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1. Gebiet
der Erfindung
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Diese Erfindung bezieht sich auf
eine Servolenkung, beinhaltend ein Strömungsregel- bzw. -steuerventil
zum Regeln bzw. Steuern eines Stroms bzw. Flusses, welcher zu einem
Leistungs- bzw. Servozylinder eingebracht wird.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Ein Strömungsregel- bzw. -steuerventil,
welches in dieser Art einer Servolenkung installiert ist, weist
eine Spule auf, welche im Inneren eines Hauptkörpers montiert bzw. angeordnet
ist und ein Ende, welches zu einer von Pilot- bzw. Führungskammern gerichtet
ist, welche mit einer Pumpenöffnung
zu jeder Zeit in Verbindung steht, und das andere zu der anderen
Pilotkammer gerichtet aufweist, welche eine Feder aufnimmt. Eine
festgelegte Öffnung
ist stromabwärts
von der anderen Pilotkammer ausgebildet. Drucköl wird durch die festgelegte Öffnung in
ein Lenkventil zum Regeln bzw. Steuern eines Servozylinders eingebracht.
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Andererseits werden Bewegungspositionen der
Spule mit einem Druckausgleich zwischen beiden Pilotkammern geregelt
bzw. gesteuert, wo ein Druck stromaufwärts von der Öffnung als
ein Pilot- bzw. Leitdruck der einen Pilotkammer eingestellt wird und
ein Druck stromabwärts
davon als ein Pilotdruck der anderen Pilotkammer eingestellt wird.
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Es ist ausgebildet bzw. konfiguriert,
um die Bewegungsposition der Spule für eine Verteilung des Drucköls zwischen
einer Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP des Stroms bzw. Flusses zum Einbringen der Austragsmenge von
einer Pumpe in das Lenkventil und einer Rückflußrate QT zu verwenden, um die
Strömungs-Zirkulationsrückkehr zu
einem Tank bzw. Behälter
oder einer Pumpe durchzuführen.
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Die obige Spule ist ausgebildet bzw.
konstruiert, um in einem konstanten Zustand eines Differentialdrucks
vor und nach der festgelegten Öffnung
gehalten zu werden, um eine konstante Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP zu dem Lenkventil zum Regeln bzw. Steuern des Servozylinders
zu jedem Zeitpunkt zur Verfügung
zu stellen.
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In einer derartigen konventionellen
Servolenkung wird eine konstante Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP von dem Strömungssteuerventil
zu dem Lenkventil zum Regeln bzw. Steuern der Servozylinder zu allen
Zeiten zugeführt.
Mit anderen Worten wird unabhängig
von der Fahrzeuggeschwindigkeit oder den Lenkbedingungen die Steuerströmungsrate
QP kontinuierlich zu dem Lenkventil bei einer konstanten Steuerströmungsrate
QP zu jeder Zeit zugeführt.
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Wenn die Steuerströmungsrate
QP unabhängig
von der Fahrzeuggeschwindigkeit oder einem Lenkzustand definiert
wird, beispielsweise wenn ein Zusammenhang von QP in Bezug auf die
Strömungsrate
QM, welche durch den Servozylinder gefordert ist, QP > QM wird, steigt jedoch
das Erfordernis für ein
Rückführen der
resultierenden Überschußströmungsrate
zu einem Behälter
durch das obige Lenkventil.
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Wie oben beschrieben, resultiert
ein Rückführen bzw.
Rückkehren
der Überschußströmungsrate
zu dem Behälter
durch das Lenkventil in einer Erhöhung eines Druckverlusts in
dem Kreislauf. Anders gesprochen, wird von der Pumpe gefordert,
daß sie das
Antriebsdrehmoment fortgesetzt konsumiert bzw. verbraucht, um das
Ausmaß eines
Druckverlustes auszugleichen. Daher steigt, wenn das Antriebsdrehmoment
ansteigt, der Energieverbrauch an.
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Darüber hinaus wird, da die Steuerströmungsrate
QP in Übereinstimmung
mit der maximal erforderlichen Strömungsrate für den Servozylinder eingestellt
wird, unter der gegenwärtigen
Bedingung eine Überschußströmungsrate
oft zu dem Tank rückgeführt. Daher
weist das konventionelle System ein Problem auf, welches mit einer
Zunahme eines Energieverbrauchs in Zusammenhang steht.
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EP
0 658 468 umfaßt
die Merkmale, welche in dem Oberbegriff von Anspruch 1 erwähnt sind.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es ist ein Ziel der vorliegenden
Erfindung, eine Servolenkung zur Verfügung zu stellen, welche fähig ist,
einen Energieverlust auf ein Minimum zu reduzieren, indem eine Regel-
bzw. Steuerströmungsrate
QP als Fahrbedingungen oder einen Lenkzustand eines Fahrzeugs geregelt
bzw. gesteuert werden.
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Die vorliegende Erfindung gründet bzw.
basiert auf einer Konfiguration, in welcher: eine Spule in einem
Hauptkörper
montiert bzw. angeordnet ist und eines von Enden zu einer von Leit-
bzw. Pilotkammern gerichtet, welche mit einer Pumpenöffnung zu jedem
Zeitpunkt in Verbindung steht, und das andere Ende zu der anderen
Pilot- bzw. Führungskammer gerichtet
aufweist, welche eine Feder beinhaltet. Eine Öffnung ist stromabwärts von
der einen Pilot- bzw. Führungskammer
vorgesehen. Drucköl
wird durch die Öffnung
in ein Lenkventil zum Regeln bzw. Steuern ein Leistungs- bzw. Servozylinders
eingebracht. Eine Bewegungsposition der Spule wird mit einem Druckausgleich
zwischen beiden Pilotkammern geregelt bzw. gesteuert, wenn ein Druck
stromaufwärts
von der Öffnung
als ein Leit- bzw. Pilotdruck der einen Druckkammer eingestellt
bzw. festgelegt wird und ein Druck stromabwärts von der Öffnung als ein
Pilot- bzw. Leitdruck der anderen Leit- bzw. Pilotkammer eingestellt
wird. Das Drucköl
wird zwischen einer Regel- bzw. Steuerströmungsrate QP zum Einbringen
der Austragsmenge aus einer Pumpe zu dem Lenkventil und einer Rückströmungsrate
QT verteilt, um die Drucköl-Zirkulationsrückführung zu
einem Tank bzw. Behälter
oder der Pumpe durchzuführen.
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Basierend auf der obigen Servolenkung
sind erste Erfindungsmerkmale wie folgt: die Öffnung ist eine variable Öffnung,
welche das Ausmaß ihres Öffnens in Übereinstimmung
mit einem Erregungsstrom eines Solenoids bzw. Elektromagnet regelt
bzw. steuert. Weiters ist ein Controller bzw. eine Regel- bzw. Steuereinrichtung
zum Regeln bzw. Steuern des Erregungsstroms des Solenoids für die variable Öffnung vorgesehen.
Die Regel- bzw. Steuereinrichtung ist mit einem Lenkdrehmomentsensor
verbunden und berechnet oder speichert einen Solenoidstrom-Instruktionswert
IT in Antwort auf ein Lenkdrehmomentsignal
von dem Lenkdrehmomentsensor. Darüber hinaus wird ein Solenoidstrom-Instruktionswert
IS für
einen Warte- bzw. Standby-Betrieb dem Solenoidstrom-Instruktionswert
IT hinzugefügt. Dann wird der Erregungsstrom
I des So lenoids SOL für
die variable Öffnung
basierend auf dem hinzugefügten bzw.
addierten Instruktionswert geregelt bzw. gesteuert.
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Gemäß der Servolenkung der ersten
Erfindung kann die Regel- bzw.
Steuerströmungsrate
QP mit Hilfe eines Detektierens des Lenkdrehmoments geregelt bzw.
gesteuert werden. Daher ist die Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP entsprechend sichergestellt, um eine Regelung bzw. Steuerung
von einem Energiespartyp zu erzielen.
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Darüber hinaus kann, wenn das Lenkrad
stationär
gehalten wird, die Regel- bzw. Steuerströmungsrate QP entsprechend mit
Hilfe des Lenkdrehmoments gesichert bzw. sichergestellt werden,
um dadurch zu erlauben, daß das
Fahrzeug einem selbst-ausrichtenden Drehmoment widersteht.
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Darüber hinaus kann die Standby-
bzw. Warte-Strömungsrate
sichergestellt werden, selbst wenn der Solenoidstrom-Instruktionswert
IT basierend auf dem Lenkdrehmoment beispielsweise
beim Fahren des Fahrzeugs in einer geraden Linie bzw. Richtung null
ist. Daher kann die Servolenkung an einem Blockieren bzw. Festfressen
gehindert werden und ist fähig,
Störungen
handzuhaben, welche durch einen Rückprall bzw. eine Überschwingung
oder dgl. erzeugt werden und es kann weiters eine ausreichende Antwort
sichergestellt werden.
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In jedem Zeitpunkt wird, wenn das
Lenkrad gedreht wird, wenn das Lenkrad stationär gehalten wird, und wenn das
Fahrzeug in einer geraden Linie bzw. Richtung fährt, die Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP entsprechend sichergestellt, daß sie nicht ein Drehmoment
zum Antreiben der Pumpe P mehr als notwendig erhöht, wodurch die genaue energiesparende
Regelung bzw. Steuerung beibehalten wird.
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In der Servolenkung wurde ein Signal
des Lenkdrehmoments, der Fahrzeuggeschwindigkeit oder dgl. üblicherweise
zum Regeln bzw. Steuern einer Lenkreaktionskraft an der Ausgangsseite
oder zum Regeln bzw. Steuern der Empfindlichkeit des Lenkventils
verwendet. Die vorliegende Erfindung wurde jedoch unter dem Thema
von Energieeinsparungen gemacht und verwendet daher ein Signal des Lenkdrehmoments,
der Fahrzeuggeschwindigkeit oder dgl., um die Regel- bzw. Steuerströmungsrate QP
zu regeln bzw. zu steuern, wobei dies im Stand der Technik nicht
gesehen wurde.
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Darüber hinaus wird in der vorliegenden
Erfindung das Lenkdrehmoment direkt detektiert bzw. festgestellt,
um dadurch einen genaueren Wert ohne Erfordernis von anderen Sensoren
oder Berechnungsmitteln bzw. -einrichtungen zu erhalten.
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf den Gegenstand von Energieeinsparungen und weist als das
wesentliche Merkmal auf, daß ein
Signal des Lenkdrehmoments, der Fahrzeuggeschwindigkeit oder dgl.
verwendet wird.
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Eine zweite Erfindung weist eine
Konfiguration auf, in welcher die Regel- bzw. Steuereinrichtung mit
einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor verbunden ist und einen Solenoidstrom-Instruktionswert
IV in Antwort auf ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor berechnet oder speichert,
während
der Solenoidstrom-Instruktionswert IT mit
dem Solenoidstrom-Instruktionswert IV multipliziert
wird und der Solenoidstrom-Instruktionswert IS für einen
Standby-Betrieb zu dem multiplizierten Wert addiert wird.
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Eine dritte Erfindung weist eine
Konfiguration auf, in welcher die Regel- bzw. Steuereinrichtung
mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor verbunden ist und einen
Solenoidstrom-Instruktionswert IV in Antwort
auf ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
berechnet oder speichert, während
der Solenoidstrom-Instruktionswert IV in
Antwort auf das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal als ein Schwellwert
basierend auf dem Solenoidstrom-Instruktionswert IT eingestellt
bzw. festgelegt wird und ein Solenoidstrom-Instruktionswert unter
dem eingestellten Schwellwert zu dem Solenoidstrom-Instruktionswert
(IS) für
einen Standby-Betrieb addiert wird.
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Eine vierte Erfindung weist die Konfiguration auf,
in welcher die Regel- bzw. Steuereinrichtung Merkmale des Erregungsstroms
I des Solenoids und der Regelströmungsrate
QP, welche durch das Ausmaß eines Öffnens der
variablen Öffnung
bestimmt wird, und Merkmale des Lenkdrehmoments und des Solenoidstrom-Instruktionswerts
IT miteinander multipliziert, um zu erlauben,
daß das
Lenkdrehmoment und die Regelströmungsrate
QP, welche durch das Ausmaß eines Öffnens der
variablen Öffnung
bzw. Mündung
in Übereinstimmung
mit dem Solenoidstrom IT bestimmt sind,
lineare Merkmale bzw. Charakteristika aufweisen.
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Gemäß der Servolenkung der zweiten
Erfindung wird, da die Servolenkung in einem geschwindigkeitsabhängigen bzw.
-empfindlichen Typ ausgebildet bzw. konstruiert ist, die Regelung
bzw. Steuerung vom Energiespartyp in Übereinstimmung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit
erlaubt.
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Gemäß der Servolenkung der dritten
Erfindung ist sie in einem auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechenden
Typ ausgebildet, wobei jedoch der Solenoidstrom-Instruktionswert
IV basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit
als eine Begrenzung verwendet wird, wobei dies in einer Beibehaltung
einer weiteren ausreichenden Antwort resultiert.
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Gemäß der Servolenkung der vierten
Erfindung wird, da der Steuer- bzw. Regelströmungsrate QP in bezug auf das
Lenkdrehmoment erlaubt wird, weiters lineare Merkmale bzw. Charakteristika
aufzuweisen, ein Lenkgefühl
eines Fahrers verbessert.
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Basierend auf der oben erwähnten Servolenkung
ist eine fünfte
Erfindung ausgebildet, wie folgt: die Öffnung ist eine variable Öffnung,
welche das Ausmaß ihres Öffnens in Übereinstimmung
mit einem Erregungsstrom I eines Solenoid regelt bzw. steuert. Darüber hinaus
ist eine Regel- bzw. Steuereinrichtung bzw. ein Controller zum Regeln
bzw. Steuern des Erregungsstroms I des Solenoids für die variable Öffnung vorgesehen.
Die Regel- bzw. Steuereinrichtung ist mit einem Lenkwinkelsensor
verbunden, um einen Lenkwinkel θ und
eine Lenkwinkelgeschwindigkeit ω in Übereinstimmung
mit einem Lenkwinkel von dem Lenkwinkelsensor zu speichern oder zu
berechnen, während
ein Solenoidstrom-Instruktionswert Iθ in Übereinstimmung
mit dem Lenkwinkel θ und
ein Solenoidstrom-Instruktionswert Iω in Übereinstimmung
mit der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω berechnet oder gespeichert
wird, und die Solenoidstrom-Instruktionswerte Iθ und
Iω addiert
bzw. hinzugefügt
werden und weiters der addierte Wert zu einem Solenoidstrom-Instruktionswert
IS für
einen Standby-Betrieb addiert wird und dann der Erregungsstrom I des
Solenoids für
die variable Öffnung basierend
auf dem schließlich
addierten Instruktionswert geregelt bzw. gesteuert wird.
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Eine sechste Erfindung hat die Konfiguration,
worin die Regel- bzw. Steuereinrichtung mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
verbunden ist und einen Solenoidstrom-Instruktionswert IV in Antwort auf ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor berechnet oder speichert,
während
der addierte Wert der Solenoidstrom-Instruktionswerte Iθ und
Iω mit
dem Solenoidstrom-Instruktionswert IV multipliziert
wird und der Solenoidstrom-Instruktionswert
IS für
einen Standby-Betrieb zu dem multiplizierten Wert addiert wird.
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Eine siebente Erfindung hat die Konfiguration,
in welcher die Regel- bzw. Steuereinrichtung mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
verbunden ist und einen Solenoidstrom-Instruktionswert IV in Antwort
auf ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
berechnet oder speichert, während
der Solenoidstrom-Instruktionswert IV basierend
auf dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal als ein Schwellwert in bezug
auf den addierten Wert der Solenoidstrom-Instruktionswerte Iθ und
Iω eingestellt
bzw. festgelegt wird, und ein Solenoidstrom-Instruktionswert unter
dem eingestellten Schwellwert zu dem Solenoidstrom-Instruktionswert IS für
einen Standby-Betrieb addiert wird.
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Basierend auf der oben erwähnten Servolenkung
weist eine achte Erfindung die folgenden Merkmale auf: die Öffnung ist
eine variable Öffnung,
welche das Ausmaß ihres Öffnens in Übereinstimmung mit
einem Erregungsstrom I eines Solenoids regelt bzw. steuert. Darüber hinaus
ist eine Regel- bzw.
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Steuereinrichtung vorgesehen, um
den Erregungsstrom I des Solenoids für die variable Öffnung zu
regeln bzw. zu steuern. Die Regel- bzw. Steuereinrichtung ist mit
einem Lenkwinkelsensor verbunden, ist, um einen Lenkwinkel θ und eine
Lenkwinkelgeschwindigkeit ω in Übereinstimmung
mit einem Lenkwinkel von dem Lenkwinkelsensor zu speichern oder zu
berechnen, während
ein Solenoidstrom-Instruktionswert Iθ in Übereinstimmung
mit dem Lenkwinkel θ und
ein Solenoidstrom-Instruktionswert Iω in Übereinstimmung
mit der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω gespeichert oder berechnet
wird, und jeglicher, größere Solenoidstrom-Instruktionswert
von den Solenoidstrom-Instruktionswerten Iθ und
Iω ausgewählt wird, und
ein Solenoidstrom-Instruktionswert IS für einen Standby-Betrieb
zu dem ausgewählten
Wert addiert wird, und dann der Erregungsstrom I des Solenoids für die variable Öffnung basierend
auf dem schließlich
addierten Instruktionswert geregelt bzw. gesteuert wird.
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Gemäß der Servolenkung der fünften und achten
Erfindung wird die Lenkwinkelgeschwindigkeit ω detektiert, um dadurch die
Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP auf einen Wert näher
zu demjenigen des Lenkdrehmoments zu regeln bzw. zu steuern. Es
ist daher möglich,
geeignet die Regel- bzw. Steuerströmungsrate QP sicherzustellen,
um die Energiespartyp-Regelung bzw. -Steuerung zu erzielen.
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Wenn das Lenkrad stationär gehalten
wird, wird die Steuer- bzw.
Regelströmungsrate
QP geeignet mit Hilfe des Lenkwinkels θ sichergestellt, um dem Fahrzeug
zu erlauben, dem selbst-ausrichtenden Drehmoment zu widerstehen.
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Darüber hinaus kann beispielsweise,
wenn das Fahrzeug in einer geraden Linie fährt, selbst wenn der Solenoidstrom-Instruktionswert
Iθ basierend
auf dem Lenkwinkel θ oder
der Solenoidstrom-Instruktionswert Iω basierend
auf der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω null ist, die Standby-Strömungsrate
sichergestellt werden. Daher kann die Servolenkung an einem Festfressen
bzw. Blockieren gehindert werden und ist fähig, Störungen handzuhaben, welche
durch ein Rückströmen oder
dgl. bewirkt werden, und es kann weiters eine ausreichende bzw. zufriedenstellende
Antwort sichergestellt werden.
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Zu jedem Zeitpunkt wird, wenn das
Lenkrad gedreht wird, wenn das Lenkrad stationär gehalten wird, und wenn das
Fahrzeug in einer geraden Linie fährt, die Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP geeignet sichergestellt, um nicht das Drehmoment zum Antreiben
der Pumpe P mehr als notwendig zu erhöhen, wobei dies darin resultiert,
daß die
korrekte energiesparende Regelung bzw. Steuerung implementierbar
gemacht wird.
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In der Servolenkung wurde ein Signal
des Lenkwinkels, der Lenkwinkelgeschwindigkeit, der Fahrzeuggeschwindigkeit
oder dgl. üblicherweise zum
Regeln bzw. Steuern einer Lenkreaktionskraft an der Ausgangsseite
oder zum Regeln bzw. Steuern einer Empfindlichkeit des Lenkventils
verwendet. Die vorliegende Erfindung wurde jedoch unter dem Thema
von Energieeinsparungen gemacht und verwendet daher ein Signal des
Lenkwinkels, der Lenkwinkelgeschwindigkeit, der Fahrzeuggeschwindigkeit oder
dgl., um die Regel- bzw. Steuerströmungsrate QP zu regeln bzw.
zu steuern, wobei dies im Stand der Technik nicht gesehen wurde.
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Die vorliegende Erfindung zielt auf
den Gegenstand von Energieeinsparungen ab und hat das prinzipielle
Merkmal dahingehend, daß ein
Signal des Lenkwinkels, der Lenkwinkelgeschwindigkeit, der Fahrzeuggeschwindigkeit
oder dgl. verwendet wird.
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Eine neunte Erfindung hat eine Konfiguration,
in welcher die Regel- bzw. Steuereinrichtung mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
verbunden ist und einen Solenoidstrom-Instruktionswert IV in Antwort
auf ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
berechnet oder speichert, während
jeglicher, größere Wert
der Solenoidstrom-Instruktionswerte Iθ und
Iω mit
dem Solenoidstrom-Instruktionswert IV multipliziert
wird und der multiplizierte Wert zu dem Solenoidstrom-Instruktionswert
IS addiert wird.
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Gemäß der Servolenkung der sechsten
und neunten Erfindung wird, da die Servolenkung in einem geschwindigkeitsempfindlichen
bzw. -abhängigen
Typ ausgebildet bzw. konstruiert ist, die Energiespartyp-Regelung
bzw. -Steuerung in Übereinstimmung
mit der Fahrzeuggeschwindigkeit erlaubt.
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Eine zehnte Erfindung hat die Konfiguration, in
welcher die Regel- bzw. Steuereinrichtung mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
verbunden ist und einen Solenoidstrom-Instruktionswert IV in Antwort auf ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor berechnet oder speichert,
während
der Solenoidstrom-Instruktionswert IV basierend
auf dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal als ein Schwellwert in bezug
auf jeglichen, größeren Wert
der Solenoidstrom-Instruktionswerte Iθ und
Iω eingestellt
bzw. festgelegt wird und ein Solenoidstrom-Instruktionswert unter
dem eingestellten Schwellwert zu dem Solenoidstrom-Instruktionswert IS addiert wird.
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Gemäß der Servolenkung der siebenten
und zehnten Erfindung ist diese in einen auf die Fahrzeuggeschwindigkeit
empfindlichen Typ ausgebildet bzw. konstruiert, wobei jedoch der
Solenoidstrom-Instruktionswert IV basierend
auf der Fahrzeuggeschwindigkeit als eine Begrenzung verwendet wird, wobei
dies in einer weiteren Aufrechterhaltung bzw. Beibehaltung einer
ausreichenden Antwort resultiert.
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Eine elfte Erfindung hat die Konfiguration,
in welcher die Regel- bzw. Steuereinrichtung Merkmale des Erregungsstroms
I des Solenoids und der Regelströmungsrate
QP, welche durch das Ausmaß eines Öffnens der
variablen Öffnung
bestimmt ist, und Merkmale des Lenkwinkels θ und des Solenoidstrom-Instruktionswerts
Iω gemeinsam
multipliziert, um zu erlauben, daß der Lenkwinkel θ und die
Regelströmungsrate
QP, welche durch das Ausmaß eines Öffnens der
variablen Öffnung
bzw. Mündung
in Übereinstimmung
mit einem Solenoidstrom I1 bestimmt wird, lineare Merkmale bzw.
Charakteristika aufweisen.
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Eine zwölfte Erfindung hat die Konfiguration, in
welcher die Regel- bzw. Steuereinrichtung Merkmale des Erregungsstroms
I des Solenoids und der Regelströmungsrate
QP, welche durch das Ausmaß eines Öffnens der
variablen Öffnung
bestimmt wird, und Merkmale der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω und des
Solenoidstrom-Instruktionswert I2 gemeinsam multipliziert, um zu
erlauben, daß die
Lenkwinkelgeschwindigkeit ω und
die Regelströmungsrate
QP, welche durch das Ausmaß eines Öffnens der
variablen Öffnung
in Übereinstim mung
mit einem Solenoidstrom Iω bestimmt wird, lineare
Merkmale bzw. Charakteristika aufweisen.
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Gemäß der Servolenkung der elften
und zwölften
Erfindung kann, da der Regel- bzw. Steuerströmungsrate QP in Bezug auf den
Lenkwinkel erlaubt wird, weiters lineare Charakteristika bzw. Merkmale
aufzuweisen, ein Lenkgefühl
eines Fahrers verbessert werden.
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Basierend auf der oben erwähnten Servolenkung
zeigt eine dreizehnte Erfindung die folgenden Merkmale: die Öffnung ist
eine variable Öffnung,
welche das Ausmaß ihres Öffnens in Übereinstimmung mit
einem Erregungsstrom I eines Solenoids regelt bzw. steuert. Weiters
ist eine Regel- bzw. Steuervorrichtung bzw. ein Controller zum Regeln
bzw. Steuern des Erregungsstroms I des Solenoids für die variable Öffnung vorgesehen.
Die Regel- bzw. Steuereinrichtung ist mit einem Lenkwinkelsensor
verbunden, um einen Lenkwinkel θ und
eine Lenkwinkelgeschwindigkeit ω in Übereinstimmung
mit einem Lenkwinkel von dem Lenkwinkelsensor zu berechnen oder
zu speichern, während
die Regel- bzw. Steuereinrichtung einen Solenoidstrom-Instruktionswert
Iθ in Übereinstimmung
mit dem Lenkwinkel θ und
einen Solenoidstrom-Instruktionswert Iω in Übereinstimmung
mit der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω speichert oder berechnet,
und den Solenoidstrom-Instruktionswert Iθ in Übereinstimmung
mit dem Lenkwinkel θ und
einen Lenkwinkel-Strominstruktionswert IV1 in Übereinstimmung
mit der Fahrzeuggeschwindigkeit miteinander multipliziert, während die
Strominstruktionswerte Iω in Übereinstimmung mit der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω mit einem
Schwellwert überlagert
werden, welcher durch einen Lenkwinkelgeschwindigkeits-Strominstruktionswert
IV2 in Antwort auf das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
definiert ist, und bestimmt wird, welcher von dem multiplizierten
Wert I1 der Solenoidstrom-Instruktionswerte Iω und
IV1 und des Solenoidstroms I2, beinhaltend
den Lenkwinkelgeschwindigkeits-Strominstruktionswert IV2 als
den Schwellwert, größer ist,
um den Erregungsstrom I des Solenoids für die variable Öffnung basierend
auf dem größeren Wert
zu regeln bzw. zu steuern.
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Gemäß der dreizehnten Erfindung
kann, da der Solenoiderregungsstrom I unter Bezugnahme auf den Lenkwinkel
bei einem Fahren mit hoher Geschwindigkeit bestimmt wird, die Sicherheit
des Lenkens sichergestellt werden.
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Darüber hinaus kann, da der Solenoiderregungsstrom
I unter Bezugnahme auf die Lenkwinkelgeschwindigkeit bei einem Fahren
mit niedriger Geschwindigkeit bestimmt wird, die Sicherheit des
Lenkens sichergestellt werden.
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Zusätzlich ist es selbst bei einem
Fahren mit hoher Geschwindigkeit möglich, die Antwort innerhalb
des Bereichs des Schwellwerts sicherzustellen, welcher sich auf
die Fahrzeuggeschwindigkeit bezieht, wenn das Lenkrad scharf und
abrupt betätigt wird.
Dies verbessert weiters die Sicherheit unter den Umständen, wo
das Fahrzeug um ein Hindernis während
eines Fahrens mit hoher Geschwindigkeit und dgl. gesteuert bzw.
gelenkt wird.
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Darüber hinaus ist, wenn das Lenkrad
stationär
gehalten wird, die Regel- bzw. Steuerströmungsrate QP ordnungsgemäß mit Hilfe
des Lenkwinkels θ sichergestellt,
um dem Fahrzeug zu erlauben, dem selbst-ausrichtenden Drehmoment
zu widerstehen.
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Eine vierzehnte Erfindung weist die
Konfiguration auf, in welcher der größere Strominstruktionswert
zu einem Solenoidstrom-Instruktionswert IS für einen
Standby-Betrieb addiert wird.
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Gemäß der vierzehnten Erfindung
ist es möglich,
die Standby-Strömungsrate
sicherzustellen, selbst wenn der Lenkwinkel θ oder die Lenkwinkelgeschwindigkeit ω beispielsweise
bei einem Fahren des Fahrzeugs in einer geraden Linie bzw. Richtung
null ist. Daher kann die Servolenkung an einem Blockieren gehindert
werden und ist fähig,
Störungen
handzuhaben, welche durch einen Rückprall bzw. ein Überschwingen
oder dgl. bewirkt werden, und es kann weiters eine ausreichende
Antwort sichergestellt werden.
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Sowohl in der dreizehnten Erfindung
als auch in der vierzehnten Erfindung ist zu allen Zeitpunkten,
wenn das Lenkrad gedreht wird, wenn das Lenkrad stationär gehalten
wird und wenn das Fahrzeug in einer geraden Linie fährt, die
Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP geeignet sichergestellt, um das Drehmoment zum Antreiben der
Pumpe P nicht mehr als notwendig zu erhöhen. Dies macht die korrekte
Energiesparregelung bzw. -steuerung implementierbar.
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In der Servolenkung wurde ein Signal
des Lenkwinkels, der Lenkwinkelgeschwindigkeit, der Fahrzeuggeschwindigkeit
oder dgl. üblicherweise zum
Regeln bzw. Steuern einer Lenkreaktionskraft an der Ausgangsseite
oder zum Regeln bzw. Steuern der Empfindlichkeit des Lenkventils
verwendet. Die vorliegende Erfindung wurde jedoch unter dem Thema
von Energieeinsparungen gemacht und verwendet daher ein Signal des
Lenkwinkels, der Lenkwinkelgeschwindigkeit, der Fahr zeuggeschwindigkeit oder
dgl., um die Regel- bzw. Steuerströmungsrate QP zu regeln bzw.
zu steuern, wobei dies im Stand der Technik nicht gesehen wird.
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Die vorliegende Erfindung zielt auf
den Gegenstand von Energieeinsparungen ab und hat als das wesentliche
Merkmal, daß ein
Signal des Lenkwinkels, der Lenkwinkelgeschwindigkeit, der Fahrzeuggeschwindigkeit
oder dgl. verwendet wird.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein Drucköl-Kreislaufdiagramm
in einer ersten bis fünften
Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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2 ist
eine erläuternde
Zeichnung, welche ein Regelbzw. Steuersystem einer Regel- bzw. Steuereinrichtung
bzw. eines Controllers in der ersten Ausführungsform illustriert.
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3 ist
ein Graph, welcher einen Zusammenhang zwischen einer Standby- bzw.
Warte-Strömungsrate
und einer Antwort zeigt.
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4 ist
ein Graph, welcher eine Korrelation zwischen einem Lenkdrehmoment
T und einer Fahrzeuggeschwindigkeit V zeigt.
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5 ist
eine erläuternde
Zeichnung, welche ein Regelbzw. Steuersystem einer Regel- bzw. Steuereinrichtung
in der zweiten Ausführungsform
illustriert.
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6 ist
ein Graph, welcher einen Zusammenhang zwischen einem Lenkdrehmoment
T und einer Regel- bzw. Steuerströmungsrate QP zeigt.
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7 ist
ein Graph, welcher einen Zusammenhang zwischen einem Anweisungs-
bzw. Instruktionswert IT eines Solenoidstroms
und einer Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP zeigt.
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8 ist
eine erläuternde
Zeichnung, welche ein Regelbzw. Steuersystem einer Regel- bzw. Steuereinrichtung
in der dritten Ausführungsform zeigt.
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9 ist
ein Graph, welcher eine Korrelation zwischen einem Lenkwinkel θ und einer
Fahrzeuggeschwindigkeit V zeigt.
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10 ist
ein Graph, welcher eine Korrelation zwischen einer Lenkwinkelgeschwindigkeit
und einer Fahrzeuggeschwindigkeit zeigt.
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11 ist
eine erläuternde;
Zeichnung, welche ein Regelbzw. Steuersystem einer Regel- bzw. Steuereinrichtung
in der vierten Ausführungsform zeigt.
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12 ist
ein Graph, welcher einen Zusammenhang zwischen einem Lenkwinkel θ und einer Regel-
bzw. Steuerströmungsrate
QP zeigt.
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13 ist
ein Graph, welcher einen Zusammenhang zwischen einem Solenoidinstruktionswert Iθ und
einer Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP zeigt.
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14 ist
ein Graph, welcher einen Zusammenhang zwischen einem addierten Wert
eines Lenkwinkels θ und
einer Lenkwinkelgeschwindigkeit ω und
einem addierten Wert von Solenoidstrom-Instruktionswerten zeigt.
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15 ist
eine erläuternde
Zeichnung, welche ein Regelbzw. Steuersystem einer Regel- bzw. Steuereinrichtung
in der fünften
Ausführungsform zeigt.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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1 und 2 illustrieren eine erste
Ausführungsform.
Zuerst wird eine Konfiguration der gesamten Servolenkung unter Bezugnahme
auf 1 beschrieben.
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Eine Spule 1 eines Strömungssteuer-
bzw. -regelventils als auch eine Pumpe P sind integral in einem
Hauptkörper
B montiert bzw. angeordnet.
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Die Spule 1 weist ein Ende,
welches zu einer Pilot- bzw. Leitkammer 2 gerichtet ist,
und das andere Ende zu der anderen Pilotkammer 3 gerichtet
auf . Die Pilotkammer 2 steht in Verbindung mit der Pumpe P
durch eine Pumpenöffnung 4 zu
jedem Zeitpunkt. Die Pilotkammer 3 beinhaltet eine Feder 5.
Beide Pilotkammern 2, 3 stehen wechselweise durch
eine variable Öffnung
a in Verbindung, welche das Ausmaß eines Öffnens in Übereinstimmung mit einem Erregungsstrom
I eines Solenoids SOL regelt bzw. steuert.
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Spezifisch steht die Pilotkammer 2 über einen
Strömungs- bzw. Flußweg 6,
die variable Öffnung
a und einen Strömungs- bzw. Flußweg 7 mit
einer Einlaßseite
eines Lenkventils 9 in Verbindung, welches einen Arbeits-
bzw. Servozylinder 8 regelt bzw. steuert. Die Pilotkammer 3 steht über einen Strömungsweg 10 und
den Strömungsweg 7 mit
der Einlaßseite
des Lenkventils 9 in Verbindung.
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Derart stehen beide Pilotkammern 2, 3 über die
variable Öffnung
a miteinander in Verbindung. Ein Druck an der stromaufwärtigen Seite
von der variablen Öffnung
a wirkt auf die Pilotkammer 2, während ein Druck an der stromabwärtigen Seite
auf die Pilotkammer 3 wirkt.
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Die Spule 1 steht bzw. verbleibt
an einer Position, an welcher sie ihr Gleichgewicht zwischen einer
wirkenden Kraft auf die Pilotkammer 2 und einer wirkenden
Kraft auf die Pilotkammer 3 beibehalten kann. An dieser
Ausgleichs- bzw. Gleichgewichtsposition wird das Ausmaß eines Öffnens zwi schen
der Pumpenöffnung 4 und
einer Behälter-
bzw. Tanköffnung 11 bestimmt.
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Zu der Zeit, wo eine Pumpenantriebsquelle 12,
welche aus einem Motor und dgl. besteht, stoppt bzw. anhält, wird
ein Druck nicht an die Pumpenöffnung
bzw. den Pumpenanschluß 4 angelegt.
Wenn ein Druck nicht an die Pumpe 4 angelegt ist, dann wird
ein Druck nicht in beiden Pilotkammern 2, 3 erzeugt.
Dies resultiert in einer Wirkung der Feder 5, welche die
Spule 1 an einer normalen Position beibehält, wie
dies in 1 illustriert
ist.
-
Aus dem obigen Zustand wird bei einem
Antreiben der Pumpe P, um Drucköl
zu der Pumpenöffnung 4 zuzuführen, ein
Strömen
des Drucköls
in der variablen Öffnung
a erzeugt und dies erlaubt, daß ein Druckverlust
darin auftritt. Der Differentialdruck zwischen den Pilotkammern 2, 3 wird
aufgrund des Effekts des Druckverlusts erzeugt. Die Spule 1 bewegt sich
gegen die Feder 5 in Übereinstimmung
mit dem Differentialdruck und hält
die Gleichgewichtsposition.
-
Auf diese Weise erhöht die Bewegung
der Spule 1 gegen die Feder 5 das Ausmaß eines Öffnens der
Tanköffnung 11.
Zu diesem Zeitpunkt wird in Übereinstimmung
mit dem Ausmaß eines Öffnens der
Tanköffnung 11 ein
Verteilungsverhältnis
zwischen einer Regel- bzw. Steuerströmungsrate QP, welche zu dem
Lenkventil 9 zugeführt
bzw. eingebracht wird, und einer Rückkehrströmungsrate QT, welche im Kreislauf
zu dem Tank bzw. Behälter
T oder der Pumpe P rückgeführt wird,
bestimmt. Mit anderen Worten wird die Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP in Übereinstimmung
mit dem Ausmaß eines Öffnens bzw.
der Öffnung
des Tankanschlusses 11 bestimmt.
-
Wie oben beschrieben, wird die Regel-
bzw. Steuerströmungsrate
QP in Übereinstimmung
mit dem Ausmaß eines Öffnens des
Tankanschlusses 11 geregelt bzw. gesteuert, welches durch
die Bewegungsposition der Spule 1 bestimmt wird. Dies resultiert
darin, daß die
Regel- bzw. Steuerströmungsrate QP
in Übereinstimmung
mit dem Ausmaß eines Öffnens der
variablen Öffnung
a bestimmt wird. Der Grund liegt darin, daß die Bewegungsposition der Spule 1 durch
den Differentialdruck zwischen den beiden Pilotkammern 2, 3 bestimmt
wird, und der Differentialdruck durch das Ausmaß eines Öffnens der variablen Öffnung a
bestimmt wird.
-
Derart kann, um die Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP zu regeln bzw. zu steuern, welche sich an eine Fahrzeuggeschwindigkeit
oder einen Lenkzustand des Fahrzeugs anpaßt, das Ausmaß eines Öffnens der
variablen Öffnung
a oder eines Erregungsstroms des Solenoids SOL geregelt bzw. gesteuert
werden.
-
Der Grund liegt darin, daß, wenn
sich das Solenoid SOL in einem nicht-erregten Zustand befindet,
die variable Öffnung
a das Ausmaß ihres Öffnens auf
einem Minimum hält,
und wenn der Erregungsstrom erhöht
wird, das Ausmaß ihres Öffnens erhöht wird.
-
Das Lenkventil 9 dient für ein Regeln
bzw. Steuern der Zufuhrmenge zu dem Servozylinder 8 in Übereinstimmung
mit einem Lenkdrehmoment eines Lenkrads (nicht gezeigt). Beispielsweise
wird bei einem hohen bzw. großen
Lenkdrehmoment die Zufuhrmenge zu dem Servozylinder 8 erhöht, während die
Zufuhrmenge bei einer Reduktion des Lenkdrehmoments verringert wird.
Die Menge eines Wechsels bzw. einer Änderung des Lenkdrehmoments
und des Lenkventils 9 wird durch eine Tor sionsreaktion
einer Torsionsstange (nicht gezeigt) oder dgl. bestimmt.
-
Wie oben erläutert, steigt, wenn ein Lenkdrehmoment
groß ist,
wenn bzw. da die Menge bzw. das Ausmaß einer Änderung bzw. einer Umstellung des
Lenkventils 9 ansteigt, eine Kraft an, welche durch den
Servozylinder 8 unterstützt
wird, während, wenn
die Menge eines Wechsels bzw. einer Umstellung des Lenkventils 9 abnimmt,
die unterstützte Kraft
abnimmt.
-
Wenn die Strömungsrate QM, welche durch den
Servozylinder 8 erfordert wird, welche durch das Lenkdrehmoment
und die Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP bestimmt wird, welche durch ein Strömungssteuerventil V bestimmt
wird, so gleich wie möglich
gemacht werden, ist es möglich,
einen Energieverlust an der Seite der Pumpe P zu reduzieren. Der
Grund liegt darin, daß der
Energieverlust an der Seite der Pumpe P durch eine Differenz zwischen
der Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP und der Strömungsrate
QM erzeugt wird, welche durch den Servozylinder 8 gefordert
wird.
-
Auf diese Weise regelt bzw. steuert,
um zu bewirken, daß sich
eine Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP der Strömungsrate
QM so weit wie möglich
annähert,
welche durch den Servozylinder 8 gefordert wird, ein Erregungsstrom
für das
Solenoid SOL das Ausmaß eines Öffnens der
variablen Öffnung
a und wird wiederum durch eine Regel- bzw. Steuereinrichtung bzw.
einen Controller C geregelt bzw. gesteuert.
-
Die Regel- bzw. Steuereinrichtung
C ist mit einem Lenkdrehmomentsensor 16 und einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 17 verbunden
und regelt bzw. steuert den Erregungsstrom des Solenoids SOL in
Antwort auf Ausgangssignale von beiden Sensoren.
-
Es sollte festgehalten werden, daß ein Bezugszeichen 18 in 1 einen Schlitz repräsentiert, welcher
an dem Ende der Spule 1 ausgebildet ist. Daher steht, selbst
wenn sich die Spule 1 an der in der Zeichnung gezeigten
Position befindet, die Pilotkammer 2 in Verbindung durch
den Schlitz 18 mit dem Strömungsweg 7 zu jedem
Zeitpunkt. Anders gesagt wird, selbst wenn sich die Spule 1 in
dem Zustand befindet, welcher in der Zeichnung gezeigt ist, und
der Strömungsweg 6 geschlossen
ist, der Austragsdruck der Pumpe P durch den Schlitz 18 zu
dem Lenkventil 9 zugeführt.
-
Obwohl die Strömungsrate gering ist, wird das
Drucköl
unverändert
zu dem Lenkventil 9 für
den Zweck zugeführt,
daß verhindert
wird, daß die
gesamte Servolenkung blockiert, wobei Störungen verhindert werden, welche
durch ein Rückströmen oder dgl.
bewirkt werden, und ein Ansprechen sichergestellt wird. Die Details
werden später
beschrieben, da diese Zwecke auch durch ein Sicherstellen einer Warte- bzw. Standby-Strömungsrate
erzielt werden können.
-
Ein Bezugszeichen 19 repräsentiert
einen Antrieb bzw. Treiber, welcher zwischen der Regel- bzw. Steuereinrichtung
C und dem Solenoid SOL angeschlossen ist.
-
Weiter repräsentieren Bezugszeichen 13, 14 Drosseln
und ein Bezugszeichen 15 repräsentiert ein Entlastungs- bzw. Überdruckventil.
-
Ein Regel- bzw. Steuersystem der
obigen Regel- bzw. Steuereinrichtung C ist konstruiert bzw. ausgebildet,
wie dies in
-
2 illustriert
ist. Spezifisch empfängt
die Regel- bzw. Steuereinrichtung C ein Lenkdrehmomentsignal von
dem Lenkdrehmomentsensor 16 und ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 17. Die Regel- bzw. Steuereinrichtung
C berechnet ein Lenkdrehmoment T aus dem Lenkdrehmomentsignal und
eine Fahrzeuggeschwindigkeit V aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal.
Basierend auf dem resultierenden Lenkdrehmoment T und der Fahrzeuggeschwindigkeit
V bestimmt die Regel- bzw. Steuereinrichtung C einer Strömungsrate
QM, welche durch den Servozylinder gefordert wird, wie folgt.
-
Das obige Lenkdrehmoment T und ein
Solenoidstrom-Instruktionswert IT werden
basierend auf einem theoretischen Wert bestimmt, bei welchem der Zusammenhang
zwischen dem Lenkdrehmoment T und einer Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP lineare Charakteristika bzw. Eigenschaften aufweist.
-
An diesem Punkt wird, während das
Lenkdrehmoment T einen bestimmten, eingestellten bzw. festgelegten
Wert nicht übersteigt,
der Instruktionswert IT adaptiert, um bei
null ausgegeben zu werden. Spezifisch ist, wenn das Lenkrad an oder
nahe dem Mittelpunkt bzw. das Zentrum positioniert ist, der obige
Instruktionswert IT null.
-
Der Solenoidstrom-Instruktionswert
IT in Bezug auf das Lenkdrehmoment T kann
als ein Tabellenwert in der Regelbzw. Steuereinrichtung C vorher gespeichert
werden oder kann durch die Regel- bzw. Steuereinrichtung C basierend
auf dem Lenkdrehmoment T berechnet werden, wie dies die Gelegenheit erfordert.
-
In jedem Fall wird der Solenoidstrom-Instruktionswert
IT basierend auf dem Lenkdrehmoment T gefunden
und der resultierende Wert wird mit dem Solenoidstrom-Instruktionswert
IV basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit
multipliziert (IT × IV)
-
An diesem Punkt wird der Solenoidstrom-Instruktionswert
IV basierend auf der obigen Fahrzeuggeschwindigkeit
V bei 1 ausgegeben, wenn sich eine Fahrzeuggeschwindigkeit in einem
Bereich niedriger Geschwindigkeit befindet, bei null ausgegeben,
wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Bereich hoher Geschwindigkeit
befindet, und bei irgendeinem Wert auf der rechten Seite des Dezimalpunkts
zwischen null und 1 ausgegeben, wenn sie sich in einem Bereich mittlerer
Geschwindigkeit zwischen den Bereichen hoher und niedriger Geschwindigkeit
befindet.
-
Derart wird, wenn der Solenoidstrom-Instruktionswert
IV basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit
V mit dem obigen Solenoidstrom-Instruktionswert IT multipliziert
wird, der Wert IT ausgegeben, wie er ist,
in dem Bereich niedriger Geschwindigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit,
und mit null in dem Bereich hoher Geschwindigkeit ausgegeben. Darüber hinaus
wird in einem Bereich mittlerer Geschwindigkeit, wenn die Geschwindigkeit
ansteigt, ein Wert umgekehrt proportional zu der erhöhten Geschwindigkeit
ausgegeben.
-
Nach IT × IV, wie oben beschrieben, gefunden wurde,
wird das Resultat weiter zu einem Standby-Solenoidstrom-Instruktionswert
IS addiert. D.h., es wird (IT × IV) + IS = I (Solenoidstrom-Instruktionswert) von
dem Treiber 19 ausgegeben.
-
Der Standby-Solenoidstrom-Instruktionswert IS, welcher oben beschrieben ist, wird für ein Zuführen eines
vorbestimmten Stroms zu dem Solenoid SOL der variablen Öffnung a
zu jeder Zeit eingestellt. Auf diese Weise hält die variable Öffnung a,
welche mit Standby-Solenoidstrom-Instruktionswert IS versorgt
wird, das Ausmaß ihrer Öffnung bzw.
ihres Öffnens
konstant und stellt eine konstante Standby-Strömungsrate sicher, selbst wenn
die Solenoidstrom-Instruktionswerte IT,
IV basierend auf dem Lenkdrehmoment T und
der Fahrzeuggeschwindigkeit V null sind.
-
Aus dem Standpunkt von Energieeinsparungen
ist es jedoch ideal, daß,
wenn die Strömungsrate QM,
welche durch den Servozylinder 8 und die Seite des Lenkventils 9 gefordert
wird, null ist, die Regel- bzw. Steuer-Strömungsrate QP des Strömungssteuerventils
V auch null wird. Der Grund wird unten beschrieben.
-
Ein Einstellen der Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP auf null bedeutet, daß die
gesamte Austragsmenge von der Pumpe P im Kreislauf von der Tanköffnung 11 zu
der Pumpe P oder zu dem Behälter
bzw. Tank T rezirkuliert wird. Da der Strömungsweg für eine Rezirkulation von der
Tanköffnung 11 zu
der Pumpe P oder zu dem Tank T in dem Hauptkörper B angeordnet ist und eine
kurze Länge aufweist,
wird kaum ein Druckverlust produziert. Aufgrund dieses kaum bestehenden
Druckverlusts wird ein Antriebsdrehmoment der Pumpe P minimiert,
wobei dies in Energieeinsparungen resultiert.
-
In diesem Sinn wird, wenn die erforderliche Strömungsrate
QM null ist, die Regel- bzw. Steuerströmungsrate QP auf null eingestellt.
Die ist sehr vorteilhaft im Hinblick auf Energieeinsparungen.
-
Unter Berücksichtigung desselben wird
die Standby-Strömungsrate
QS zur Verfügung
gestellt, selbst wenn die erforderliche Strömungsrate QM null ist. Es gibt
drei Gründe
wie folgt:
-
1) Verhindern eines Blockierens
der Servolenkung
-
Ein Zirkulieren von etwas Öl durch
die Servolenkung verspricht einen kühlenden Effekt durch das zirkulierte
bzw. im Kreislauf geführte Öl und daher dient
die Standby-Strömungsrate
als die Kühlfunktion.
-
2) Widerstand gegenüber einer
Störung,
welche durch einen Rückprall
bzw. ein Überschwingen
oder dgl. bewirkt wird, und einem selbst-ausrichtenden Drehmoment.
-
Wenn die Reaktion, welche die durch
Störungen
oder ein selbst-ausrichtendes Drehmoment bewirkt wird, auf ein Rad
wirkt, wirkt es auch auf eine Stange des Servozylinders 8.
Wenn die Standby-Strömungsrate
nicht sichergestellt wird, werden die Räder instabil aufgrund der Reaktion,
welche durch die Störungen
oder ein selbst-ausrichtendes Drehmoment bewirkt wird. Wenn die
Standby-Strömungsrate
sichergestellt wird, werden die Räder jedoch nicht instabil selbst
bei einer Wirkung der obigen Reaktion. Spezifisch wird, da die Stange
des obigen Servozylinders 8 in Eingriff mit einem Ritzel
und dgl. für
ein Ändern
bzw. Umschalten des Lenkventils 9 steht, bei einer Wirkung
der Effekte das Lenkventil auch umgeschaltet, um die Standby-Strömungsrate in
einer Richtung zuzuführen,
welche den Effekten entgegenwirkt. Daher erzeugt ein Sicherstellen
der Standby-Strömungsrate
die Möglichkeit
eines Widerstands gegenüber
der obigen Störung,
welche durch einen Rückprall
bzw. ein Überschwingen
oder dgl. bewirkt wird, und dem selbstausrichtenden Drehmoment.
-
3) Sicherstellen einer
Antwort
-
Wie dies in 3 illustriert ist, wird beispielsweise,
wenn die Standby-Strömungsrate
QS sichergestellt wird, eine Zeit, welche erforderlich ist, um eine
Ziel-Steuerströmungsrate
QP zu erreichen, im Vergleich zu dem Fall reduziert, wo eine Standby-Strömungsrate
nicht vorgesehen ist. Der Unterschied in der Zeit repräsentiert
eine geringere Ansprechzeit, woraus resultiert, daß ein Sicherstellen der
Standby-Strömungsrate
QS die Antwort bzw. das Ansprechen verbessern kann.
-
Ein Betrieb bzw. eine Betätigung der
ersten Ausführungsform
wird unten beschrieben.
-
Beispielsweise wird, wenn ein Lenken
durchgeführt
wird, wobei sich die Fahrzeuggeschwindigkeit in dem Bereich geringer
Geschwindigkeit befindet, ein Solenoidstrom-Instruktionswert IT durch das Lenkdrehmoment unter diesen Umständen bestimmt.
Der Instruktionswert IT wird durch einen
Solenoidstrom-Instruktionswert IV = 1 in Übereinstimmung mit
einer Fahrzeuggeschwindigkeit V multipliziert. Der multiplizierte
Wert IT wird weiters zu einem Solenoidstrom-Instruktionswert
IS zum Sicherstellen einer Standby-Strömungsrate
addiert.
-
Kurz gesagt, ist in dem Bereich niedriger
Geschwindigkeit ein Solenoidstrom-Instruktionswert I, I = IT + IS.
-
Selbst während eines Fahrens des Fahrzeugs
in dem Bereich niedriger Geschwindigkeit, wie dies oben beschrieben
ist, wird, wenn das Lenkrad um die zentrale Position während einer
geraden Bewegung oder dgl. gehalten wird, der Solenoidstrom-Instruktionswert
IT basierend auf dem Lenkdrehmoment null. Ähnlich zu
dem oben beschriebenen Fall wird jedoch, da nur der Solenoidstrom-Instruktionswert
IS ausgegeben wird, die Standby-Strömungsrate
definitiv sichergestellt.
-
Es ist daher, selbst wenn das Fahrzeug
in einer geraden Linie in dem Bereich niedriger Geschwindigkeit
fährt,
möglich,
die kühlenden
Effekte für
die Servolenkung zu versprechen bzw. sicherzustellen und den Störungen zu
widerstehen, welche durch einen Rückprall oder dgl. bewirkt werden.
Darüber
hinaus ist es möglich,
ein ausreichendes Ansprechen aufgrund der sichergestellten Standby-Strömungsrate
aufrechtzuerhalten.
-
In allen der Bereiche von niedriger,
mittlerer und hoher Geschwindigkeit wird die Leistung der Standby-Strömungsrate
in gleicher Weise beim Fahren des Fahrzeugs ausgeübt.
-
Wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit
in dem Bereich hoher Geschwindigkeit befindet, wird der Solenoidstrom-Instruktionswert
IV basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit
null. Wenn der Strominstruktionswert IV null
wird, wird IT × IV =
0 erhalten. Daher resultiert die Regel- bzw. Steuer-Strömungsrate
QP nur in der Standby-Strömungsrate
QS, und eine Servounterstützungskraft
verschwindet nahezu.
-
Während
das Fahrzeug in dem Bereich mittlerer Geschwindigkeit fährt, reduziert
sich, da sich der Solenoidstrom-In struktionswert IV basierend
auf der Fahrzeuggeschwindigkeit in Übereinstimmung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit
reduziert, die Regel- bzw. Steuer-Strömungsrate QP auch mit der Reduktion
des Instruktion- bzw. Anweisungswerts. Es reduziert sich somit die
Servounterstützungskraft
in demselben Ausmaß einer
Reduktion.
-
Bei einem gewöhnlichen Fahren wird das Lenkrad
nicht merkbar bzw. signifikant während
eines Fahrens mit hoher Geschwindigkeit gedreht. Im allgemeinen
wird das Lenkrad bedeutender bzw. merklicher während eines Fahrens in dem
Bereich niedriger Geschwindigkeit gedreht. 4 illustriert den Zusammenhang zwischen
der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Lenken. Wie dies aus 4 klar ist, wird, wenn die
Fahrzeuggeschwindigkeit V ansteigt, ein Bereich des Lenkdrehmoments
T schmal bzw. eng um den Mittelpunkt. Es kann daher gesagt werden,
daß die
Fahrzeuggeschwindigkeit V in Korrelation mit dem Bereich des Lenkdrehmoments
T steht. Dies erlaubt eine Verwendung des Lenkdrehmoments anstelle
des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors.
-
Eine Verwendung des Fahrzeugsensors 17 für eine Ermittlung
des Solenoidstrom-Instruktionswerts IV erlaubt
jedoch eine weitere Regelung bzw. Steuerung, welche für das tatsächliche
bzw. aktuelle Fahren des Fahrzeugs geeignet ist.
-
Eine zweite Ausführungsform, welche in 5 illustriert ist, ist dadurch
gekennzeichnet, daß ein
Solenoidstrom-Instruktionswert IT basierend
auf einem Lenkdrehmoment T näher
zu einer aktuellen bzw. tatsächlichen
Situation gebracht wird, wobei dies ein unterschiedlicher Punkt
von der ersten Ausführungsform
ist. Im Vergleich mit der ersten Ausführungsform berücksichtigt
die zweite Ausführungsform die
folgenden unterschiedlichen Punkte.
-
Unter Berücksichtigung eines Lenkgefühls bzw.
-empfindens eines Fahrers, wie dies in 6 illustriert ist, ist es ideal, daß das Lenkdrehmoment
T und eine Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP, welche durch das Lenkdrehmoment T definiert ist, lineare Charakteristika
bzw. Eigenschaften beibehalten.
-
Wie dies in 7 illustriert ist, befinden sich der
Solenoidstrom-Instruktionswert I und die Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP, welche durch das Ausmaß eines Öffnens der
variablen Öffnung
a durch das Solenoid SOL bestimmt wird, jedoch in einem Zustand
nahe einer Quadratgesetz-Charakteristik. Dies ist ein Resultat der
synergistischen Wirkung der Masse eines Stopfens bzw. Ventilteils
und dgl., welcher die variable Öffnung
a ausbildet, einer Leistung des Solenoids usw.
-
Die erste und zweite Ausführungsform
zielen jedoch darauf ab, einen Solenoidstrom-Instruktionswert IT durch das Lenkdrehmoment T zu finden, und verwenden
den resultierenden Instruktionswert IT,
um die Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP zu definieren. Es haben daher, wenn sie verwendet werden, wie
sie gefunden werden, das Lenkdrehmoment und die Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP nicht einen linearen Zusammenhang.
-
Da dies der Fall ist, wird in der
zweiten Ausführungsform
der Solenoidstrom-Instruktionswert IT basierend
auf dem Lenkdrehmoment eingestellt bzw. festgelegt, um eine kurvenartige
Linie zu beschreiben, bis die Regel- bzw. Steuer- strömungsrate
QP die maximale Strömungsrate
erreicht, wie dies in 5 illustriert
ist.
-
Um die Kurve zu erhalten, können beispielsweise
Punkte, an welchen das Lenkdrehmoment T und die Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP lineare Merkmale bzw. Eigenschaften aufweisen können, welche
in 6 gezeigt sind, durch
ein Experiment gezeichnet bzw. aufgezeichnet werden. Alternativ können die
Kurve in 7 und die Kurve
in 6 einer mathematischen
Behandlung unterzogen werden und ein Wert in 6 kann durch einen Wert in 7 dividiert werden, um die
Kurve des Instruktionswerts IT zu finden.
-
Gemäß der zweiten Ausführungsform,
welche wie oben beschrieben konfiguriert ist, ist es, da das Lenkdrehmoment
und die Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP einen linearen Zusammenhang aufweisen, möglich, die Ausgabe bzw. den
Ausgang mit dem Lenkgefühl
eines Fahrers abzustimmen.
-
Die zweite Ausführungsform ist auch unterschiedlich
von der ersten Ausführungsform
dahingehend, daß der
Solenoidstrom-Instruktionswert
IV basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit
V als eine Begrenzung verwendet wird. Spezifisch wird in der ersten
Ausführungsform
der Instruktionswert IT mit dem Instruktionswert
IV multipliziert. Wenn der Instruktionswert
IV multipliziert wird, reduzieren sich jedoch,
wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V ansteigt, die Berechnungen bzw.
Resultate wesentlich. Wenn bzw. da sie die Berechnungswerte reduzieren,
wird die Steigung des Graphen sanfter bzw. geringer. Da bzw. wenn
die Steigung geringer wird, wird das Ansprechen bzw. die Antwort
schlecht.
-
Aus diesem Grund wird in der zweiten
Ausführungsform
der Solenoidstrom-Instruktionswert IV basierend
auf der Fahrzeuggeschwindigkeit als die Begrenzung verwendet, um
die Steigung bzw. Neigung des Solenoidstrom-Instruktionswerts I
konstant zu halten.
-
In Wirklichkeit sind die Änderungen
der Steigung sehr gering, so daß ein
Ignorieren bzw. nicht Berücksichtigen
der Änderungen
einen geringen Effekt aufweist.
-
In der zweiten Ausführungsform
wird die Standby-Strömungsrate
wie in dem Fall der ersten Ausführungsform
sichergestellt.
-
8 illustriert
eine dritte Ausführungsform, welche
einen Lenkwinkelsensor 16 anstelle des Lenkdrehmomentsensors
in der ersten und zweiten Ausführungsform
verwendet, in welcher dieselben Bezugszeichen wie diejenigen in
der ersten und zweiten Ausführungsform
verwendet werden, um die gleichen oder ähnliche Komponenten zu bezeichnen.
-
8 illustriert
ein Regel- bzw. Steuersystem der Regelbzw. Steuereinrichtung C,
welche den Lenkwinkelsensor 16 mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 17 verbindet.
Wenn die Regel- bzw. Steuereinrichtung C ein Steuer- bzw. Lenkwinkelsignal
von dem Lenkwinkelsensor 16 empfängt, berechnet die Regel- bzw.
Steuereinrichtung C einen Lenkwinkel θ und eine Lenkwinkelgeschwindigkeit ω basierend
auf dem empfangenen Signal.
-
Basierend auf dem Lenkwinkel θ und der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω wird die
oben erwähnte,
erforderliche Strömungsrate
QM abgeschätzt.
-
Wie in der ersten und zweiten Ausführungsform
beschrieben, stellt der Weg eines Definierens der erforderlichen
Strömungsrate
QM basierend auf dem Lenkdrehmoment eine genaue Regelung bzw. Steuerung
zur Verfügung.
Für ein
Detektieren bzw. Feststellen des Lenkdrehmoments, um das Ausmaß eines Öffnens der
variablen Öffnung
a zu regeln bzw. zu steuern, muß jedoch
ein Servolenkungssystem der vorliegenden Bedingung extensiv bzw.
stark überarbeitet
werden.
-
Wie in der dritten Ausführungsform
ist es daher, wenn die erforderliche Strömungsrate QM basierend auf
dem Lenkwinkel θ und
der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω abgeschätzt wird,
kaum erforderlich, das Servolenkungssystem der vorliegenden Bedingungen
zu modifizieren.
-
Die dritte Ausführungsform, in welcher der Lenkwinkel θ und die
Lenkwinkelgeschwindigkeit ω detektiert
werden, um die erforderliche Menge QM abzuschätzen, bringt eine signifikante
Kostenreduktion im Vergleich mit dem System mit sich, in welchem das
Lenkdrehmoment direkt detektiert wird. Dieses Merkmal gilt auch
für eine
vierte Ausführungsform, welche
später
ebenfalls beschrieben wird.
-
Aus dem obigen Grund regelt bzw.
steuert die Regel- bzw. Steuereinrichtung C einen Erregungsstrom
des Solenoids SOL basierend auf dem Lenkwinkel θ und der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω. Die Regel-
bzw. Steuercharakteristik ist in 3 gezeigt.
-
Der Lenkwinkel θ und ein Solenoidstrom-Instruktionswert
Iθ in 3 werden basierend auf einem
theoretischen Wert bestimmt, bei welchem der Zusammenhang zwischen
dem Lenkwin kel θ und
der Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP lineare Charakteristika bzw. Merkmale aufweist. Der Zusammenhang
zwischen der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω und einem Solenoidstrom-Instruktionswert
Iω wird
basierend auf einem theoretischen Wert bestimmt, bei welchem die
Lenkwinkelgeschwindigkeit ω und
die Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP lineare Merkmale bzw. Eigenschaften aufweisen.
-
An diesem Punkt werden, während der
Lenkwinkel θ und
die Lenkwinkelgeschwindigkeit ω einen bestimmten
eingestellten Wert nicht überschreiten, beide
der obigen Instruktionswerte Iθ und Iω als
null ausgegeben. Mit anderen Worten sind, wenn das Lenkrad an oder
um die Mitte positioniert ist, die obigen Instruktionswerte Iθ und
Iω null.
-
Der Solenoidstrom-Instruktionswert
Iω in
bezug auf den Lenkwinkel θ und
der Solenoidstrom-Instruktionswert Iω in
bezug auf die Lenkwinkelgeschwindigkeit ω können als Tabellenwerte in der
Regel- bzw. Steuereinrichtung C vorher gespeichert werden oder können durch
die Regel- bzw. Steuereinrichtung C basierend auf dem Lenkwinkel θ und der
Lenkwinkelgeschwindigkeit ω berechnet
werden, wie es die Gelegenheit erfordert.
-
In jedem Fall werden der Solenoidstrom-Instruktionswert
Iθ und
Iω jeweils
basierend auf dem Lenkwinkel 8 und der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω gefunden
und die resultierenden Werte werden addiert. Der addierte Wert (Iθ+Iω)
wird wiederum mit dem Solenoidstrom-Instruktionswert IV basierend
auf dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal multipliziert.
-
An diesem Punkt wird der Solenoidstrom-Instruktionswert
IV basierend auf dem obigen Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
als 1 ausgegeben, wenn sich eine Fahrzeuggeschwindigkeit in einem
Bereich niedriger Geschwindigkeit befindet, als null ausgegeben,
wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Bereich hoher Geschwindigkeit
befindet, und bei einem beliebigen Wert rechts von dem Dezimalpunkt
zwischen null und 1 ausgegeben, wenn sie sich in einem Bereich mittlerer
Geschwindigkeit zwischen den Bereichen hoher und niedriger Geschwindigkeit befindet.
-
Derart wird, wenn die Solenoidstrominstruktion
IV basierend auf dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
mit dem obigen addierten Wert (Iθ +
Iω)
multipliziert wird, der Wert (Iθ +
Iω)
unverändert
ausgegeben, wenn er sich in dem Bereich einer niedrigen Geschwindigkeit
der Fahrzeuggeschwindigkeit befindet, und als null in dem Bereich
einer hohen Geschwindigkeit ausgegeben. Darüber hinaus wird in einem Bereich
mittlerer Geschwindigkeit, wenn die Geschwindigkeit ansteigt, ein
Wert umgekehrt proportional zu der erhöhten Geschwindigkeit ausgegeben.
-
Bei einem Finden bzw. Ermitteln von
(Iθ +
Iω) × IV, wie dies oben beschrieben ist, wird das
Resultat weiter zu einem Standby-Solenoidstrom-Instruktionswert
IS addiert. D.h., es wird {(Iθ +
Iω) × IV} + IS = I (Solenoidstrom-Instruktionswert)
von dem Treiber bzw. Antrieb 19 ausgegeben.
-
Der Standby-Solenoidstrom-Instruktionswert IS, welcher oben beschrieben ist, wird für ein Zuführen eines
vorbestimmten Stroms zu dem Solenoid SOL der variablen Öffnung a
zu jeder Zeit eingestellt bzw. festgelegt. Auf diese Weise hält die variable Öffnung a,
welche mit dem Standby-Solenoidstrom- Instruktionswert IS versorgt
wird, das Ausmaß ihrer Öffnung konstant
und stellt eine konstante Standby-Strömungsrate sicher, selbst wenn
die Solenoidstrom-Instruktionswerte, welche auf dem Lenkwinkel θ, der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω und der
Fahrzeuggeschwindigkeit basieren, null sind.
-
Von dem Standpunkt von Energieeinsparungen
ist es jedoch ideal, daß,
wenn die Strömungsrate QM,
welche auf der Seite des Servozylinders 8 und des Lenkventils 9 gefordert
wird, null ist, die Regel- bzw. Steuerströmungsrate QP des Strömungssteuerventils
V auch eingestellt ist, um null zu werden. Der Grund wird unten
beschrieben.
-
Ein Einstellen der Regel- bzw. Steuer-Strömungsrate
QP auf null bedeutet, daß die
gesamte Austragsmenge von der Pumpe P im Kreislauf von der Behälteröffnung 11 zu
der Pumpe P oder dem Tank bzw. Behälter T rückgeführt wird. Da der Strömungsweg
für eine
Zirkulation im Kreislauf von der Tanköffnung 11 zu der Pumpe
P oder dem Tank bzw. Behälter
T in dem Hauptkörper
B angeordnet ist und eine sehr kurze Länge aufweist, wird kaum ein
Druckverlust erzeugt. Aufgrund dieses nahezu nicht bestehenden Druckverlusts
wird das Antriebsdrehmoment der Pumpe P minimiert, wobei dies in
Energieeinsparungen resultiert.
-
In diesem Sinn wird, wenn die erforderliche Strömungsrate
QM null ist, die Regel- bzw. Steuerströmungsrate QP auf null gesetzt.
Dies ist sehr vorteilhaft im Hinblick auf Energieeinsparungen.
-
Unter Berücksichtigung desselben wird
die Standby-Strömungsrate
QS zur Verfügung
gestellt, selbst die erforder- liche
Strömungsrate
QM null ist. Es gibt drei Gründe
wie folgt:
-
4) Verhinderung eines
Blockierens der Servolenkung
-
Ein Zirkulieren von ein wenig Öl durch
die Servolenkung erlaubt einen kühlenden
Effekt durch das zirkulierte Öl
und daher dient die Standby-Strömungsrate
als die kühlende
Funktion.
-
5) Widerstand gegenüber einer
Störung;
welche durch einen Rückprall
oder dgl. bewirkt wird, und einem selbstausrichtenden Drehmoment.
-
Wenn die Reaktion, welche durch Störungen oder
ein selbstausrichtendes Drehmoment bewirkt wird, auf ein Rad wirkt,
wirkt sie auch auf eine Stange des Servozylinders B. Wenn die Standby-Strömungsrate
nicht sichergestellt ist, werden die Räder instabil aufgrund der Reaktion,
welche durch die Störungen oder
das selbst-ausrichtende Drehmoment bewirkt wird. Wenn die Standby-Strömungsrate
sichergestellt wird, werden die Räder jedoch nicht instabil selbst
bei einer Wirkung der obigen Reaktion. Spezifisch wird, da die Stange
des obigen Servozylinders 8 in Eingriff mit einem Ritzel
und dgl. für
ein Ändern bzw.
Umschalten des Lenkventils 9 steht, bei der Wirkung der
Effekte das Lenkventil auch umgeschaltet, um die Standby-Strömungsrate
in einer Richtung zuzuführen,
welche den Effekten entgegenwirkt. Daher erzeugt ein Sicherstellen
der Standby-Strömungsrate die
Möglichkeit
eines Widerstehens der obigen Störung,
welche durch einen Rückprall
oder dgl. bewirkt wird, und dem selbst-ausrichtenden Drehmoment.
-
6) Sicherstellen eines
Ansprechens bzw. einer Antwort
-
Wie dies in 3 illustriert ist, wird beispielsweise,
wenn die Standby-Strömungsrate
QS sichergestellt wird, eine Zeit, welche erforderlich ist, um eine
Ziel-Steuerströmungsrate
QP zu erreichen, im Vergleich mit dem Fall reduziert, in welchem
die Standby-Strömungsrate
nicht vorgesehen bzw. zur Verfügung
gestellt ist. Der Unterschied in der Differenz bedeutet eine geringere
Ansprechzeit, woraus resultiert, daß ein Sicherstellen der Standby-Strömungsrate
QS ein Ansprechen bzw. eine Antwort verbessern kann.
-
Der Betrieb bzw. die Betätigung der
dritten Ausführungsform
wird unten beschrieben.
-
Beispielsweise werden, wenn ein Lenken durchgeführt wird,
wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit in dem Bereich niedriger Geschwindigkeit
befindet, die Solenoidstrom-Instruktionswerte Iθ und
Iω durch
den Lenkwinkel θ und
die Lenkwinkelgeschwindigkeit ω unter
diesen Umständen
bestimmt. Die Instruktionswerte werden addiert und der addierte
Wert (Iθ +
Iω)
wird mit einem Solenoidstrom-Instruktionswert IV =
1 basierend auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit multipliziert. Der
multiplizierte Wert (Iθ + Iω)
wird weiter zu einem Solenoidstrom-Instruktionswert IS zum
Sicherstellen einer Standby-Strömungsrate
addiert.
-
Kurz gesagt, ist in dem Bereich niedriger
Geschwindigkeit ein Solenoidstrom-Instruktionswert I = Iθ +
Iω +
IS.
-
Die Gründe, daß der Solenoidstrom-Instruktionswert
Iθ basierend
auf dem Lenkwinkel θ zu
dem Solenoidstrom-Instruk tionswert Iω basierend
auf der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω, wie dies oben erläutert ist,
hinzugefügt
bzw. addiert wird, sind wie folgt.
-
Ein erster Grund ist ein Sicherstellen
eines Ansprechens bzw. einer Antwort. Die Tatsache bzw. der Weg,
daß die
Regel- bzw. Steuerströmungsrate QM
immer bei einem größeren Wert
als demjenigen der Strömungsrate
QM zugeführt
wird, welche durch den Servozylinder 8 und das Lenkventil 9 gefordert wird,
verbessert das Ansprechen des Servozylinders. Aus diesem Grund werden
die beiden Stromwerte Iθ, Iω addiert.
-
Ein zweiter Grund ist ein Sicherstellen
einer Stabilität,
während
das Lenkrad nicht gedreht wird. Beispielsweise ist die Verwendung
des Lenkdrehmoment am geeignetsten zum Abschätzen der Strömungsrate
QM, welche auf der Seite des Lenkventils 9 gefordert wird,
wie dies oben erläutert
ist. Die Lenkwinkelgeschwindigkeit ω ist am ehesten analog bzw. ähnlich zu
dem Lenkdrehmoment.
-
Daher kann theoretisch nur der Solenoidstrom-Instruktionswert
Iω basierend
auf der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω die Regelung bzw. Steuerung auf
ihre eigene Weise erzielen. Die Lenkwinkelgeschwindigkeit ω tritt jedoch
nur auf, während
das Lenkrad gelenkt bzw. gedreht wird. Beispielsweise wird das Lenkrad
um einen gewissen Winkel gedreht und dann an dem Lenkwinkel angehalten,
um stationär
zu sein. Zu diesem Zeitpunkt wird die Lenkwinkelgeschwindigkeit ω null.
-
Wenn die Regel- bzw. Steuerströmungsrate QP
nicht sichergestellt werden kann, während das Lenkrad nicht gedreht
wird, wie dies oben erläutert ist,
wird der Servozylinder 8 durch die Reaktion überwältigt, welche
durch das selbstausrichtende Drehmoment des Fahrzeug bewirkt wird,
und bewegt sich. Wenn der Servozylinder 8 seine Position
nicht beibehalten kann und sich bewegt, wird es sogar unmöglich, den
stationären
Zustand des Lenkrads selbst aufrecht bzw. beizubehalten.
-
Es wird jedoch, wie oben erläutert, mit
Hilfe eines Spezifizierens des Lenkwinkels θ als Parameter der Lenkwinkel θ gleich
gehalten, während
das Lenkrad nicht gedreht wird, so daß der Solenoidstrom-Instruktionswert
Iω sichergestellt
werden kann. Derart kann eine Leistung, welche erforderlich ist, während das
Lenkrad nicht gedreht wird, durch den Solenoidstrom-Instruktionswert
Iθ beibehalten
werden.
-
In allen eines Bereichs niedriger
Geschwindigkeit, eines Bereichs mittlerer Geschwindigkeit und eines
Bereichs hoher Geschwindigkeit werden der Zusammenhang zwischen
dem Lenkwinkel θ und
der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω in
gleicher Weise auf das fahrende Fahrzeug angewandt.
-
Selbst bei einem Fahren des Fahrzeugs
in dem Bereich niedriger Geschwindigkeit werden, wenn das Lenkrad
um die zentrale Position während einer
geraden Bewegung oder dgl. gehalten wird, der Solenoidstrom-Instruktionswert
Iθ basierend
auf dem Lenkwinkel θ und
der Solenoidstrom-Instruktionswert Iω basierend
auf der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω null. Ähnlich zu dem vorher beschriebenen
Fall ist jedoch, da nur der Solenoidstrom-Instruktionswert IS ausgegeben wird, die Standby-Strömungsrate
definitiv sichergestellt.
-
Es wird daher, selbst wenn das Fahrzeug
in einer geraden Linie in dem Bereich niedriger Geschwindigkeit
fährt,
möglich,
die kühlenden
Effekte für
die Servolenkung zu versprechen und den Störungen zu widerstehen bzw.
entgegenzuwirken, welche durch einen Rückprall oder dgl. bewirkt werden.
Darüber
hinaus ist es möglich,
ein ausreichendes Ansprechen aufgrund des Bereitstellens der Standby-Strömungsrate
aufrechtzuerhalten.
-
In allen der Bereiche niedriger,
mittlerer und hoher Geschwindigkeit wird die Leistung der Standby-Strömungsrate
in gleicher Weise während
des Fahrens des Fahrzeugs ausgeübt.
-
Wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit
in dem Bereich hoher Geschwindigkeit befindet, wird der Solenoidstrom-Instruktionswert
IV basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit
null. Wenn der gegenwärtige
bzw. Strominstruktionswert IV null wird,
wird (Iθ +
Iω) × IV = 0 erhalten. Daher resultiert die Regel- bzw.
Steuerströmungsrate
QP nur in der Standby-Strömungsrate
QS und eine Leistungs- bzw. Servounterstützungskraft verschwindet nahezu.
-
Während
das Fahrzeug in dem Bereich mittlerer Geschwindigkeit fährt, reduziert
sich, da der Solenoidstrom-Instruktionswert IV basierend
auf der Fahrzeuggeschwindigkeit sich in Übereinstimmung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit
reduziert, die Regel- bzw. Steuerströmungsrate QP auch mit der Reduktion
des Instruktionswerts. Daher reduziert sich die Servounterstützungskraft
in demselben Ausmaß einer
Reduktion.
-
Bei einem gewöhnlichen Fahren wird das Lenkrad
nicht merkbar bzw. signifikant während
eines Fahrens bei hoher Geschwindigkeit gedreht. Im allgemeinen
wird das Lenkrad merkbarer bzw. signifikanter während eines Fahrens in dem
Bereich niedriger Geschwindigkeit gedreht. 9 und 10 illustrieren
den Zusammenhang zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Lenken.
Wie dies aus 9, 10 klar ist, wird, wenn bzw.
da sich die Fahrzeuggeschwindigkeit V erhöht, jeder Bereich des Lenkwinkels θ und der
Lenkwinkelgeschwindigkeit ω schmal
bzw. eng um den Mittelpunkt. Es kann daher gesagt werden, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit
in Korrelation mit dem Bereich des Lenkwinkels θ oder der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω steht.
Dies erlaubt eine Verwendung des Lenkdrehmoments anstelle des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 17.
-
Aus diesem Grund sind ein Vorsehen
des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 17 und eine Berücksichtigung
des Solenoidstrom-Instruktionswerts IV in Übereinstimmung
mit der Fahrzeuggeschwindigkeit nicht notwendigerweise wesentliche
Gegenstände.
Eine Verwendung des Fahrzeugsensors 17 für eine Berücksichtigung
des Solenoidstrom-Instruktionswert IV erlaubt
jedoch eine weitere Regelung bzw. Steuerung, welche für ein aktuelles
bzw. tatsächliches
Fahren eines Fahrzeugs geeignet ist.
-
Eine vierte Ausführungsform, welche in 11 illustriert ist, unterscheidet
sich in den folgenden zwei Punkten von der dritten Ausführungsform. Ein
erster Punkt ist, daß ein
Solenoidstrom-Instruktionswert Iθ basierend
auf einem Lenkwinkel θ und
einem Solenoidstrom-Instruktionswert Iω basie rend
auf einer Lenkwinkelgeschwindigkeit ω näher zu einer aktuellen bzw.
tatsächlichen
Situation gebracht werden.
-
Ein zweiter Punkt ist, daß der Solenoidstrom-Instruktionswert
Iθ basierend
auf dem Lenkwinkel θ und
der Solenoidstrom-Instruktionswert Iω basierend
auf der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω nicht addiert werden, wie
dies in der dritten Ausführungsform
gemacht wird, sondern daß ein
größerer Wert zwischen
bzw. aus diesen ausgewählt
wird.
-
In dem ersten Punkt, welcher von
der dritten Ausführungsform
verschieden ist, wird das Folgende berücksichtigt. Unter Berücksichtigung
eines Lenkgefühls
eines Fahrers, wie dies in 12 illustriert ist,
ist es ideal, daß der
Lenkwinkel θ und
eine Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP, welche durch den Lenkwinkel θ definiert
ist, lineare Charakteristika bzw. Eigenschaften beibehalten.
-
Wie dies in 13 illustriert ist, befinden sich jedoch
der Solenoidstrom-Instruktionswert I und die Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP, welche durch das Ausmaß eines Öffnens der
variablen Öffnung
a in Abhängigkeit
von dem Solenoid SOL bestimmt wird, in einem Zustand nahe einer
Quadratgesetz-Charakteristik. Dies ist ein Resultat der synergistischen
Wirkung der Masse eines Verschluß- oder Ventilteils oder dgl.,
welches die variable Öffnung
a ausbildet, einer Leistung des Solenoids usw.
-
Die dritte und vierte Ausführungsform
zielen jedoch darauf ab, eine Solenoidstromanweisung bzw. -Instruktion
Iθ von
dem Lenkwinkel θ zu
finden und den resultierenden Anweisungs- bzw. Instruktionswert
Iθ zu
verwenden, um die Regel bzw. Steuerströmungsrate QP zu definieren.
Daher weisen, wenn sie verwendet wird, wie sie gefunden werden, der
Lenkwinkel θ und
die Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP nicht lineare Eigenschaften bzw. Merkmale auf.
-
Während
dies in der vierten Ausführungsform
der Fall ist, wird der Solenoidstrom-Instruktionswert Iθ basierend
auf dem Lenkwinkel θ eingestellt, um
eine kurvenartige Linie zu beschreiben, bis die Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP die maximale Strömungsrate
erreicht, wie dies in 11 illustriert ist.
-
Um die Kurve zu erhalten, werden
beispielsweise Punkte, an welchen der Lenkwinkel θ und die Steuerströmungsrate
QP lineare Eigenschaften aufweisen, wie dies in 12 gezeigt ist, durch ein Experiment
aufgezeichnet. Alternativ können
die Kurve in 13 und
die Kurve in 12 einer
mathematischen Behandlung unterzogen werden und ein Wert in 12 kann durch einen Wert
in 13 dividiert werden,
um θ=f(I)
zu finden.
-
Dasselbe kann in Bezug auf die Lenkwinkelgeschwindigkeit ω gesagt
werden.
-
Gemäß der vierten Ausführungsform,
welche wie oben beschrieben konfiguriert ist, ist es, da jeder von
dem Lenkwinkel θ und
der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω und
die Regelbzw. Steuerströmungsrate QP
einen linearen Zusammenhang aufweisen, möglich, die Ausgabe mit der
Richtung eines Lenkens in Übereinstimmung
zu bringen.
-
Ein Konzept, daß lineare Eigenschaften der Korrelation
zwischen der Regel- bzw. Steuerströmungsrate QP und jedem von
dem Lenkwinkel θ und der
Lenkwinkelgeschwindigkeit ω verliehen
werden, wie dies oben beschrieben ist, kann auf die vorangehende
dritte Ausführungsform
selbstverständlich
angewandt werden.
-
Die folgende Erläuterung wird gegeben, warum
irgendein größerer Wert
aus dem Solenoidstrom-Instruktionswert Iθ basierend
auf dem Lenkwinkel θ und
dem Solenoidstrom-Instruktionswert Iω basierend
auf der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω ausgewählt wird, wobei dies oben als
der zweite unterschiedliche Punkt beschrieben ist.
-
Beispielsweise werden in der dritten
Ausführungsform
die Solenoidstrom-Instruktionswerte Iθ und Iω addiert.
Eine derartige Addition der Instruktionswerte Iθ und
Iω bewirkt
jedoch eine Erhöhung
in einem Abweichungsbereich des Wertes.
-
Beispielsweise wird, wie in der dritten
Ausführungsform,
wenn die Solenoidstrom-Instruktionswerte Iω und
Iω addiert
werden, ein Bereich, wie er durch geneigte Linien in 14 angedeutet ist, an Punkten
der größten Änderungsrate
an der Kurve des Graph erzeugt. Beispielsweise beträgt bei einem Betrachten
des Punkts x in 14 der
Wert entweder x = θ1
+ ω2 oder
x = θ2
+ ω2. Wenn
x in demselben Wert resultiert, obwohl bestimmte addierte Werte sich
voneinander unterscheiden, ist das Lenkgefühl eines Fahrers dasselbe,
wobei jedoch der Strominstruktionswert bzw. gegenwärtige Instruktionswert
(Iθ +
Iω)
in dem Bereich y1, y2 unterschiedlich ist.
-
Dies resultiert in demselben Lenkgefühl des Fahrers,
jedoch in unterschiedlichen Ausgaben. Aus diesem Grund ist in dem
Fall der dritten Ausführungsform
das Lenkgefühl
manchmal geringfügig
schlechter.
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In der vierten Ausführungsform
wird daher nur ein größerer Wert
von den Solenoidstrom-Instruktionswerten Iθ und
Iω ausgewählt. Durch
ein Auswählen
eines der Werte auf diese Weise kann der Abweichungsbereich, welcher
mit geneigten Linien in 14 angedeutet
bzw. angezeigt ist, minimiert werden.
-
Um die Antwort bzw. das Ansprechen
sicherzustellen, wird der größere Wert
eher als ein kleinerer Wert aus den Solenoidstrom-Instruktionswerten
Iθ und
Iω ausgewählt. Wie
oben erwähnt,
ist das Ansprechen besser, wenn die Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP größer ist,
als wenn sie kleiner ist.
-
Die vierte Ausführungsform ist auch von der dritten
Ausführungsform
dahingehend verschieden, daß der
Solenoidstrom-Instruktionswert
IV basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit
als eine Beschränkung
bzw. Begrenzung verwendet wird. Spezifisch wird in der dritten Ausführungsform
(Iθ +
Iω)
mit dem obigen Instruktionswert IV multipliziert.
Wenn der Instruktionswert IV multipliziert
wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt, reduziert sich
jedoch der Koeffizient beträchtlich.
Wenn sich der Koeffizient reduziert, wird die Neigung des Graph
gering bzw. sanft. Wenn die Neigung bzw. Steigung sanft wird, wird
die Antwort bzw. das Ansprechen schlechter.
-
Aus diesem Grund wird in der vierten
Ausführungsform
der Solenoidstrom-Instruktionswert IV basierend
auf der Fahrzeuggeschwindigkeit als die Begrenzung verwendet, um
die Steigung des Solenoidstrom-Instruktionswerts I konstant zu halten.
-
Tatsächlich sind die Änderungen
der Steigung sehr gering, so daß ein
Ignorieren der Änderungen
einen geringen Effekt aufweist.
-
In der vierten Ausführungsform
kann daher der Solenoidstrom-Instruktionswert IV basierend
auf der Fahrzeuggeschwindigkeit mit jeglichem größerem Wert der Solenoidstromwerte
Iθ und
Iω multipliziert
werden.
-
Eine Verwendung des Solenoidstrom-Instruktionswerts
IV basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit
als eine Begrenzung kann jedoch auch auf die dritte Ausführungsform
angewandt werden.
-
In der vierten Ausführungsform
wird die Standby-Strömungsrate
wie in der dritten Ausführungsform
sichergestellt.
-
In einer fünften Ausführungsform, welche in 15 illustriert ist, berechnet
bei einem Empfangen eines Steuer- bzw. Lenkwinkelsignals von einem Lenkwinkelsensor 16 eine
Regelbzw. Steuereinrichtung C einen Lenkwinkel θ und eine Lenkwinkelgeschwindigkeit ω in Antwort
auf das empfangene Signal und schätzt dann die erforderliche
Strömungsrate QM
basierend auf dem Lenkwinkel θ und
der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω ab.
-
In der fünften Ausführungsform ist es, da die erforderliche
Menge QM basierend auf dem Lenkwinkel θ und der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω abgeschätzt wird,
kaum erforderlich, das Servolenkungssystem der bestehenden Bedingungen
zu modifizieren.
-
Die Regel- bzw. Steuereinrichtung
C regelt bzw. steuert einen Erregungsstrom des Solenoids SOL basierend
auf dem Lenkwinkel θ und
der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω.
Spezifisch werden der Lenkwinkel θ und ein Solenoidstrom-Instruktionswert Iθ in 15 basierend auf einem theoretischen
Wert bestimmt, bei welchem der Zusammenhang zwischen dem Lenkwinkel θ und der
Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP lineare Charakteristika bzw. Eigenschaften aufweist. Der Zusammenhang
zwischen der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω und einem Solenoidstrom-Instruktionswert
Iω wird
basierend auf einem theoretischen Wert bestimmt, bei welchem die
Lenkwinkelgeschwindigkeit ω und
die Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP lineare Charakteristika bzw. Merkmale aufweisen.
-
An diesem Punkt werden, während der
Lenkwinkel θ und
die Lenkwinkelgeschwindigkeit ω einen bestimmten,
eingestellten bzw. festgelegten Wert nicht überschreiten, beide Instruktionswerte
Iθ und
Iω als
null ausgegeben. Mit anderen Worten sind, wenn das Lenkrad bei dem
oder um das Zentrum angeordnet ist, die obigen Instruktionswerte
Iθ und
Iω null.
-
Der Solenoidstrom-Instruktionswert
Iθ in
Bezug auf den Lenkwinkel 8 und der Solenoidstrom-Instruktionswert
Iω in bezug
auf die Lenkwinkelgeschwindigkeit ω können als Tabellenwerte in der
Regel- bzw. Steuereinrichtung C vorab gespeichert werden oder können durch
die Regel- bzw. Steuereinrichtung C basierend auf dem Lenkwinkel θ und der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω berechnet
werden, wie dies die Umstände
erfordern.
-
Weiters ist die Regel- bzw. Steuereinrichtung C
ausgebildet bzw. konstruiert, um einen Strominstruktionswert IV1 für
den Lenkwinkel und einen Strominstruktionswert IV2 für die Lenkwinkelgeschwindigkeit
basierend auf einem Ausgangs- bzw.
Ausgabesignal von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 17 auszugeben.
Der Strominstruktionswert IV1 für den Lenkwinkel
und der Strominstruktionswert IV2 für die Lenkwinkelgeschwindigkeit
können
jedoch als Tabellenwerte in der Regel- bzw. Steuereinrichtung C
vorab gespeichert werden oder können
durch die Regel- bzw. Steuereinrichtung C basierend auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit
V berechnet werden, wie dies die Umstände erfordern.
-
Der obige Lenkwinkel-Strominstruktionswert IV1 wird eingestellt, um bei 1 in dem Bereich
niedriger Geschwindigkeit, und beispielsweise bei 0,6 in dem Bereich
höchster
Geschwindigkeit ausgegeben zu werden. Der obige Lenkwinkelgeschwindigkeits-Strominstruktionswert
IV2 wird eingestellt bzw. festgelegt, um
1 in dem Bereich niedriger Geschwindigkeit und beispielsweise 0,8
in dem Bereich höchster
Geschwindigkeit auszugeben.
-
Mit anderen Worten wird der Lenkwinkel-Strominstruktionswert
IV1 innerhalb des Bereichs zwischen 0,6
und 1 geregelt bzw. gesteuert, während der
Lenkwinkelgeschwindigkeits-Strominstruktionswert
IV2 innerhalb des Bereichs zwischen 0,8
und 1 geregelt bzw. gesteuert wird. Derart weist der Lenkwinkel-Strominstruktionswert
IV1 eine größere Verstärkung von dem Bereich niedriger
Geschwindigkeit zu dem Bereich höchster
Geschwindigkeit auf.
-
Der Solenoidstrom-Instruktionswert
Iθ basierend
auf dem obigen Lenkwinkel 8 wird mit dem Lenkwinkel-Strominstruktionswert
IV1 gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit
V multipliziert. Daher ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V höher ist,
ein Ausgabe- bzw. Ausgangswert, welcher das multiplizierte Resultat
ist, nämlich
ein Strominstruktionswert I1 in Bezug auf den Lenkwinkel geringer.
Darüber
hinaus steigt, da die Verstärkung
des Lenkwinkel-Strominstruktionswerts IV1 eingestellt
ist, um größer als eine
Verstärkung
des Lenkwinkelgeschwindigkeits-Strominstruktionswerts IV2 zu
sein, die Rate einer Abnahme des Instruktionswert I1 an, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
höher ist.
-
Der Solenoidstrom-Instruktionswert
IV basierend auf der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω ist eingestellt
bzw. festgelegt, um einen Strominstruktionswert II2 in
Bezug auf die Lenkwinkelgeschwindigkeit auszugeben, wobei der Lenkwinkelgeschwindigkeits-Strominstruktionswert
IV2 gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit
V als ein Schwellwert verwendet wird. Der Strominstruktionswert
I2 wird auch eingestellt, um in Übereinstimmung
mit der Fahrzeuggeschwindigkeit abzunehmen, wobei seine Verstärkung geringer
ist als die Verstärkung
des Lenkwinkel-Strominstruktionswerts IV1.
Derart ist die Rate einer Abnahme des Strominstruktionswerts I2
geringer als in dem Fall des Strominstruktionswerts I1.
-
Der Strominstruktionswert I1 in Bezug
auf den Lenkwinkel und der Strominstruktionswert I2 in Bezug auf
die Lenkwin kelgeschwindigkeit, welche wie oben erläutert ausgegeben
werden, werden in der numerischen Größe verglichen und jeglicher
größere Wert
der Werte I1 und I2 wird verwendet.
-
Die Gründe, daß jeglicher bzw. jeweils der größere Wert
der Werte I1 und I2 verwendet wird, werden unten beschrieben. Üblicherweise
ist der Strominstruktionswert I1, welcher sich auf den Lenkwinkel
bezieht, größer als
der Strominstruktionswert I2, welcher sich auf die Lenkwinkelgeschwindigkeit bezieht,
da das Lenkrad selten stark bzw. scharf und abrupt während eines
Fahrens bei hoher Geschwindigkeit betätigt wird.
-
Daher wird bei einem Fahren mit hoher
Geschwindigkeit, um eine Sicherheit und Stabilität des Lenkvorgangs zu verbessern,
die Verstärkung
des Strominstruktionswerts I1 relativ zu dem Lenkwinkel in bezug
auf die Lenkwinkel erhöht.
Mit anderen Worten wird, wenn bzw. da die Fahrgeschwindigkeit ansteigt,
die Rate einer Abnahme der Regel- bzw. Steuerströmungsrate QP angehoben, um
einen Energieverlust weiter zu reduzieren.
-
Andererseits ist bei einem Fahren
mit niedriger Geschwindigkeit, da das Lenkrad oft scharf bzw. stark
und abrupt betätigt
wird, die Lenkwinkelgeschwindigkeit größer als der Lenkwinkel in den
meisten Fällen.
Wenn die Lenkwinkelgeschwindigkeit größer ist, wird dem Ansprechen
bzw. der Antwort Vorrang eingeräumt.
-
Daher wird bei einem Fahren mit niedriger Geschwindigkeit,
um eine Betätigbarkeit
oder ein Ansprechen des Lenkvorgangs zu verbessern, die Verstärkung des
Strominstruktionswerts I2, welcher sich auf die Lenkwinkelgeschwindigkeit
bezieht, in bezug auf die Lenkwinkelgeschwindigkeit verringert.
Mit anderen Worten ist selbst bei etwas beschleunigten Fahrgeschwindigkeiten,
wenn das Lenkrad scharf oder abrupt betätigt wird, die Regel- bzw.
Steuerströmungsrate
QP ausreichend sichergestellt, um dem Ansprechen Priorität bzw. Vorrang
zu verleihen bzw. einzuräumen.
-
Selbst wenn die Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeit
konstant ist, ist der Strominstruktionswert I1, welcher sich auf
den Lenkwinkel bezieht, manchmal größer oder der Strominstruktionswert
I2, welcher sich auf die Lenkwinkelgeschwindigkeit bezieht, ist manchmal
größer. Beispielsweise
wird, wenn das Lenkrad bei einem bestimmten Winkel gelenkt wird und
an der Position des Lenkwinkels 8 das Lenkrad angehalten
wird, um stationär
gehalten zu werden, die Lenkwinkelgeschwindigkeit ω null. Daher
ist selbst bei einem Fahren bei einer gleichmäßigen Geschwindigkeit zuerst
der Strominstruktionswert I2, welcher sich auf die Lenkwinkelgeschwindigkeit
bezieht größer, wobei
jedoch, nachdem das Lenkrad stationär gehalten wird, der Strominstruktionswert
I1, welcher sich auf den Lenkwinkel bezieht, größer ist bzw. wird.
-
In jedem Fall wird, da jeweils ein
größerer Wert
der Strominstruktionswerte I1 und I2 ausgewählt wird, ein beliebiger der
Strominstruktionswerte selbst unter jeglichen Fahrbedingungen ausgegeben.
-
Wenn beide Strominstruktionswerte
I1 und I2 nicht in dem stationären
Zustand des Lenkrads ausgegeben werden, wie dies oben erläutert ist,
ist es unmöglich,
die Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP sicherzustellen. Wenn die Regelbzw. Steuerströmungsrate QP nicht sichergestellt
werden kann, wird der Servozylinder 8 durch die Reaktion überwun den bzw. überwältigt, welche
durch das selbst-ausrichtende Drehmoment des Fahrzeugs bewirkt wird,
und bewegt sich. Wenn der Servozylinder 8 seine Position
nicht halten kann und sich bewegt, ist es unmöglich, das Lenkrad stationär zu halten.
-
Wie dies oben beschrieben ist, werden
jedoch aufgrund einer Verwendung von irgendeinem der Strominstruktionswerte
I1 und I2 beide niemals null während
des Lenkvorgangs. Anders gesagt, kann, da der Lenkwinkel θ selbst
während
des stationären
Zustands des Lenkrads beibehalten wird, der Solenoidstrom-Instruktionswert
Iθ sichergestellt
werden. Daraus resultierend kann eine Leistung bzw. Kraft, welche
zum stationären
Halten des Lenkrads erforderlich ist, aufgrund des Strominstruktionswerts Iθ aufrechterhalten
werden.
-
Manchmal wird das Lenkrad scharf
oder abrupt während
eines Fahrens bei hoher Geschwindigkeit betätigt. Zu diesem Zeitpunkt wird,
da der Strominstruktionswert I2 in bezug auf die Lenkwinkelgeschwindigkeit
größer ist,
der größere Strominstruktionswert
I2 ausgewählt.
An diesem Punkt ist der Strominstruktionswert I2 als ein Wert eingestellt
bzw. festgelegt, welcher geregelt bzw. gesteuert wird, um innerhalb
des Bereichs eines Schwellwerts des Lenkwinkelgeschwindigkeits-Strominstruktionswert
IV2 zu liegen, wobei dies in einem ausreichenden
Sicherstellen einer Sicherheit resultiert.
-
An diesem Punkt wird der minimale
Schwellwert des Lenkwinkelgeschwindigkeits-Strominstruktionswerts
IV2 bei einem Fahren mit hoher Geschwindigkeit
des Fahrzeugs eingestellt, um geringfügig größer als der minimale Wert des
Lenkwinkel-Strominstruktionswerts
IV2 zu sein. In der Ausführungsform wird spezifisch,
wie dies oben beschrieben ist, der minimale Wert des Lenkwinkel-Strominstruktionswerts
IV1 auf 0,6 eingestellt und der minimale
Schwellwert des Lenkwinkelgeschwindigkeits-Strominstruktionswerts
IV2 wird auf 0,8 eingestellt.
-
Daraus resultierend ist bei einem
Fahren mit hoher Geschwindigkeit die Antwort bzw. das Ansprechen
weiters in dem Fall einer Regelung bzw. Steuerung verbessert, welche
den Strominstruktionswert I2 verwendet, welcher sich auf die Lenkwinkelgeschwindigkeit
bezieht, als in dem Fall einer Regelung bzw. Steuerung, welche die
Strominstruktion I1 verwendet, welche sich auf den Lenkwinkel bezieht.
-
Ein extrem rasches Ansprechen bei
einem Fahren mit hoher Geschwindigkeit hat jedoch eine potentielle
Gefahr, daß sie
nachteilig die Sicherheit beeinflußt. Derart wird der minimale
Schwellwert der Lenkwinkelgeschwindigkeits-Strominstruktion IV2 auf 0,8 eingestellt und der Grund bezieht
sich auf die Sicherheit basierend auf einer Gierrate des Fahrzeugs.
-
Spezifisch weist eine Gierrate des
Fahrzeugs Merkmale auf, daß sie
die scheinbar ähnelnde Konvergenz
zeigen, wenn das Fahrzeug bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von
etwa 60 km/h oder weniger fährt.
D.h., wenn das Fahrzeug beispielsweise mit 60 km/h, mit 10 km/h
und selbst mit 40 km/h fährt, variiert
die Konvergenz kaum bzw. gering. Ein derartiger Bereich einer stabilen
Konvergenz einer Gierrate wird als Beschränkungen der Sicherheit erachtet, und
derart wird der minimale Schwellwert des Lenkwinkelgeschwindigkeits-Strominstruktionswerts
IV2 auf 0,8 eingestellt bzw. festgelegt.
-
Gemäß der fünften Ausführungsform ist es, wenn das
Lenkrad scharf oder abrupt während
eines Fahrens bei 100 km/h betätigt
wird, und ein Strominstruktionswert I2, welcher sich auf die Lenkwinkelgeschwindigkeit
bezieht, ansteigt, und dann der ausgewählte Strominstruktionswert
I2 ausgewählt
wird, möglich,
das Fahrzeug mit ungefähr
demselben Niveau an Sicherheit und Stabilität zu steuern bzw. zu lenken,
wie diejenigen beim Fahren mit 60 km/h.
-
Der ausgewählte Strominstruktionswert
I1 oder I2, wie oben erwähnt,
wird zu einem Standby-Strominstruktionswert IS hinzugefügt bzw.
addiert.
-
Der Standby-Strominstruktionswert
IS dient für ein Zuführen eines vorbestimmten Stroms
zu einem Solenoid SOL einer variablen Öffnung a zu jedem Zeitpunkt.
Die variable Öffnung
a, welche mit dem Standby-Solenoidstrom-Instruktionswert IS versorgt wird, hält das Ausmaß ihres Öffnens konstant, und
stellt eine konstante Standby-Strömungsrate sicher, selbst wenn
die Solenoidstrom-Instruktionswerte basierend auf dem Lenkwinkel θ, der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω und der
Fahrzeuggeschwindigkeit V null sind.
-
Von dem Standpunkt von Energieeinsparungen
ist es jedoch ideal, daß,
wenn die Strömungsrate QM,
welche durch den Servozylinder 8 und auf der Seite des
Lenkventils 9 gefordert wird, null ist, die Regel- bzw.
Steuerströmungsrate
QP des Strömungssteuerventils
V auch null wird. Der Grund wird nachfolgend beschrieben.
-
Ein Einstellen der Regel- bzw. Steuerströmungsrate
QP auf null bedeutet, daß die
Gesamtmenge eines Austragens von der Pumpe P von der Tanköffnung 11 zu
der Pumpe P oder einem Tank bzw. Behälter T rezirkuliert wird bzw.
im Kreis geführt wird.
Da der Strömungsweg
für ein
Rückführen durch Rezirkulation
desselben von der Tanköffnung 11 zu der
Pumpe P oder dem Tank T in dem Hauptkörper B angeordnet ist und eine
kurze Länge
aufweist, wird kaum ein Druckverlust erzeugt. Aufgrund des nahezu nicht
bestehenden Druckverlusts wird ein Antriebsdrehmoment der Pumpe
P minimiert, wobei dies in Energieeinsparungen resultiert.
-
In diesem Sinn wird, wenn die erforderliche Strömungsmenge
QM null ist, die Regel- bzw. Steuerströmungsrate QP auf null eingestellt.
Dies ist sehr vorteilhaft im Hinblick auf Energieeinsparungen.
-
Unter Berücksichtigung desselben wird
die Standby-Strömungsrate
QS selbst dann sichergestellt, wenn die erforderliche Strömungsrate
QM null ist. Es gibt hiefür
drei Gründe
wie folgt:
-
7) Verhindern eines Blockierens
der Servolenkung
-
Ein Zirkulieren von etwas Öl durch
die Servolenkung erlaubt bzw. verspricht einen kühlenden Effekt durch das zirkulierte Öl, und daher
dient die Standby-Strömungsrate
als die kühlende
bzw. Kühlfunktion.
-
8) Widerstand gegenüber einer
Störung,
welche durch einen Rückprall
oder dgl. bewirkt wird, und einem selbstausrichtenden Drehmoment.
-
Wenn die Reaktion, welche durch Störungen oder
ein selbstausrichtendes Drehmoment bewirkt wird, auf ein Rad wirkt,
wirkt sie auch auf eine Stange des Servozylinders 8. Wenn die
Standby-Strömungsrate
nicht zur Verfügung
gestellt wird, werden die Räder
instabil aufgrund der Reaktion, welche durch die Störungen oder
das selbst-ausrichtende Drehmoment bewirkt wird. Wenn die Standby-Strömungsrate sichergestellt
ist, werden die Räder
jedoch selbst bei einer Wirkung der obigen Reaktion nicht instabil. Spezifisch
wird, da die Stange des obigen Servozylinders 8 in Eingriff
mit einem Ritzel und dgl. zum Ändern
bzw. Umschalten des Lenkventils 9 steht, bei einer Wirkung
der Effekte das Lenkventil auch umgeschaltet, um die Standby-Strömungsrate
in einer Richtung zur Verfügung
zu stellen, welche den Effekten entgegenwirkt. Daher erzeugt ein
Sicherstellen der Standby-Strömungsrate
die Möglichkeit
eines Widerstehens der obigen Störung,
welche durch einen Rückprall
oder dgl. bewirkt wird, und dem selbst-ausrichtenden Drehmoment.
-
9) Sicherstellen einer
Antwort
-
Wie dies in 3 illustriert ist, wird beispielsweise,
wenn die Standby-Strömungsrate
QS sichergestellt ist bzw. wird, eine Zeit, welche erforderlich
ist bzw. herangezogen wird, um eine Ziel-Steuerströmungsrate
QP zu erreichen, im Vergleich mit einem Fall reduziert, in welchem
die Standby-Strömungsrate
nicht vorgesehen bzw. zur Verfügung
gestellt wird. Der Unterschied in der Zeit repräsentiert eine geringere Ansprech-
bzw. Antwortzeit, woraus resultiert, daß das Sicherstellen der Standby-Strömungsrate QS
die Antwort verbessern kann.
-
Die Betätigung bzw. der Betrieb der
fünften Ausführungsform
wird unten beschrieben.
-
Nun wird ein Strominstruktionswert
I1, welcher sich auf den Lenkwinkel bezieht, welcher ein multiplizierter
Wert eines Solenoidstrom-Instruktionswerts Iθ basierend
auf dem Lenkwinkel und eines Lenkwinkel-Strominstruktionswerts IV1 ist, während eines
Fahrens des Fahrzeugs ausgegeben, während ein Strominstruktionswert
I2, welcher sich auf die Lenkwinkelgeschwindigkeit bezieht, in welcher
der Lenkwinkel-Strominstruktionswert IV1 gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit
V als ein Schwellwert für einen
Solenoidstrom-Instruktionswert Iω basierend auf
der Lenkwinkelgeschwindigkeit verwendet wird, ausgegeben wird.
-
Dann wird bestimmt, welcher von dem
Strominstruktionswert I1, welcher sich auf den Lenkwinkel bezieht,
und dem Strominstruktionswert I2, welcher sich auf die Lenkwinkelgeschwindigkeit
bezieht, größer ist,
und der größere Instruktionswert
I1 oder I2 wird einem Standby-Strominstruktionswert IS hinzugefügt, um einen
Solenoiderregungsstrom I zu diesem Zeitpunkt zu bestimmen.
-
Für
diesen Solenoid-Erregungsstrom I wird der Strominstruktionswert
I1, welcher sich auf den Lenkwinkel bezieht, hauptsächlich als
die Referenz bei einem Fahren mit hoher Geschwindigkeit des Fahrzeugs
verwendet, während
der Strominstruktionswert I2, welcher sich auf die Lenkwinkelgeschwindigkeit
bezieht, hauptsächlich
als die Referenz bei einem Fahren mit niedriger Geschwindigkeit des
Fahrzeugs verwendet wird.
-
An diesem Punkt wird gemäß der fünften Ausführungsform
selbst bei einem Fahren mit niedriger Geschwindigkeit der Solenoiderregungsstrom
I unter Bezugnahme auf den Stromin struktionswert I1 bestimmt, welcher
sich auf den Lenkwinkel bezieht, wenn das Lenkrad stationär gehalten
wird.
-
Selbst bei einem Fahren mit hoher
Geschwindigkeit wird der Solenoid-Erregungsstrom I unter Bezugnahme
auf den Strominstruktionswert I2 bestimmt, welcher sich auf die
Lenkwinkelgeschwindigkeit bezieht, wenn das Lenkrad scharf und abrupt betätigt wird.
In diesem Fall kann jedoch selbst bei einem Fahren bei 100 km/h
der Lenkvorgang mit ungefähr
demselben Niveau an Sicherheit und Stabilität wie diejenigen bei einem
Fahren bei 60 km/h durchgeführt
werden, wie dies oben beschrieben wurde.
-
- I
- Solenoid-Instruktionswert
- IT
- Solenoidstrom-Instruktionswert
basierend auf Lenkdreh
-
- moment
T
- IV
- Solenoidstrom-Instruktionswert
basierend auf Fahrzeug
-
- geschwindigkeit
V
- IS
- Solenoidstrom-Instruktionswert
zum Sicherstellen einer
-
- Standby-Strömungsrate
- Iθ
- Solenoidstrom-Instruktionswert
basierend auf einem
-
- Lenkwinkel θ
- Iω
- Solenoidstrom-Instruktionswert
basierend auf einer
-
- Lenkwinkelgeschwindigkeit ω
- IV1
- Lenkwinkel-Strominstruktionswert
- IV2
- Lenkwinkelgeschwindigkeits-Strominstruktionswert
- QP
- Regel-
bzw. Steuerströmungsrate
- QT
- Rückführströmungsrate
- QM
- erforderliche
Strömungsrate
- QS
- Warte-
bzw. Standby-Strömungsrate
- B
- Hauptkörper
- P
- Pumpe
- a
- variable Öffnung
- SOL
- Solenoid
- C
- Regel-
bzw. Steuereinrichtung bzw. Controller
- T
- Tank
bzw. Behälter
- 1
- Spule
- 2
- Pilot-
bzw. Leitkammer
- 3
- Pilot-
bzw. Leitkammer
- 4
- Pumpenöffnung bzw.
-anschluß
- 5
- Feder
- 8
- Servozylinder
- 9
- Lenkventil
- 16
- Lenkdrehmomentsensor
(Lenkwinkelsensor)
- 17
- Fahrzeuggeschwindigkeitssensor