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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verbesserung einer elektrischen
Servolenkvorrichtung für
die Unterstützung
der Lenkkraft durch rotatorisches Antreiben eines Motors, um die
Lenkkraft durch PWM-Steuerung
zu unterstützen,
wobei ein Sollwert des Motorstroms auf der Grundlage des erfassten
Betrags des Lenkdrehmoments bestimmt wird, der als Sollwert für die automatische
Steuerung verwendet wird.
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Bei
einer elektrischen Servolenkvorrichtung für das rotatorische Antreiben
eines Motors zur Unterstützung
der Lenkkraft durch PWM-Steuerung auf der Grundlage des Stromsollwertes
des Motors, der auf der Grundlage des erfassten Betrags des Lenkdrehmoments
und des erfassten Betrags des Antriebsstroms für den Motor bestimmt wird,
wird dann, wenn das Lenkrad zurückgedreht
wird, der Lenkradrückstellstrom
zum Motor geleitet, um die Lenkradrückstellsteuerung durchzuführen. Außerdem wird der
Lenkradrückstellstrom
auf null gesetzt, wenn das Lenkrad in die Stellung in der Nähe der Neutralstellung
des Lenkrades (Lenkwinkels), bei dem das Fahrzeug geradeaus bewegt
wird, zurückkehrt.
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Wenn
das Lenkrad in seine Neutralstellung zurückkehrt, hält es jedoch durch die Massenkraft des
Motors bedingt in seiner Drehung in die Stellung nicht sofort inne,
sondern wiederholt das Berechnen, um über die Neutralstellung (0°) hinauszugehen
und dann wie ein Pendel umzukehren, bis es zur Neutralstellung konvergiert.
Deswegen vergeht Zeit, bevor das Lenkrad zur Neutralstellung konvergiert
ist und anhält,
während
der der Fahrzustand des Fahrzeugs nicht stabilisiert ist. Die Auswirkung
dieses Phänomens
ist im Fall des Fahrens bei hoher Geschwindigkeit besonders stark.
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Um
dieses Problem zu lösen,
sind verschiedene Vorschläge
gemacht worden, wovon ein Vorschlag im
US-Patent 4.754.829 beschrieben ist
und beabsichtigt, den Motor zur Lenkunterstützung zu bremsen, wenn die
Lenkdrehmomentbedingung und die Lenkdrehgeschwindigkeitsbedingung
erfüllt
sind, wobei sich das Lenkdrehmoment und/oder die Lenkdrehgeschwindigkeit
mit der Fahrgeschwindigkeit ändern,
ein Vorschlag im
US-Patent 4.802.544 beschrieben
ist und beabsichtigt, das Bremsen durch Kurzschließen zweier
Anschlüsse
des Motors zur Unterstützung
der Lenkkraft auszuführen,
wenn die Fahrgeschwindigkeit einen vorgegebenen Wert überschreitet
und das Lenken unterbrochen ist, und ein Vorschlag im
US-Patent 4.735.271 beschrieben ist und
beabsichtigt, den Motor zur Unterstützung der Lenkkraft zu bremsen,
wenn das Lenkdrehmoment nicht größer als
ein vorgegebener Wert ist, die Lenkdrehgeschwindigkeit größer als
ein vorgegebener Wert ist und das Lenksystem in der Neutralstellung ist.
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Außerdem ist,
wie in dem
US-Patent 4.735.271 beschrieben
ist, bereits vorgeschlagen worden, den Motor zur Unterstützung der
Lenkkraft zu bremsen, wenn das Lenkdrehmoment nicht größer als
ein vorgegebener Wert ist und die Drehzahl des Motors zur Unterstützung der
Lenkkraft höher
als ein vorgegebener Wert ist. In allen diesen Offenbarungen wird
jedoch durch das abrupte Aufbringen der Bremskraft der Bremsstoß auf das
Lenkrad übertragen,
was ein unbefriedigendes Bremsgefühl vermittelt.
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Außerdem zeigt
GB 2 284 399 A eine
elektrische Servolenkvorrichtung mit den im Oberbegriff des beigefügten Anspruchs
1 aufgelisteten Merkmalen.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde ersonnen, um die oben angeführten problematischen
Punkte zu lösen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrische
Servolenkvorrichtung zu schaffen, die ein gutes Lenkgefühl vermittelt
und eine schnelle Rückkehr
des Lenkrades in die Neutralstellung ermöglicht.
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Eine
elektrische Servolenkvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
steht mit dem beigefügten
Anspruch 1 in Übereinstimmung.
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Durch
diese Mittel ist es möglich,
die Bremskraft, die dem Motor zur Unterstützung der Lenkkraft gegeben
wird, auf einen großen
oder kleinen Grad, der zu dem großen oder kleinen Grad der Drehgeschwindigkeit
des Lenkrades in der Totzone, in die das Lenkrad zurückkehrt,
proportional ist, zu steuern und die Änderung der Bremskraft zu glätten. Deshalb ist
der beim Bremsen des Motors der dem Lenkrad versetzte Stoß klein
und das Lenkgefühl
gut, wobei es möglich
ist, das Lenkrad schnell in die Neutralstellung zurückzubringen.
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Ferner
umfasst die Vorrichtung Absolutlenkwinkel-Erfassungsmittel, die
einen Lenkwinkel ausgehend von dem Neutralpunkt eines Lenkwinkels des
Lenkrades erfassen, wobei die Motorbremsmittel den Motor bremsen,
wenn der von den Absolutlenkwinkel-Erfassungsmitteln erfasste Lenkwinkel
kleiner als ein vorgegebener Wert ist. Somit kann die Konvergenzsteuerung
des Lenkrades verhindern, das ein Hindernis das Lenkrad zurückstellt,
ohne in die Rückstellsteuerung
des Lenkrades einzugreifen.
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Ferner
bewirken die Motorbremsmittel eine Erhöhung oder eine Erniedrigung
des Tastverhältnisses
der PWM-Steuerung in einem Bereich, der größer als ein vorgegebener Wert
ist, entsprechend der Zunahme oder Abnahme der Drehgeschwindigkeit, wenn
die Drehgeschwindigkeit größer als
ein vorgegebener Wert ist, d. h., wenn die entgegengerichtete elektromotorische
Kraft des Motors effektiv groß ist. Wenn
andererseits die Drehgeschwindigkeit des Lenkrades kleiner als der
vorgegebene Wert ist, ist die Bremskraft nicht wirksam und ist die
Drehkraft des Lenkrades klein, so dass keine Konvergenzsteuerung
des Lenkrades ausgeführt
wird. Demgemäß kann eine
Konversionssteuerung des Lenkrades nur dann durchgeführt werden,
wenn die Drehgeschwindigkeit des Lenkrades größer als der vorgegebene Wert
ist.
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Ferner
ist die Vorrichtung mit einem Fahrgeschwindigkeitssensor ausgestattet.
Die Motorbremsmittel empfangen vom Fahrgeschwindigkeitssensor ein
Fahrgeschwindigkeitssignal und erhöhen oder erniedrigen das Tastverhältnis der
PWM-Steuerung entsprechend der Zunahme oder Abnahme der Fahrgeschwindigkeit,
wenn der Wert der Fahrgeschwindigkeit größer als ein vorgegebener Wert
ist. Demgemäß kann während des
Fahrens mit hoher Geschwindigkeit, bei dem die Auswirkung des Zeitlassens,
bis das Lenkrad unter Konvergieren zur Ruhe kommt, groß ist, eine
zur Fahrgeschwindigkeit proportionale Konvergenzsteuerung des Lenkrades
ausgeführt
werden.
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Die
obigen und weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden aus der
folgenden genauen Beschreibung mit der begleitenden Zeichnung deutlicher.
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KURZBESCHREIBUNG DER MEHREREN
ANSICHTEN AUS DER ZEICHNUNG
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1 ist
eine Ansicht zur Veranschaulichung der Konvergenz eines Lenkrades
zu einer Neutralstellung bei einer herkömmlichen elektrischen Servolenkvorrichtung;
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2 ist
ein Blockschaltplan, der einen Aufbau eines wesentlichen Teils einer
elektrischen Servolenkvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 ist
ein Ablaufplan, der eine Berechnung für die Rückstellung eines Lenkrades
in eine Neutralstellung in der elektrischen Servolenkvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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4 ist
ein Ablaufplan, der die Berechnung für die Rückstellung des Lenkrades in
eine Neutralstellung bei der elektrischen Servolenkvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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5 ist
eine Ansicht zur Veranschaulichung des Tastverhältnisses der PWM für die Lenkwinkelgeschwindigkeit
bei der elektrischen Servolenkvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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6 ist
eine Ansicht, die den Fahrgeschwindigkeitskoeffizienten für die Fahrgeschwindigkeit
bei der elektrischen Servolenkvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
veranschaulicht;
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7A ist
eine Ansicht, die die Bremskraftkennlinie für die Lenkwinkelgeschwindigkeit
bei der herkömmlichen
Vorrichtung zeigt;
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7B ist
eine Ansicht, die die Bremskraftkennlinie für die Lenkwinkelgeschwindigkeit
bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zeigt; und
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8 ist
eine Ansicht, die die Konvergenz des Lenkrades zur Neutralstellung
bei der elektrischen Servolenkvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
veranschaulicht.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Im
Folgenden wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung
genau beschrieben, um ihre Ausführungsformen
zu zeigen.
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2 ist
ein Blockschaltplan, der einen Aufbau eines wesentlichen Teils einer
elektrischen Servolenkvorrichtung in einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt. Bei dieser elektrischen Servolenkvorrichtung wird
ein Lenkdrehmomentsignal von einem an einer Lenkwelle vorgesehenen
Drehmomentsensor 2 durch einen Phasenentzerrer 11 phasenkompensiert
und an einen Hilfscontroller 12 gegeben.
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Ein
Fahrgeschwindigkeitssignal von einem Fahrgeschwindigkeitssensor 7 wird
an den Hilfscontroller 12, einen Winkelgeschwindigkeitsdifferenz-Controller 4,
einen Lenkradrückstellungs-Controller 22,
einen Lenkwinkel-Neutralpunktberechnungs-Controller 20 und
eine Tastverhältnis-Bestimmungseinheit 25 gegeben.
Der Hilfscontroller 12 gibt einen Soll-Stromwert auf der Grundlage des Lenkdrehmomentsignals
vom Phasenentzerrer 11 und des Fahrgeschwindigkeitssignals
vom Fahrgeschwindigkeitssensor 7 aus und gibt ihn an einen Vergleichsselektor 13.
Zum anderen wird das Lenkdrehmomentsignal von dem Drehmomentsensor 2 durch
einen Winkelgeschwindigkeitsdifferenz-Detektor 3 differenziert, wobei
der differenzierte Wert an den Winkelgeschwindigkeitsdifferenz-Controller 4 gegeben
wird. Der Winkelgeschwindigkeitsdifferenz-Controller 4 gibt
einen Stromwert aus, der zum Differenzwert des gegebenen Lenkdrehmomentsignals
und des Fahrgeschwindigkeitsignals vom Fahrgeschwindigkeitsensor 7 proportional
ist, um ihn an ein Additionsmittel 14 zu geben. Dieser
Stromwert wird zur Kompensation der Trägheit eines Motors M verwendet.
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Ein
Motordrehzahlsignal von einem Motorumdrehungssensor 18,
der die Drehzahl des Motors M zur Unterstützung der Lenkkraft erfasst,
wird an einen Relativlenkwinkel-Detektor 19 gegeben, wobei
der Relativlenkwinkel-Detektor 19 den
Relativlenkwinkel eines Lenkrades aus dem Motordrehzahlsignal erfasst
und die Relativwinkeldaten an den Lenkwinkel-Neutralpunkt-Kalkulator 20,
ein Subtraktionsmittel 21 und einen Lenkwinkelgeschwindigkeits-Detektor 24 gibt.
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Der
Lenkwinkel-Neutralpunkt-Kalkulator 20 berechnet den Neutralpunkt
des Lenkwinkels des Lenkrades, wenn ein Fahrzeug geradeaus fährt, und gibt
die Ergebnisse der Berechnung an das Subtraktionsmittel 21.
Das Subtraktionsmittel 21 subtrahiert die gegebenen Rechenergebnisse
vom Relativlenkwinkel, um den Absolutlenkwinkel zur erhalten, der dem
Lenkwinkel ausgehend vom Neutralpunkt des Lenkwinkels entspricht,
und gibt das Signal davon an einen Lenkradrückstellungs-Controller 22.
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Der
Lenkradrückstellungs-Controller 22 gibt den
Soll-Stromwert des Motors M für
das Rückstellen des
Lenkrades auf der Grundlage des Absolutlenkwinkels und des Fahrgeschwindigkeitssignals
vom Fahrgeschwindigkeitssensor 7 aus und gibt ihn an den
Vergleichsselektor 13.
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Der
Vergleichsselektor 13 gibt den Soll-Stromwert vom Hilfscontroller 12 an
das Additionsmittel 14, wenn der Soll-Sollwert nicht nahezu
null ist, während
er den Soll-Stromwert vom Lenkradrückstellungs-Controller 22 an
ein Additionsmittel 14 gibt, wenn der Soll-Sollwert nahezu
null ist.
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Das
Additionsmittel 14 addiert den vom Winkelgeschwindigkeitsdifferenz-Controller 4 gegebenen
Stromwert zum gegebenen Soll-Stromwert hinzu und gibt das Ergebnis
der Addition an ein Subtraktionsmittel 15.
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Das
Subtraktionsmittel 15 erlangt die Abweichung zwischen dem
Additionsergebnis vom Additionsmittel 14 und dem Rückkopplungswert
des Antriebsstroms des Motors M, der von einer Motorstrom-Erfassungsschaltung 6 erfasst
wird, und gibt die Abweichung an einen PI-Controller 16. Der PI-Controller 16 addiert
die Abweichung (Proportionalelement) und den integrierten Wert (Integralelement)
der Abweichung zum Steuerbetrag des vorherigen Falls hinzu und gibt
ihn an einen PWM-Controller 17 als Strom-Steuerbetrag.
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Der
PWM-Controller 17 setzt den Steuerbetrag in ein PWM-Wellensignal und
ein Signal, das die Drehrichtung des Motors M repräsentiert,
um und gibt die Ergebnisse an eine Treiberschaltung 5.
Die Treiberschaltung 5 ist aus den vier FETs Q1, Q2, Q3
und Q4 in einer H-Brücke
aufgebaut, wobei der Motor M an ihrem Brückenteil angeschlossen ist.
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Der
Lenkwinkelgeschwindigkeits-Detektor 24 erfasst aus dem
gegebenen Relativlenkwinkel eine Lenkwinkelgeschwindigkeit, die
der Drehgeschwindigkeit des Lenkrades entspricht, und gibt sie an
die Tastverhältnis-Bestimmungseinheit 25 als Lenkwinkelgeschwindigkeitssignal.
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Das
Lenkdrehmomentsignal vom oben beschriebenen Drehmomentsensor 2 wird
außerdem an
einen Totzonen-Detektor 23 gegeben. Der Totzonen-Detektor 23 erfasst,
ob das gegebene Lenkdrehmomentsignal in der Totzone des Hilfscontrollers 12 liegt
oder nicht und gibt dessen Erfassungssignal an die Tastverhältnis-Bestimmungseinheit 25.
Das in den Totzonen-Detektor 23 eingegebene Lenkdrehmomentsignal
entspricht dem Wert vor der Durchführung der Phasenkompensation.
Dies ist der Fall, weil zum Lenkdrehmomentsignal nach der Phasenkompensation
ein Differenzierelement hinzugekommen ist und die Möglichkeiten
der Erfassung der Totzone abnehmen.
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Die
Tastverhältnis-Bestimmungseinheit 25 bestimmt
ein Tastverhältnis
für die
PWM-Steuerung zum Bremsen des Motors in Überseinstimmung mit dem Fahrgeschwindigkeitssignal
vom Fahrgeschwindigkeitssensor 7, dem Totzonen-Erfassungssignal vom
Totzonen-Detektor 23 und dem Lenkwinkelgeschwindigkeitssignal
vom Lenkwinkelgeschwindigkeits-Detektor 24 und
gibt das Tastverhältnis
an den PWM-Controller 17. Das Bremsen des Motors M wird so
ausgeführt,
dass beim Rückstellen
des Lenkrades schnell in die Neutralstellung konvergiert wird.
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Wenn
der vom PI-Controller 16 gegebene Steuerbetrag annähernd null
ist und das von der Tastverhältnis-Bestimmungseinheit 25 gegebene Tastverhältnis größer als
ein vorgegebener Betrag ist, schließt der PWM-Controller 17 durch die PWM-Steuerung
auf der Grundlage des von der Tastverhältnis-Bestimmungseinheit 25 gegebenen
Tastverhältnisses
zwei Anschlüsse
des Motors M in der Treiberschaltung 5 kurz, um einen Zustand zu
erreichen, in dem der Strom auf der Grundlage der entgegengerichteten
elektromotorischen Kraft fließt.
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Sofern
er nicht im Bereich der Totzone des Lenkwinkels des Lenkradrückstellungs-Controllers 22 (von
z. B. ±15°) liegt,
führt der
PWM-Controller 17 keine
PWM-Steuerung mit dem von der Tastverhältnis-Bestimmungseinheit 25 gegebenen
Tastverhältnis
durch.
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Im
Folgenden wird die Berechnung der elektrischen Servolenkvorrichtung
mit dem obigen Aufbau beim Rückstellen
des Lenkrades in die Neutralstellung erläutert, wobei, um dies zu zeigen,
auf die Ablaufpläne
(3, 4) Bezug genommen wird.
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Zuerst
wird im Phasenentzerrer 11 eine Phasenkompensation des
Lenkdrehmoments vom Drehmomentsensor 2 ausgeführt (S10).
Als nächstes
wird dann, wenn das Fahrgeschwindigkeitssignal vom Fahrgeschwindigkeitssensor 7 beispielsweise
weniger als 80 km/h angibt (S12), im Lenkradrückstellungs-Controller 22 auf
der Grundlage des Absolutlenkwinkels und der Fahrgeschwindigkeit
der Lenkradrückstellstrom
berechnet (S14), um ein Zurückstellen
des Lenkrades durch die Steuerung für den Antrieb des Motors zur
Rückstellung
des Lenkrades in die Neutralstellung zu veranlassen.
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Als
nächstes
werden dann, wenn ein Konvergenz-Steuerkennzeichen gesetzt ist und
die Steuerung der vier FETs Q1, Q2, Q3 und Q4, die die H-Brücke der
Treiberschaltung 5 bilden, zuvor die Konvergenzsteuerung
für das
schnelle Konvergieren des Lenkrades zur Neutralstellung war (S16),
die Richtungsangaben der FETs Q1 und Q2 auf der Hochspannungsseite
ausgeschaltet (S18). Die FETs Q1, Q2, Q3 und Q4 werden entsprechend
dem PWM-Signal jeweils durchgeschaltet, wenn in dem Zustand, in
dem die Richtungsangaben ausgeschaltet sind, das PWM-Signal gegeben
wird. Im Fall der Konvergenzsteuerung sind die Richtungsangaben
der FETs Q1 und Q2 im Einschaltzustand, weshalb sie im Fall der
Lenkradrückstellungssteuerung
zuerst in den Ausschaltzustand versetzt werden.
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Als
nächstes
wird das Konvergenz-Steuerkennzeichen gelöscht (S20).
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Falls
das Konvergenz-Steuerkennzeichen nicht gesetzt ist (S16), wird weder
das Ausschalten der Richtungsangaben der FETs Q1 und Q2 (S18) noch
das Löschen
des Konvergenz-Steuerkennzeichens (S20) ausgeführt.
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Falls
das Fahrgeschwindigkeitssignal vom Fahrgeschwindigkeitssensor 7 80
km/h oder mehr angibt (S12) wird dann, wenn eine Totzone des Hilfscontrollers 12 des
Lenkdrehmoments erfasst wird, von der Tastverhältnis-Bestimmungseinheit 25 die Lenkwinkelgeschwindigkeit
vom Lenkwinkelgeschwindigkeits-Detektor 24 abgelesen (S36).
Wenn keine Totzone erfasst wird, wird untersucht, ob das Konvergenz-Steuerkennzeichen
gesetzt ist oder nicht (S16).
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Als
nächstes
wird dann, wenn die abgelesene (S36) Lenkwinkelgeschwindigkeit nicht
größer als der
Schwellenwert (von z. B. 205°/s)
ist (S38), untersucht, ob das Konvergenz-Steuerkennzeichen gesetzt
ist oder nicht (S16).
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Wenn
die abgelesene (S36) Lenkwinkelgeschwindigkeit den Schwellenwert überschreitet (S38),
wird das Tastverhältnis
der PWM-Steuerung, d. h. der PWM-Ausgangsrechenwert = (Lenkwinkelgeschwindigkeit – Schwellenwert) × K × Kp, berechnet,
um es an den PWM-Controller 17 zu geben, wobei K eine Steuerungsverstärkung ist,
Kp, wie in 6 gezeigt ist, ein Fahrgeschwindigkeitsfaktor
ist, der von 0 → 1,0
geht, wenn die Fahrgeschwindigkeit von 80 km/h → 90 km/h geht.
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Der
PWM-Ausgangsrechenwert (Tastverhältnis)
geht beispielsweise dann wenn die Lenkwinkelgeschwindigkeit von
205 → 243°/s geht,
wie in 5 gezeigt ist, von 75 → 100%. Dort wird eine Grenzwertverarbeitung
ausgeführt,
damit der berechnete Wert des PWM-Ausgangs 100% nicht überschreitet
(S42).
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Wenn
das von der Tastverhältnis-Bestimmungseinheit 25 gegebene
Tastverhältnis
größer als der
vorgegebene Wert ist, schaltet der PWM-Controller 17 die Richtungsangaben
der FETs Q3 und Q4 der Treiberschaltung 5 auf der Erdungsseite
aus (S44), so dass die FETs Q3 und Q4 bei der PWM-Steuerung nicht
durchgeschaltet sind. Als nächstes wird
das Konvergenz-Steuerkennzeichen gesetzt (S46), um die Winkelgeschwindigkeitsdifferenz-Steuerungsberechnung
durchzuführen
(S22).
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Der
Schritt S22 und die folgenden Schritte S24, S26 und S28 werden in
Anbetracht der Kontinuität
der Winkelgeschwindigkeitsdifferenz-Steuerung und der Lenkradrückstellungs-Steuerung
mit der Konvergenzsteuerung bei jeder Steuerung ausgeführt.
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Falls
das Fahrgeschwindigkeitssignal nach dem Löschen des Konvergenz-Steuerkennzeichens (S20)
[falls das Konvergenz-Steuerkennzeichen nach dem Schritt S16 nicht
gesetzt ist (S16)] kleiner als 80 km/h ist (S12), wird der Stromwert,
der dem Differenzwert des Lenkdrehmomentsignals und der Fahrgeschwindigkeit
entspricht, berechnet (S22) und an das Additionsmittel 14 gegeben.
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Als
nächstes
werden dann, wenn das Lenkdrehmoment in der Totzone ist, der Soll-Stromwert (S14)
vom Lenkradrückstellungs-Controller 22,
der durch den Vergleichsselektor 13 gewählt wird, und der berechnete
(S22) Stromwert im Additionsmittel 14 addiert, um den Motorstrom-Sollwert
zu berechnen (S24). Wenn das Lenkdrehmoment außerhalb der Totzone liegt,
werden der Soll-Stromwert (S23) vom Hilfscontroller 12,
der durch den Vergleichsselektor 13 ausgewählt wird,
und der berechnete (S22) Sollwert addiert, um den Motorstrom-Sollwert
zu berechnen (S24).
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Hinsichtlich
des Motorstrom-Sollwertes wird eine Abweichung vom Rückkopplungswert
des Antriebsstroms des Motors M, der von der Motorstrom-Erfassungsschaltung 6 im
Subtraktionsmittel 15 erfasst wird erhalten, die an den
PI-Controller 16 gegeben wird. Der PI-Controller 16 addiert
die Abweichung (Proportionalelement) und den integrierten Wert der
Abweichung (Integralelement) zum vorherigen Steuerbetrag hinzu (S26)
und gibt den Betrag an den PWM-Controller 17 als Stromsteuerbetrag.
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Als
nächstes
wird dieser Steuerbetrag in dem PWM-Controller 17, wenn
das Konvergenz-Steuerkennzeichen nicht gesetzt ist (S28), in das
PWM-Wellensignal
und das Signal, das die Drehrichtung des Motors M repräsentiert,
umgesetzt und an die Treiberschaltung 5 gegeben (S30, S32).
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Der
Motor M dreht sich in der Richtung, die der Richtungsangabe durch
den Schritt, der das FET-Paar, d. h. die FETs Q1 und Q4 oder die
FETs Q2 und Q3, bei dem die Richtungsangaben eingeschaltet werden,
durch das PWM-Wellensignal ein-/ausgeschaltet
werden, folgt.
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Wenn
das Konvergenz-Steuerkennzeichen gesetzt ist (S28), sind die Richtungsangaben
der FETs Q1 und Q2 auf der Hochspannungsseite der Treiberschaltung 5 eingeschaltet
(S48), um das PWM-Signal auf der Grundlage des von der Tastverhältnis-Bestimmungseinheit 25 gegebenen
Tastverhältnisses
an die Treiberschaltung 5 zu geben (S32).
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Im
Motor M wird das FET-Paar aus den FETs Q1 und Q2, bei dem die Richtungsangaben
eingeschaltet sind, durch das PWM-Wellensignal einausgeschaltet.
Folglich wird durch die PWM-Steuerung im Motor M eine Schaltung,
bei der wegen der entgegengerichteten elektromotorischen Kraft,
die durch die eigene antriebslose Drehung erzeugt wird, Strom fließt (beide
Anschlüsse
des Motors M werden kurzgeschlossen) gebildet und durch die durch
diesen Strom ausgeübte
Bremskraft die Drehbewegung beschränkt.
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Gemäß der Konvergenzsteuerung,
die nicht von der herkömmlichen
PWM-Steuerung abhängt (was
der auf einem Tastverhältnis
von 100% basierenden Steuerung entspricht), wie durch die Bremskraftkennlinie
für die
Lenkwinkelgeschwindigkeit von 7A gezeigt
ist, wird, wenn die Lenkwinkelgeschwindigkeit in die Konvergenzsteuerungszone
gelangt, eine plötzlich
große
Bremskraft ausgeübt
und dem Lenkrad ein starker Stoß versetzt.
Jedoch weist die Bremskraft bei der Konvergenzsteuerung durch die
oben erwähnte
PWM-Steuerung, wie durch die Bremskraftkennlinie für die Lenkwinkelgeschwindigkeit
von 7B gezeigt ist, eine allmähliche Zunahme auf, die mit
der Zunahme der Lenkwinkelgeschwindigkeit einhergeht. Demgemäß ist der
dem Lenkrad versetzte Stoß klein.
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Ferner
nimmt bei der Konvergenzsteuerung durch die oben erwähnte PWM-Steuerung, wie in 8 gezeigt
ist, die Häufigkeit,
mit der sich das Lenkrad unter Überschreiten
der Neutralstellung (0°) in
die Gegenrichtung dreht und wie ein Pendel zurückkehrt, im Vergleich zum Fall
der herkömmlichen Bewegung,
wie in 1 gezeigt ist, ab, so dass das Lenkrad schnell
zur Neutralstellung konvergiert, um seine Drehung zu beenden.
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Da
diese Erfindung in mehreren Formen verkörpert sein kann, ohne vom Leitgedanken
ihrer wesentlichen Merkmale abzuweichen, ist die vorliegende Ausführungsform
deshalb veranschaulichend und nicht einschränkend, da der Rahmen der Erfindung durch
die beigefügten
Ansprüche
und nicht durch die diesen vorhergehende Beschreibung definiert
ist und alle Änderungen,
die in den Umfang der Ansprüche fallen
oder diesem Umfang äquivalent
sind, somit als durch die Ansprüche
umfasst auszulegen sind.