DE60103232T2 - Lenkwinkelsensor für ein Kraftfahrzeug und Servolenkung mit solchem Sensor - Google Patents

Lenkwinkelsensor für ein Kraftfahrzeug und Servolenkung mit solchem Sensor Download PDF

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DE60103232T2
DE60103232T2 DE60103232T DE60103232T DE60103232T2 DE 60103232 T2 DE60103232 T2 DE 60103232T2 DE 60103232 T DE60103232 T DE 60103232T DE 60103232 T DE60103232 T DE 60103232T DE 60103232 T2 DE60103232 T2 DE 60103232T2
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steering
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angle midpoint
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Tetsuya Osaka-shi Ozaki
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeug-Lenkwinkeldetektor zum Erfassen des Lenkwinkels eines Lenkmechanismus eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner ein Servolenksystem, das einen solchen Lenkwinkeldetektor verwendet, und insbesondere ein Servolenksystem, das an einen Lenkmechanismus eine Lenkhilfskraft anlegt, und zwar mittels eines Hydraulikdruckes, der von einer Pumpe erzeugt wird, die von einem elektrischen Motor angetrieben wird.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Herkömmlicherweise werden Servolenksysteme verwendet, die die Betätigung eines Lenkrades unterstützen, indem ein Arbeitsöl aus einer Ölpumpe in einen Leistungs- bzw. Servozylinder zugeführt wird, der mit einem Lenkmechanismus gekoppelt ist. Die Ölpumpe wird von einem elektrischen Motor angetrieben, und es wird in Übereinstimmung mit der Drehzahl des elektrischen Motors von dem Servozylinder eine Lenkhilfskraft erzeugt.
  • Wen kein Lenkvorgang erfolgt bzw. das Lenkrad nicht gedreht wird, ist keine Lenkhilfskraft erforderlich. Daher wird eine sogenannte „Stop-and-Go"-Steuerung durchgeführt, wobei der elektrische Motor deaktiviert wird, wenn der Lenkvorgang virtuell in einem Lenkwinkelmittelpunkt einen Gradeausfahrt- Lenkzustand einnimmt, und wobei der elektrische Motor, in Antwort auf die Erfassung einer Lenkwinkelveränderung, die größer ist als ein vorbestimmter Pegel bzw. ein vorbestimmtes Niveau, eingeschaltet wird.
  • Das Dokument EP 0930215 beschreibt ein Servolenksystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die Erfassung des Lenkwinkelmittelpunktes basiert beispielsweise auf einem Ausgang eines Lenkwinkelsensors, der in Zuordnung zu dem Lenkmechanismus vorgesehen ist. Der Lenkwinkelsensor ist dazu ausgelegt, in Bezug auf einen Anfangs- bzw. Initiallenkwinkel eine Lenkwinkelveränderung zu erfassen, d.h. einen relativen Lenkwinkel. Der Initiallenkwinkel ist ein Lenkwinkel, der beobachtet wird, wenn ein Zündschlüsselschalter eingeschaltet wird. Demzufolge stimmt der Initiallenkwinkel nicht immer mit dem Lenkwinkelmittelpunkt überein, sondern entspricht häufig einem Lenkwinkel, der beobachtet wird, wenn das Lenkrad gedreht bzw. eingeschlagen ist. Demzufolge werden Lenkwinkeldaten für den Lenkwinkelmittelpunkt beispielsweise bestimmt, indem Lenkwinkeldaten sequentiell abgetastet werden, um die Frequenz eines Auftretens von Lenkwinkeldaten zu bestimmen, und indem die häufigsten Lenkwinkeldaten als die Lenkwinkelmittelpunktdaten verwendet werden.
  • Das Abtasten der Lenkwinkeldaten (relative Lenkwinkeldaten) zur Bestimmung des Lenkwinkelmittelpunktes wird beispielsweise unter der Bedingung ausgeführt, dass eine Lenkwinkelgeschwindigkeit praktisch bzw. virtuell Null ist oder das Lenkrad für zumindest eine vorbestimmte Zeitspanne stillgehalten wird (ohne Lenkbetätigung).
  • Die Erfassung des Lenkwinkelmittelpunktes erfordert jedoch eine relativ lange Zeitspanne nach dem Einschalten des Zündschlüsselschalters. Während dieser Zeitspanne kann eine Steueroperation zum Abschalten des elektrischen Motors nicht durchgeführt werden, was es erschwert, bei dem Servolenksystem Energieeinsparungen zu erzielen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kraftfahrzeug-Lenkwinkeldetektor anzugeben, der dazu in der Lage ist, einen Lenkwinkel unmittelbar nach dem Einschalten eines Zündschlüssels bzw. Zündschlüsselschalters zu erfassen, wodurch beispielsweise ein Beitrag zur Verbesserung der Energieeinsparung eines Servolenksystems geleistet wird.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Servolenksystem anzugeben, das dazu in der Lage ist, eine Steueroperation zum Versetzen eines elektrischen Motors in einen Energieeinsparmodus zu einem relativ frühen Zeitpunkt zu starten, nachdem ein Zündschlüssel eingeschaltet ist, und zwar um dessen Energieeinsparung zu verbessern.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Lenkwinkeldetektor für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, der aufweist: einen Lenkwinkel-Erfassungsabschnitt, der einen dran angelegten Initial- bzw. Ausgangswert empfängt, wenn ein Zündschlüssel des Kraftfahrzeugs eingeschaltet wird, und einen relativen Lenkwinkel erfasst, der eine Richtung und einen Grad eines Lenkvorgangs bzw. einer Lenkoperation angibt; einen Lenkwinkelmittelpunkt-Berechnungsabschnitt, der während der Fahrt des Kraft fahrzeuges wiederholt eine Berechnung durchführt, um einen Lenkwinkelmittelpunktwert zu bestimmen, der einem Ausgangswert des Lenkwinkel-Erfassungsabschnittes entspricht, der einen Lenkwinkelmittelpunkt angibt; einen Absolutlenkwinkel-Errechnungsabschnitt, der einen absoluten Lenkwinkel auf der Grundlage des Lenkwinkelmittelpunktwertes, der von dem Lenkwinkelmittelpunkt-Berechnungsabschnitt bestimmt ist, und des relativen Lenkwinkels errechnet, der von dem Lenkwinkel-Erfassungsabschnitt erfasst ist; einen wieder-beschreitbaren, nicht flüchtigen Speicher, um darin einen jüngsten bzw. letzten Lenkwinkelmittelpunktwert zu speichern, der von dem Lenkwinkelmittelpunkt-Berechnungsabschnitt bestimmt ist; und einen Abschnitt zum Einstellen des Lenkwinkelmittelpunktwertes, der in dem nicht flüchtigen Speicher gespeichert ist, als einen versuchsweisen bzw. provisorischen Lenkwinkelmittelpunktwert für die Errechnung des absoluten Lenkwinkels, und zwar bevor der Lenkwinkelmittelpunkt mittels des Lenkwinkelmittelpunkt-Berechnungs-abschnittes unmittelbar nach dem Einschalten des Zündschlüssels neu bestimmt wird. Der Detektor weist ferner vorzugsweise einen Gültigkeits-Beurteilungsabschnitt auf, zum Beurteilen der Gültigkeit bzw. Validität des provisorischen Lenkwinkelmittelpunktwertes.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Lenkwinkelmittelpunktwert, der von dem Lenkwinkelmittelpunkt-Berechnungsabschnitt bestimmt ist, in dem wieder-beschreibbaren, nicht flüchtigen Speicher gespeichert und darin gehalten, selbst nachdem der Zündschlüssel ausgeschaltet wird. Da der Lenkwinkelmittelpunktwert, der bei einer früheren Fahrt des Kraftfahrzeugs bestimmt wurde, in dem nicht flüchtigen Speicher gehalten wird, führt der Absolutlenkwinkel-Errechnungsabschnitt den Prozess der Errechnung des Absolutlenkwinkels durch, indem jener Lenkwinkelmittelpunktwert unmittelbar, nachdem der Zündschlüssel als nächstes eingeschaltet wird, als der provisorische Lenkwinkelmittelpunktwert verwendet wird.
  • Wenn jedoch während einer Ausschalt-Zeitspanne des Zündschlüssels ein Lenkvorgang durchgeführt wird, verändert sich eine Beziehung zwischen einem tatsächlichen Lenkwinkel eines Lenkmechanismus und dem Lenkwinkelmittelpunktwert, der in dem nicht flüchtigen Speicher gespeichert ist, gegenüber jener Beziehung, die sich beobachten ließ, unmittelbar bevor der Zündschlüssel abgeschaltet wurde. Dies bedeutet, dass der provisorische Lenkwinkelmittelpunktwert, der aus dem nicht flüchtigen Speicher ausgelesen wird, nicht immer gültig ist. Daher ist es bevorzugt, den Gültigkeits-Beurteilungsabschnitt vorzusehen, um die Gültigkeit des provisorischen Lenkwinkelmittelpunktwertes zu beurteilen.
  • Der Lenkwinkelmittelpunkt-Berechnungsabschnitt bestimmt den Lenkwinkelmittelpunktwert, indem die jeweils einen relativen Lenkwinkel angebenden Ausgänge des Lenkwinkel-Erfassungsabschnittes abgetastet werden, indem die Ausgänge gezählt werden, um die Frequenz des Auftretens von Ausgängen für jeden Ausgangswert zu bestimmen, und zwar um ein Histogramm zu erstellen bzw. zu präparieren, und indem der häufigste Ausgangswert als der Lenkwinkelmittelpunkt definiert wird. Die Beurteilung der Gültigkeit des provisorischen Lenkwinkelmittelpunktwertes lässt sich leichter erzielen als die Bestimmung des Lenkwinkemittelpunktwertes. Daher kann der Prozess, der unter der Bedingung durchzuführen ist, dass ein gültiger Lenkwinkelmittelpunktwert bestimmt ist, oder unter der Bedingung, dass ein korrekter Absolutlenkwinkel bestimmt ist, zu einem relativ frühren Zeitpunkt nach dem Einschalten des Zündschlüssels des Kraftfahrzeuges gestartet werden.
  • Der Gültigkeits-Beurteilungsabschnitt kann dazu ausgelegt sein, zu beurteilen, dass der provisorische Lenkwinkelmittelpunktwert gültig ist, wenn das Kraftfahrzeug eine Distanz fährt bzw. gefahren ist, die nicht kleiner ist als eine erste vorbestimmte Distanz, wobei der absolute Lenkwinkel innerhalb eines vorbestimmten Lenkwinkelbereiches verbleibt, der den provisorischen Lenkwinkelmittelpunktwert beinhaltet. In diesem Fall kann der Gültigkeits-Beurteilungsabschnitt dazu ausgelegt sein, zu beurteilen, dass der provisorische Lenkwinkelmittelpunktwert ungültig ist, es sei denn es wird beurteilt, dass der provisorische Lenkwinkelmittelpunktwert gültig ist, bevor eine Fahrtdistanz des Kraftfahrzeuges nach dem Einschalten des Zündschlüssels eine zweite vorbestimmte Distanz erreicht, die größer ist als die erste vorbestimmte Distanz.
  • Mit dieser Anordnung wird der provisorische Lenkwinkelmittelpunktwert als gültig beurteilt, wenn das Kraftfahrzeug eine Distanz fährt, die nicht kleiner ist als die erste vorbestimmte Distanz, wobei der absolute Lenkwinkel innerhalb des vorbestimmten Lenkwinkelbereiches verbleibt, der den provisorischen Lenkwinkelmittelpunktwert beinhaltet. D.h., wenn die Beziehung zwischen dem provisorischen Lenkwinkelmittelpunktwert und dem tatsächlichen Lenkwinkel des Lenkmechanismus sich nicht signifikant gegenüber jener Beziehung verändert, die beobachtet wurde unmittelbar bevor der Zündschlüssel zuvor ausgeschaltet wurde, wird der absolute Lenkwinkel, der von dem Absolutlenkwinkel-Errechnungsabschnitt auf der Grundlage des provisori schen Lenkwinkelmittelpunktwertes errechnet ist, innerhalb des vorbestimmten Lenkwinkelbereiches gehalten, der den provisorischen Lenkwinkelmittelpunktwert beinhaltet, wenn das Kraftfahrzeug geradeaus fährt. Wenn während der Ausschaltzeitspanne des Zündschlüssels ein Lenkvorgang durchgeführt wird, verändert sich die Beziehung zwischen dem provisorischen Lenkwinkelmittelpunktwert und dem tatsächlichen Lenkwinkel des Lenkmechanismus signifikant. Demzufolge verbleibt der absolute Lenkwinkel, der von dem Absolutlenkwinkel-Errechnungsabschnitt errechnet ist, nicht innerhalb des vorbestimmten Lenkwinkelbereiches, der den provisorischen Lenkwinkelmittelpunktwert beinhaltet, und zwar selbst dann nicht, wenn das Kraftfahrzeug geradeaus fährt. Daher wird beurteilt, dass der provisorische Lenkwinkelmittelpunktwert ungültig ist, es sei denn, es wird beurteilt, dass der provisorische Lenkwinkelmittelpunktwert gültig ist, bevor die Fahrtdistanz des Kraftfahrzeugs nach dem Einschalten des Zündschlüssels die relativ große zweite vorbestimmte Distanz erreicht.
  • Wenn der Lenkwinkelmittelpunktwert nach dem Einschalten des Zündschlüssels von dem Lenkwinkelmittelpunkt-Berechnungsabschnitt neu bestimmt wird, wird ferner der so bestimmte Lenkwinkelmittelpunktwert vorzugsweise verwendet, anstelle des provisorischen Lenkwinkelmittelpunktwertes.
  • Bei dieser Anordnung wird bei Bestimmung des Lenkwinkelmittelpunktwertes mittels des Lenkwinkelmittelpunkt-Berechnungsabschnittes der so bestimmte Lenkwinkelmittelpunktwert anstelle des provisorischer Lenkwinkelmittelpunktwertes verwendet und in dem nicht flüchtigen Speicher gespeichert. Dieses ermöglicht es hiernach, den absoluten Lenkwinkel korrekt zu bestimmen.
  • Der Detektor weist ferner vorzugsweise einen wiederbeschreibbaren, nicht flüchtigen Relativlenkwinkel-Speicher auf, um darin einen Relativlenkwinkelwert zu speichern, der von dem Lenkwinkel-Erfassungsabschnitt unmittelbar vor dem Abschalten des Zündschlüssels erfasst wird, und einen Einstellabschnitt für einen initialen relativen Lenkwinkel bzw. relativen Ausgangslenkwinkel, zum Einstellen des relativen Lenkwinkelwertes, der in dem wieder-beschreibbaren, nicht flüchtigen Relativ-Lenkwinkel-Speicher gespeichert ist, als einen Initial- bzw. Anfangsausgangswert des Lenkwinkel-Erfassungsabschnittes, und zwar nach dem Einschalten des Zündschlüssels.
  • Bei dieser Anordnung wird dann, wenn der Zündschlüssel eingeschaltet wird, der beim vorherigen Abschalten des Zündschlüssels erfasste Relativlenkwinkelwert als der Initialausgangswert des Lenkwinkel-Erfassungsabschnittes eingestellt. Demzufolge kann eine Beziehung zwischen dem Ausgangswert des Lenkwinkel-Erfassungsabschnittes und dem provisorischen Lenkwinkelmittelpunktwert, der unmittelbar vor dem Abschalten des Zündschlüssels beobachtet wurde, aufrecht erhalten werden. Somit kann der Absolutlenkwinkel unmittelbar nach dem Einschalten des Zündschlüssels korrekt berechnet werden, solange der provisorische Lenkwinkelmittelpunkt gültig ist.
  • Das Speichern des relativen Lenkwinkels in dem wiederbeschreibbaren, nicht flüchtigen Relativlenkwinkel-Speicher direkt vor dem Abschalten bzw. Ausschalten des Zündschlüssels wird beispielsweise erreicht, indem ein Ausgang des Lenkwinkel- Erfassungsabschnittes in den wieder-beschreibbaren, nicht flüchtigen Relativlenkwinkel-Speicher gespeichert wird, wenn die von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfasste Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges Null beträgt.
  • Der wieder-beschreibbare, nicht flüchtige Relativlenkwinkel-Speicher und der nicht flüchtige Lenkwinkelmittelpunkt-Speicher können in unterschiedlichen Speicherbereichen desselben Speicherbauteils vorgesehen sein.
  • Erfindungsgemäß wird ferner ein elektrisches Servolenksystem zum Erzeugen einer Lenkhilfskraft bereitgestellt, die an einen Lenkmechanismus anzulegen ist, und zwar unter Verwendung eines Hydraulikdruckes, der von einer Pumpe erzeugt wird, die von einem elektrischen Motor angetrieben wird, wobei das elektrische Servolenksystem aufweist: einen Kraftfahrzeug-Lenkwinkeldetektor mit den zuvor genannten Eigenschaften; und einen Energieeinsparungsmodus-Übergangssteuerabschnitt, um den elektrischen Motor in einen Energieeinsparungsmodus zu versetzen, und zwar im wesentlichen unter der Bedingung, dass ein von dem Kraftfahrzeug-Lenkwinkeldetektor erfasster absoluter Lenkwinkel für eine vorbestimmte Zeitspanne innerhalb eines vorbestimmten Lenkwinkelbereiches verbleibt, der einen Lenkwinkelmittelpunktwert beinhaltet.
  • Erfindungsgemäß besteht die Grundbedingung dafür, den elektrischen Motor in den Energieeinsparungsmodus zu versetzen, darin, dass der Lenkwinkel des Lenkmechanismus für die vorbestimmte Zeitspanne innerhalb des vorbestimmten Lenkwinkelbereiches gehalten wird bzw. verbleibt, der den Lenkwinkelmittelpunktwert beinhaltet. Wenn der Lenkwinkelmittelpunktwert unmit telbar nach dem Einschalten des Zündschlüssels nicht sicher bzw. nicht gewiss ist, kann die Steueroperation, um den elektrischen Motor in den Energieeinsparungsmodus zu versetzen, schnell gestartet werden, indem ein provisorischer Lenkwinkelmittelpunktwert verwendet wird. Dies verbessert die Energieeinsparung des Servolenksystems.
  • Der Begriff „Energieeinsparungsmodus", so, wie er vorliegend verwendet wird, bezieht sich beispielsweise auf einen Modus, bei dem der elektrische Motor mit niedrigem Leistungsverbrauch betrieben wird, einen Modus, bei dem der elektrische Motor abgeschaltet ist, oder einen Modus, bei dem der elektrische Motor mit einer Leerlaufdrehzahl angesteuert bzw. betrieben wird, die kleiner ist als eine minimale Drehzahl (Stand-By-Drehzahl), die von diesem für einen Lenkhilfsvorgang bzw. für eine Lenkhilfsoperation verwendet wird.
  • Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Wirkungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • 1 ist eine konzeptionelles Diagramm, das den grundlegenden Aufbau eines Servolenksystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das einen funktionalen Aufbau zum Bestimmen eines absoluten Lenkwinkels mittels einer elektronischen Steuereinheit darstellt
  • 3 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Prozesses zum Bestimmen eines Lenkwinkelmittelpunktes;
  • 4 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Prozesses zum Beurteilen der Gültigkeit eines provisorischen Lenkwinkelmittelpunktwertes; und
  • 5 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Steuerprozesses zum Abschalten eines Motors.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 ist ein konzeptionelles Diagramm, das den grundlegenden Aufbau des Servolenksystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Das Servolenksystem ist in Zuordnung zu einem Lenkmechanismus 1 eines Kraftfahrzeuges vorgesehen, und zwar zum Anlegen eines Lenkhilfskraft an den Lenkmechanismus 1.
  • Der Lenkmechanismus 1 beinhaltet ein Lenkrad 2, das von einem Fahrer zu betätigen ist, eine Lenkwelle 3, die mit dem Lenkrad 2 gekoppelt ist, ein Ritzel 4, das an einem distalen Ende der Lenkwelle 3 vorgesehen ist, und eine Zahnstangenwelle 5, die eine Zahnstange 5a aufweist, die mit dem Ritzel 4 in Eingriff steht und sich in Richtung quer zu dem Kraftfahrzeug erstreckt. Mit gegenüberliegenden Enden der Zahnstangewelle 5 ist jeweils eine Spurstange 6 verbunden, die wiederum mit Lenkhebeln 7 verbunden sind, die ein linkes bzw. ein rechtes Vorderrad FL, FR lagern bzw. abstützen, die lenkbare Fahrzeugräder darstellen. Die Lenkhebel 7 sind jeweils so vorgesehen, dass sie um Drehzapfen 8 herum drehbar sind.
  • Wenn bei dieser Anordnung das Lenkrad 2 betätigt wird, um die Lenkwelle 3 zu drehen, wird diese Drehbewegung mittels des Ritzels 4 und der Zahnstangenwelle 5 in eine Linearbewegung in Richtung quer zu dem Kraftfahrzeug umgewandelt. Die Linearbewegung wird wiederum in Drehbewegungen der Lenkhebel 7 um die Drehzapfen 8 herum umgewandelt, wodurch das linke und das rechte Vorderrad FL, FR gelenkt bzw. gedreht werden.
  • In der Lenkwelle 3 aufgenommen sind ein Torsionsstab 9, der dazu ausgelegt ist, in Übereinstimmung mit der Richtung und Größe eines Lenkdrehmomentes verdreht zu werden, das an das Lenkrad 2 angelegt wird, und ein Hydraulikdruck-Steuerventil 22, das dazu ausgelegt ist, seine Ventilöffnung in Übereinstimmung mit der Richtung und der Größe der Torsion des Torsionsstabes 9 zu verändern. Das Hydraulikdruck-Steuerventil 23 ist mit einem Leistungs- bzw. Servozylinder 20 verbunden, der dazu dient, eine Lenkhilfskraft an den Lenkmechanismus 1 anzulegen. Der Servozylinder 20 weist einen Kolben 21 auf, der einstückig mit der Zahnstangenwelle 5 vorgesehen ist, sowie ein Paar von Zylinderkammern 20a, 20b, die durch den Kolben 21 voneinander getrennt sind. Die Zylinderkammern 20a, 20b sind über jeweilige Zuführ/Rückgabeleitungen 22a, 22b mit dem Hydraulikdruck-Steuerventil 23 verbunden.
  • Das Hydraulikdruck-Steuerventil 23 ist in einer Ölzirkulationsleitung 24 angeordnet, die sich durch einen Reservoirtank 25 und eine Ölpumpe 26 hindurch erstreckt. Die Ölpumpe 26 ist von einem elektrischen Motor 27 angetrieben, so dass ein in dem Reservoirteil 25 enthaltenes Arbeitsöl hochgepumpt und dem Hydraulikdruck-Steuerventil 23 zugeführt wird. Überschüttiges Arbeitsöl aus dem Hydraulikdruck-Steuerventil 23 wird über die Ölzirkulationsleitung 24 in den Rerservoirtank 25 zurückgegeben.
  • Wenn auf den Torsionsstab 5 eine Torsion in einer Richtung ausgeübt wird, führt das Hydraulikdruck-Steuerventil 23 das Arbeitsöl einer der Zylinderkammern 20a, 20b des Servozylinders 20 zu, und zwar über eine der Ölzuführ/Rückgabeleitungen 22a, 22b. Wenn auf den Torsionsstab 9 eine Torsion in der anderen Richtung ausgeübt wird, führt das Hydraulikdruck-Steuerventil das Arbeitsöl der anderen Zylinderkammer der Zylinderkammern 20a, 20b über die andere Ölzuführ/Rückgabeleitung 22a, 22b zu. Wenn auf den Torsionsstab 9 praktisch bzw. virtuell keine Torsion ausgeübt wird, befindet sich das Hydraulikdruck-Steuerventil 23 in einem sogenannten Gleichgewichtszustand, so dass das Arbeitsöl dem Servozylinder 20 nicht zugeführt wird, sondern in der Ölzirkulationsleitung 24 zirkuliert.
  • Wenn das Arbeitsöl einer der Zylinderkammern des Servozylinders 20 zugeführt wird, bewegt sich der Kolben 21 in Richtung quer zu dem Kraftfahrzeug. Demzufolge wirkt eine Lenkhilfskraft auf die Zahnstangenwelle 5.
  • Eine beispielhafte Konstruktion des Hydraulikdruck-Steuerventils 23 ist beispielsweise im Detail offenbart in der japanischen nicht geprüften Patentveröffentlichung Nr. 59–118 577 (1984).
  • Der elektrische Motor 27 weist beispielsweise einen Gleichstrommotor auf und wird über eine Ansteuerschaltung 28 von einer elektronischen Steuereinheit 30 gesteuert. Die Ansteuerschaltung 28 weist beispielsweise eine Leistungstransis toren-Brückenschaltung auf und ist dazu ausgelegt, dem elektrischen Motor 27 aus einer an Bord befindlichen Batterie 40, die eine Leistungsquelle darstellt, elektrische Leistung zuzuführen, und zwar in Übereinstimmung mit einem Steuersignal, das von der elektronischen Steuereinheit 30 angelegt wird.
  • Die elektronische Steuereinheit 30 weist einen Mikroprozessor auf, der für seinen Betrieb aus der an Bord befindlichen Batterie 40 mit elektrischer Leistung versorgt wird. Der Mikroprozessor weist eine CPU 31, ein RAM 32, das einen Arbeitsspeicher für die CPI 31 darstellt, ein ROM 33 zum Speichern von Steuerdaten und Operations- bzw. Betriebsprogrammen für die CPU 31, ein EEPROM (Elektrisch löschbares/programmierbares ROM) 35 zum Speichern eines Lenkwinkelmittelpunktwertes und von Lenkwinkeldaten (was nachstehend beschrieben werden wird) und Busse 34 auf, die die CPU 31, das RAM 32, das ROM 33 und das EEPROM 35 miteinander verbinden.
  • Lenkwinkeldaten, die von einem Lenkwinkelsensor 11 ausgegeben werden, werden an die elektronische Steuereinheit 30 angelegt. Der Lenkwinkelsensor 11 ist in Zuordnung zu dem Lenkrad 2 vorgesehen und gibt ein Signal aus, das die Richtung und den Grad der Drehung des Lenkrades 2 angibt. In der elektronischen Steuereinheit 30 wird ein Anfangs- bzw. Ausgangs- bzw. Initial-Lenkwinkeldatenwert bestimmt, wenn ein Zündschlüsselschalter zum Starten eines Motors betätigt wird, und es werden auf der Grundlage des Erfassungssignals des Lenkwinkelsensors 11 Lenkwinkeldaten (relative Lenkwinkeldaten) entsprechend einem relativen Lenkwinkel in Bezug auf den Initialwert und mit einem Vorzeichen entsprechend der Richtung einer Lenkbetätigung erzeugt. Die CPU 31 führt einen Lenkwinkelmittelpunkt- Bestimmungsprozess (der nachstehend beschrieben werden wird) durch, um einen Lenkwinkelmittelpunkt zu bestimmen, der einem Lenkwinkel entspricht, der beobachtet wird, wenn sich das Fahrzeug in den Zustand einer Geradeausfahrt befindet und zwar auf der Grundlage der Lenkwinkeldaten. Ferner bestimmt die CPU 31 einen absoluten Lenkwinkel, der der Richtung der Fahrzeugräder FR, FL entspricht, und zwar auf der Grundlage des Lenkwinkelmittelpunktes und der Lenkwinkeldaten, die von dem Lenkwinkelsensor 11 ausgegeben werden.
  • Der Lenkwinkelmittelpunkt, der von der CPU 31 bestimmt wird, wird in dem EEPROM 35 gespeichert. Die Bestimmung des Lenkwinkelmittelpunktes wird während einer Einschaltzeit des Zündschlüsselschalters wiederholt durchgeführt und hiernach wird jeweils der in dem EEPROm 35 gespeicherte Lenkwinkelmittelpunkt aktualisiert.
  • Die Lenkwinkeldaten, die den relativen Lenkwinkel angeben, werden in einem Steuerzyklus in dem EEPROM 35 gespeichert, und zwar unter der Bedingung bzw. dann, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vf, die von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 (der nachstehend beschrieben werden wird) erfasst wird, nicht größer ist als ein vorbestimmter Pegel bzw. ein vorbestimmtes Niveau (oder in einem vorbestimmten Steuerzyklus).
  • Da die in dem EEPROM 35 gespeicherte Information gehalten wird, und zwar selbst nach dem Abschalten des Zündschlüsselschalters, lassen sich der Lenkwinkelmittelpunkt und die Lenkwinkeldaten aus dem EEPRORM 35 auslesen, so dass sie, unmittelbar nachdem der Zündschlüsselschalter als nächstes wieder eingeschaltet wird, für die Berechnung des absoluten Lenkwinkels verwendet werden können. In diesem Fall werden die aus dem EEPROM 35 ausgelesenen Lenkwinkeldaten als der Initial-Lenkwinkeldatenwert verwendet.
  • Ferner werden an die elektronische Steuereinheit 30 Daten betreffend einen elektrischen Strom angelegt, die von einer Erfassungsschaltung 12 zum Erfassen eines elektrischen Stromes ausgegeben werden, der durch den elektrischen Motor 27 fließt. Die elektronischen Stromdaten weisen einen Wert direkt proportional zu einem elektrischen Strom auf, der von dem elektrischen Motor 27 verbraucht wird (Motorstrom).
  • Ferner werden an die elektronische Steuereinheit 30 Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten angelegt, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 ausgegeben werden. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 kann dazu ausgelegt sein, die Geschwindigkeit Vf des Kraftfahrzeuges direkt zu erfassen, oder alternativ dazu ausgelegt sein, die Geschwindigkeit Vf des Kraftfahrzeugs auf der Grundlage von Ausgangsimpulsen von Fahrzeugrad-Drehzahlsensoren zu berechnen, die in Zuordnung zu den Fahrzeugrädern vorgesehen sind.
  • Die elektronische Steuereinheit 30 steuert den elektrischen Motor 27 zu dessen Ansteuerung auf der Grundlage der Lenkwinkeldaten, der elektrischen Stromdaten und der Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das einen funktionalen Aufbau zur Bestimmung des absoluten Lenkwinkels mittels der elektronischen Steuereinheit 30 darstellt. Wenn ein Lenkrad 2 betätigt wird, gibt der Lenkwinkelsensor 11 ein Signal aus, das die Richtung und den Grad der Lenkbetätigung bzw. Lenkoperation angibt. Das Signal von dem Lenkwinkelsensor 11 wird von einem Relativlenkwinkeldaten-Erzeugungsabschnitt 42 in relative Lenkwinkeldaten in digitaler Form umgewandelt.
  • Der Relativlenkwinkeldaten-Erzeugungsabschnitt 42 weist beispielsweise eine Funktion als Aufwärts/Abwärtszähler auf. Wenn der Lenkwinkelsensor 11 eine Betätigung des Lenkrades 2 für ein Lenken nach rechts erfasst, inkrementiert der Relativlenkwinkeldaten-Erzeugungsabschnitt 42 einen Zählwert in Übereinstimmung mit dem Grad der Betätigung für das Lenken nach rechts, und dann, wenn der Lenkwinkelsensor 11 eine Betätigung des Lenkrades 2 zum Lenken nach links erfasst, dekrementiert der Abschnitt 42 den Zählwert in Übereinstimmung mit dem Grad der Betätigung für das Lenken nach links. Die von dem Relativlenkwinkeldaten-Erzeugungsabschnitt 42 erzeugten Relativlenkwinkeldaten werden an einen Lenkwinkelmittelpunkt-Berechnungsabschnitt 43 und einen Absolutlenkwinkel-Berechnungsabschnitt 44 angelegt.
  • Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vf den Wert Null erreicht, speichert die elektronische Steuereinheit 30 die von dem Relativlenkwinkeldaten-Erzeugungsabschnitt 42 erzeugten Relativlenkwinkeldaten in dem EEPROM 35, und zwar über eine Leitung 42a. Unmittelbar nachdem der Zündschlüsselschalter 41 eingeschaltet wird, legt die elektronische Steuereinheit 30 die in dem EEPROM 35 (unmittelbar vor dem vorherigen Abschalten des Zündschlüsselschalters) gespeicherten Relativlenkwinkeldaten als einen Initial-Relativlerkwirkeldatenwert an den Relativlenkwinkeldaten-Erzeugungsabschnitt 42 an, und zwar über eine Leitung 42b.
  • Der Lenkwinkelmittelpunkt-Berechnungsabschnitt 43 bestimmt die Frequenz des Auftretens von relativen Lenkwinkeldaten für jeden Datenwert, und zwar zum Zwecke der Erstellung eines Histogramms, und stellt den häufigsten Relativlenkwinkelwert als einen Lenkwinkelmittelpunktwert ein. Der so eingestellte bzw. so festgelegte Lenkwinkelmittelpunktwert wird in dem EEPROM 35 gespeichert. Solange der Zündschlüsselschalter 41 betätigt bleibt, führt der Lenkwinkelmittelpunkt-Berechnungsabschnitt 43 die Berechnung zur Bestimmung des Lenkwinkelmittelpunktwertes wiederholt durch. Bei Bestimmung eines neuen Lenkwinkelmittelpunktwertes wird der in dem EEPROM 35 gespeicherte Lenkwinkelmittelpunktwert mit dem neuen Lenkwinkelmittelpunktwert aktualisiert.
  • Der Absolutlenkwinkel-Berechnungsabschnitt 44 berechnet den absoluten Lenkwinkel des Lenkrades 2 auf der Grundlage des Lenkwinkelmittelpunktwertes, der in dem EEPROM 35 gespeichert ist, und der Relativlenkwinkeldaten, die von dem Relativlenkwinkeldaten-Erzeugungsabschnitt 42 angelegt werden. D.h., der absolute Lenkwinkel wird beispielsweise bestimmt, indem der Lenkwinkelmittelpunktwert von den Relativlenkwinkeldaten subtrahiert wird. Der so bestimmte absolute Lenkwinkel wird beispielsweise an einen Motordeaktivierungs-Steuerabschnitt 45 angelegt, und zwar zum Zwecke einer Deaktivierungssteuerung des elektrischen Motors 27.
  • Unmittelbar nach dem Einschalten des Zündschlüsselschalters 41 kann der Lenkwinkelmittelpunkt-Berechnungsabschnitt 43 den Lenkwinkelmittelpunktwert nicht bestimmen, und zwar da Relativlenkwinkeldaten noch nicht in einer hinreichenden Menge für die Bestimmung des Lenkwinkelmittelpunktes abgetastet bzw. gesammelt worden sind. Bei dieser Ausführungsform berechnet der Absolutlenkwinkel-Berechnungsabschnitt 44 den absoluten Lenkwinkel, indem der in dem EEPROM 35 gespeicherte Lenkwinkelmittelpunktwert direkt nach dem Einschalten des Zündschlüsselschalters 41 als ein provisorischer bzw. versuchsweiser Lenkwinkelmittelpunktwert verwendet wird.
  • Es besteht jedoch die Möglichkeit, dass das Lenkrad 2 während der Ausschaltzeitspanne des Zündschlüsselschalters 41 betätigt wurde. Es ist demzufolge nicht möglich zu gewährleisten, dass eine Beziehung zwischen dem provisorischen Lenkwinkelmittelpunktwert und einem tatsächlichen Lenkwinkel des Lenkmechanismus während einer Zeitspanne von dem vorherigen Abschalten des Zündschlüsselschalters 41 bis zu dem als nächstes folgenden Einschalten des Zündschlüsselschalters 41 unverändert geblieben ist. Daher wird die Gültigkeit des provisorischen Lenkwinkelmittelpunktwertes von einem Gültigkeits-Beurteilungsabschnitt 46 beurteilt.
  • Der Gültigkeits-Beurteilungsabschnitt 46 beurteilt die Gültigkeit bzw. Validität des provisorischen Lenkwinkelmittelpunktwertes (die äquivalent ist zu der Gültigkeit des absoluten Lenkwinkels, der auf der Grundlage des provisorischen Lenkwinkelmittelpunktwertes berechnet wird), und Information, die das Beurteilungsergebnis angibt, wird an den Motordeaktivierungs-Steuerabschnitt 45 angelegt. Wenn der Lenkwinkelmittelpunkt nach dem Einschalten des Zündschlüsselschalters 41 mittels des Lenkwinkelmittelpunkt-Berechnungsabschnittes 43 bestimmt und an den Gültigkeits-Beurteilungsabschnitt 46 angelegt wird, und zwar über eine Leitung 43a, wird eine Information, die angibt, dass der Lenkwinkelmittelpunktwert gültig ist (oder der absolu te Lenkwinkel, der von dem Absolutlenkwinkel-Berechnungsabschnitt 44 ausgegeben wird, gültig ist) von dem Gültigkeits-Beurteilungsabschnitt 46 an den Motordeaktivierungs-Steuerabschnitt 45 übertragen.
  • 3 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern des Prozesses zum Bestimmen des Lenkwinkelmittelpunktes, der von dem Lenkwinkelmittelpunkt-Berechnungsabschnitt durchzuführen ist. Der Lenkwinkelmittelpunkt-Bestimmungsprozess wird unter der Bedingung durchgeführt, dass das Kraftfahrzeug sich aktuell in einem Fahrtzustand befindet. Die Erfassung des Fahrtzustandes des Kraftfahrzeuges basiert auf einer solchen Bedingung wie jene, dass die Geschwindigkeit Vf des Kraftfahrzeuges nicht kleiner ist als ein vorbestimmtes Niveau (z.B. 5 km/h).
  • Für die Bestimmung des Lenkwinkelmittelpunktes erfasst die elektronische Steuereinheit 30, dass das Lenkrad stillgehalten wird, und zwar auf der Grundlage einer solchen Bedingung wie jene, dass eine Lenkwinkelgeschwindigkeit, die bestimmt wird durch zeitliches Differenzieren der relativen Lenkwinkeldaten, niedriger ist als ein vorbestimmtes Niveau (z.B. 8 Grad/Sekunden). Anschließend überprüft die elektronische Steuereinheit 30 konstant, ob das Lenkrad für eine vorbestimmte Zeitspanne (z.B. eine Sekunde) stillgehalten wird (Schritt S1).
  • Wenn das Lenkrad für die vorbestimmte Zeitspanne oder länger stillgehalten wird (JA im Schritt S1), dann tastet die elektronische Steuereinheit 30 die von dem Lenkwinkelsensor 11 ausgegebenen Reiativlenkwinkeidaten zur Bestimmung des Lenkwinkelmittelpunktes ab (Schritt S2).
  • Auf der Grundlage des Abtastergebnisses zählt die elektronische Steuereinheit 30 die Lenkwinkeldatenausgänge, um die Frequenz des Auftretens von Ausgängen für jeden Lenkwinkeldatenwert zu bestimmen, und zwar zur Erstellung eines Histogramms. Jene Relativlenkwinkeldaten, die in dem Histogramm die höchste Frequenz des Auftretens besitzen, d.h. die häufigsten Relativlenkwinkeldaten, werden als Lenkwinkeldaten für den Lenkwinkelmittelpunkt eingestellt (Schritt S3). Zum Zwecke einer höheren Genauigkeit der Bestimmung des Lenkwinkelmittelpunktes wird der Schritt S3 jedoch vorzugsweise lediglich durchgeführt, nachdem eine vorbestimmte Anzahl von Lenkwinkeldatenausgängen (z.B. drei Ausgänge) abgetastet worden sind.
  • 4 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern des Prozesses, der von dem Gültigkeits-Beurteilungsabschnitt 46 durchzuführen ist, und zwar zum Zwecke der Beurteilung der Gültigkeit des provisorischen Lenkwinkelmittelpunktwertes. Wenn der Zündschlüsselschalter 41 eingeschaltet wird, führt der Gültigkeits-Beurteilungsabschnitt 46 einen Integrationsprozess an Ausgängen des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 13 durch, um mit der Messung einer Fahrtdistanz Di des Kraftfahrzeugs zu beginnen (Schritt S11). Während der Vorgang der Messung der Fahrtdistanz kontinuierlich durchgeführt wird, beurteilt der Gültigkeits-Beurteilungsabschnitt 46, ob der absolute Lenkwinkel, der von dem Absolutlenkwinkel-Berechnungsabschnitt 44 ausgegeben wird, einen Wert innerhalb eines vorbestimmten Lenkwinkelbereiches (z.B. eines Winkelbereiches etwa zweimal so groß wie die minimale Auflösung des Lenkwinkelsensors 11) um den Lenkwinkelmittelpunkt herum besitzt (Schritt S12). In diesem Fall wird der unmittelbar vor dem vorherigen Ausschalten des Zündschlüsselschalters 41 bestimmte Lenkwinkelmittelpunktwert in dem EEPROM 35 gespeichert, und der absolute Lenkwinkel wird bestimmt, indem dieser Lenkwinkelmittelpunktwert als der provisorische Lenkwinkelmittelpunktwert verwendet wird. Der vorbestimmte Lenkwinkelbereich um den Lenkwinkelmittelpunkt herum hat die Bedeutung eines vorbestimmten Winkelbereiches, wobei der provisorische Lenkwinkelmittelpunktwert darin zentriert angeordnet ist.
  • Wenn beurteilt wird, dass der absolute Lenkwinkel sich innerhalb des vorbestimmten Lenkwinkelbereiches um den Mittelpunkt herum befindet (JA im Schritt S12), beginnt der Gültigkeits-Beurteilungsabschnitt 46 mit der Messung einer Gültigkeits-Beurteilungsdistanz De (Schritt S13). Wenn die Gültigkeits-Beurteilungsdistanz De beispielsweise 100 m (erste vorbestimmte Distanz) erreicht, wobei der absolute Lenkwinkel innerhalb des vorbestimmten Lenkwinkelbereiches um den Lenkwinkelmittelpunkt herum gehalten wird (JA im Schritt S14), dann wird beurteilt, dass der provisorische Lenkwinkelmittelpunktwert gültig ist (Schritt S15). Wenn im Schritt S14 beurteilt wird, dass die Gültigkeits-Beurteilungsdistanz De 100 m nicht erreicht hat, geht der Prozess über zum Schritt S17.
  • Wenn der absolute Lenkwinkel außerhalb des vorbestimmten Lenkwinkelbereiches um den Lenkwinkelmittelpunkt herum liegt (NEIN im Schritt S12), wird die Gültigkeits-Beurteilungsdistanz De auf Null zurückgesetzt (Schritt S16). Dann wird beurteilt, ob die seit dem Einschalten des Zündschlüsselschalters 41 kontinuierlich gemessene Fahrtdistanz Di beispielsweise 1000 m (zweite vorbestimmte Distanz) erreicht (Schritt S17). Eine Prozessfolge ausgehend vom Schritt S12 wird wiederholt durchgeführt, bis die Fahrtdistanz Di 1000 m erreicht, und dann, wenn die Fahrtdistanz Di 1000 m erreicht (JA im Schritt S17), wird beurteilt, dass der provisorische Lenkwinkelmittelpunktwert ungültig ist (Schritt S18).
  • 5 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern des Motordeaktivierungs-Steuerprozesses, der von dem Motordeaktivierungs-Steuerabschnitt 45 durchzuführen ist. Der Motordeaktivierungs-Steuerabschnitt 45 beurteilt, ob der elektrische Motor 27 zu deaktivieren ist, und zwar auf der Grundlage des absoluten Lenkwinkels, der von dem Absolutlenkwinkel-Berechnungsabschnitt 44 angelegt wird. Zu diesem Zeitpunkt erhält der Motordeaktivierungs-Steuerabschnitt 45 von dem Gültigkeits-Beurteilungsabschnitt 46 die Information, die die Gültigkeit des Lenkwinkelmittelpunktes (einschließlich des provisorischen Lenkwinkelmittelpunktwertes) angibt, und führt nur dann, wenn der Lenkwinkelmittelpunkt gültig ist, die Deaktivierungssteuerung des elektrischen Motors 27 durch.
  • Der Motordeaktivierungs-Steuerabschnitt 45 beurteilt als erstes, ob der Lenkwinkelmittelpunkt (provisorischer Lenkwinkelmittelpunktwert) gültig ist (Schritt S21). Wenn der Lenkwinkelmittelpunkt gültig ist, beurteilt der Motordeaktivierungs-Steuerabschnitt 45, ob die Lenkwinkelgeschwindigkeit, die durch Differenzieren des absoluten Lenkwinkels bestimmt wird, Null beträgt oder nahe Null ist (Schritt S22). Wenn die Lenkwinkelgeschwindigkeit weder Null noch nahe Null ist, wird eine Prozessfolge ausgehend vom Schritt S21 wiederholt durchgeführt.
  • Wenn die Lenkwinkelgeschwindigkeit Null oder nahe Null ist, wird auf den Motorstrom Bezug genommen, der von der Schaltung 12 zur Erfassung des elektrischen Stromes erfasst wird.
  • Wenn der Motorstrom ein vorbestimmtes Deaktivierungs-Beurteilungsstromniveau überschreitet (NEIN im Schritt S23), dann ist die Bedingung zur Motordeaktivierung nicht erfüllt, so dass der Prozess zurückkehrt zum Schritt S21.
  • Wenn die Bedingung erfüllt ist (JA im Schritt S23), dass der Motorstrom nicht größer ist als das Deaktivierungs-Beurteilungsstromniveau, dann wird beurteilt, ob der absolute Lenkwinkel einen Absolutwert innerhalb eines Deaktivierungsbereiches aufweist, bei dem es sich um einen kleinen bzw. schmalen Lenkwinkelbereich handelt, innerhalb dessen der Lenkwinkelmittelpunkt zentriert angeordnet ist (Schritt S24). Wenn der absolute Lenkwinkel sich außerhalb des Deaktivierungsbereiches befindet (NEIN im Schritt S24), dann wird eine Prozessfolge ausgehend vom Schritt S21 wiederholt durchgeführt. Wenn der absolute Lenkwinkel sich innerhalb des Deaktivierungsbereiches befindet (JA im Schritt S24), dann wird die Leistungsversorgung zu dem elektrischen Motor 27 unterbrochen (Schritt S25). Hiernach wird ein Motoraktivierungs-Steuerprozess durchgeführt, um den elektrischen Motor 27 erneut in Betrieb zu setzen bzw. zu aktivieren.
  • Wenn das Lenkrad 2 unter einem sehr kleinen Lenkwinkel gehalten wird, beispielsweise dann, wenn das Kraftfahrzeug entlang einer langgestreckten Kurve fährt, können die Bedingungen in den Schritten S22, S23 und S24 in 5 sämtlich erfüllt sein. In diesem Fall wird die Lenkhilfskraft abrupt reduziert, wenn der elektrische Motor 27 deaktiviert wird. Dies führt abrupt zu einer Zunahme der Schwere des Lenkvorganges, der von dem Fahrer durchgeführt wird, was das Lenkgefühl verschlechtert. Ein beispielhafter Ansatz zur Lösung dieses Problems besteht darin, die Drehzahl des elektrischen Motors 27 zur Deaktivierung des elektrischen Motors 27 kontinuierlich oder schrittweise zu reduzieren, anstelle den elektrischen Motor 27 in dem Motordeaktivierungs-Prozess plötzlich zu deaktivieren (Schritt S25).
  • Gemäß dieser Ausführungsform, die oben beschrieben wurde, wird der in dem EEPROM 35 gespeicherte Lenkwinkelmittelpunktwert provisorisch zur Berechnung des absoluten Lenkwinkels verwendet, und zwar unmittelbar nach dem Einschalten des Zündschlüsselschalters 41 zum Starten des Motors. Anschließend wird die Gültigkeit des provisorischen Lenkwinkelmittelpunktwertes mittels des einfachen Prozesses (Schritte S11 bis S18 in 4) beurteilt, und dann, wenn der provisorische Lenkwinkelmittelpunktwert für gültig beurteilt wird, wird der Motordeaktivierungs-Steuerprozess gestartet.
  • Demzufolge kann die Motordeaktivierungs-Steuerung gestartet werden, selbst bevor der Lenkwinkelmittelpunkt von dem Lenkwinkelmittelpunkt-Berechnungsabschnitt 43 bestimmt wird. Demzufolge wird die Motordeaktivierungs-Steuerung zu einem relativ frühen Zeitpunkt nach dem Einschalten des Zündschlüsselschalters 41 gestartet, um die Energieeinsparung des Servolenksystems zu verbessern.
  • Während eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung somit beschrieben worden ist, lässt sich die Erfindung auch in anderer Art und Weise ausführen. Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird der elektrische Motor 27 deaktiviert, wenn die Lenkhilfe nicht notwendig ist. Stattdessen kann der elektrische Motor 27 jedoch auch so gesteuert werden, dass dessen Drehzahl auf eine Leerlaufdrehzahl reduziert wird, die niedriger ist als eine minimale Drehzahl (Stand-By-Drehzahl), die zur Lenkhilfe bzw. Lenkunterstützung erforderlich ist (siehe Schritt S25 in 5). Demzufolge kann die Drehzahl des elektrischen Motors 27 schnell erhöht werden, wenn die Lenkunterstützung erforderlich ist, was einer Verbesserung des Ansprechverhaltens der Lenkunterstützung dient.
  • Während die vorliegende Erfindung im Detail anhand der Ausführungsform beschrieben worden ist, versteht sich, dass die vorstehende Offenbarung die technischen Prinzipien der vorliegenden Erfindung lediglich darstellt, diese jedoch nicht beschränkt. Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist lediglich durch die beigefügten Ansprüche beschränkt.

Claims (10)

  1. Kraftfahrzeug-Lenkwinkeldetektor zum Erfassen eines Lenkwinkels eines Lenkmechanismus (1) eines Kraftfahrzeugs, wobei der Kraftfahrzeug-Lenkwinkeldetektor aufweist: einen Lenkwinkel-Erfassungsabschnitt (11, 42), der einen daran angelegten Initialwert empfängt, wenn ein Zündschlüssel bzw. eine Starttaste des Kraftfahrzeugs eingeschaltet wird, und einen relativen Lenkwinkel erfasst, der eine Richtung und einen Grad eines Lenkvorgangs angibt; einen Lenkwinkelmittelpunkt-Berechnungsabschnitt (43), der während der Fahrt des Kraftfahrzeugs wiederholt eine Berechnung durchführt, um einen Lenkwinkelmittelpunktwert zu bestimmen, der einem einen Lenkwinkelmittelpunkt angebenden Ausgangswert des Lenkwinkel-Erfassungsabschnittes (11, 42) entspricht; und einen Absolutlenkwinkel-Errechnungsabschnitt (44), der einen absoluten Lenkwinkel auf der Grundlage des Lenkwinkelmittelpunktwertes, der von dem Lenkwinkelmittelpunkt-Berechnungsabschnitt (43) bestimmt ist, und des relativen Lenkwinkels errechnet, der von dem Lenkwinkel-Erfassungsabschnitt (11, 42) erfasst ist; gekennzeichnet durch einen nicht flüchtigen, wieder-beschreibbaren Speicher (35), um darin einen jüngsten Lenkwinkelmittelpunktwert zu speichern, der von dem Lenkwinkelmittelpunkt-Berechnungsabschnitt (43) bestimmt ist; und einen Abschnitt (35) zum Einstellen des in dem nicht flüchtigen Speicher (35) gespeicherten Lenkwinkelmittelpunktwertes als einen provisorischen Lenkwinkelmittelpunktwert für die Errechnung des absoluten Lenkwinkels, und zwar bevor der Lenkwinkelmittelpunkt mittels des Lenkwinkelmittelpunkt-Berechnungsabschnittes (43) neu bestimmt wird, und zwar unmittelbar nach dem Einschalten des Zündschlüssels.
  2. Detektor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gültigkeits-Beurteilungsabschnitt (46) zum Beurteilen der Gültigkeit des provisorischen Lenkwinkelmittelpunktwertes.
  3. Detektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gültigkeits-Beurteilungsabschnitt (46) einen Abschnitt (S12, S13, S14) aufweist, der beurteilt, dass der provisorische Lenkwinkelmittelpunkt gültig ist, wenn das Kraftfahrzeug über eine Distanz (De) fährt, die nicht kleiner ist als eine erste vorbestimmte Distanz, wobei der absolute Lenkwinkel dabei innerhalb eines vorbestimmten Lenkwinkelbereiches verbleibt, der den provisorischen Lenkwinkelmittelpunktwert beinhaltet.
  4. Detektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gültigkeits-Beurteilungsabschnitt (46) einen Abschnitt (S17) aufweist, der beurteilt, dass der provisorische Lenkwinkelmittelpunktwert ungültig ist, falls der provisorische Lenkwinkelmittelpunktwert nicht für gültig beurteilt wird, bevor eine Fahrtdistanz (De) des Kraftfahrzeugs nach dem Einschalten des Zündschlüssels eine zweite vorbestimmte Distanz erreicht, die größer ist als die erste vorbestimmte Distanz.
  5. Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Absolutlenkwinkel-Errechnungsabschnitt (44) dann, wenn der Lenkwinkelmittelpunktwert von dem Lenkwinkelmittelpunkt-Berechnungsabschnitt (43) nach dem Einschalten des Zündschlüssels neu bestimmt ist, den neu bestimmten Lenkwinkelmittelpunktwert anstelle des provisorischen Lenkwinkelmittelpunktwertes verwendet.
  6. Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch: einen nicht flüchtigen, wieder-beschreibbaren Relativlenkwinkel-Speicher (35), um darin einen Relativlenkwinkelwert zu speichern, der von dem Lenkwinkel-Erfassungsabschnitt (11, 42) unmittelbar vor dem Abschalten des Zündschlüssels erfasst wird; und einen Einstellabschnitt (42b) für einen initialen relativen Lenkwinkel, zum Einstellen des relativen Lenkwinkelwertes, der in dem wieder-beschreibbaren, nicht flüchtigen Relativlenkwinkel-Speicher (35) gespeichert ist, als einen Initialausgangswert des Lenkwinkel-Erfassungsabschnittes (11, 42), wenn der Zündschlüssel eingeschaltet wird.
  7. Detektor nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch: einen Fahrzeugaeschwindiakeitssensor (13) zum Erfassen einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs; und einen Abschnitt (42a) zum Speichern eines Ausgangs des Lenkwinkel-Erfassungsabschnittes (11, 42) in dem wiederbeschreibbaren, nicht flüchtigen Relativlenkwinkel-Speicher (35), wenn die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfasste Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges Null beträgt.
  8. Servolenksystem zum Erzeugen einer Lenkhilfskraft, die an einen Lenkmechanismus (1) anzulegen ist, und zwar durch Verwenden eines Hydraulikdruckes, der von einer Pumpe (26) erzeugt wird, die von einem elektrischen Motor (27) angetrieben ist, wobei das Servolenksystem gekennzeichnet ist durch: einen Kraftfahrzeug-Lenkwinkeldetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7; und Energieeinsparungsmodus-Übergangssteuermittel (45, S24, S25), um den elektrischen Motor (27) in einen Energieeinsparungsmodus zu versetzen, und zwar dann, wenn ein von dem Kraftfahrzeug-Lenkwinkeldetektor erfasster absoluter Lenkwinkel für eine vorbestimmte Zeitspanne innerhalb eines vorbestimmten Lenkwinkelbereiches verbleibt, der einen Lenkwinkelmittelpunktwert oder einen provisorischen Lenkwinkelmittelpunktwert beinhaltet, der für gültig beurteilt ist.
  9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieeinsparungsmodus einen Modus beinhaltet, bei dem der elektrische Motor (27) deaktiviert wird.
  10. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieeinsparungsmodus einen Modus beinhaltet, bei dem der elektrische Motor (27) mit einer Leerlaufdrehzahl angetrieben wird, die kleiner ist als eine minimale Drehzahl des Elektromotors, die für einen Lenkhilfsvorgang verwendet wird.
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