material hergestellt und besitzt integral ausgebildete
nicht-magnetische stromleitende Teile 13j,
13j an beiden Enden. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist
überdies zwischen dem rechten Ende des beweglichen
Kerns 13a und einem auf der Eingangswelle 5 befestigten
Halteflansch 5d eine aus nicht-magnetischen Material
hergestellte Druckfeder 5e angeordnet, wodurch der Kern 13a
normalerweise in der Richtung nach links gedrückt
ist, um hierdurch eine derartige verlorene Bewegung zu
verhindern, die sonst durch Zwischenräume zwischen den
Stiften 13f, 13g und den Langlöchern 17h, 17i verursacht
werden könnten, die auf Fehlern bei der Herstellung beruhen.
Der Spulenabschnitt 23b ist um den beweglichen Kern 13a
herum angeordnet und umfaßt eine Primärspule 13c, in
die ein impulsartiges Wechselstromsignal eingegeben
wird, und ein Paar von Sekundärspulen 13d, 13e, die an
beiden Seiten der Primärspule 13c angeordnet sind und
in der Lage sind, ein Paar von Signalen entsprechend
der axialen Versetzung des Kerns 13a auszugeben.
Wenn daher beim Lenkdrehmomentsensor 13 mit einer solchen
Konstruktion wie der beschriebenen eine umfangsmäßige
relative Winkeldifferenz zwischen der Eingangswelle 5
und der Ausgangswelle 6 folgend auf einen Lenkvorgang
des Lenkrads erzeugt wird, wird diese zuerst in
eine axiale Versetzung des beweglichen Kerns 13a und
dann von dort in die entsprechenden Signale umgewandelt,
die elektrisch von den Sekundärspulen 13d, 13e
ausgegeben werden.
Insbesondere in dem Fall, in dem, beispielsweise bei
einem solchen Zustand, daß von der Seite des Lenkrads
her gesehen, das Lenkdrehmoment mit einer Tendenz zur
Erzeugung einer Drehung im Uhrzeigersinn auf die Eingangswelle 5
ausgeübt wird, während eine größere Last
als das Lenkdrehmoment auf die Ausgangswelle 6 ausgeübt
wird, die Eingangswelle 5 somit in bezug auf die Ausgangswelle 6
in der Richtung im Uhrzeigersinn gedreht
wird, von der Seite des Lenkrads her gesehen, dann wird
bewirkt, daß sich der bewegliche Kern 13a in Fig. 1,
Fig. 2B sowie in Fig. 3 nach rechts bewegt, was später
beschrieben wird, d. h. in Fig. 2C nach oben.
In dem Fall, in dem die Eingangswelle 5 in bezug auf
die Ausgangswelle 6 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird,
von der Seite des Lenkrads her gesehen, wird dann bewirkt,
daß sich der bewegliche Kern 13a in der entgegengesetzten
Richtung zur obigen Richtung bewegt.
In jedem der oben stehenden Fälle wird der bewegliche
Kern 13a in einer der beiden axialen Richtungen um einen
Abstand von einer ursprünglichen Mittelstellung im
Verhältnis zur umfangsmäßigen relativen Winkeldifferenz
zwischen der Eingangswelle 5 und der Ausgangswelle 6
verstellt, da die geneigten Langlöcher 13i des
Kerns 13a, die mit den an der Seite der Ausgangswelle 6
vorgesehenen Stiften 13g in Eingriff stehen, so geformt
sind, daß sie eine geradlinige Form besitzen, wenn der
Kern 13a mit einer Rohrform erzeugt wird.
In dieser Hinsicht ist der bewegliche Kern 13a so angeordnet,
daß er in der ursprünglichen Mittelposition
unter der Bedingung bleibt, daß ohne das Einwirken eines
Lenkdrehmoments auf die Eingangswelle 5 keine umfangsmäßige
relative Winkeldifferenz zwischen der Eingangswelle 5
und der Ausgangswelle 6 erzeugt wird. In
dem in den Fig. 1 und 2A bis 2C gezeigten Zustand befindet
sich der bewegliche Kern 13a in einer solchen
mittleren Position.
Aufgrund einer Eingriffsbeziehung zwischen den Vorsprüngen 6b
der Ausgangswelle und den Schlitzen 5c der
Eingangswelle 5 wird außerdem die umfangsmäßige
relative Winkeldifferenz zwischen den Wellen 5, 6 so
gesteuert, daß sie einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet.
Wenn die relative Winkeldifferenz zwischen
den Wellen 5, 6 zusammen mit einem Lenkbetrieb, der ein
Drehen der Eingangswelle 5 bewirkt, auf den vorbestimmten
interessierenden Wert erhöht wird, dann wird eine
Seitenfläche eines jeden der Vorsprünge 6b in Anschlag
an eine Seitenfläche eines entsprechenden der Schlitze 5c
so gebracht, daß anschließend bewirkt wird, daß sich
die Ausgangswelle 6 integral mit der Eingangswelle 5
dreht. Eine derartige Eingriffsbeziehung zwischen den
Vorsprüngen 6b und den Schlitzen 5c spielt die Rolle
eines Failsafe-Mechanismus der Servovorrichtung 1.
Es ist ersichtlich, daß in dieser Hinsicht
unter der Bedingung, daß der Antrieb des Elektromotors 14
durch Funktionen des Failsafe-Mechanismus und
des Torsionsstabs 8 angehalten wird, wie später beschrieben
wird, das elektrische Servolenksystem 50 dazu
geeignet ist, daß manuelle Lenkvorgänge ohne Verstärkungskraft
ausgeführt werden.
Der Elektromotor 14 umfaßt den Stator 3, der integral
mit der Lenksäule 2 verbunden ist, zumindest ein Paar
von Magneten 3a, die am Innenumfang des Stators 3
befestigt sind, einen drehbar um die Ausgangswelle 6
herum angeordneten Rotor 14a und ein Paar von Bürsten 14b,
die mit Federn 14g in am Stator 3 befestigten
Bürstenhaltern 14h radial nach innen gestoßen werden
können. Der Rotor 14a umfaßt eine rohrförmige Welle 14c
(Rohrwelle), die in bezug auf die Ausgangswelle 6 und
den Stator 3 durch Wälz- bzw. Kugellager 16 bzw. 17
drehbar gelagert ist. Die Rohrwelle 14c ist koaxial mit
der Ausgangswelle 6 angeordnet und auf ihrem Außenumfang
ist ein geschichteter Eisenkern bzw. Blecheisenkern 14d
integral befestigt, der mit schrägen Schlitzen
ausgebildet ist und auf dem Mehrfachwickelungen 14e
aufgelegt sind. Zwischen dem Innenumfang der Magneten 3a
und dem Außenumfang der Wicklungen 14e ist ein vorbestimmter
feiner Luftspalt gelassen. Außerdem ist auf
der Welle 14c ein Kommutator 14f befestigt, der längs
des Umfangs in gleichem Winkel in eine Anzahl von Segmenten
unterteilt ist, die jeweils mit Anschlüssen 14i
der Wicklungen 14e verbunden sind. Die Bürsten 14b sind
elastisch gegen den Kommutator 14f gedrückt, um mit ihm
in Kontakt zu bleiben.
Das Zwischenvorgelege 15 umfaßt ein Paar von Planetengetrieben 20, 21,
die um die Ausgangswelle 6 herum angeordnet
sind.
Das Planetengetriebe 20 als erste Stufe des Getriebes 15
umfaßt ein Sonnenrad 20a, das mit einem Ausgangsendteil 14j
der Rohrwelle 14c derart in Eingriff
steht, daß es axial verschiebbar, aber umfangsmäßig
nicht drehbar in bezug auf die Rohrwelle ist, wobei das
Sonnenrad 20a längs seines Außenumfangs mit einer Anzahl
von Ringnuten ausgebildet ist, die einen V-förmigen
Querschnitt besitzen und axial mit Abstand voneinander
angeordnet sind. Das Planetengetriebe 20 umfaßt des
weiteren ein gemeinsames Ringrad 22, das axial verschiebbar
in Keilanbringung auf dem Innenumfang eines
Gehäuses 4 sitzt, wobei das Ringrad 22 aus einer Anzahl
benachbarter Ringsegmente, die längs ihres Innenumfangs
so geformt sind, daß zwischen ihnen Ringnuten mit einem
Querschnitt von im wesentlichen V-Form abgegrenzt sind,
drei zwischen dem Sonnenrad 20a und dem Ringrad 22 angeordnete
Planetenräder 20b, die jeweils aus einer Anzahl
axial verschiebbarer scheibenförmiger Elemente bestehen,
die längs ihres Außenumfangs in eine Querschnittsform
eines umgekehrten V geformt sind, und ein
erstes Trägerelement 20c zur Drehunterstützung der entsprechenden
Planetenräder 20b.
Das Planetengetriebe 21 als zweite Stufe des Getriebes 15
umfaßt ein Sonnenrad 21a, das im losen Sitz auf
der Ausgangswelle 6 sitzt und integral mit dem ersten
Trägerelement 20c verbunden ist, wobei das Sonnenrad 21a
längs seines Außenumfangs mit einer Anzahl von
Ringnuten mit einem V-förmigen Querschnitt ausgebildet
ist, die axial mit Abstand voneinander angeordnet
sind. Das Planetengetriebe 21 umfaßt des weiteren das
gemeinsame Ringrad 22, drei zwischen dem Sonnenrad 21a
und dem Ringrad 22 angeordnete Planetenräder 21b, wobei
die Planetenräder 21b jeweils aus einer Anzahl axial
verschiebbarer scheibenförmiger Elemente bestehen, die
längs ihres Außenumfangs in einen Querschnitt von umgeführter
V-Form geformt sind, und ein zweites Trägerelement 21c
zur drehbaren Unterstützung der entsprechenden
Planetenräder 21b. Das zweite Trägerelement 21c ist auf
einem ringförmigen Element 23 angebracht, das mit der
Ausgangswelle 6 in Art einer Keilnutverbindung verbunden
ist, wobei das Element 23 unter Verwendung des Lagers 11
drehbar an einem Abdeckelement 4a des Gehäuses 4
gehaltert ist. Die Sonnenräder 20a, 21a, das gemeinsame
Ringrad 22 und die Planetenräder 20b, 21b sind
aus einem metallischen Material hergestellt.
Zwischen der Innenseite des Abdeckelements 4a und dem
gemeinsamen Ringrad 22 ist eine Druckfeder 24 eingebaut,
wodurch die Ringsegmente des Ringrads 22 in die
axiale Richtung gedrückt sind. Ebenso werden im wesentlichen
gleichmäßige Oberflächendrücke auf reibschlüssig
in Eingriff stehende Kontaktflächen zwischen den jeweiligen
Rädern 20a, 20b, 21a, 21b, 22 ausgeübt, wodurch
gestattet wird, daß das Zwischenvorgelege 15 die erforderliche
Drehmomentübertragung bewirkt. Wie ersichtlich
ist, wird die Drehung des Elektromotors 14 durch das
Zwischenvorgelege 15, wo es in der Drehzahl reduziert
wird, auf die Ausgangswelle 6 übertragen.
Als nächstes erfolgt unter Bezugnahme auf die Fig. 3
eine Beschreibung der Steuerschaltung 16.
In Fig. 3 ist eine Mikrorechnereinheit mit dem Bezugszeichen 30
bezeichnet und wird im folgenden
als "MCU 30" bezeichnet. In die MCU 30 werden durch
einen A/D-Wandler 31 entsprechende Detektionssignale S1
bis S4 von einer das Lenkdrehmoment detektierenden Schaltung
32 und einer die Lenkgeschwindigkeit bzw. -drehzahl
detektierenden Schaltung 36 entsprechend den Befehlen
von der MCU 30 eingegeben.
Die Schaltung 32 zur Detektion des Lenkdrehmoments umfaßt
den oben erwähnten Lenkdrehmomentsensor 13, eine
Ansteuerungs- bzw. Treibereinheit 33, durch die ein in
der MCU 30 erzeugter Taktimpuls T1 bei einer Anzahl von
Stufen geteilt und verstärkt wird, um in der Form eines
Wechselstromsignals einer Rechteck- oder Sinuswelle an
die Primärspule 13c des Sensors 13 ausgegeben zu werden,
ein Paar von Gleichrichtern 34a, 34b zum Gleichrichten
der jeweiligen elektrischen Signale, die von
den Sekundärspulen 13d, 13e des Drehmomentsensors 13
entsprechend der axialen Verstellung des beweglichen
Kerns 13a ausgegeben werden, und ein Paar von Tiefpaßfiltern 35a,
35b zum Eliminieren von Hochfrequenzbestandteilen
von entsprechenden Ausgangssignalen der
Gleichrichter 34a, 34b, um diese Signale hierdurch in
stabile Gleichstromspannungssignale umzuwandeln, die
dann als Signale (S1, S2) zur Lenkdrehmomentdetektion
ausgegeben werden.
Die Schaltung 36 zur Detektion der Lenkdrehzahl umfaßt
den Gleichstromgenerator 12a des Lenkdrehzahlsensors 12,
wobei der Generator 12a ein Paar von Anschlüssen 12d,
12e zum Ausgeben der obenerwähnten Signale
besitzt, ein Paar von Substrahiergliedern 37a, 37b zum
Subtrahieren von entsprechenden Werten dieser ausgegebenen
Signale voneinander und ein Paar von Tiefpaßfiltern 38a,
38b, um Hochfrequenzbestandteile von entsprechenden
Ausgangssignalen der Subtrahierglieder 37a, 37b
zu eliminieren, um ein Paar von Signalen zu erhalten,
die dann als Lenkdrehzahldetektionssignale S3, S4 ausgegeben
werden.
Die MCU 30 umfaßt solch notwendige Teile (nicht gezeigt)
wie eine E/A-Anschlußstelle, einen Speicher, eine
arithmetische logische Einheit, einen Prozessor bzw.
eine Steuereinheit und einen Taktgenerator, in den ein
Taktimpuls eines Kristalloszillators eingegeben wird.
Die MCU 30 sowie die Schaltungen 32, 36 und eine später
beschriebene Motorantriebsschaltung 40 werden von einer
Batterie (nicht gezeigt) durch einen Zündschalter
(nicht gezeigt) mit elektrischer Spannung versorgt.
Wenn der Zündschalter eingeschaltet wird, wird die MCU 30
somit ein einen erregten Zustand versetzt, in dem es
ermöglicht ist, die jeweiligen Ausgangssignale S1 bis
S4 der Detektionsschaltungen 32, 36 nach einem im
Speicher gespeicherten Programm zu Eingangssignalen, d. h. Motorsteuersignalen T2,
T3 und T4 zu verarbeiten, die für die Motorantriebsschaltung 40
zum Antreiben des Elektromotors 4 verwendet
werden, um hierdurch den Antrieb des Motors 14 zu
steuern. In diesen Steuersignalen T2 und T3 sind die
Drehrichtung darstellende Signale dafür verantwortlich,
daß die Anschlußpolarität einer Ankerspannung Va dem
Elektromotor 14 entsprechend der Lenkrichtung aufgeprägt
wird, und das Signal T4 liegt der Bestimmung der
Größe der Ankerspannung Va zugrunde.
Die Motorantriebsschaltung 40 umfaßt eine Antriebseinheit 41
und eine Brückenschaltung 46, die aus vier FETs
(Feldeffekttransistoren) 42, 43, 44, 45 besteht. Die
Drainanschlüsse zweier FETs 42, 45 der vier FETs, die
zwei Nachbarseiten der Brücke bilden, sind mit der positiven
Seite der Batterie verbunden, und ihre Sourceanschlüsse
sind jeweils mit den Drainanschlüssen der
anderen beiden FETs 43, 44 verbunden. Die entsprechenden
Sourceanschlüsse der FETs 43, 44 sind beide gemeinsam
mit Erde und somit mit einem negativen Anschluß der
Batterie verbunden. Die Gateanschlüsse der vier
FETs 42, 43, 44, 45 sind jeweils mit Ausgangsanschlüssen 41a,
41d, 41b, 41c der Antriebseinheit 41 verbunden.
Die Sourceanschlüsse der FETs 42, 45 sind als Ausgangsanschlüsse
der Brückenschaltung 40 durch die Bürsten 14b
mit den Ankerwicklungen 14e des Elektromotors 14
verbunden.
Die Antriebseinheit 41 kann vom Anschluß 41a oder 41c
ein Signal zur exklusiven Ansteuerung ausgeben, um den
FET 42 oder 45 entsprechend den Steuersignalen T2, T3 einzuschalten,
die von der MCU 30 als Steuersignale für die
Motordrehrichtung eingegeben worden sind, und sie kann
gleichzeitig ein Signal vom Anschluß 41b oder 41d ausgeben,
um den FET 44 oder 43 exklusiv in einen ansteuerbaren
Zustand zu bringen, so daß hierdurch der
Antrieb des Elektromotors 14 gesteuert wird. Im Fall
eines Signals vom Anschluß 41b oder 41d wird ein frequenzkonstantes
Rechteckimpulssignal mit einem Batteriepegel
in der Pulsdauer moduliert, um es exklusiv an
die Gateelektrode der FETs 44 oder 43 entsprechend dem
Signal T4 als Motorspannungssteuersignal auszugeben.
Daher werden in der Motorantriebsschaltung 40 entsprechend
den Steuersignalen T2, T3, T4 einer 42 der beiden
FETs 42, 45 und der FET 44, die mit ihnen zusammenwirken,
eingeschaltet und jeweils in Art einer Pulsbreitenmodulation
gesteuert, oder es werden ebenso der
andere FET 45 und der mit ihm zusammenwirkende FET 43
eingesteuert oder jeweils impulsbreitenmoduliert gesteuert,
um hierdurch die Drehrichtung und die Ausgangsleistung
(Drehzahl und Drehmoment) des Elektromotors 14
zu steuern.
In dem Fall, in dem die FETs 42 und 44 in dieser Hinsicht
wie oben beschrieben angesteuert werden, besitzt
die Ankerspannung Va beispielsweise eine Größe, die zur
Pulsdauer des vom Anschluß 41b der Antriebsschaltung 41
ausgegebenen Impulssignals proportional ist und eine
Polarität, die einen Ankerstrom Ia in eine Richtung B
führt, wodurch sich der Elektromotor 14 im Uhrzeigersinn
dreht. In dem Fall hingegen, in dem die FETs 45
und 43 angesteuert werden, ist die Größe der Ankerspannung Va
zur Pulsdauer des Impulssignals vom Anschluß 41d
der Einheit 41 proportional, und ihre Polarität
ist so bestimmt, daß der Ankerstrom Ia in einer
Richtung A geführt wird, wodurch sich der Motor 14 im
Gegenuhrzeigersinn dreht.
Es werden nun untenstehend verschiedene programmierte
Funktionen der MCU 30 beschrieben.
Die Fig. 4A und 4B stellen Flußdiagramme dar, die die
Grundzüge der Steuerprozesse zeigen, die in der MCU 30
ausgeführt werden. In diesen Figuren sind zugeordnete
Prozeßstufen bzw. Verarbeitungsschritte mit den Bezugszeichen 100
bis 132 bezeichnet.
Durch das Einschalten des Zündschalters werden die
MCU 30 und weitere zugeordnete Schaltungen mit elektrischer
Spannung versorgt und können ihre Steuerfunktionen
ausführen.
Beim Schritt 101 werden als erstes entsprechende Register
und Daten eines RAM sowie erforderliche Schaltungen
in der MCU 30 initialisiert.
Als nächstes werden wiederum bei den Schritten 102 und
103 die Detektionssignale S3, S4 von der die Lenkgeschwindigkeit
detektierenden Schaltung 36 gelesen. Obwohl
dies nicht gezeigt ist, wird auf den Schritt 103 folgend
eine Diagnose ausgeführt, ob die so gelesenen
Signalwerte normal sind oder nicht. Wenn eine Abnormität
gefunden wird, dann wird die Zuführung der Steuersignale T2,
T3, T4 von der MCU 30 zur Motorantriebsschaltung 40
unterbrochen, so daß der Antrieb des
Elektromotors 14 anhält, was es gestattet, manuelle
Lenkvorgänge ohne Hilfskraft auszuführen.
Wenn die Detektionsschaltung 36 diesbezüglich normal
ist, haben die Detektionssignale S3, S4 aus dieser
Schaltung solche Beziehungen zur algebraisch dargestellten
Lenkdrehzahl Ns, wie sie in Fig. 5 gezeigt
sind. Die die Lenkgeschwindigkeit detektierende Schaltung 36
wird somit als abnorm beurteilt, wenn die entsprechenden
Gleichstromspannungspegel der Detektionssignale S3,
S4 gleichzeitig positive Werte annehmen und
wenn entweder das Detektionssignal S3 oder das Detektionssignal S4
im wesentlichen gleich einem Batteriepegel Vcc
ist. Diesbezüglich hat der Generator 12a der
Schaltung 36 ein solches Merkmal, das es sich ergibt,
daß der zu erwartende höchste Pegel der Signale S3, S4
um eine vorbestimmte beträchtliche Spannungsdifferenz
niedriger als Vcc ist.
In dem Fall, in dem die bei den Schritten 102, 103
gelesenen Detektionssignale S3, S4 als normal beurteilt
werden, geht der Fluß zum Schritt 104 fort, wo eine
Berechnung S3-S4 ausgeführt wird und das Ergebnis als
Wert der Lenkgeschwindigkeit bzw. -drehzahl Ns zugelassen
wird. In praktischen Fällen kann jedoch zum
Erhalten einer von fortlaufenden ganzen Zahlen als Wert
von Ns das Ergebnis der Differenzbildung S3-S4 mit
einer vorbestimmten Zahl multipliziert und dann für Ns
substituiert werden. Dies kann auch beim Schritt 116
ausgeführt werden, der später beschrieben wird.
Als nächstes wird beim Entscheidungsschritt 105 zur
Unterscheidung und Diskriminierung der Richtung der
Lenkgeschwindigkeit entschieden, ob der Wert von Ns positiv
oder negatif ist. Wenn die Lenkgeschwindigkeit
einer Drehung im Uhrzeigersinn entspricht, d. h. wenn Ns
positiv ist, geht der Fluß zum Schritt 106 fort, wo eine
erste Markierung bzw. ein erstes Flag F so eingestellt
wird, daß F = "1" ist. Wenn die Lenkgeschwindigkeit
einer Drehung nicht im Uhrzeigersinn entspricht,
geht der Fluß zum Entscheidungsschritt 107 fort um zu
beurteilen, ob Ns null ist oder nicht. Wenn die Lenkgeschwindigkeit
einer Drehung im Gegenuhrzeigersinn entspricht,
d. h. wenn Ns nicht null ist, geht der Fluß
über den Schritt 108, wo das erste Flag F derart eingestellt
wird, daß F = "1" ist, zum Schritt 109 weiter,
wo ein Umwandlungsprozeß ausgeführt wird, um die Lenkgeschwindigkeit Ns
auf einen absoluten Wert zu bringen,
so daß Ns = -Ns erfüllt ist. Anschließend geht der Fluß
zum Schritt 111 weiter. Wenn beim Schritt 107 in bezug
auf Ns entschieden wird, daß Ns = 0 ist, dann geht der Fluß
über den Schritt 110, wo das erste Flag F so eingestellt
wird, daß F = "0" ist, zum Schritt 111.
Beim Schritt 111 wird in Abhängigkeit vom Absolutwert
der Lenkgeschwindigkeit Ns ein Inhalt einer Tabelle 3
in einem ROM (nicht gezeigt) direkt in einer adressenbestimmenden
Weise gelesen. In der vorab im ROM gespeicherten
Tabelle 3 sind diejenigen Bestandteile D(K·Nm) des
Motorantriebssignals
aufgelistet, die verschiedenen Induktionsspannungen K·Nm
des Elektromotors 14 entsprechen, die eine Beziehung
zum Absolutwert der Lenkgeschwindigkeit Ns haben,
wie sie in Fig. 6 gezeigt ist. In Fig. 6 stellt D1
eine Totzone dar. K ist eine Konstante in Termen der
induzierten elektromotorischen Kraft des Elektromotors 14
und Nm ist die Drehzahl des Motors 14. Beim Schritt 111
wird somit ein Inhalt des Speichers gelesen, dessen
Adresse durch den Absolutwert der Lenkgeschwindigkeit Ns
dargestellt ist, d. h. es wird ein Bestandteil
D(K·Nm) von K·Nm als Bestandteil des Motorantriebssignals gelesen. Da die Drehung des Elektromotors 14 durch das
Zwischenvorgelege 15, dessen Untersetzungsverhältnis
im wesentlichen konstant ist, auf
die Ausgangswelle 6 übertragen wird, hängt diesbezüglich
die Induktionsspannung K·Nm des Motors 14 von der
Lenkgeschwindigkeit Ns ab, wie ersichtlich ist.
Außerdem ist der Lenkgeschwindigkeitsbestandteil D(K·Nm) so vorbereitet,
daß er als derjenige Bestandteil der Ankerspannung Va
auftritt, der der Lenkgeschwindigkeit entspricht.
Anschließend geht der Fluß zum Entscheidungsschritt 112.
Um den Lenkgeschwindigkeitsbstandteil D(K·Nm)
mit einem Vorzeichen zu
versehen, das der Richtung der Lenkgeschwindigkeit bzw.
-drehzahl entspricht, wird beim Schritt 112 der dann
vorliegende Inhalt des ersten Flags F beurteilt. Wenn
F = "-1" ist, beruht die Lenkgeschwindigkeit auf einer
Drehung im Gegenuhrzeigersinn und der Fluß geht zum
Schritt 113 weiter, wo der Lenkgeschwindigkeitsbestandteil D(K·Nm) als
negativer Wert gespeichert wird, und anschließend zum
Schritt 114. Wenn nicht F = "-1" ist, ist die Richtung
der Lenkgeschwindigkeit bzw. Drehung im Uhrzeigersinn
oder entspricht einer Null-Drehzahl, und der Fluß geht
direkt zum Schritt 114. Es ist außerdem verständlich,
daß der Inhalt des ersten Flags F einer algebraischen
Darstellung der Richtung der Lenkgeschwindigkeit entspricht.
Beim Schritt 114 und beim Schritt 115 werden wiederum
die Ausgangssignale S1, S2 zur Detektion des Lenkdrehmoments
gelesen. Obwohl dies nicht gezeigt ist, wird auf den
Schritt 115 folgend eine Diagnose ausgeführt, ob die
entsprechenden Werte der gelesenen Ausgangssignale S1, S2 normal
sind oder nicht. Wenn eine Abnormität gefunden
wird, dann wird die Zuführung der Steuersignale T2, T3,
T4 von MCU 30 zur Motorantriebsschaltung 40 unterbrochen,
so daß der Antrieb des Elektromtors 14 anhält,
was es gestattet, manuelle Lenkvorgänge ohne Hilfskraft
auszuführen.
Da der Lenkdrehmomentsensor 13 in der Form eines Differentialübertragers
bzw. Brückenübertragers aufgebaut
ist, haben bei normal arbeitender Detektionsschaltung 32
die Ausgangssignale S1, S2 solche Beziehungen
zum algebraisch dargestellten Lenkdrehmoment Ts, wie in
Fig. 7 gezeigt, so daß die Hälfte der Summe der Ausgangssignale
S1, S2 ein im wesentlichen konstanter Wert k wird.
Nach dem Schritt 115 wird beurteilt, ob die Differenz
zwischen (S1 + S2)/2 und k innerhalb eines vorbestimmten
Bereichs liegt oder nicht (dieser Schritt ist nicht
gezeigt). Wenn die Differenz nicht in diesem Bereich
liegt, wird entschieden, daß die Schaltung 32 zur Detektion
des Lenkdrehmoments nicht in Ordnung ist. In
dem Fall, daß die gelesenen Ausgangssignale
S1, S2 normal sind, geht der Fluß zum
Schritt 116 weiter. Da, wie im Zusammenhang mit Fig. 2A
beschrieben worden ist, die Seitenflächen der Vorsprünge 6b
der Ausgangswelle 6 mit entsprechenden Seitenflächen
der Schlitze 5c der Eingangswelle 5 in Anschlag
bzw. aneinanderstoßend in denjenigen Bereichen
in Fig. 7 gebracht werden, in denen das Lenkdrehmoment Ts
einen vorbestimmten Wert entweder in der Richtung
nach links oder nach rechts überschritten hat,
werden die Werte der Ausgangssignale S1, S2 konstant
gehalten.
Beim Schritt 116 wird S1-S2 berechnet, wobei das Ergebnis
als ein Wert des Lenkdrehmoments Ns zugelassen
wird.
Beim Entscheidungsschritt 117 wird dann zur Unterscheidung
und Diskriminierung der Wirkrichtung des Lenkdrehmoments
entschieden, ob der Wert von Ts positiv oder
negativ ist. Wenn die Wirkrichtung des Lenkdrehmoments
im Uhrzeigersinn erfolgt, d. h. wenn der Wert von Ts
positiv ist, geht der Fluß über den Schritt 118, bei
dem ein zweites Flag G so eingestellt wird, daß G = "1"
ist, zum Entscheidungsschritt 119 weiter. Wenn die
Wirkrichtung des Lenkdrehmoments im Uhrzeigersinn erfolgt,
geht der Fluß zum Entscheidungsschritt 120 weiter
um zu beurteilen, ob Ts null ist oder nicht. Wenn
das Lenkdrehmoment Ts beim Schritt 120 nicht null ist,
geht der Fluß über den Schritt 121, bei dem das zweite
Flag G so eingestellt wird, daß G = "-1" ist, zum
Schritt 122 weiter, wo ein Umwandlungsprozeß ausgeführt
wird, um das Lenkdrehmoment Ts in einen Absolutwert
umzuwandeln, so daß Ts = -Ts ist; anschließend geht der
Fluß zum Schritt 119 weiter. Wenn jedoch beim
Schritt 120 beurteilt wird, daß Ts null ist, dann geht
der Fluß über den Schritt 123, bei dem das zweite
Flag G so eingestellt wird, daß G = "0" ist, zum
Schritt 125 weiter. Selbstverständlich entspricht der
Inhalt des zweiten Flags G einer algebraischen Darstellung
der Wirkrichtung des Lenkdrehmoments, d. h. dem
Vorzeichen des Lenkdrehmoments Ts.
Beim Entscheidungsschritt 119 wird der dann vorliegende
Wert des ersten Flags F beurteilt, um zu entscheiden,
ob das Lenkrad in einen Drehzustand versetzt ist oder
nicht. Wenn F = "0" ist, geht der Fluß zum Schritt 125
weiter. Wenn F = "0" nicht zutrifft, geht der Fluß zum
Entscheidungsschritt 124 weiter. Um zu beurteilen, ob
die Drehrichtung des Lenkrads und die Wirkrichtung des
Lenkdrehmoments miteinander zusammenfallen oder nicht,
wird beim Entscheidungsschritt 124 beurteilt, ob der
Wert des ersten Flags F und der Wert des zweiten
Flags G, wie sie dann vorliegen, gleich sind. Wenn
F = G ist, dann fallen die Drehrichtung des Lenkrads
und die Wirkrichtung des Lenkrads zusammen, so daß entschieden
wird, daß sich das Lenksystem 50 im positiven
Lenkzustand befindet. In diesem Fall geht der Fluß zum
Schritt 125.
Beim Schritt 125 wird in Abhängigkeit vom Absolutwert
des Lenkdrehmoments Ts ein Inhalt einer Tabelle 1 im
ROM direkt in einer adressenbestimmenden Weise gelesen.
In der vorab im ROM gespeicherten Tabelle 1 sind die
Daten eines zweiten Hilfsarbeitsbestandsteils
D(Ts) des Ankerspannungssteuersignals T4 aufgelistet,
die eine solche Beziehung zu verschiedenen Absolutwerten
des Lenkdrehmoments Ts haben, wie sie durch
eine charakteristische Kurve L1 in Fig. 10 gezeigt ist.
Der zweite Hilfsbestandteil D(Ts) ist ein Hilfsbestandteil, der für den
positiven Lenkzustand voreingestellt ist und als Summe
eines auf der Last von der Straßenoberflächenseite
entsprechenden Bestandteils D(L) und eines Reibungslastbestandteils
D(F) des Motorantriebssignals erhalten wird.
Der der Last von der Straßenoberflächenseite entsprechende
Bestandteil D(L) des Motorantriebssignals steht in einer
Beziehung zum Lenkdrehmoment Ts,
wie sie in Fig. 8 gezeigt ist. In Fig. 8 stellt
D2 eine Totzone dar. Wie aus Fig. 8 ersichtlich ist,
bleibt der Bestandteil D(L) null, während Ts von null
zunimmt, bis es einen vorbestimmten Wert Tb erreicht.
Der Inhalt der Tabelle 1 ist außerdem so vorbereitet,
daß D(L) einen Wert k0 hat, wenn das Lenkdrehmoment Ts
bis zu einem vorbestimmten Wert Ta zunimmt. Außerdem
ist der Bestandteil D(L) gleich einem
Wert D(Ia·Ra), der dem Term Ia·Ra im Ausdruck der
Ankerspannung Va entspricht, wobei Ia der Ankerstrom
des Elektromotors 14 und Ra die Summe der
Widerstände, wie z. B. der Ankerwicklungen, Bürsten und
Verdrahtung, ist. Mit anderen Worten, der Bestandteil
D(L) wird so vorbereitet, daß er als Bestandteil der
Ankerspannung Va auftritt, der der Last von der Straßenoberflächenseite
her entspricht.
Der auf die Reibungslastbestandteil Wert
D(F) steht in einer Beziehung zum
Lenkdrehmoment Ts, wie sie in Fig. 9 gezeigt ist.
In Fig. 9 stellt D3 eine Totzone dar, die so voreingestellt
ist, daß sie schmaler als die Totzone D2 ist.
Die Tabelle 1 ist so angefertigt worden, daß D(F) in
einem Bereich, in dem Ts größer als der vorbestimmte
Wert Tb ist, einen konstanten Wert k1 hat, wobei k1 ein
erforderlicher Arbeitswert ist, damit der Elektromotor 14
einen Drehmomentbestandteil erzeugt, der der
Last aufgrund von Reibungselementen der Servovorrichtung 1
entspricht. Mit anderen Worten, der Arbeitswert D(F)
wird so vorbereitet, daß er als ein Bestandteil
der Ankerspannung Va auftritt, der der Reibungslast
entspricht.
In der Praxis soll übrigens der zweite Hilfsbestandteil
D(Ts) in einer Adressenbestimmungsweise gelesen
werden, nachdem eine Anfangsadresse der Tabelle 1 als
Distanzwert zum Absolutwert des Lenkdrehmoments Ts
addiert worden ist. Ähnliches gilt für den Schritt 126,
der später beschrieben wird.
Wenn andererseits bei der Entscheidung beim Schritt 124
beurteilt wird, daß das erste Flag F ungleich dem zweiten
Flag G ist, schreitet der Fluß zum Schritt 126
fort. In einem solchen Fall fällt die Drehrichtung des
Lenkrads nicht mit der Wirkrichtung des Lenkdrehmoments
zusammen, so daß daraus geschlossen wird, daß sich das
Lenksystem (50) in einem Lenk-Rückführzustand befindet.
Beim Schritt 126 wird in Abhängigkeit vom Absolutwert
des Lenkdrehmoments Ts ein Inhalt einer Tabelle 2 im
ROM direkt in einer adressenbestimmenden Weise gelesen.
In der vorab im ROM gespeicherten Tabelle 2 sind diejenigen
Daten eines dritten Hilfsbestandteils D′(Ts)
für das Ankerspannungssteuersignal T4 aufgelistet, die
in einer Beziehung zu verschiedenen Absolutwerten des
Lenkdrehmoments Ts stehen, wie sie durch eine charakteristische
Kurve F2 in Fig. 10 dargestellt ist.
Der dritte Hilfsbestandteil D′(Ts) ist ein vorläufiger Wert, der
für den Lenk-Rückführzustand voreingestellt worden
ist und durch Subtrahieren des Reibungslastbestandteils D(F),
von dem
Bestandteil D(L) erhalten wird, der der Straßenoberflächenseitenlast
entspricht. Nach dem Schritt
126 geht der Fluß zum Schritt 127 weiter, wo der dritte
Hilfsbestandteil D′(Ts) als zweiter Hilfsbestandteil
D(Ts) gespeichert wird.
Es wird nun auf Fig. 10 Bezug genommen. Die charakteristische
Kurve L1 des positiven Lenkzustands beschreibt,
daß, wenn das Lenkdrehmoment Ts über die Totzone D3
hinaus zunimmt, wobei es sich der oberen Grenze
der Totzone D2 nähert, der zweite Hilfsbestandteil D(Ts)
ebenfalls zunimmt und den Wert k1 oder D(Ts) = k1 erreicht,
gerade wenn die Totzone D2 überschritten worden
ist, d. h. bei einem Ereignis, daß Ts = Tb ist.
Durch die charakteristische Kurve L2 des Lenk-Rückführzustandes
wird zum anderen beschrieben, daß
wenn das Lenkdrehmoment Ts von einem Wert, der größer
als der vorbestimmte Wert Tc ist, auf den Wert Tc abnimmt,
der dritte Hilfsbestandteil D′(Ts) ebenfalls zu
null hin abnimmt, und daß wenn Ts = Tc ist, der dritte
Hilfsbestandteil null wird oder D′(Ts) = 0 ist. Wenn
das Lenkdrehmoment Ts vom Wert Tc auf den Wert Tb abnimmt,
nimmt außerdem der dritte Hilfsbestandteil D′(Ts) allmählich
im Absolutwert von null auf | -k1 | zu, während
bei einem solchen Zustand D′(Ts) negativ ist. Wenn Ts
noch weiter vom Tb abnimmt, nimmt D′(Ts) im Absolutwert
von | -k1 | auf null ab, während D′(Ts) selbst einen negativen
Wert annimmt.
Der beim Schritt 125 oder durch die Kombination der
Schritte 126, 127 erhaltene zweite Hilfsbestandteil D(Ts) umfaßt
den Reibungslastbestandteil
D(F). Somit wird der Lenkvorgang im positiven
Lenkzustand des Lenksystems (50) frei von Wirkungen der
Reibungselemente gehalten. Ein solcher Vorteil ist bedeutsam,
da das Lenkdrehmoment Ts zwischen den Werten
Ta und Tb liegt.
Es wird nun auf Fig. 4B Bezug genommen. Beim Entscheidungsschritt 128
wird zur Unterscheidung und Diskriminierung
der Wirkrichtung des Lenkdrehmoments Ts beurteilt,
was für einen Wert das zweite Flag G dann hat.
Wenn G = "-1" ist, d. h. wenn die Wirkrichtung des Lenkdrehmoments
im Gegenuhrzeigersinn erfolgt, dann schreitet
der Fluß zum Schritt 129 fort, wo eine Umwandlung
ausgeführt wird, um den zweiten Hilfsbestandteil D(Ts) zu einem
Absolutwert zu machen so daß D(Ts) = -D(Ts) ist, und
anschließend schreitet der Fluß zum Schritt 130 fort.
Wenn G = "-1" nicht gegeben ist, d. h. wenn die Wirkrichtung
des Lenkdrehmoments im Uhrzeigersinn erfolgt
oder wenn kein Lenkdrehmoment wirkt, dann geht der Fluß
direkt zum Schritt 130 weiter.
Beim Schritt 130 wird der Lenkgeschwindigkeitsbestandteil D(K·Nm) zum zweiten
Hilfsbestandteil D(Ts) addiert, der auf die beschriebene Weise
erhalten worden ist, und das Ergebnis wird als bestimmter
Wert des Steuersignals T4 gespeichert, der die Basis
der Größe der dem Elektromtor 14 aufzuprägenden
Ankerspannung Va bildet. Genaugenommen ist der Wert des Steuersignals
T4, wie er nun gegeben ist, ein Arbeitswert für
das Impulssignal, das dem FET 43 oder 44 von der Antriebseinheit 41
zuzuführen ist.
Als nächstes wird beim Entscheidungsschritt 131 zur
Bestimmung der Polarität der Ankerspannung Va beurteilt,
ob das so erhaltene Steuersignal T4 null ist oder
nicht. Wenn T4 null ist, schreitet der Fluß über den
Schritt 134, bei dem entsprechende Werte der für die
Motorantriebsrichtung verantwortlichen Steuersignale T2,
T3 so bestimmt werden, daß T2 = "0", T3 = "0" ist,
und den Schritt 135, bei dem das Signal T4 auf null gesetzt
wird, zum Schritt 138 weiter. Wenn der Wert T4
hingegen nicht null ist, schreitet der Fluß zum Entscheidungsschritt 132
weiter.
Beim Entscheidungsschritt 132 wird beurteilt, ob T4
größer als null ist. Wenn T4 größer als null ist,
schreitet der Fluß zum Schritt 138 über den Schritt 133
fort, bei dem die Signale T2, T3 so eingestellt werden,
daß T2 = "1" und T3 = "0" ist. Wenn T4 nicht größer als
null ist, d. h. wenn T4 negativ ist, schreitet der Fluß
zum Schritt 136 fort, wo die Signale T2, T3 so eingestellt
werden, daß T2 = "0" und T3 = "1" ist, und anschließend
schreitet der Fluß zum Schritt 137 fort, um
eine Umwandlung in den Absolutwert des Steuersignals T4 auszuführen.
Mit anderen Worten wird T4 beim Schritt 137
mit einem Faktor -1 multipliziert und hierdurch in einen
positiven Wert umgewandelt. Anschließend schreitet
der Fluß zum Schritt 138 fort.
Beim Schritt 138 werden die Steuersignale T2, T3, T4 ausgegeben.
Dann geht der Fluß zum Schritt 102 weiter. Bei
der obigen Anordnung ist die Antriebseinheit 41 der
Motorantriebsschaltung 40 geeignet, die Steuersignale
von den Anschlüssen 41a bis 41d auszugeben, wie dies
für die Steuerung der Größe und Polarität der Ankerspannung Va
erforderlicht ist, so daß, wenn T2 = "1" und
T3 = "0" ist, der FET 42 eingeschaltet wird und der FET 44
in einen ansteuerbaren Zustand versetzt wird, und
wenn T2 = "0" und T3 = "1" ist, der FET 45 eingeschaltet
und der FET 43 in einen ansteuerbaren Zustand versetzt
wird. Wie beschrieben worden ist, ist das Steuersignal
T4 für die Bestimmung der Größe der Ankerspannung Va
verantwortlich, die dem Elektromotor 14 von der
Brückenschaltung 46 her aufgeprägt wird. Beispielsweise
im Fall, daß die Richtungssteuersignale T2, T3 solche
Werte haben, daß T2 = "1" und T3 = "0" ist, wird der
FET 44 entsprechend dem Signal T4 impulsbereitenmoduliert
angesteuert. Im Fall hingegen, daß die Richtungssteuersignale T2,
T3 solche Werte haben, daß T2 = "0"
und T3 = "1" ist, wird der FET 43 entsprechend dem Signal T4
impulsbreitenmoduliert angesteuert. In dem
Fall, daß die Steuersignale T2, T3, T4 sämtlich null sind,
wird außerdem der Elektromotor 14 nicht angetrieben.
Bei dem oben beschriebenen programmierten Vorgehen
wird bei den Schritten 111, 125 und 126, bei denen der
der Lenkgeschwindigkeit Ns zuzuschreibende Lenkgeschwindigkeitsbestandteil
D(K·Nm), der zweite Hilfsbestandteil D(Ts) für den positiven
Lenkzustand und der dritte Hilfsbestandteil
D′(Ts) für den Lenkrad-Rückführzustand jeweils bestimmt
werden, die Bestimmung dieser Hilfsbestandteile direkt
auf eine adressenbestimmende Weise ohne komplizierte
Berechnungsprozesse ausgeführt. Dementsprechend
ist die Zeit, die erforderlich ist, damit der Fluß um
die Schritte 102 bis 138 hindurchgeht, im wesentlichen
konstant, während eine solche erforderliche Zeit in bezug
auf die Ausstattung der MCU 30 vorab eingestellt
werden kann.
Es wird nun wieder auf Fig. 10 Bezug genommen. Es wird
unten beschrieben, wie sich der zweite und dritte Hilfsbestandteil D(Ts) oder
D′(Ts) als Hilfsbestandteil der Ankerspannung Va ändert,
während das Lenkrad nach einer Handhabung in einer
beliebigen Richtung in die Neutralstellung zurückkehrt.
Es wird ein typischer Fall angenommen, daß das
Lenkdrehmoment Ts einmal von null auf einen vorbestimmten
Wert Td zugenommen hat und anschließend wieder von
diesem Wert auf null zurückgegangen ist. Wenn das Lenkdrehmoment Ts
von null auf den vorbestimmten Wert Td
ansteigt, nimmt der Hilfsbestandteil längs der charakteristischen
Kurve L1 bis zu einem Punkt R1 in Fig. 10
als erstes zu. Wenn das Lenkdrehmoment Ts vom Wert Td
auf null abnimmt, so ändert sich der Hilfsbestandteil
fortgesetzt längs der charakteristischen Kurve L2 ausgehend
von einem Punkt R2 in Fig. 10.
Fig. 11 ist ein Diagramm, in dem verschiedene Funktionen
der Steuerschaltung 16 schematisch unter Verwendung
von Blöcken dargestellt sind, wobei Zwischenbeziehungen
zwischen den wesentlichen Elementen der Schaltung 16,
die in Fig. 3 gezeigt sind, und den zugeordneten Verarbeitungsschritten
im Verarbeitungsfluß der Fig. 4A und
4B gezeigt sind.
In Fig. 12 ist weiter ein Blockdiagramm gezeigt, das im
einzelnen eine Einrichtung zur Detektion des Rückführzustandes
zeigt, die in Fig. 11 dargestellt ist.
Bei Steuerungsverarbeitungen wie den Schritten 100 bis
138 wird im positiven Lenkzustand des Systems 50 die
dem Elektromotor 14 aufzuprägende Ankerspannung Va in
Abhängigkeit vom Steuersignal T4 bestimmt, abhängig von
der charakteristischen Kurve L1, die dadurch erhalten
worden ist, daß der der Last aufgrund Reibungselementen
der Servovorrichtung 1 entsprechende Bestandteil D(F)
zu dem auf die Last von der Straßenoberflächenseite her
zurückzuführende Bestandteil D(L) addiert wird. In
Fällen, in denen die Lenkgeschwindigkeit Ns klein ist
und somit auch der Reibungslastbestandteil
D(L) um so
kleiner ist, sogar im Fall, daß das Lenkdrehmoment
Ts gleich dem vorbestimmten Wert Tb ist, der einem
solchen Zustand entspricht, daß Ts gerade die Totzone D2
überschritten hat, die in Fig. 8 gezeigt ist, führt
der zweite Hilfsbestandteil D(Ts) des Steuersignals T4 zum
Wert k1, der einem auf Reibungslast zurückzuführenden
Bestandteil entspricht, wie er in Fig. 10 gezeigt ist.
Dementsprechend kann der Elektromotor 14 ein Hilfsdrehmoment
erzeugen, das der Lenklast aufgrund der Reibungselemente
der Servovorrichtung 1 entspricht, selbst
im Fall, daß eine Handhabung des Lenkrads von der Neutralstellung
nach links oder rechts bei einer niedrigen
Geschwindigkeit mit einer relativ geringen Kraft begonnen
wird. Wenn im positiven Lenkzustand begonnen wird,
das Lenkrad zu drehen, kann daher ein glattes Lenkgefühl
frei von einem Reibgefühl erreicht werden.
Im Lenk-Rückführzustand des Systems 50 wird andererseits
die dem Elektromotor 14 aufzuprägende Ankerspannung
in Abhängigkeit vom Steuersignal T4 bestimmt, abhängig
von der charakteristischen Kurve L2, die dadurch
erhalten worden ist, daß der auf den Reibungslastbestandteil
D(F) von dem auf die Last
von der Straßenoberflächenseite her zurückzuführenden
Arbeitswert D(L) abgezogen wurde. Dementsprechend ist es
nicht erforderlich, daß sich der Elektromtor 14 von
der Seite des gelenkten Rads durch das Zwischenvorgelege 15
dreht. Somit tritt der Fall nicht auf, daß
die Rückführcharakteristik des Lenkrads Wirkungen von
den Reibungsgelementen aufnimmt, insbesondere von Reibungsbestandteilen
des Elektromotors 14. Es ist daher
sogar im Lenk-Rückführzustand ermöglicht vorzusehen,
daß das Lenkrad eine günstige Rückführcharakteristik
frei von Reibungsgefühl hat.
Wie beschrieben worden ist, wird erfindungsgemäß die
Größe einer Ankerspannung Va stets unter Berücksichtigung
der Lenklast aufgrund von Reibungselementen einer
Servovorrichtung 1 zusätzlich zur Last von der Straßenoberflächenseite
sowie zur Lenkgeschwindigkeit Ns bestimmt.
Demgemäß ist ein elektrisches Servolenksystem 50
für Fahrzeuge geschaffen worden, das es gestattet,
daß im positiven Lenkzustand ein Lenkrad ohne
Reibungsgefühl selbst in dem Fall betätigt wird, daß
eine Handhabung des Lenkrads von der Neutralstellung
nach links oder nach rechts bei einer niedrigen Geschwindigkeit
mit einer relativ geringen Lenkkraft
begonnen wird, und daß außerdem im Lenk-Rückführzustand
eine günstige Rückführcharakteristik des Lenkrads
ohne Reibungsgefühl erzielt wird, so daß ein glattes
und günstiges Steuergefühl vergleichbar mit dem
Fall eines manuellen Lenksystems erzielt wird.
Beim obigen Ausführungsbeispiel werden außerdem die Lenkgeschwindigkeitsbestandteile
und die Hilfsbestandteile D(K·Nm, D(Ts), D′(Ts) zur Bestimmung des
Steuersignals T4 im wesentlichen in einer adressenbestimmenden
Weise aus den Ausgangssignal S1, S2, S3, S4
bestimmt, obwohl die Steuerschaltung 16 einschließlich
der MCU 30 als Steuervorrichtung für das gesamte Lenksystem 50
verwendet wird, wodurch es ermöglicht ist,
daß der Elektromotor 14 so gesteuert wird, daß er der
Lenkgeschwindigkeit Ns ausreichend schnell folgt.
In der Steuerschaltung 16 kann außerdem anstelle der
MCU 30 eine Schaltung verwendet werden, die vergleichbare
Funktionen hat.
In Fig. 13 ist ein abgewandeltes Beispiel einer Steuerverarbeitung
bei der MCU 30 gezeigt. Bei dem abgewandelten
Beispiel werden die in Fig. 13 gezeigten Verarbeitungsschritte 218
bis 232 anstelle der Schritte 117
bis 127 von Fig. 4A und 4B verwendet. Andere Verarbeitungen
und Abläufe sind beim abgewandelten Beispiel
ähnlich wie diejenigen in Fig. 4A, 4B und ihre Darstellung
und Beschreibung sind fortgelassen. Gleiche
Teile und Parameter sind mit denselben Bezugszeichen
bezeichnet.
Beim Schritt 218 wird eine Substraktion Ts-Tsf ausgeführt,
wobei Ts das algebraisch dargestellte Lenkdrehmoment
im laufenden Programmzyklus und Tsf dasjenige
des letzten Zyklus ist, und das Ergebnis wird als
Lenkdrehmomentänderung dTs abgespeichert. Die Lenkdrehmomentänderung dTs
wird außerdem auf null gesetzt, wenn
die Schaltung 16 mit angelegter Spannung initialisiert
wird.
Als nächstes wird beim Schritt 219 das dann gegebene
Lenkdrehmoment Ts als das Lenkdrehmoment Tsf des letzten
Zyklus für die Verwendung im nächsten Zyklus gespeichert.
Anschließend geht der Fluß zum Entscheidungsschritt 220
weiter.
Beim Entscheidungsschritt 220 wird zur Diskriminierung
der Wirkrichtung des Lenkdrehmoments entschieden, ob
der Wert von Ts positiv ist oder nicht. Wenn die Wirkrichtung
des Lenkdrehmoments im Uhrzeigersinn erfolgt,
d. h. wenn der Wert von Ts positiv ist, geht der Fluß
über den Schritt 221, bei dem ein zweites Flag G gesetzt
wird, so daß G = "1" ist, zum Entscheidungsschritt 222
fort. Beim Entscheidungsschritt 222 wird
entschieden, ob die Lenkdrehmomentänderung dTs negativ
ist oder nicht. Wenn dTs negativ ist, geht der Fluß zum
Entscheidungsschritt 223. Beim Entscheidungsschritt 223
wird zur Diskriminierung der Drehrichtung des Lenkrads
entschieden, ob der dann vorliegende Wert eines ersten
Flags F "-1" ist oder nicht; wenn F = "-1" ist, geht
der Fluß zum Schritt 230.
Wenn beim Schritt 222 die Lenkdrehmomentänderung dTs
als nicht negativ beurteilt wird, oder wenn beim
Schritt 223 entschieden wird, daß das erste Flag die
Bedingung nicht erfüllt, daß F = "-1" ist, geht der
Fluß zum Schritt 232.
Wenn andererseits beim Entscheidungsschritt 220 das
Lenkdrehmoment Ts als nicht positiv beurteilt wird,
geht der Fluß zum Entscheidungsschritt 224. Beim
Schritt 224 wird entschieden, ob Ts null ist oder
nicht. Wenn Ts null ist, geht der Fluß zum Schritt 229,
wo das zweite Flag G so gesetzt wird, daß G = "0" ist,
und anschließend zum Schritt 232.
Wenn beim Schritt 224 entschieden wird, daß das Lenkdrehmoment Ts
nicht null ist, d. h. wenn die Wirkrichtung
des Lenkdrehmoments im Gegenuhrzeigersinn erfolgt,
geht der Fluß zum Schritt 225. Beim Schritt 225 wird
das zweite Flag G so gesetzt, daß G = "-1" ist. Dann erfolgt
der Fluß über den nächsten Schritt 226, bei dem
ein Umwandlungsprozeß ausgeführt wird, um das Lenkdrehmoment
in einen absoluten Wert umzuwandeln, so daß
Ts = -Ts ist, zum Entscheidungsschritt 227 weiter.
Beim Entscheidungsschritt 227 wird entschieden, ob die
Lenkdrehmomentänderung dTs positiv ist oder nicht. Wenn
dTs positiv ist, geht der Fluß zum Entscheidungsschritt 228.
Beim Schritt 228 wird der dann vorliegende Wert
des ersten Flags F zur Diskriminierung der Drehrichtung
des Lenkrads beurteilt. Wenn f = "1" ist, geht der Fluß
zum Schritt 230.
Wenn beim Schritt 227 entschieden wird, daß die
Lenkdrehmomentänderung dTs nicht positiv ist, oder wenn
beim Schritt 228 beurteilt wird, daß das erste Flag F
die Bedingung F = "1" nicht erfüllt, dann geht der Fluß
zum Schritt 232 weiter.
Im übrigen entspricht der Inhalt des ersten Flags wie
beim ursprünglichen Ausführungsbeispiel der algebraischen
Darstellung der Drehrichtung des Lenkrads, d. h.
dem Vorzeichen einer algebraisch dargestellten Lenkgeschwindigkeit
bzw. -drehzahl Ns; und das Vorzeichen des
zweiten Flags G entspricht einer algebraischen Darstellung
der Wirkrichtung des Lenkdrehmoments, d. h. dem
Vorzeichen des Lenkdrehmoments Ts.
Beim Schritt 230 wird in Abhängigkeit vom Absolutwert
des Lenkdrehmoments Ts ein dritter Hilfsbestandteil
D′(Ts) für das Ankerspannungssteuersignal T4 direkt
aus einer Tabelle 2 in einem nicht gezeigten ROM
in einer adressenbestimmenden Weise gelesen. Die Tabelle 2
ist dieselbe wie die, die beim Schritt 126 von
Fig. 4B verwendet worden ist, und ihre detallierte Beschreibung
wird daher fortgelassen. Nach dem
Schritt 230 geht der Fluß zum Schritt 231, wo der dritte
Hilfsbestandteil D′(Ts) als zweiter Hilfsbestandteil D(Ts)
gespeichert wird.
Beim Schritt 232 wird andererseits in Abhängigkeit vom
Absolutwert des Lenkdrehmoments Ts ein zweiter
Hilfsbestandteil D(Ts) für das Ankerspannungssteuersignal
T4 direkt aus einer Tabelle 1 im ROM in einer
adressenbestimmenden Weise gelesen. Die Tabelle 1 ist
dieselbe, die beim Schritt 125 von Fig. 4B verwendet
worden ist, und ihre detaillierte Beschreibung ist
fortgelassen.
Beim obigen abgewandelten Beispiel läuft der Fluß nach
dem Schritt 220 über die Schritte 221, 222, 223 oder
über die Schritte 224, 225, 226, 227, 228 zum
Schritt 230.
Wie im vorhergehenden Fall sind diesbezüglich Bedingungen
erfüllt, daß das Lenkdrehmoment im Uhrzeigersinn
wirkt (oder das Lenkdrehmoment Ts größer als
null ist), sich das Lenkdrehmoment in Richtung einer
Abnahme ändert (oder die Lenkdrehmomentänderung dTs
negativ ist) und sich das Lenkrad im Gegenuhrzeigersinn
dreht (das erste Flag F so gesetzt ist, daß F = "-1"
ist).
Im letzteren Fall hingegen sind die Bedingungen
erfüllt, daß das Lenkdrehmoment im Gegenuhrzeigersinn
wirkt (oder das Lenkdrehmoment Ts kleiner als null
ist), sich das Lenkdrehmoment in einer Richtung einer
Zunahme ändert (oder die Lenkdrehmomentänderung dTs positiv
ist) und sich das Lenkrad im Uhrzeigersinn dreht
(oder das erste Flag F so gesetzt ist, daß F = "1"
ist).
In jedem der obenstehenden Fälle ist eine Bedingung
erfüllt, daß die Lenkdrehmomentänderung dTs ein Vorzeichen
hat, das mit dem Wert des ersten Flags F zusammenfällt,
unter der Bedingung, daß der Wert des ersten
Flags F, das die Drehrichtung des Lenkrads darstellt,
und der Wert des zweiten Flags G, das die Wirkrichtung
des Lenkdrehmoments darstellt, nicht miteinander
zusammenfallen.
Mit anderen Worten, der Fluß führt über die Schritte 220,
221, 222 und 223 zum Schritt 230 in einer solchen
Lenkphase, daß bewirkt wird, daß sich das Lenkrad
nach einer Betätigung aus der Neutralstellung im Uhrzeigersinn
in die Neutralstellung zurückgeführt wird.
Im Fall hingegen, in dem das Lenkrad im Gegenuhrzeigersinn
aus der Neutralstellung heraus betätigt worden
ist, verläuft der Fluß über die Schritte 220, 224, 225,
226, 227 und 228 zum Schritt 230, während das Lenkrad
im Rückführzustand in die Neutralstellung versetzt
wird.
Gemäß dem obigen abgewandelten Beispiel wird die Bestimmung
der zugeordneten Steuerparameter im Lenkrad-
Rückführzustand des Lenksystems stabiler und sicherer
gemacht.
In Fig. 14 ist des weiteren ein Diagramm dargestellt,
bei dem Hauptfunktionen eines wesentlichen Teils der
Steuerschaltung 16 gemäß der obigen Abwandlung der
Erfindung unter Verwendung von Blöcken schematisch dargestellt
sind, während die Beziehungen zwischen einigen
wesentlichen Elementen der Schaltung 16 und zugeordneten
Verarbeitungsschritten im Flußdiagramm von Fig. 13
dargestellt sind.
Die Erfindung läßt sich folgendermaßen zusammenfassen:
Ein elektrisches Servolenksystem 50 für Fahrzeuge umfaßt
eine Servovorrichtung 1, die
eine Antriebssteuerschaltung 30, 40 zur Zuführung eines
Motorantriebssignals Va zu einem Elektromotor 14 umfaßt,
um ein Hilfsdrehmoment zu erzeugen, das einer
Ausgangswelle 6 entsprechend einem Lenkdrehmomentsignal S1,
S2 von einem Mechanismus 32 zur Detektion des
Lenkdrehmoments, der das auf eine Eingangswelle 5 wirkende
Lenkdrehmoment Ts detektiert, und einem Lenkgeschwindigkeitssignal S3,
S4 von einem Mechanismus 36
zur Detektion der Lenkgeschwindigkeit zugeführt wird,
der die Lenkgeschwindigkeit Ns eines Lenkrads detektiert.
Die Antriebssteuerschaltung bestimmt in Abhängigkeit
vom Lenkgeschwindigkeitssignal einen Bestandteil D(K·Nm),
der der Lenkgeschwindigkeit entspricht,
und beurteilt entsprechend dem Lenkdrehmomentsignal und
dem Lenkgeschwindigkeitssignal, ob das System in einen
positiven Lenkzustand oder in einen Lenk-Rückführzustand
versetzt ist. Im Fall, daß sich das Lenksystem
im positiven Lenkzustand befindet, besitzt das Motorantriebssignal
eine Größe, die als die Summe eines
Lenkgeschwindigkeitsbestandteils und eines zweiten
Hilfsbestandteils D(Ts) bestimmt ist, der für den positiven
Lenkzustand voreingestellt ist. Im Fall, daß sich
das Lenksystem im Lenk-Rückführzustand befindet,
wird die Größe des Motorantriebssignals als Summe des
Lenkgeschwindigkeitsbestandteils und eines dritten
Hilfsbestandteils D′(Ts) bestimmt, der für den Lenk-Rückführzustand
voreingestellt worden ist.
Obwohl obenstehend ein gegenwärtig bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben worden ist,
kann die Erfindung selbstverständlich in anderen speziellen
Ausführungsformen verkörpert sein, ohne daß sie
ihre wesentlichen Merkmale verliert. Das vorliegende
Ausführungsbeispiel ist somit in jeglicher Hinsicht
veranschaulichend und nicht einschränkend anzusehen.
Claims (8)
1. Elektrisches Servolenksystem (50) für Fahrzeuge mit
einer Servovorrichtung (1), die eine
funktionsmäßig mit einem Lenkrad verbundene Eingangswelle
(5), eine funktionsmäßig mit einem gelenkten Rad verbundene
Ausgangswelle (6), einen Elektromotor (14) zur funktionsmäßigen
Zuführung eines Hilfsdrehmoments zur Ausgangswelle
(6), eine das Lenkdrehmoment detektierende Einrichtung (32)
zur Detektion des auf die Eingangswelle (5) wirkenden
Lenkdrehmoments (Ts), eine die Lenkgeschwindigkeit detektierende
Einrichtung (36) zur Detektion der Lenkgeschwindigkeit
(Ns) des Lenkrads und eine Antriebssteuereinrichtung
(30, 40) umfaßt, die ein Ausgangssignal
(S1, S2) von der das Lenkdrehmoment detektierenden Einrichtung
(32) und ein Ausgangssignal (S3, S4) von der die
Lenkgeschwindigkeit detektierenden Einrichtung (36) empfängt
und dem Elektromotor (14) ein Motorantriebssignal
(Va) entsprechend den Ausgangssignalen (S1, S2, S3, S4)
zuführt, wobei
- - die Antriebssteuereinrichtung (30, 40) eine erste Bestimmungseinrichtung (125, 126; 232, 230) zur Bestimmung eines ersten Hilfsbestandteils (D(Ts), D′(Ts)) des Motorantriebssignals (Va) in Abhängigkeit vom Ausgangssignal (S1, S2) von der das Lenkdrehmoment detektierenden Einrichtung (32),
- - eine zweite Bestimmungseinrichtung (111) zur Bestimmung eines Bestandteils (D(K · Nm)) des Motorantriebssignals (Va), der der Lenkgeschwindigkeit (Ns) des Lenkrades entspricht, abhängig vom Ausgangssignal (S₃, S₄) von der die Lenkgeschwindigkeit detektierenden Einrichtung (36), und
- - eine Addiereinrichtung (130, 40) umfaßt, um den ersten Hilfsbestandteil (D(Ts), D′ (Ts)) zum Lenkgeschwindigkeitsbestandteil (D(K · Nm)) zu addieren, um hierdurch die Größe des Motorantriebssignals (Va) zu bestimmen und das Motorantriebssignal (Va) an den Elektromotor (14) auszugeben,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die erste Bestimmungseinrichtung (125, 126; 232, 230) eine dritte Bestimmungseinrichtung (125; 232) zur Bestimmung eines zweiten Hilfsbestandteils (D(Ts)) in Abhängigkeit vom Ausgangssignal (S₁, S₂) für einen positiven Lenkzustand und eine vierte Bestimmungseinrichtung (126; 230) zur Bestimmung eines dritten Hilfsbestandteils (D′ (Ts)) in Abhängigkeit vom Ausgangssignal (S₁, S₂) für einen Lenk-Rückführzustand aufweist,
- - das Servolenksystem (50) des weiteren eine den Lenk-Rückführzustand detektierende Einrichtung (119, 124; 222, 223, 227, 228) zur Beurteilung umfaßt, ob das Lenksystem in den positiven Lenkzustand oder in den Lenk-Rückführzustand versetzt ist, um dadurch aus dem zweiten Hilfsbestandteil (D(Ts)) und dem dritten Hilfsbestandteil (D′ (Ts)) denjenigen auszuwählen, der dem Ergebnis der Beurteilung entspricht, und
- - die Addiereinrichtung (130, 40) den so aus dem zweiten und dritten Hilfsbestandteil ausgewählten (D(Ts) oder (D′Ts)) zum Lenk-Geschwindigkeitsbestandteil (D(K · Nm)) als ersten Hilfsbestandteil (D(Ts)), D′(Ts)) addiert.
2. Elektrisches Servolenksystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die den Lenkrad-Rückführzustand detektierende Einrichtung
(119, 124; 222, 223, 227, 228) entsprechend
den Ausgangssignalen (S1, S2, S3, S4) von der das
Lenkdrehmoment detektierenden Einrichtung (32) und der
die Lenkgeschwindigkeit detektierenden Einrichtung (36)
beurteilen kann, ob das Lenksystem (50) in den positiven
Lenkzustand oder in den Lenk-Rückführzustand
versetzt ist.
3. Elektrisches Servolenksystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die den Lenk-Rückführzustand detektierende Einrichtung
(119, 124; 222, 223, 227, 228) eine Einrichtung (117 bis 123) umfaßt,
um eine Wirkrichtung (G) des Lenkdrehmoments (Ts)
in Abhängigkeit vom Ausgangssignal (S1, S2) von der das
Lenkdrehmoment detektierenden Einrichtung (32), eine
Einrichtung (105 bis 110) zur Bestimmung einer Drehrichtung
(F) des Lenkrads in Abhängigkeit vom Ausgangssignal
(S3, S4) von der die Lenkgeschwindigkeit
detektierenden Einrichtung (36) und eine Vergleichseinrichtung
(124) umfaßt, um die Wirkrichtung (G) des
Lenkdrehmoments (Ts) und die Drehrichtung (F) des Lenkrads
zu vergleichen und festzustellen, daß das Lenksystem
(50) in den Lenk-Rückführzustand versetzt ist,
wenn die Wirkrichtung (G) und die Drehrichtung (F)
nicht miteinander zusammenfallen.
4. Elektrisches Servolenksystem nach einem der
Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die den Lenk-Rückführzustand detektierende Einrichtung
(119, 124; 222, 223, 227, 228) eine Einrichtung (220,
221, 224 bis 226, 229) zur Bestimmung einer Wirkrichtung
(G) des Lenkdrehmoments (Ts) in Abhängigkeit vom
Ausgangssignal (S1, S2) von der das Lenkdrehmoment
detektierenden Einrichtung (32), eine Einrichtung (218,
219) zur Bestimmung einer Richtung einer Änderung (dTs)
des Lenkdrehmoments (Ts) in Abhängigkeit vom Ausgangssignal
(S1, S2) von der das Lenkdrehmoment detektierenden
Einrichtung (32), eine Einrichtung (105 bis 110)
zur Bestimmung einer Drehrichtung (F) des Lenkrads in
Abhängigkeit vom Ausgangssignal (S3, S4) von der die
Lenkgeschwindigkeit detektierenden Einrichtung (36) und
eine Einrichtung (220 bis 229) umfaßt, um festzustellen,
daß das Lenksystem (50) in den Lenk-Rückführzustand
versetzt ist, wenn die Wirkrichtung (G) des
Lenkdrehmoments (Ts) und die Drehrichtung (F) des Lenkrads
nicht miteinander zusammenfallen und die Lenkrad-Drehrichtung
(F) und die Richtung der Lenkdrehmomentänderung
(dTs) miteinander zusammenfallen.
5. Elektrisches Servolenksystem nach einem der
Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der durch die dritte Bestimmungseinrichtung
(125; 232) bestimmte zweite Hilfsbestandteil
(D(Ts)) als die Summe eines Bestandteils (D(L)) des
Motorantriebssignals (Va), der einer Last von der
Straßenoberflächenseite entspricht, und eines
Bestandteils (D(F)) des Motorantriebssignals (Va) gegeben
ist, der einer Last aufgrund von Reibungselementen
der Servovorrichtung (1) entspricht,
und daß der durch die vierte Bestimmungseinrichtung
(126; 230) bestimmte dritte Hilfsbestandteil
(D′(Ts)) erhalten wird, indem der Reibungslastbestandteil
(D(F)) von dem Bestandteil (D(L)) der Last
von der Straßenoberflächenseite des Motorantriebssignals
(Va) substrahiert wird.
6. Elektrisches Servolenksystem nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Reibungslastbestandteil (D(F)) so voreingestellt
wird, daß er einen konstanten Wert (k1) hat,
wenn die Größe des Lenkdrehmoments (Ts) größer als ein
vorbestimmter Wert (Tb) ist, und der konstante
Wert (k1) so groß ist, wie es benötigt wird, damit der
Elektromotor (14) ein der Last aufgrund der Reibungselemente
der Servovorrichtung (1)
entsprechendes Drehmoment erzeugt.
7. Elektrisches Servolenksystem nach einem der
Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebssteuereinrichtung (30, 40) eine Mikrorechnereinheit
(30), die das Ausgangssignal (S1, S2)
von der das Lenkdrehmoment detektierenden Einrichtung
(32) und das Ausgangssignal (S3, S4) von der die Lenkggeschwindigkeit
detektierenden Einrichtung (36) empfängt
und ein Motorsteuersignal (T2, T3,
T4) ausgibt, das den Inhalt des dem Elektromotor
(14) zuführenden Motorantriebssignals (Va) darstellt,
und eine Motorantriebseinrichtung (40) umfaßt, die das
Motorsteuersignal (T2, T3, T4) empfängt und das Motorantriebssignal
(Va) an den Elektromotor (14) entsprechend
dem Motorsteuersignal (T2, T3, T4) ausgibt, wobei
die erste, zweite, dritte und vierte Bestimmungseinrichtung den
ersten Hilfsbestandteil (D(Ts)), D′(Ts) den zweiten Hilfsbestandteil
(D(Ts)), den dritten Hilfsbestandteil (D′(Ts) und den Lenkgeschwindigkeitsbestandteil
(D(K · Nm)) jeweils bestimmen und ein Programm (100
bis 138) für die Mikrorechnereinheit (30) umfassen, und
daß die Mikrorechnereinheit (30) den ersten Hilfsbestandteil
(D(Ts), D′(Ts)), den zweiten und dritten Hilfsbestandteil
(D(Ts), D′(Ts)) sowie den Lenkgeschwindigkeitsbestandteil
(D(K · Nm)) in einer adressenbestimmenden Weise in Abhängigkeit
vom Ausgangssignal (S1, S2) von der das Lenkdrehmoment
detektierenden Einrichtung (32) und dem Ausgangssignal
(S3, S4) von der die Lenkgeschwindigkeit
detektierenden Einrichtung (36) mit dem
Programm (100 bis 138) bestimmt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60175073A JPS6237274A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 電動式パワ−ステアリング装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3626811A1 DE3626811A1 (de) | 1987-02-19 |
DE3626811C2 true DE3626811C2 (de) | 1991-01-17 |
Family
ID=15989757
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863626811 Granted DE3626811A1 (de) | 1985-08-09 | 1986-08-08 | Elektrisches servolenksystem fuer fahrzeuge |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4688655A (de) |
JP (1) | JPS6237274A (de) |
DE (1) | DE3626811A1 (de) |
FR (1) | FR2585998B1 (de) |
GB (1) | GB2179012B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19782252B3 (de) * | 1997-01-29 | 2008-04-03 | Kayaba Kogyo K.K. | Servolenkung |
DE10111217B4 (de) * | 2000-07-19 | 2010-01-07 | Mitsubishi Denki K.K. | Controller für elektrisches Lenkgerät |
Families Citing this family (51)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62221966A (ja) * | 1986-03-24 | 1987-09-30 | Honda Motor Co Ltd | 電動式パワ−ステアリング装置 |
JPH0624953B2 (ja) * | 1986-04-08 | 1994-04-06 | 本田技研工業株式会社 | 電動式パワ−ステアリング装置 |
JPH0662092B2 (ja) * | 1986-04-11 | 1994-08-17 | 本田技研工業株式会社 | 電動式パワ−ステアリング装置 |
DE3626686A1 (de) * | 1986-08-07 | 1988-02-11 | Bosch Gmbh Robert | Hilfskraft-lenkeinrichtung |
GB2202501B (en) * | 1987-03-24 | 1991-08-21 | Honda Motor Co Ltd | Electric power steering system for vehicles |
JPS6428072A (en) * | 1987-04-03 | 1989-01-30 | Koyo Seiko Co | Motor driven power steering device |
JP2546673B2 (ja) * | 1987-05-25 | 1996-10-23 | 富士重工業株式会社 | 電動式パワステアリング装置の制御装置 |
US4951199A (en) * | 1987-11-16 | 1990-08-21 | Whitehead John C | Steering stabilizing method and apparatus for suppressing the weave mode |
JPH07115643B2 (ja) * | 1988-04-28 | 1995-12-13 | 三菱電機株式会社 | 電動式パワーステアリング装置 |
US4956590A (en) * | 1988-10-06 | 1990-09-11 | Techco Corporation | Vehicular power steering system |
DE3929176C2 (de) * | 1989-09-02 | 1998-12-17 | Bosch Gmbh Robert | Servolenkung |
DE3929177A1 (de) * | 1989-09-02 | 1991-03-07 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur beeinflussung der daempfung einer servolenkung |
DE4118947A1 (de) * | 1990-08-31 | 1992-03-12 | Bosch Gmbh Robert | Servolenkeinrichtung fuer ein fahrzeug |
FR2678884B1 (fr) * | 1991-07-12 | 1996-08-14 | Sextant Avionique | Actionneur rotatif apte a engendrer sur le volant de manóoeuvre d'un systeme de commande, un couple resistant variable selon une loi adaptative. |
JP2932335B2 (ja) * | 1993-07-30 | 1999-08-09 | 光洋精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
JP2884315B2 (ja) * | 1993-11-19 | 1999-04-19 | 光洋精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
JP3133896B2 (ja) * | 1994-06-09 | 2001-02-13 | 三菱電機株式会社 | 電動パワーステアリング制御装置 |
JP2937314B2 (ja) * | 1994-06-27 | 1999-08-23 | 本田技研工業株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
US5475289A (en) * | 1994-11-04 | 1995-12-12 | Trw Inc. | Method and apparatus for controlling an electric assist steering system using two-dimensional interpolation for current commands |
US5704446A (en) * | 1995-10-02 | 1998-01-06 | General Motors Corporation | Electric power steering control |
US5668722A (en) * | 1995-10-02 | 1997-09-16 | General Motors Corporation | Electric power steering control |
US5719766A (en) * | 1995-10-02 | 1998-02-17 | General Motors Corporation | Electric power steering control |
US5668721A (en) * | 1995-10-02 | 1997-09-16 | General Motors Corporation | Electric power steering motor control |
JPH09132153A (ja) * | 1995-11-06 | 1997-05-20 | Toyoda Mach Works Ltd | 電気式動力舵取装置 |
US5743351A (en) * | 1996-05-29 | 1998-04-28 | Trw Inc. | Method and apparatus for controlling an electric assist steering sysem by linearizing system input-output torque gain |
JPH1081247A (ja) * | 1996-09-09 | 1998-03-31 | Honda Motor Co Ltd | カウンタステア判定装置 |
JP3452299B2 (ja) * | 1997-09-03 | 2003-09-29 | 本田技研工業株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
JP3735470B2 (ja) * | 1998-09-18 | 2006-01-18 | 光洋精工株式会社 | パワーステアリング装置 |
JP3481468B2 (ja) * | 1998-09-30 | 2003-12-22 | 三菱電機株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
EP1219015A4 (de) | 1999-09-17 | 2006-05-10 | Delphi Tech Inc | Permament magnet motor regler mit geringer welligkeit |
JP2003530804A (ja) | 2000-04-07 | 2003-10-14 | デルファイ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | 電動式パワーステアリングシステムの電圧制御されたブラシレスモータの減衰方法 |
JP3600510B2 (ja) * | 2000-07-19 | 2004-12-15 | 三菱電機株式会社 | 電動式パワーステアリング装置の制御装置 |
US6498451B1 (en) | 2000-09-06 | 2002-12-24 | Delphi Technologies, Inc. | Torque ripple free electric power steering |
US6566829B1 (en) | 2000-09-07 | 2003-05-20 | Delphi Technologies, Inc. | Method and apparatus for torque control of a machine |
WO2002100704A2 (en) * | 2001-06-08 | 2002-12-19 | Delphi Technologies, Inc. | Velocity compensation control for electric steering systems |
US20030076064A1 (en) * | 2001-08-17 | 2003-04-24 | Kleinau Julie A. | Feedforward parameter estimation for electric machines |
US7199549B2 (en) * | 2001-08-17 | 2007-04-03 | Delphi Technologies, Inc | Feedback parameter estimation for electric machines |
US7071649B2 (en) | 2001-08-17 | 2006-07-04 | Delphi Technologies, Inc. | Active temperature estimation for electric machines |
US6900607B2 (en) * | 2001-08-17 | 2005-05-31 | Delphi Technologies, Inc. | Combined feedforward and feedback parameter estimation for electric machines |
US7576506B2 (en) * | 2001-12-11 | 2009-08-18 | Delphi Technologies, Inc. | Feedforward parameter estimation for electric machines |
US6681882B2 (en) | 2002-03-29 | 2004-01-27 | Visteon Global Technologies, Inc. | System and method of controlling a steering wheel feel of a vehicle steering wheel assembly |
US7157878B2 (en) * | 2002-11-19 | 2007-01-02 | Delphi Technologies, Inc. | Transient compensation voltage estimation for feedforward sinusoidal brushless motor control |
US7306535B2 (en) * | 2004-06-29 | 2007-12-11 | Delphi Technologies, Inc. | Vehicle steering device and method |
DE102006033958A1 (de) * | 2006-07-22 | 2008-01-24 | Jungheinrich Ag | Lenkantrieb für ein Rad eines Flurförderzeugs mit einer Vorrichtung zur Erfassung des Ist-Winkels des gelenkten Rades |
US7549504B2 (en) | 2006-07-28 | 2009-06-23 | Delphi Technologies, Inc. | Quadrant dependent active damping for electric power steering |
US7543679B2 (en) | 2006-07-28 | 2009-06-09 | Delphi Technologies, Inc. | Compensation of periodic sensor errors in electric power steering systems |
US7725227B2 (en) | 2006-12-15 | 2010-05-25 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Method, system, and apparatus for providing enhanced steering pull compensation |
JP2010074915A (ja) * | 2008-09-17 | 2010-04-02 | Jtekt Corp | モータ制御装置及び電動パワーステアリング装置 |
KR101022547B1 (ko) * | 2009-04-17 | 2011-03-16 | 현대모비스 주식회사 | 전동 조향 장치의 조향 복원 방법 |
JP5364066B2 (ja) * | 2010-09-24 | 2013-12-11 | 日立オートモティブシステムズステアリング株式会社 | パワーステアリング装置のトルクセンサの中立点調整方法 |
JP6729212B2 (ja) | 2016-09-07 | 2020-07-22 | 株式会社デンソー | ステアリング制御装置 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2331616A1 (de) * | 1973-06-22 | 1975-01-23 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zur kompensation von seitenwind- und anderen, eine seitenabweichung eines kraftfahrzeugs bewirkenden stoerkraeften |
JPS58105876A (ja) * | 1981-12-21 | 1983-06-23 | Kayaba Ind Co Ltd | パワ−ステアリング装置 |
US4518055A (en) * | 1982-04-08 | 1985-05-21 | Nissan Motor Company, Limited | Pump-drive device of power-assisted steering system |
JPS59100059A (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-09 | Aisin Seiki Co Ltd | 電動パワ−ステアリング装置 |
JPH075082B2 (ja) * | 1983-07-11 | 1995-01-25 | 株式会社日立製作所 | 電動式パワ−ステアリング制御装置 |
JPS6035664A (ja) * | 1983-08-08 | 1985-02-23 | Aisin Seiki Co Ltd | 電動パワ−ステアリング装置 |
JPS6053463A (ja) * | 1983-09-01 | 1985-03-27 | Aisin Seiki Co Ltd | 操舵力伝達装置 |
DE3434495A1 (de) * | 1983-09-24 | 1985-04-25 | Jidosha Kiki Co | Servolenkeinrichtung |
JPS6067263A (ja) * | 1983-09-24 | 1985-04-17 | Jidosha Kiki Co Ltd | 動力舵取装置 |
US4527653A (en) * | 1984-01-23 | 1985-07-09 | General Motors Corporation | Road load insensitive electric power steering system |
JPS60163770A (ja) * | 1984-02-02 | 1985-08-26 | Honda Motor Co Ltd | 車両の操舵装置 |
US4573545A (en) * | 1984-08-30 | 1986-03-04 | Eaton Corporation | Fail-safe device for an electrical power assisted steering system including an in-line clutch mechanism |
JPS6185271A (ja) * | 1984-10-01 | 1986-04-30 | Fuji Heavy Ind Ltd | 電動式パワステアリング装置の制御装置 |
JPS6189170A (ja) * | 1984-10-08 | 1986-05-07 | Fuji Heavy Ind Ltd | 電動式パワ−ステアリング装置 |
JPS61119468A (ja) * | 1984-11-16 | 1986-06-06 | Honda Motor Co Ltd | 電動式パワ−ステアリング装置 |
FR2576266B1 (fr) * | 1985-01-22 | 1989-03-31 | Honda Motor Co Ltd | Dispositif de servodirection electrique pour vehicules |
JPS61275057A (ja) * | 1985-05-27 | 1986-12-05 | Honda Motor Co Ltd | 電動式パワ−ステアリング装置 |
-
1985
- 1985-08-09 JP JP60175073A patent/JPS6237274A/ja active Granted
-
1986
- 1986-07-31 US US06/891,033 patent/US4688655A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-08-08 GB GB08619449A patent/GB2179012B/en not_active Expired
- 1986-08-08 DE DE19863626811 patent/DE3626811A1/de active Granted
- 1986-08-08 FR FR868611541A patent/FR2585998B1/fr not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19782252B3 (de) * | 1997-01-29 | 2008-04-03 | Kayaba Kogyo K.K. | Servolenkung |
DE10111217B4 (de) * | 2000-07-19 | 2010-01-07 | Mitsubishi Denki K.K. | Controller für elektrisches Lenkgerät |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2179012A (en) | 1987-02-25 |
US4688655A (en) | 1987-08-25 |
FR2585998B1 (fr) | 1990-12-07 |
FR2585998A1 (fr) | 1987-02-13 |
DE3626811A1 (de) | 1987-02-19 |
GB8619449D0 (en) | 1986-09-17 |
JPS6237274A (ja) | 1987-02-18 |
GB2179012B (en) | 1988-06-15 |
JPH0450229B2 (de) | 1992-08-13 |
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