DE69930820T2 - Steuersystem für eine elektrische Servolenkung - Google Patents

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Masahiko Chiyoda-ku Kurishige
Noriyuki Chiyoda-ku Inoue
Takayuki Chiyoda-ku Kifuku
Susumu Chiyoda-ku Zeniya
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • [Technisches Gebiet der Erfindung]
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Lenkhilfesteuersystem zum Unterstützen der Lenkkraft mit einem Motor.
  • [Beschreibung des Stands der Technik]
  • 16 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines elektrischen Lenkhilfesteuersystems nach dem Stand der Technik zeigt, welches beispielsweise in Mitsubishi Technical Report Vol. 70, Nr. 9, Seiten 43–48 offenbart ist. In 16 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Drehmomentsensor zum Detektieren des Steuer- bzw. Lenkdrehmoments, wenn ein Fahrer ein Automobil steuert bzw. lenkt, 2 einen Phasenkompensator zum Verbessern der Frequenzkennlinie des Ausgangssignals des Drehmomentsensors 1, 33 eine Drehmomentsteuereinheit zum Berechnen eines Unterstützungsdrehmomentstroms zum Unterstützen des Lenkdrehmoments auf der Grundlage der phasenkompensierten Ausgabe des Drehmomentsensors 1, 4 eine Dämpfungssteuereinheit zum Berechnen eines Dämpfungsstroms auf der Grundlage der Drehwinkelgeschwindigkeit ωM eines Motors 8, die beispielsweise durch ein nicht gezeigtes Berechnungsmittel für die Motordrehwinkelgeschwindigkeit berechnet worden ist, 5 eine KompensationsSteuereinheit, die besteht aus einem Reibungskompensator 5a zum Berechnen eines Reibungskompensationsstroms zum Kompensieren des Reibungsdrehmoments des Motors 8 und einem Trägheitskompensator 5b zum Berechnen eines Trägheitskompensationsstroms zum Kompensieren des Trägheitsmoments des Motors 8 und die den oben genannten Reibungskompensationsstrom auf der Grundlage des oben genannten ωM und des oben genannten Trägheitsmomentskompensationsstroms auf der Grundlage der Drehwinkelbeschleunigung (dωM/dt) berechnet, wobei letztere durch Differenzieren des oben genannten ωM erhalten wird, und 6 einen Addierer zum Berechnen eines Zielstroms durch Addieren des von der oben genannten Drehmomentsteuereinheit 3 berechneten Lenkhilfedrehmomentstroms, des von der Dämpfungssteuereinheit 4 berechneten Dämpfungsstroms und dem von der KompensationsSteuereinheit 5 berechneten Reibungskompensations- und Trägheitsmomentkompensationsstrom. Mit 7 ist bezeichnet eine Stromsteuereinheit zum Vergleichen des Zielstroms, der mit dem oben genannten Addierer 6 mit dem Antriebsstrom des Motors 8, der von einem Stromdetektor 9 ausgegeben wird und der eine Stromsteuerung ausführt, um sicherzustellen, dass der Antriebsstrom gleich dem Zielstrom wird.
  • Im folgenden wird eine Beschreibung des Betriebs des Lenkhilfesteuersystems nach dem Stand der Technik gegeben.
  • Wenn ein Fahrer das Lenkrad des Automobils bedient, wird an diesem Punkt das Steuer- bzw. Lenkdrehmoment mittels des Drehmomentsensors 1 gemessen, mittels des Phasenkompensators 2 Phasen kompensiert, zum Verbessern von dessen Frequenzkennlinie, und auf die Drehmomentsteuereinheit 3 beaufschlagt. Die Drehmomentsteuereinheit 3 berechnet einen Lenkhilfedrehmomentstrom nahezu proportional zum Ausgangssignal des Drehmomentsensors 1, dessen Frequenzkennlinie verbessert worden ist, und das Lenkdrehmoment des Fahrers wird durch den Antriebsmotor 8 auf der Grundlage des oben genannten Lenkhilfedrehmomentstroms unterstützt, und das Lenkdrehmoment des Fahrers wird dadurch verringert.
  • An diesem Punkt berechnet die Dämpfungssteuereinheit 4 einen Dämpfungsstrom proportional zu der Motordrehwinkelgeschwindigkeit ωM, um die Bewegung des Lenkrads zu stabilisieren, und der Dämpfungsstrom wird zu dem oben genannten Lenkhilfedrehmomentstrom aufaddiert. Um den Einfluss der Reibung des Motors 8 zu kompensieren, addiert die ReibungskompensationsSteuereinheit 5a einen Reibungskompensationsstrom, der sich in Übereinstimmung mit dem Vorzeichen der Motordrehwinkelgeschwindigkeit ωM verändert. Um den Einfluss des Trägheitsmoments des Motors 8 zu kompensieren, addiert die Steuereinheit für die Trägheitsmomentkompensation 5b einen Trägheitskompensationsstrom proportional zur Motordrehwinkelbeschleunigung (dωM/dt), die durch Differenzieren der Motordrehwinkelgeschwindigkeit ωM erhalten worden ist. Diese Kompensationsströme werden zu dem oben genannten Lenkhilfedrehmomentstrom addiert zum Berechnen eines Zielstroms, und die Stromsteuereinheit 7 steuert einen dem Motor 8 zuzuführenden Antriebsstrom auf der Grundlage des Zielstroms, um ein Lenkdrehmoment proportional zum Antriebsstrom zu erzeugen, wobei das Lenkdrehmoment des Fahrers verringert und die Bewegung des Lenkrads stabilisiert wird. Die oben genannten Steuereinheiten 3, 4 und 5 verändert ihre Steuerungsparameter in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit.
  • Der Lenkhilfedrehmomentstrom, der von der Drehmomentsteuereinheit 3 berechnet worden ist, nimmt einen Wert an nahezu proportional zum Ausgangssignal des Drehmomentsensors 1, dessen Frequenzkennlinie mittels des Phasenkompensators 2 verbessert worden ist. An diesem Punkt gilt, dass je größer die zum Drehmoment proportionale Verstärkung, die von der oben genannten Drehmomentsteuereinheit 3 eingestellt wird, desto größer das Lenkdrehmoment wird, was es möglich macht, das Lenkdrehmoment des Fahrers zu verringern. Wenn jedoch die zum Drehmoment proportionale Verstärkung vergrößert wird, tritt eine Schwingung bzw. Oszillation des Steuersystems auf und der Fahrer spürt eine unangenehme Drehmomentoszillation. Daher kann die zum Drehmoment proportionale Verstärkung nicht einfach vergrößert werden.
  • Um die oben genannte Oszillation zu verhindern, sind Mittel zum Vergrößern eines Dämpfungsstroms denkbar. Wenn jedoch im Stand der Technik eine Kompensation zum Vergrößern des Dämpfungsstroms ausgeführt wird, fungiert diese Dämpfungskompensation als ein Widerstand, wenn das Lenkrad gedreht wird, was das Lenkdrehmoment vergrößert. Daher kann ein großer Dämpfungsstrom nicht addiert werden. Infolge dessen kann die zum Drehmoment proportionale Verstärkung nicht vergrößert werden und das Lenkdrehmoment des Fahrers kann nicht vollständig verringert werden, wenn ein großes Lenkhilfedrehmoment erforderlich ist wie in dem Fall, wo das Lenkrad gedreht wird, während ein Automobil angehalten ist.
  • EP 0 718 174 A2 offenbart des Anspruchs 1 eine elektrische Lenkhilfevorrichtung entsprechend des Oberbegriffs, die bereitgestellt ist zum Verbessern der Lenkradrückführung, des viskosen Gefühls, des Trägheitsmomentsgefühls und des Reibungsgefühls. Die Vorrichtung umfasst einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, einen Trägheitsmomentsensor, Berechnungsmittel für die Motorwinkelgeschwindigkeit und Berechnungsmittel für die Motorwinkelbeschleunigung, die viskose Reibungskompensation und die Trägheitskompensation ebenso wie Berechnungsmittel für den Lenkhilfestrom und Stromsteuerungsmittel. Weiterhin wird eine Motorwinkelgeschwindigkeitsabschätzung einer Hochpassfilterung unterworfen, wenn eine PWM Trägerfrequenz oberhalb einer vorbestimmten Frequenz ist, um einen Versatz bzw. Offset der Motordrehwinkelgeschwindigkeitsabschätzung zu beseitigen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist ein Ziel der zum Lösen der oben benannten Probleme gemachten vorliegenden Erfindung, ein elektrisches Lenkhilfesteuersystem bereitzustellen, das das Lenkdrehmoment verringern kann, ohne einem Fahrer die unangenehmen Drehmomentoszillationen spüren zu lassen.
  • Nach der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe durch ein elektronisches Lenkhilfesteuersystem mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
  • Nach einem ersten Aspekt wird ein elektrisches Lenkhilfesteuersystem bereitgestellt, das umfasst: Lenkdrehmomentdetektionsmittel zum Detektieren des Lenkdrehmoments eines Fahrers, einen Motor zum Erzeugen eines Drehmoments zum Unterstützen des Lenkdrehmoments, Drehgeschwindigkeitsdetektionsmittel zum Abschätzen oder Messen der Drehgeschwindigkeit des Motors und Steuerkomponentenbeseitigungsmittel zum Beseitigen einer Steuerfrequenzkomponente von der abgeschätzten oder gemessenen Drehgeschwindigkeit des Motors, und eine Dämpfungssteuereinheit zum Berechnen eines Dämpfungsstroms aus einem Signal, das durch Beseitigung der Steuerfrequenzkomponente von der abgeschätzten oder gemessenen Drehgeschwindigkeit des Motors erhalten worden ist.
  • Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektrisches Lenkhilfesteuersystem bereitgestellt, wobei das Steuerkomponentenbeseitigungsmittel eine Frequenztrenneinrichtung ist zum Trennen der Frequenz der Drehgeschwindigkeit des Motors und zum Beseitigen einer Steuerfrequenzkomponente von der Drehgeschwindigkeit des Motors.
  • Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektrisches Lenkhilfesteuersystem bereitgestellt, wobei das Steuerkomponentenbeseitigungsmittel ein Hochpassfilter ist, dessen Biegepunktfrequenz in einem Bereich von 0,2 bis 30 Hz eingestellt ist.
  • Nach einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektrisches Lenkhilfesteuersystem bereitgestellt, bei dem die Drehgeschwindigkeitsdetektionsmittel eine Drehgeschwindigkeitsbestimmungseinheit ist zum Bestimmen der Umkehrspannung des Motors durch Subtrahieren eines Äquivalentwerts für einen aus einem Motorstromerkennungswert basiert berechneten Spulenspannungsabfall an dem Motor oder für einen Instruktionswert von einem Messwert zwischen den Anschlüssen eines Motors oder einem Instruktionswert und zum Berechnen eines Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungswerts auf der Grundlage der bestimmten Umkehrspannung.
  • Nach einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektrisches Lenkhilfesteuersystem bereitgestellt, wobei der Äquivalentwert des Spulenspannungsabfalls durch Umkehrkennlinienberechnungsmittel zum Erzielen einer Spulenspannung in Übereinstimmung mit der Umkehrkennlinie einer Spulenimpedanz aus einem auf den Motor anzuwendenden Stromerkennungswert oder Instruktionswert berechnet wird.
  • Nach einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektrisches Lenkhilfesteuersystem bereitgestellt, wobei die Umkehrkennlinienberechnungsmittel solche Frequenzkennlinien aufweisen, dass deren Verstärkung und Phase mit der Umkehrkennlinie der Spulenimpedanz nur bei einer Frequenz, bei der Lenkoszillationen zum Zeitpunkt des Lenkens auftreten, übereinstimmen.
  • Nach einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektrisches Lenkhilfesteuersystem bereitgestellt, wobei die Drehgeschwindigkeitsdetektionsmittel umfassen: zweite Steuerkomponentenbeseitigungsmittel zum Beseitigen einer Steuerkomponente von einem Motordrehgeschwindigkeitsdetektionswert, dritte Steuerkomponentenbeseitigungsmittel zum Entfernen einer Steuerkomponente von einem auf den Motor zu beaufschlagenden Stromerkennungswert oder Instruktionswert, und eine Drehgeschwindigkeitsbeobachtungseinheit zum Berechnen eines Motordrehgeschwindigkeitsberechnungswerts auf der Grundlage eines Motordrehwinkels und eines Motorstromausgangs aus dem zweiten und dritten Steuerkomponentenbeseitigungsmittel, die konstruiert sind für eine Oszillationsgleichung, die das Trägheitsmoment des Motors aus einem Trägheitsterm und die Steifigkeit des Trägheitsmomentsensors als einen Federterm enthält und die einen Dämpfungsstrom berechnen auf der Grundlage des Motordrehgeschwindigkeitabschätzungswerts, aus dem eine Lenkdrehmomentkomponente entfernt worden ist und der durch die Drehgeschwindigkeitsbeobachtungseinheit berechnet worden ist.
  • Nach einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektrisches Lenkhilfesteuersystem bereitgestellt, bei dem das Drehgeschwindigkeitsdetektionsmittel umfasst: dritte Steuerkomponentenbeseitigungsmittel zum Beseitigen einer Steuerkomponente von einem Stromdetektionswert oder einem dem Motor zu beaufschlagenden Instruktionswert, vierte Steuerkomponentenbeseitigungsmittel zum Beseitigen einer Steuerkomponente aus dem Ausgang des Lenkdrehmomentsdetektionsmittel, und eine Drehgeschwindigkeitsbeobachtungseinheit zum Berechnen eines Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungswerts auf der Grundlage einer Motorstromausgabe und der Lenkdrehmomentausgabe aus dem dritten und vierten Lenkdrehmomentbeseitigungsmittel, die konstruiert sind für eine Oszillationsgleichung, die das Trägheitsmoment des Motors aus einem Trägheitsterm und die Steifigkeit des Motors aus einem Federterm enthalten und die einen Dämpfungsstrom berechnen auf der Grundlage des Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungswerts, von dem eine Steuergeschwindigkeitskomponente entfernt worden ist und die durch die Drehgeschwindigkeitsbeobachtungseinheit berechnet worden ist.
  • Nach einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektrisches Lenkhilfesteuersystem bereitgestellt, das ferner umfasst Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektionsmittel zum Verändern eines Frequenzbereichs, der von einem beliebigen oder allen Steuerkomponentenbeseitigungsmittel entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit zu beseitigen ist. Es ist wünschenswert, dass die Parameter des Steuersystems entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit variabel sind.
  • Die obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung verständlicher, wenn letztere in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird.
  • Kurze Beschreibung der beigefügten Zeichnungen
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines elektrischen Lenkhilfesteuersystems nach der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ist ein Ablaufdiagramm, das den Algorithmus der Ausführungsform 1 zeigt;
  • 3 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines elektrischen Lenkhilfesteuersystems nach der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 4 ist ein Ablaufdiagramm, das den Algorithmus der Ausführungsform 2 zeigt;
  • 5 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines elektrischen Lenkhilfesteuersystems nach der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 6 ist ein Ablaufdiagramm, das den Algorithmus der Ausführungsform 3 zeigt;
  • 7 ist ein Ablaufdiagramm, das den Algorithmus der Ausführungsform 4 zeigt;
  • 8 ist ein Ablaufdiagramm, das den Algorithmus der Ausführungsform 5 zeigt;
  • 9(A) und 9(B) sind Schaubilder, die die Kennlinien eines Filters zeigen, das der Umkehrkennlinie einer in der Ausführungsform 5 verwendeten Spule entspricht;
  • 10 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines elektrischen Lenkhilfesteuersystems nach der Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 11 ist ein Ablaufdiagramm, das den Algorithmus der Ausführungsform 6 zeigt;
  • 12 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines elektrischen Lenkhilfesteuersystems nach der Ausführungsform 7 der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 13 ist ein Ablaufdiagramm, das den Algorithmus der Ausführungsform 7 zeigt;
  • 14 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines elektrischen Lenkhilfesteuersystems nach der Ausführungsform 8 der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 15 ist ein Ablaufdiagramm, das den Algorithmus der Ausführungsform 8 zeigt; und
  • 16 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines elektrischen Lenkhilfesteuersystems nach dem Stand der Technik zeigt.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden mit Verweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • Ausführungsform 1
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines elektrischen Lenkhilfesteuersystems nach der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt. In 1 bezeichnet das Referenzzeichen 1 einen Drehmomentsensor zum Detektieren eines Lenkdrehmoments, wenn ein Fahrer ein Automobil steuert bzw. lenkt, 2 einen Phasenkompensator zum Phasenkompensieren des Ausgabesignals des Drehmomentsensors 1 zum Verbessern von dessen Frequenzkennlinie, 3 eine Drehmomentsteuereinheit zum Berechnen eines Lenkhilfedrehmomentstroms zum Unterstützen des Lenkdrehmoments auf der Grundlage der phasenkompensierten Ausgabe des Drehmomentsensors 1, 11 ein Drehgeschwindigkeitshochpassfilter, das ein Steuerkomponentenbeseitigungsmittel darstellt zum Beseitigen der Frequenz eines Motordrehgeschwindigkeitssignals, das von einem Motordrehgeschwindigkeitssensors 10, wie einem Tachometergenerator, ausgegeben wird zum Beseitigen einer Steuerfrequenzkomponente des Motordrehgeschwindigkeitssignal (im folgenden als "Drehgeschwindigkeits-HPF" bezeichnet) (Anmerkung des Übersetzers: HPF = Hochpassfilter), 4 eine Dämpfungssteuereinheit zum Berechnen eines Dämpfungsstroms zum Steuern der Dämpfungskennlinie der Steuerung auf der Grundlage der Ausgabe des Steuergeschwindigkeits-HPF 11, und 6 einen Addierer zum Berechnen eines Zielstroms durch Addieren des von der Drehmomentsteuereinheit 3 berechneten Lenkhilfedrehmomentstroms und des von der Steuereinheit 4 berechneten Dämpfungsstroms. Mit 7 ist bezeichnet eine Stromsteuereinheit zum Einstellen eines Antriebsspannungsinstruktionswerts, der auf die Anschlüsse eines Motors 8 zu beaufschlagen ist, so dass ein Antriebsstromdetektionswert, der dem Motor 8 zum Erzeugen eines Unterstützungsdrehmoments zu beaufschlagen ist und der von einem Stromdetektor 9 detektiert wird, gleich dem oben genannten Zielstrom wird, und beispielsweise zum Ausgeben desselben als ein PWM Signal.
  • In der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Probleme des Stands der Technik zu lösen, wenn das Zielstromberechnungsmittel 20, das den Phasenkompensator 2, die Drehgeschwindigkeits-HPF 11 und dergleichen, die in dem Blockdiagramm der 1 von einer einfach gepunkteten Linie umringt sind, mittels Mikrocomputersoftware allein realisiert ist. Der Fall, bei dem das Zielstromberechnungsmittel 20 durch Mikrocomputersoftware aufgebaut ist, wird im folgenden beschrieben. Das oben genannte Zielstromberechnungsmittel 20 weist nicht gezeigte Speicher, wie RAM's oder ROM's für jedes oder einige der Bestandteilelemente auf und empfängt Daten, wie den Detektionswert des Drehmomentsensors 1 und dergleichen, in Intervallen einer vorbestimmten Steuerungsabtastzeit, wandelt diese in digitale Daten um und speichert die digitalen Daten in einen Datenschreibspeicher, wie einem RAM.
  • Die Drehgeschwindigkeits-HPF 11, die ein Steuerkomponentenbeseitigungsmittel darstellt, wird im Folgenden beschrieben.
  • Allgemein gesprochen beträgt die Frequenz des Steuern durch einen Fahrer ungefähr 3 Hz oder weniger. Die Lenkfrequenz zum Zeitpunkt des Wechselns eines Fahrstreifens beträgt etwa 0,2 Hz und die Lenkung wird in vielen Fällen bei einer solch niedrigen Frequenz ausgeführt. Im Gegensatz dazu ist die Frequenz, bei der die Lenkoszillation leicht auftreten, 30 Hz oder mehr und kann daher von der Steuerfrequenz getrennt werden. Durch Konstruieren des Steuerkomponentenbeseitigungsmittels als eine Frequenztrenneinrichtung zum Trennen der Frequenz der abgeschätzten oder gemessenen Drehgeschwindigkeit des Motors und zum Beseitigen einer Steuerfrequenzkomponente von der Drehgeschwindigkeit des Motors kann daher die Steuerkomponente von der Drehgeschwindigkeit des Motors beseitigt werden.
  • Um eine Niedrigfrequenzkomponente zu beseitigen, wird allgemein ein Hochpassfilter als die Frequenztrenneinrichtung verwendet. Durch Hindurchleiten der von dem Motordrehgeschwindigkeitssensor 10 ausgegebenen Drehgeschwindigkeit des Motors 8, durch das Hochpassfilter kann eine Steuerkomponente, die eine Niedrigfrequenzkomponente ist, beseitigt werden. Wenn die Biegepunktfrequenz des Hochpassfilters an diesem Punkt niedrig eingestellt wird, verbleibt leicht eine Steuerkomponente, und wenn die Biegepunktfrequenz hoch eingestellt wird, ist die Phasenverschiebung einer Lenkoszillationskomponente der Drehgeschwindigkeit des Motors, die durch Hindurchführen durch das Hochpassfilter erzielt wird, groß. Daher ist es durch Einstellen der Biegepunktfrequenz des Hochpassfilters in einen Bereich von einer allgemeinen Steuerfrequenz bis zu einer Frequenz, bei der die Lenkoszillationen auftreten, möglich, eine Steuerfrequenzkomponente von der Drehgeschwindigkeit des Motors zu beseitigen, so dass die Lenkoszillationskomponenten unberührt bleiben. In dieser Ausführungsform 1 wird zum angemessenen Beseitigen einer Komponente der Drehgeschwindigkeit des Motors ein Hochpassfilter verwendet, dessen Biegepunktfrequenz in einem Bereich von 0,2 bis 30 Hz eingestellt wird zum Erzielen der maximalen Steuerfrequenz von einem gewöhnlichen Fahrer,.
  • Im Folgenden wird eine Beschreibung des Betriebs des oben genannten elektrischen Lenkhilfesteuersystems mit Verweis auf das Ablaufdiagramm der 2 beschrieben. Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von dem Stand der Technik in dem Verfahren des Berechnens eines Zielstroms, der zu der Stromsteuereinheit ausgegeben werden soll, d.h. den Algorithmus zum Berechnen eines Zielstroms mittels der Zielstromberechnungsmittel 20 der 1. Was die Steuerung eines Antriebsstroms, der auf den Motor 8 zu beaufschlagen ist, betrifft, so kann die Steuerung, die allgemein auszuführen ist, so wie Strom F/B Steuerung eines PID Systems oder eine Steuerung mit einer offenen Schleife auf der Grundlage eines Zielstroms und eines Motordrehsignals, auf einer Grundlage eines digitalen oder analogen Systems ausgeführt werden. Daher wird nur der Algorithmus zum Berechnen des Zielstroms des Motors 8 mittels des Zielstromberechnungsmittels 20 im folgenden beschrieben.
  • Im Schritt S101 wird die Ausgabe des Drehmomentsensors 1 in einen Mikrocomputer gelesen und in einem Speicher gespeichert. Im Schritt S102 wird das Motordrehgeschwindigkeitssignal des Motordrehgeschwindigkeitssensors 10 gelesen und in einem Speicher gespeichert. In dem nächsten Schritt S103 liest der Phasenkompensator 2 die in dem Speicher gespeicherte Ausgabe des Drehmomentsensors 1, führt die Berechnung der Phasenkompensation aus und speichert das Ergebnis der Berechnung in dem Speicher als die Ausgabe des Phasenkompensators 2. In Schritt S104 liest die Drehmomentsteuerungseinrichtung 3 die Ausgabe des in dem Speicher gespeicherten Phasenkompensators 2, berechnet ein Unterstützungsdrehmomentstrom aus einem Kennfeld und speichert es in dem Speicher.
  • Im Schritt S105 liest das Drehgeschwindigkeits-HPF 11 das in dem Speicher gespeicherte Motordrehgeschwindigkeitssignal, führt die Berechnung eines Hochpassfilters aus und speichert das Ergebnis der Berechnung in dem Speicher als die Ausgabe des Drehgeschwindigkeits-HPF. Im Schritt S106 liest die Dämpfungssteuereinheit 4 die Ausgabe des in dem Speicher gespeicherten Drehgeschwindigkeits-HPF, berechnet einen Dämpfungsstrom durch Multiplizieren der Ausgabe mit einer Steuerungsverstärkung und speichert sie in dem Speicher.
  • Im Schritt S107 addiert der Addierer 6 den in dem Speicher gespeicherten Unterstützungsdrehmomentstrom und den Dämpfungsstrom, um einen Zielstrom zu erhalten, und speichert den Zielstrom in dem Speicher.
  • Die Ausführung der obigen Schritte von S101 bis S107 wird für jede Steuerungsabtastung wiederholt, und der Zielstrom für den Motor 8 wird berechnet aus der phasenkompensierten Ausgabe des Drehmomentsensors 1 und dem Motordrehgeschwindigkeitssignal, von dem eine Steuerfrequenzkomponente entfernt worden ist.
  • Das in dem oben genannten Schritt S104 genannte Kennfeld, das die Beziehung zwischen der Ausgabe des Drehmomentsensors 1 und des Unterstützungsdrehmomentstroms zeigt, ein Kennfeld, das erforderlich ist für die Berechnung des Zielstroms, wie die Steuerungsverstärkung zum Berechnen des in dem oben genannten Schritt S106 genannten Dämpfungsstroms, und Konstanten, wie die Proportionalkoeffizienten, werden in den ROM's vorab gespeichert.
  • In der obigen Ausführungsform 1 wird der Unterstützungsdrehmomentstrom durch Kennfeldberechnung erzielt und der Dämpfungsstrom wird durch Verstärkungsmultiplikation erhalten. Sowohl der Unterstützungsdrehmomentstrom als auch der Dämpfungsstrom können auch beide durch Kennfeldberechnung und Verstärkungsmultiplikation erhalten werden.
  • In dem obigen Beispiel ist der Phasenkompensator 2 ein digitaler Phasenkompensator, er kann jedoch auch ein analoger Phasenkompensator sein. Alternativ kann der Phasenkompensator 2 eine Vielzahl von analogen und digitalen Phasenkompensatoren umfassen. In diesem Fall ist der oben genannte Schritt S101 das Lesen der Ausgabe des analogen Phasenkompensators, die durch Phasenkompensation der Ausgabe des Drehmomentsensors 1 erzielt wird, und nicht die Ausgabe des Drehmomentsensors 1, und das Speichern desselben in dem Speicher. Wenn der Phasenkompensator 2 ein analoger Phasenkompensator ist, ist die Berechnung des oben genannten Schritts 103 nicht notwendig.
  • In dem obigen Beispiel wird die Drehgeschwindigkeit des Motors detektiert durch einen Motordrehgeschwindigkeitssensor 10, wie einem Tachometergenerator. Ein Motordrehgeschwindigkeitssignal kann beispielsweise von einem Drehcodierer detektiert werden und differenziert werden zum Erhalten der Drehgeschwindigkeit des Motors.
  • In der obigen Ausführungsform 1 wird der Zielstrom erhalten aus der Ausgabe der Drehmomentsteuerungseinrichtung 3 und der Ausgabe der Dämpfungssteuereinheit 4. Wie im Stand der Technik kann eine KompensationsSteuereinheit 5, die eine ReibungskompensationsSteuereinheit 5a und eine TrägheitsmomentskompensationsSteuereinheit 5b umfasst, hinzugefügt werden, um den Zielstrom zu erhalten, in dem ferner die Ausgabe der ReibungskompensationSteuereinheit und die Ausgabe der TrägheitsmomentSteuereinheit addiert werden.
  • So wird in dieser Ausführungsform 1, nach dem eine Steuerfrequenzkomponente beseitigt worden ist von dem Motordrehgeschwindigkeitssignal, das von dem Motordrehgeschwindigkeitssensor 10 detektiert wird, mittels des Drehgeschwindigkeits-HPF 11, der Dämpfungsstrom berechnet von der Dämpfungssteuereinheit 4 auf der Grundlage der Ausgabe des Drehgeschwindigkeits-HPF, von der die oben genannte Steuerfrequenzkomponente beseitigt worden ist, wodurch des möglich wird, die Oszillation eines Steuersystems zu verhindern, selbst wenn die zum Drehmoment proportionale Verstärkung groß gemacht wird. Daher kann, weil die Dämpfung wirksam bzw. stark gemacht werden kann durch Vergrößern der Steuerungsverstärkung (zum Drehmoment proportionale Verstärkung) der Dämpfungssteuereinheit 4, das Lenkdrehmoment verringert werden, ohne den Fahrer die Vibration des Lenkrads fühlen zu lassen.
  • Ausführungsform 2
  • 3 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines elektrischen Lenkhilfesteuersystems nach der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt. In der obigen Ausführungsform 1 wird das Drehgeschwindigkeits-HPF 11 bereitgestellt und ein Dämpfungsstrom wird berechnet auf der Grundlage der Ausgabe des Drehgeschwindigkeits-HPF, die erzielt wird durch Beseitigen einer Steuerfrequenzkomponente von dem Motordrehgeschwindigkeitssignal aus dem Motordrehgeschwindigkeitssensor 10. In dieser Ausführungsform 2 ist, wie in 3 gezeigt, der Motordrehgeschwindigkeitssensor 10 ausgelassen, und es werden bereitgestellt ein Detektor 12 für die Zwischenanschlussspannung zum Detektieren einer Spannung zwischen den Anschlüssen des Motors 8, und einer Drehgeschwindigkeitbestimmungseinheit 13 zum Bestimmen der Drehgeschwindigkeit des Motors 8 auf der Grundlage eines Zwischenanschluss-Spannungsdetektionswerts, der von dem Detektor 12 für die Zwischenanschlussspannung detektiert worden ist, und einem Antriebsstromdetektionswert, der von dem Stromdetektor 9 detektiert wird, zum Bestimmen der Drehgeschwindigkeit des Motors; eine Ausgabe des Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignals von der Drehgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 13 wird auf das Drehgeschwindigkeits-HPF 11 beaufschlagt zum Beseitigen einer Steuerfrequenzkomponente von dem Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignal; und die Dämpfungssteuereinheit 4 berechnet einen Dämpfungsstrom auf der Grundlage der Ausgabe des Drehgeschwindigkeits-HPF, von dem die obige Steuerfrequenzkomponente entfernt worden ist.
  • Im folgenden wird eine Beschreibung des Betriebs des oben genannten elektrischen Lenkhilfesteuersystems mit Verweis auf das Ablaufdiagramm der 4 gegeben. Wie in der obigen Ausführungsform 1 wird nur der Algorithmus zum Berechnen eines Zielstroms durch das Zielstromberechnungsmittel 20 in dieser Ausführungsform 2 beschrieben.
  • Die Ausgabe des Drehmomentsensors 1 wird zunächst gelesen und in dem Speicher gespeichert in Schritt S201, ein Antriebsstromdetektionswert wird von dem Stromdetektor 9 gelesen und in dem Speicher gespeichert in Schritt S202, ein Zwischenanschlussspannungsdetektionswert wird von dem Zwischenanschlussspannungsdetektor 12 gelesen und in dem Speicher gespeichert in Schritt S203. In Schritt S204 liest der Phasenkompensator 2 die Ausgabe des in dem Speicher gespeicherten Drehmomentsensors, führt die Berechnung für die Phasenkompensation aus und speichert das Ergebnis der Berechnung in dem Speicher als die Ausgabe des Phasenkompensators. In Schritt S205 liest die Drehmomentsteuereinheit 3 die Ausgabe des in dem Speicher gespeicherten Phasenkompensators aus, berechnet einen Unterstützungsdrehmomentstrom aus dem Kennfeld und speichert diesen in dem Speicher.
  • In Schritt S206 liest die Drehgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 13 den Antriebsstromdetektionswert (Isns) und den Zwischenanschlussspannungsdetektionswert (Vt-sns), die in den Speichern gespeichert sind, berechnet ein Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignal (ωest_bk) aus der folgenden Gleichung (1) und speichert es in dem Speicher. ωest_bk = (Vt-sns – Vcomp – Isns × Rac)/Kec (1)
  • In der obigen Gleichung (1) ist Vcomp ein Kompensationswert, der einem Spannungsabfall Vdrop der Spulenbeaufschlagungsspannung Va für die Zwischenanschlussspannung Vt des Motors 8 entspricht, Rac ist ein Äquivalentwert für einen Spulenwiderstand und Kec ist ein Äquivalentwert für eine Umkehrspannungskonstante. Wie das obige Motordrehgeschwindigkeitsabschätzungssignal ωest_bk berechnet wird, wird im folgenden ausführlich beschrieben.
  • In dem anschließenden Schritt S207 liest das Drehgeschwindigkeits-HPF 11 das Motordrehgeschwindigkeitsabschätzungssignal ωest_bk, das in dem Speicher gespeichert ist, führt die Berechnung eines Hochpassfilters aus und speichert das Ergebnis der Berechnung in dem Speicher als die Ausgabe des Drehgeschwindigkeits-HPF. Im Schritt S208 liest die Dämpfungssteuereinheit 11 die Ausgabe der in dem Speicher gespeicherten Drehgeschwindigkeits-HPF und multipliziert sie mit einer Steuerungsverstärkung zum Berechnen eines Dämpfungsstroms. Im Schritt S209 addiert der Addierer 6 den in dem Speicher gespeicherten Unterstützungsdrehmomentstrom und den Dämpfungsstrom, um einen Zielstrom zu erhalten, und speichert den Zielstrom in den Speicher.
  • Der Vorgang der obigen Schritte von S201 bis S209 wird für jede Steuerungsabtastung wiederholt und der Zielstrom des Motors 8 wird berechnet aus der phasenkompensierten Ausgabe des Drehmomentsensors und dem Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignal, von dem eine Steuerfrequenzkomponente entfernt worden ist.
  • Wie das Motordrehgeschwindigkeitbestimmungssignal ωest_bk berechnet wird, wird im folgenden ausführlich beschrieben.
  • Die Umkehrspannung Ve des Motors wird ausgedrückt als das Produkt einer bekannten Umkehrspannungskonstante Ke und einer Motordrehgeschwindigkeit ω entsprechend der folgenden Gleichung (2). Ve = Ke·ω (2)
  • Durch Bestimmen der Umkehrspannung Ve des Motors kann das Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignal ωest_bk, das ein Bestimmungswert für die Motordrehgeschwindigkeit ω ist, aus ω = Ve/Ke entsprechend der obigen Gleichung Ve = Ke·ω erhalten werden.
  • Die Umkehrspannung Ve kann von einer Spulenbeaufschlagungsspannung Va und einem Spulenspannungsabfall Vc berechnet werden, wie in der folgenden Gleichung (3) gezeigt. Ve = Va – Vc (3)
  • Der Spulenspannungsabfall Vc wird von einem bereits bekannten Spulenwiderstandswert Ra, einem Spuleninduktanzwert La und einem Motorstrom Ia entsprechend der folgenden Gleichung (4) erhalten. Vc = Ra·Ia + La·(dIa/dt) (4)
  • In der obigen Gleichung (4) bezeichnet der zweite Ausdruck auf der rechten Seite den Einfluss der Induktanz. Weil der Einfluss der Induktanz in einem von dem Hochfrequenzbereich verschiedenen Frequenzbereich klein ist und weil ein Rauschen leicht überlagert ist auf einem Signal, das durch Differenzieren eines Stromdetektionswerts erhalten wird, wird der Spulenspannungsabfall Vc häufig durch die folgende Gleichung (5) dargestellt, in der der oben genannte zweite Ausdruck ausgelassen ist. Vc = : Ra·Ia (5)
  • Obwohl die Spulenbeaufschlagungsspannung Va nicht direct gemessen werden kann, weil die Beziehung zwischen der Motorzwischenanschlussspannung Vt und der Spulenbeaufschlagungsspannung Va durch die folgende Gleichung (6) dargestellt wird, kann der Wert der Spulenbeaufschlagungsspannung Va bestimmt werden durch Hernehmen der Kennlinie des Spannungsabfalls Vdrop von Vt nach Va. Va = Vt – Vdrop (6)
  • Weil die Umkehrspannung Ve des Motors von den obigen Gleichungen (3), (5) und (6) erhalten wird, Ve = Va – Vc = : Va – Ra·Ia = Vt – Vdrop – Ra·Iakann folglich das Motordrehgeschwindigkeitsabschätzungssignal ωest_bk erzielt werden von einem Zwischenanschlussspannungsdetektionswert Vt-sns, der der obigen Motorzwischenanschlussspannung Vt entspricht, einem Kompensationswert Vcomp, der dem Spannungsabfall Vdrop von der Motorzwischenanschlussspannung Vt zu der Spulenbeaufschlagungsspannung Va entspricht, einem Antriebsstromdetektionswert Isns, der dem obigen Motorstrom Ia entspricht, einem Äquivalentwert Rac für den Spulenwiderstand, der dem obigen Spulenwiderstandswert Ra entspricht, und einem Äquivalentwert Kec für die Umkehrspannungskonstante, der der obigen Umkehrspannungskonstante Ke entspricht.
  • Die Gleichung (1) zum Berechnen des Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignals ωest_bk ist im folgenden noch einmal angegeben. ωest_bk = (Vt-sns – Vcomp – Isns × Rac)/Kec (1)
  • Die obige Gleichung (1) wird erzielt durch Schreiben der obigen physikalischen Gleichungen (2), (3), (5) und (6) in Software und Vorabspeichern der Parameter Rac und Kec in den ROM. Weil der obige Spannungsabfall Vdrop von einem Stromwert abhängt, wird das oben genannte Vcomp in den ROM vorab gespeichert als ein Kennfeldwert für den Antriebsstromdetektionswert Isns. Wenn Vdrop ausreichend klein ist, kann der Kompensationswert Vcomp als "0" angesehen werden.
  • In dieser Ausführungsform 2 wird bereitgestellt die Drehgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 13 zum Bestimmen der Drehgeschwindigkeit des Motors 8 auf der Grundlage eines Zwischenanschlussspannungsdetektionswerts Vt-sns, der von dem Zwischenanschlussspannungsdetektor 12 detektiert wird, und dem Antriebsstromdetektionswert Isns, der von dem Stromdetektor 12 detektiert wird, zum Berechnen des Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignals ωest_bk, und dieses Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignal ωest_bk wird auf das Drehgeschwindigkeits-HPF 11 beaufschlagt zum Berechnen eines Dämpfungsstroms auf der Grundlage der Ausgabe des Drehgeschwindigkeits-HPF, von der eine Steuerfrequenzkomponente beseitigt worden ist. Daher ist der teure Motordrehgeschwindigkeitssensor 10 nicht notwendig, was es möglich macht, die Kosten für das elektrische Lenkhilfesteuersystem zu verringern.
  • Ausführungsform 3
  • 3 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines elektrischen Lenkhilfesteuersystems nach der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt. In der obigen Ausführungsform 2 wird das Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignal ωest_bk erhalten durch Bestimmen der Drehgeschwindigkeit des Motors durch die Drehgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 13 zum Bestimmen der Drehgeschwindigkeit des Motors aus dem Zwischenanschlussspannungserkennenungswert Vt_sns des Motors und des Antriebsstromdetektionswerts Isns. In dieser Ausführungsform wird, wie in 5 gezeigt, bereitgestellt eine Drehgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 13 zum Bestimmen der Drehgeschwindigkeit des Motors 8 auf der Grundlage des Stromwerts und des Zwischenanschlussspannungsinstruktionswerts von der Stromsteuereinheit 7, zum Berechnen des Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignals ωest_bk, und dieses Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignal ωest_bk wird auf das oben genannte Drehgeschwindigkeits-HPF 11 beaufschlagt, um einen Dämpfungsstrom zu berechnen auf der Grundlage der Ausgabe des Drehgeschwindigkeits-HPF, von der eine Steuerfrequenzkomponente entfernt worden ist. Der obige Zielstrom und der Zwischenanschlussspannungsinstruktionswert sind Werte, die von der Steuereinheit (Stromsteuereinheit 7) eingestellt worden sind. Der Zielstrom aus der Stromsteuereinheit 7 ist ein Stromwert, der dem Motor 8 zu beaufschlagen ist.
  • Im folgenden wird eine Beschreibung angegeben vom Betrieb des obigen elektrischen Lenkhilfesteuersystems mit Verweis auf das Ablaufdiagramm der 6, wobei der Algorithmus zum Berechnen eines Zielstroms fokussiert wird.
  • Im Schritt S301 wird die Ausgabe des Drehmomentsensors gelesen und in dem Speicher gespeichert. Im Schritt S302 liest der Phasenkompensator 2 die in den Speicher gespeicherte Ausgabe des Drehmomentsensors, führt die Berechnung für die Phasenkompensation aus und speichert das Ergebnis der Berechnung in dem Speicher als die Ausgabe des Phasenkompensators. Im Schritt S303 liest die Drehmomentsteuereinheit 3 die in dem Speicher gespeicherte Ausgabe des Phasenkompensators, berechnet einen Unterstützungsdrehmomentstrom aus der Kennlinie und speichert diesen in dem Speicher.
  • Im Schritt S304 liest die Drehgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 13 einen Antriebsstromdetektionswert Iref, der von dem Addierer 6 berechnet und in dem Speicher gespeichert worden ist, und ein Antriebsspannungsinstruktionswert Vt_ind, der von der Stromsteuereinheit 7 berechnet und in dem Speicher gespeichert worden ist, berechnet das Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignal ωest_bk nach der folgenden Gleichung (7) und speichert es in dem Speicher. ωest_bk = (Vt_ind – Vcomp – Vcomp2 – Iref × Rac)/Kec( 7)
  • Der oben genannte Vcomp2 ist ein Kompensationswert, der dem Spannungsabfall (Vt_ind – Vt) von dem Antriebsspannungsinstruktionswert zu der Zwischenanschlussspannung des Motors entspricht und in dem ROM als ein Kennlinienwert für den Antriebsstromdetektionswert Isns vorabgespeichert ist, weil der Spannungsabfall von einem Stromwert abhängt. Wenn der Spannungsabfall von dem Antriebsspannungsinstruktionswert zu der Zwischenanschlussspannung ausreichend klein ist, kann das obige Vcomp2 als "0" angesehen werden.
  • In dem nachfolgenden Schritte S305 liest das Drehgeschwindigkeits-HPF 11 das in dem Speicher gespeicherte Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignal ωest_bk, führt die Berechnung eines Hochpassfilters aus und speichert das Ergebnis der Berechnung in dem Speicher als die Ausgabe des Hochgeschwindigkeits HPF. Im Schritt S306 liest die Dämpfungssteuereinheit 4 die in dem Speicher gespeicherte Ausgabe des Drehgeschwindigkeits-HPF und berechnet einen Dämpfungsstrom durch Multiplizieren der Ausgabe mit einer Steuerungsverstärkung. Im Schritt S307 addiert der Addierer 6 den in den Speichern gespeicherten Unterstützungsdrehmomentstrom und den Dämpfungsstrom, um einen Zielstrom zu erzielen, und speichert den Zielstrom in den Speicher.
  • Der Vorgang der obigen Schritte von S301 bis S307 wird für jede Steuerungsabtastung wiederholt, und der Zielstrom für den Motor 8 wird berechnet aus der phasenkompensierten Ausgabe des Drehmomentsensors und dem Motordrehgeschwindigkeitssignal, von dem eine Steuerfrequenzkomponente beseitigt worden ist.
  • Folglich wird in dieser Ausführungsform die Drehgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 13 zum Bestimmen des Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignals ωest_bk aus dem Antriebsspannungsinstruktionswert Vt_ind und dem Zielstrom Iref, der von der Steuereinheit eingestellt wird, bereitgestellt, und der Dämpfungsstrom wird berechnet auf der Grundlage der Ausgabe des Drehgeschwindigkeits-HPF, welches das Motordrehgeschwindigkeitssteuerungssignal ωest_bk ist, von dem eine Steuerfrequenzkomponente durch das Drehgeschwindigkeits-HPF 11 beseitigt worden ist. Daher kann der Dämpfungsstrom genau erhalten werden, ohne durch Rauschen beeinflusst zu sein, wenn ein Antriebsstrom, eine Anschlussspannung oder dergleichen detektiert wird.
  • In der obigen Ausführungsform 3 sind eine Spannung und ein Strom, die auf einen Motor zu beaufschlagen sind, ein Instruktionswert und ein Zielwert, die durch die Steuereinheit (Stromsteuereinheit 7) eingestellt werden. Jeder von ihnen kann ein gemessener Detektionswert sein.
  • Ausführungsform 4
  • Die Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung wird als nächstes beschrieben.
  • In dieser Ausführungsform 4 wird nur der arithmetische Algorithmus zum Berechnen des Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignals (ωest_bk) mittels der Drehgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 13 in der obigen Ausführungsform 2 verändert, das Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignal (ωest_bk) wird berechnet, wobei die Kennlinie der Spuleninduktanz berücksichtigt wird, und die Oszillationsfrequenzkomponente der Drehgeschwindigkeit des Motors 8 kann genau bestimmt werden, selbst wenn die Lenkoszillationen bei einer hohen Frequenz erzeugt werden. Der Aufbau des elektrischen Lenkhilfesteuersystems dieser Ausführungsform 4 ist der gleiche wie der des Blockdiagramms der 3.
  • Nur der Algorithmus zum Berechnen eines Zielstroms wird mit Verweis auf das Ablaufdiagramm der 7 beschrieben.
  • Der Ausgang des Drehmomentsensors wird gelesen und in dem Speicher gespeichert in Schritt S401, ein Antriebsstromdetektionswert wird gelesen und in dem Speicher gespeichert in Schritt S402, und ein Zwischenanschlussspannungsdetektionswert wird gelesen und in dem Speicher gespeichert in Schritt S403. In Schritt S404 liest der Phasenkompensator 2 die in dem Speicher gespeicherte Ausgabe des Drehmomentsensors, führt die Berechnung für die Phasenkompensation aus und speichert das Ergebnis der Berechnung in dem Speicher als die Ausgabe des Phasenkompensators. In Schritt S405 liest die Drehmomentsteuereinheit 3 die in dem Speicher gespeicherte Ausgabe des Phasenkompensators, berechnet einen Unterstützungsdrehmomentstrom von der Kennlinie und speichert diesen in dem Speicher.
  • Die Schritte S406 und S407 zeigen die Funktion der Drehgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 13. Im Schritt S406 wird der in den Speichern gespeicherte Antriebsstromdetektionswert Isns und der Zwischenanschlussspannungsdetektionswert Vt_sns gelesen und eine Differenz zwischen den Antriebsstromdetektionswert Isns (k) der Stromabtastzeit und der Antriebsstromdetektionswert Isns (k – 1) der vorhergehenden Abtastzeit wird erzielt zum Berechnen eines differenziellen Werts (dIsns) des Antriebsstromdetektionswerts (Isns) wie in der folgenden Gleichung (8) gezeigt. dIsns (k) ={Isns (k) – Isns (k – 1)}/Tsamp (8)wobei K die Anzahl der Steuerungsabtastungen und Tsamp eine Steuerungsabtastzeit ist.
  • In dem nachfolgenden Schritt S407 wird ein Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignal (ωest_bk) nach der folgenden Gleichung (9) berechnet und in dem Speicher gespeichert, nach dem ein Spulenspannungsabfall Vc erzielt worden ist aus dem Antriebsstromerkennungswert Isns und dIsns (k) erhalten aus der obigen Gleichung (8) durch Umkehrkennlinienberechnungsmittel zum Erzielen einer Spulenspannung entsprechend der Umkehrkennlinie der Spulenimpedanz aus einem Spulenstrom. ωest_bk = (Vt_sns – Vcomp – Isns × Rac – Lac × dIsns)/Kec (9)wobei Lac ein Äquivalentwert für die Spuleninduktanz und – Lac × dIsns/Kec ein Ausdruck ist, der sich auf die Kennlinie der Spuleninduktanz bezieht.
  • In dem nachfolgenden Schritt S408 liest das Drehgeschwindigkeits-HPF 11 das obige Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignal ωest_bk, das in dem Speicher gespeichert ist, führt die Berechnung eines Hochpassfilters aus und speichert das Ergebnis der Berechnung in dem Speicher als die Ausgabe des Drehgeschwindigkeits-HPF. Im Schritt S409 liest die Dämpfungssteuereinheit 4 die in dem Speicher gespeicherte Ausgabe des Drehgeschwindigkeits-HPF und berechnet einen Dämpfungsstrom durch Multiplizieren der Ausgabe mit einer Steuerungsverstärkung. Im Schritt S410 addiert der Addierer 6 den in den Speichern gespeicherte Unterstützungsdrehmomentstrom und den Dämpfungsstrom, um einen Zielstrom zu erhalten, und speichert den Zielstrom in dem Speicher.
  • Der Vorgang der obigen Schritte von S401 bis S410 wird für jede Steuerungsabtastung wiederholt und der Zielstrom des Motors 8 wird berechnet aus der phasenkompensierten Ausgabe des Drehmomentsensors und dem Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignal, von dem eine Steuerfrequenzkomponente beseitigt worden ist.
  • Die Gleichung (9) zum Berechnen des Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignals ωest_bk wird erzielt durch Schreiben der obigen physikalischen Gleichungen (2) bis (4) und (6) in Software und der oben genannte Äquivalentwert Lac für die Spuleninduktanz wird in dem ROM vorab gespeichert, genauso wie Rac und Kec.
  • Folglich wird in dieser Ausführungsform 4 die Kennlinie der Spuleninduktanz in Berücksichtigung genommen, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors bestimmt wird durch Erhalten eines Äquivalentwerts für einen Spulenspannungsabfall aus dem Zwischenanschlussspannungsdetektionswert und dem Antriebsstromdetektionswert für den Motor 8. Daher kann die Frequenzkomponente der Oszillation der Drehgeschwindigkeit des Motors genau bestimmt werden, selbst wenn eine Lenkoszillation bei einer hohen Frequenz auftritt.
  • In der obigen Ausführungsform 4 wird das Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignal (ωest_bk) aus dem Antriebsstromdetektionswert (Isns) und dem Zwischenanschlussspannungsdetektionswert (Vt_sns) berechnet werden. Wie in der Ausführungsform 3 kann das Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignal (ωest_bk) berechnet werden unter Verwendung von einem oder beiden eines Spannungswerts, die den Motor 8 beaufschlagt werden, und einem Stromwert, der dem Motor 8 beaufschlagt wird, als ein Antriebsspannungsinstruktionswert oder/und ein Zielstrom.
  • Ausführungsform 5
  • Die Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung wird als nächstes beschrieben.
  • In Ausführungsform 5 wird nur der arithmetische Algorithmus zum Berechnen des Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignals mittels der Drehgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 13 in der obigen Ausführungsform 2 verändert, die Kennlinien der Spuleninduktanz werden in Berücksichtigung genommen, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors bestimmt wird aus dem Zwischenanschlussspannungsdetektionswert und dem Antriebsstromdetektionswert des Motors 8, den Umkehrkennlinienberechnungsmitteln zum Erzielen eines Äquivalentwerts für den Spulenspannungsabfall weist eine solche Frequenzkennlinie auf, dass deren Verstärkung und Phase mit deren Umkehrkennlinien der Spulenimpedanz nur auf einer Frequenz übereinstimmen, bei der Lenkoszillationen zum Zeitpunkt des Steuerns auftreten, und die Drehgeschwindigkeit des Motors wird nur bei einer Frequenz, bei der Lenkoszillationen auftreten, genau bestimmt. Der Aufbau des elektrischen Lenkhilfesteuersystems dieser Ausführungsform 4 ist derselbe wie das Blockdiagramm der 3.
  • Nur der Algorithmus zum Berechnen eines Zielstroms wird im folgenden mit Verweis auf das Ablaufdiagramm der 8 beschrieben.
  • Die Ausgabe des Drehmomentsensors wird als erstes gelesen und in dem Speicher gespeichert im Schritt S501, ein Antriebsstromdetektionswert wird gelesen und in dem Speicher gespeichert in Schritt S502, und ein Zwischenanschlussspannungsdetektionswert wird gelesen und in dem Speicher gespeichert in Schritt S503. Im Schritt S504 liest der Phasenkompensator 2 die in dem Speicher gespeicherte Ausgabe des Drehmomentsensors, führt die Berechnung für die Phasenkompensation aus und speichert das Ergebnis der Berechnung in dem Speicher als die Ausgabe des Phasenkompensators. Im Schritt S505 liest die Drehmomentsteuereinheit 3 die in dem Speicher gespeicherte Ausgabe des Phasenkompensators, berechnet einen Unterstützungsdrehmomentstrom aus dem Kennfeld und speichert diesen in dem Speicher.
  • Die Schritte S506 und S507 deuten die Funktion der Drehgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 13 an. Im Schritt S506 werden der Antriebsstromdetektionswert (Isns) und der Zwischenanschlussspannungsdetektionswert (Vt_sns), die in den Speichern gespeichert sind, gelesen, und der Antriebsstromdetektionswert (Isns) wird von einem Filter weiterverarbeitet zum Berechnen eines Äquivalentwerts Vc-est für einen Spulenspannungsabfall entsprechend der folgenden Gleichung (19). x(k + 1) = Isns(k) – Gcomp1·{Isns(k) – x(k)} Vc-est(k) = Gcomp3·[(x(k) + Gcomp2·{Isns(k) – x(k)}] (10) wobei Gcomp1, Gcomp2 und Gcomp3 Parameter des Filters sind, die erhalten werden, wenn ein analoger Filter entsprechend der Übertragungsfunktion G(s) der folgenden Gleichung (11) digitalisiert und in dem ROM vorab gespeichert wird. X(k) ist ein Zwischenstatuswert, wenn der Äquivalentwert Vc-est des Spulenspannungsabfalls von dem Antriebsstromdetektionswert Isns erhalten wird. Wenn k = 0, wird der in dem ROM vorab gespeicherte, initiale Wert gelesen zum Ausführen der Berechnung. G(s) = Gcomp3·{(Tcomp1·S + 1)/(Tcomp2·S + 1)} (11)
  • Der Filter der obigen Gleichung (11) stellt die Parameter Tcomp1, Tcomp2 und Gcomp3 derart ein, dass deren Verstärkung und Phasen mit der Umkehrkennlinie der tatsächlichen Spule übereinstimmen an einer Frequenz, bei der die Lenkoszillationen auftreten, wie in dem Schaubild der 9 gezeigt.
  • In dem nachfolgenden Schritt S507 wird das Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignal ωest_bk berechnet aus Vc_est(k), das aus der obigen Gleichung (10) entsprechend der folgenden Gleichung (12) erhalten wird und in den Speicher abgespeichert wird. ωest_bk = (Vt_sns – Vcomp – Vc_est)/Kec (12)
  • In dem folgenden Schritt S508 liest das Drehgeschwindigkeits-HPF 11 das in dem Speicher gespeicherte obige Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignal ωest_bk, führt die Berechnung eines Hochpassfilters aus und speichert das Ergebnis der Berechnung in dem Speicher als die Ausgabe des Rotationsgeschwindigkeits HPF. Im Schritt S509 liest die Dämpfungssteuereinheit 4 die Ausgabe des in dem Speicher gespeicherten Drehgeschwindigkeits-HPF und berechnet einen Dämpfungsstrom durch Multiplizieren der Aufgabe mit einer Steuerungsverstärkung. Im Schritt S510 addiert der Addierer 6 den Unterstützungsdrehmomentstrom und den Dämpfungsstrom, die in den Speichern gespeichert sind, um einen Zielstrom zu erhalten, und speichert den Zielstrom in den Speicher.
  • Die Ausführung der obigen Schritte von S501 bis S510 wird für jede Steuerungsabtastung wiederholt und der Zielstrom für den Motor 8 wird berechnet aus der phasenkompensierten Ausgabe des Drehmomentsensors und dem Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignal, von dem eine Steuerfrequenzkomponente beseitigt worden ist.
  • Folglich wird in dieser Ausführungsform 5 die Kennlinien der Spuleninduktanzen berücksichtigt, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors ausgewertet und abgeschätzt wird für den Zwischenanschlussspannungsdetektionswert und den Antriebsstromdetektionswert des Motors 8, und die Drehgeschwindigkeit des Motors wird genau abgeschätzt nur bei einer Frequenz, bei der die Lenkoszillationen auftreten. Daher kann die Verstärkung in einem Hochfrequenzbereich niedriger eingestellt werden, als wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors einfach abgeschätzt wird durch Berechnen der Umkehrkennlinien der Induktanz, was es ermöglicht, den Einfluss des Rauschens mit einer hohen Frequenz zu verringern.
  • Ein Stromdetektionswert oder -instruktionswert, der dem Motor zu beaufschlagen ist, wird so eingestellt, dass die Umkehrkennlinien der Spulenimpedanz mit der Verstärkung und Phase des Filters nur bei einer Frequenz übereinstimmen, bei der die Lenkoszillationen zum Zeitpunkt der Steuerung auftreten. Weil die Verstärkung und Phase des Filters frei verändert werden können bei einer Frequenz verschieden von der obigen Frequenz, bei der die Lenkoszillationen auftreten, kann daher die Drehgeschwindigkeit des Motors genau abgeschätzt werden bei einer Frequenz, bei der die Dämpfung effektiv gemacht wird.
  • Ausführungsform 6
  • 10 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer elektrischen LenkSteuersystems nach der Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung zeigt. In 10 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Drehmomentsensor zum Detektieren des Lenkdrehmoments, wenn ein Fahrer ein Automobil steuert, 2 einen Phasenkompensator zum Fahrenkompensieren des Ausgabesignals des Drehmomentsensors 1, um die Frequenzkennlinie des Signals zu verbessern, und 3 eine Drehmomentsteuereinheit zum Berechnen eines Unterstützungsdrehmomentstroms, der dem Motor 8 zu beaufschlagen ist zum Erzeugen eines Drehmoments zum Unterstützen des oben genannten Lenkdrehmoments, auf der Grundlage der phasenkompensierten Ausgabe des Drehmomentsensors 1.
  • Mit 15 ist ein Antriebsstrom HPF bezeichnet zum Beseitigen einer Steuerfrequenzkomponente aus dem Antriebsstromdetektionswert, der von dem Stromdetektor 9 detektiert wurde, 16 ein Motorwinkel HPF zum Beseitigen einer Steuerfrequenzkomponente aus einem Drehwinkeldetektionswert, der von einem Drehwinkeldetektor 14 detektiert wird zum Detektieren des Drehwinkels des Motors 8, 17 eine Drehgeschwindigkeitsbeobachtungseinheit zum Bestimmen der Drehgeschwindigkeit des Motors auf der Grundlage der Ausgabe des obigen Antriebsstroms HPF 15 und der Ausgabe des Motorwinkels HPF 16 und zum Ausgeben eines Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignals, das konstruiert ist für eine Schwingungsgleichung, die das Trägheitsmoment des Motors als einen Trägheitsterm und die Steifigkeit des Drehmomentsensors als einen Fehlerterm enthält, 4 eine Dämpfungssteuereinheit zum Berechnen eines Dämpfungsstroms auf der Grundlage der Ausgabe der Drehgeschwindigkeitbeobachtungseinheit, und 6 ein Addierer zum Berechnen eines Zielstroms durch Addieren des Unterstützungsdrehmomentstroms, der von dem obigen Drehmomentsteuereinheit 3 berechnet wurde, und dem Dämpfungsstrom, der von der Dämpfungssteuereinheit 4 berechnet wurde. Referenzzeichen 7 bezeichnet eine Stromsteuereinheit zum Einstellen eines Antriebsspannungsinstruktionswerts, der an die Anschlüsse des Motors 8 aufzubringen ist, so dass der Antriebsstromdetektionswert, der auf den Motor 8 aufzubringen ist, ein Unterstützungsdrehmoment erzeugt und der von dem Stromdetektor 9 detektiert wird, gleich dem Zielstrom wird, und diesen als ein PWM Signal ausgibt.
  • Im Folgenden wird eine Beschreibung der oben genannten Drehgeschwindigkeitsbeobachtungseinheit 17 gegeben.
  • Der Mechanismus der Steuerung wird repräsentiert durch ein Gleichgewicht zwischen dem Lenkdrehmoment, das durch die Bedienung des Lenkrads durch den Fahrer eingegeben wird, und das Reaktionsdrehmoment, das im wesentlichen aus dem Unterstützungsdrehmoment, das von dem Motor erzeugt wird, und der Reaktionskraft von den Reifen zusammengesetzt ist. Die Lenkoszillationen treten im allgemeinen bei einer Frequenz höher als 30 Hz auf. Weil die Veränderungen in dem Winkel des Lenkrads und Veränderungen in der Reaktionskraft von der Strasse so klein werden, dass sie bei diesen hohen Frequenzen vernachlässigbar werden, kann der Motor als ein Schwingungssystem betrachtet werden, das von dem Drehmomentsensor mit den Federmerkmalen unterstützt wird. Wenn die Drehgeschwindigkeitsbeobachtungseinheit aufgebaut wird auf der Grundlage einer kinetischen Gleichung, die diesem entspricht, beispielsweise einer Schwingungsgleichung, die das Trägheitsmoment des Motors aus einem Trägheitsterm und die Steifigkeit des Trägheitsmomentsensors als einen Federterm enthält, kann die Drehgeschwindigkeit des Motors in einem Frequenzbereich höher als dem Lenk- bzw. Steuerfrequenzbereich bestimmt werden, ohne eine Differenziereinrichtung zu verwenden, die erforderlich ist, um einen Spulenspannungsabfall aus dem Spulenstrom zu erhalten.
  • Der obige Antriebsstrom HPF 15 und der obige Motorwinkel HPF 16 sind Hochpassfilter mit einer Liegepunktfrequenz von 0,2 bis 30 Hz, was die maximale Frequenz der Steuerung von einem gewöhnlichen Fahrer ist, wie in der oben beschriebenen Drehgeschwindigkeit HPF 11. Daher kann eine Steuerfrequenzkomponente angemessen von der Drehgeschwindigkeit des Motors beseitigt werden.
  • Im Folgenden wird eine Beschreibung gegeben von der Funktion der obigen elektrischen LenkSteuersystems mit Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm der 11. In dieser Ausführungsform 6 wird ein Algorithmus zum Berechnen eines Zielstroms mittels der Zielstromberechnungsmittel 20 beschrieben, wie in den obigen Ausführungsformen 1 bis 5.
  • Die Ausgabe des Drehmomentsensors wird gelesen und in dem Speicher gespeichert im Schritt S601, ein Antriebsstromdetektionswert wird gelesen und in dem Speicher gespeichert in Schritt S602 und ein Drehwinkeldetektionswert wird gelesen und in dem Speicher gespeichert in Schritt S603. Im Schritt S604 liest der Phasenkompensator 2 die in dem Speicher gespeicherte Ausgabe des Drehmomentsensors, führt die Berechnung zur Phasenkompensation aus und speichert das Ergebnis der Berechnung in dem Speicher als die Ausgabe des Phasenkompensators. Im Schritt S605 liest die Drehmomentsteuereinheit 3 die in dem Speicher gespeicherte Ausgabe des Phasenkompensators, berechnet einen Unterstützungsdrehmomentstrom aus dem Kindfeld und speichert diesen in den Speicher.
  • Im Schritt S606 liest der Antriebsstrom HPF 15 den in dem Speicher gespeicherten Antriebsstromdetektionswert, leitet diesen durch ein Hochpassfilter zum Beseitigen einer Steuerfrequenzkomponente aus dem obigen Antriebsstromdetektionswert und speichert den erhaltenen Wert in dem Speicher als die Ausgabe der Antriebsstrom HPF (Ifilt). Im Schritt S607 liest der Motorwinkel HPF 16 den im Speicher gespeicherten Drehwinkeldetektionswert, wandelt diesen um in den Drehwinkel der Längssäule, leitet ihn durch ein Hochpassfilter zum Beseitigen einer Steuerfrequenzkomponente aus dem umgewandelten Drehwinkeldetektionswert und speichert den erhaltenen Wert in dem Speicher als die Ausgabe des Motorwinkel HPF (filt).
  • Im Schritt 608 liest die Drehgeschwindigkeitsbeobachtungseinheit 17 die Ausgabe Ifilt des Antriebsstroms HPF und die Ausgabe filt des Motorwinkel HPF, die in dem Speicher gespeichert sind, berechnet ein Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignal (ωest_obs) aus der folgenden Gleichung (13) und speichert diesen in dem Speicher. u1 (k) = Gobs1 × θfilt(k) + Gobs2 × Ifilt(k) x(k + 1) = Gobs3·x(k) + Gobs4·u1(k) ωest_obs(k) = Gobs5·x(k) + Gobs6·θfilt(k) (13)
  • Die oben genannten Parameter Gobs1, Gobs2, Gobs3, Gobs4, Gobs5 und Gobs6 werden erhalten, wenn die Beobachtungseinheit mit der minimalen Dimension für eine Schwingungsgleichung mit einem Freiheitsgrad, die das Trägheitsmoment des Motors aus einem Trägheitsterm und die Federkonstante des Drehmomentsensors als einen Federterm enthält und die in der folgenden Gleichung (14) gezeigt ist, digitalisiert und in dem ROM vorab gespeichert wird. Das oben genannte x(k) ist eine Zwischenzustandswert, wenn das Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignal ωest_obs aus der Ausgabe Ifilt des Antriebsstroms HPF und der Ausgabe filt des Motorwinkel HPF erhalten wird. Wenn k = 0, wird der in dem ROM vorab gespeicherte, initiale Wert für die Berechnung gelesen. d2θvib/dt2 = –C/J (dθvib/dt) + (KTSEN/J)·θvib + (KT/J)·Ivib (14)wobei θvib der Drehwinkel des Motors ist, von dem eine Steuerfrequenzkomponente beseitigt worden ist (ausgedrückt in der Lenksäule), Ivib ist der Antriebsstrom des Motors, von dem eine Steuer- bzw. Lenkfrequenzkomponente beseitigt wird, J ist das Trägheitsmoment des Motors gesehen von der Lenksäule, C ist die Dämpfungskonstante des Drehmomentsensors, gesehen von der Lenksäule, KTsen ist die Federkonstante des Drehmomentsensor gesehen von der Lenksäule und KT ist die Trägheitsmomentkonstante des Motors gesehen von der Lenksäule.
  • Im nachfolgenden Schritt S609 liest die Dämpfungssteuereinheit 4 das Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignal ωest_obs, das in dem Speicher gespeichert ist, und berechnet einen Dämpfungsstrom durch Multiplizieren des Signals mit einer Steuerungsverstärkung. Im Schritt S610 addiert der Addierer 6 die in dem Speicher gespeicherten Unterstützungsdrehmomentstrom und den Dämpfungsstrom, um einen Zielstrom zu erhalten, und speichert den Zielstrom in dem Speicher.
  • Die Ausführung der obigen Schritte von S601 bis S610 wird für jede Steuerungsabtastung wiederholt und der Zielstrom des Motors 8 wird berechnet aus der phasenkompensierten Ausgabe des Trägheitssensors und dem Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignals, von dem eine Steuerfrequenzkomponente beseitigt worden ist.
  • Folglich wird in dieser Ausführungsform 6 die Drehgeschwindigkeit des Motors bestimmt aus der Zwischenanschlussspannungssteuerwert des Motors und dem Drehwinkeldetektionswert des Motors. In einem elektrischen LenkSteuersystem, das mit einem bürstenlosen Motor ausgestattet ist und das in der Lage ist, den Drehwinkel des Motors zu berechnen, kann beispielsweise die Drehgeschwindigkeit des Motors sowohl von dem Drehwinkel des Motors, als auch dem Strom des Motors bestimmt werden. Daher kann, selbst wenn der Drehwinkel des Motors nicht genau detektiert werden kann, weil die Lenkoszillationen oder der Drehwinkel des Motors extrem klein sind, die Drehgeschwindigkeit des Motors mit höherer Genauigkeit erzielt werden, als wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors durch Differenzieren des Drehwinkels des Motors bestimmt wird.
  • In der obigen Ausführungsform 6 ist die Beobachtungseinheit mit der minimalen Dimension, die eine eindimensionale Beobachtungseinheit ist, für das zweidimensionale Model der obigen Gleichung (14) aufgebaut ist, wenn die Drehgeschwindigkeitsbeobachtungseinheit 17 das Motordrehgeschwindigkeitssignal berechnet. Die Beobachtungseinheit mit der gleichen Dimension, die eine zweidimensionale Beobachtungseinheit
  • Ausführungsform 7
  • Die Ausführungsform 7 der vorliegenden Erfindung wird im folgenden beschrieben.
  • 12 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines elektrischen Lenkhilfesteuersystems nach der Ausführungsform 7 der vorliegenden Erfindung zeigt. In der obigen Ausführungsform 6 wurde die Drehgeschwindigkeitsbeobachtungseinheit 17 zum Bestimmen der Drehgeschwindigkeit des Motors, aus der eine Steuerfrequenzkomponente beseitigt worden ist auf der Grundlage der Ausgabe des Antriebsstroms HPF und der Ausgabe des Motorwinkels HPF bereitgestellt, um ein Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignal auszugeben, aus dem eine Steuerfrequenzkomponente beseitigt worden ist. In dieser Ausführungsform 7 wird, wie in 12 gezeigt, ein Drehmoment HPF 18 zum Beseitigen einer Steuerfrequenzkomponente aus der Ausgabe des Drehmomentsensors 1 bereitgestellt, und eine Drehgeschwindigkeitsbeobachtungseinheit 17 zum Berechnen eines Drehgeschwindigkeitsbestimmungssignals aus der Ausgabe des Drehmoments HPF und der Ausgabe des Antriebsstroms HPF, von dem eine Steuerfrequenzkomponente beseitigt worden ist durch Hindurchführen eines Antriebsstromdetektionswerts, der durch den Stromdetektor 9 detektiert worden ist, durch das Antriebsstrom HPF 15, das aufgebaut ist als eine Schwingungsgleichung, die das Trägheitsmoment des Motors als einen Trägheitskern und die Steifheit des Drehmomentsensors als eine Federterm enthält, bereitgestellt zum Berechnen eines Dämpfungsstroms auf der Grundlage der Ausgabe der Drehgeschwindigkeitsbeobachtungseinheit.
  • Im folgenden wird eine Beschreibung der Drehgeschwindigkeitsbeobachtungseinheit 17 gegeben.
  • Bei einer hohen Frequenz, bei der die Lenkoszillationen auftreten, bewegt sich das Lenkrad kaum aufgrund des Festhaltens des Lenkrads durch den Fahrer und den Einfluss der Trägheit des Lenkrads selbst. Daher kann der Helixwinkel des Trägheitsmomentssensors mit den Fehlermerkmalen bzw. Federungskennlinien als der Drehwinkels des Motors angesehen werden, die Ausgabe des Trägkeitsmomentsensors wird dividiert durch die Federkonstante des Drehmomentsensors, um eine Steuerfrequenzkomponente zu beseitigen, und ein Signaläquivalent zu dem Drehwinkel des Motors der obigen Ausführungsform 6 kann erhalten werden durch Invertieren des Vorzeigens des erzielten Werts. Die obige Drehbeobachtungseinheit 17 verwendet eine Schwingungsgleichung, die das Trägheitsmoment des Motors als einen Trägheitsmomenttherm und die Steifigkeit des Trägheitsmomentsensors als einen Federterm enthält, um die Drehgeschwindigkeit zu bestimmen auf der Grundlage des Signaläquivalents zu dem Drehwinkel des Motors und dem Antriebsstromdetektionswert, der von dem Stromdetektor 9 detektiert worden ist.
  • Nur der Algorithmus zum Berechnen eines Zielstroms wird im folgenden mit Verweis auf das Ablaufdiagramm der 13 beschrieben.
  • Die Ausgabe des Drehmomentsensors wird gelesen und in dem Speicher gespeichert in dem Schritt S701, und ein Antriebsstromdetektionswert wird gelesen und in dem Speicher gespeichert in Schritt S702. Im Schritt S703 liest der Phasenkompensator 2 die Ausgabe des in dem Speicher gespeicherten Drehmomentsensors aus, führt die Berechnung zur Phasenkompensation aus und speichert das Ergebnis der Berechnung in dem Speicher als die Ausgabe des Phasenkompensators. Im Schritt S704 liest die Drehmomentsteuereinheit 3 die in dem Speicher gespeicherte Ausgabe des Phasenkompensators, berechnet einen Unterstützungsdrehmomentstrom aus dem Kennfeld und speichert dieses in dem Speicher. Im Schritt S705 liest das Antriebsstrom HPF 15 den im Speicher gespeicherten Antriebsstromdetektionswert, leitet diesen durch einen Hochpassfilter zum Entfernen einer Steuerfrequenzkomponente und speichert den erhaltenen Wert in dem Speicher als die Ausgabe des Antriebsstroms HPF (Ifilt). Im Schritt S706 liest das Drehmoment HPF 18 die in dem Speicher gespeicherte Ausgabe des Drehmomentsensors, leitet sie durch einen Hochpassfilter, um eine Steuerfrequenzkomponente zu beseitigen, und speichert den erhaltenen Wert in dem Speicher als die Ausgabe des Drehmoments HPF (Tfilt).
  • Im Schritt S707 liest die Drehgeschwindigkeitsbeobachtungseinheit 17 die in den Speichern gespeicherten Aufgaben des Antriebsstroms HPF (Ifilt) und die Ausgabe des Drehmoment HPF (Tfilt), berechnet ein Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignal (❄est_obs) aus der folgenden Gleichung (15) und speichert dies in dem Speicher. U1(k) = Gobs1 × (–Tfilt(k)/KTSEN) + Gobs2 × Ifilt(k) x(k + 1) = Gobs3·x(k) + Gobs4·u1(k) ωest_obs (k) = Gobs5·x(k) + Gobs6·θfilt(k) (14)
  • Die obigen Parameter Gobs1, Gobs2, Gobs3, Gobs4, Gobs5, Gobs6 und x(k) sind dieselben wie in der obigen Gleichung (13).
  • In dem nachfolgenden Schritt S708 liest die Dämpfungssteuereinheit 4 das in dem Speicher gespeicherte Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignal ❄est_obs und berechnet einen Dämpfungsstrom durch Multiplizieren des Signals mit einer Steuerungsverstärkung. Im Schritt S709 addiert der Addierer 6 den in den Speicher gespeicherten Unterstützungsdrehmomentstrom und Dämpfungsstrom, um einen Zielstrom zu erhalten, und speichert den Zielstrom in dem Speicher.
  • Die Ausführung der obigen Schritte von S701 bis S709 wird für jede Steuerungsabtastung wiederholt und der Zielstrom des Motors 8 wird berechnet aus der phasenkompensierten Ausgabe des Drehmomentsensors und des Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignals, von dem eine Steuerfrequenzkomponente beseitigt worden ist.
  • Folglich wird in dieser Ausführungsform 7, weil der Drehwinkel des Motors bestimmt wird aus der Ausgabe des Drehmomentsensors, selbst in einem elektrischen Lenkhilfesteuersystem, das keinen Sensor zum Detektieren des Drehwinkels des Motors aufweist, kann die Drehgeschwindigkeit des Motors bestimmt werden und ein teurer Motordrehwinkelsensor ist nicht erforderlich.
  • In dieser Ausführungsform 7 kann die Beobachtungseinheit mit der gleichen Dimension aufgebaut werden wie in der obigen Ausführungsform 6. Obwohl die Ausgabe des Drehmomentsensors in dieser Ausführungsform 7 als ein Lenkdrehmomentsignal benutzt wird, kann die Ausgabe des Phasenkompensators, dessen Frequenzkennlinien durch den Phasenkompensator 2 verbessert worden sind, als das Lenkdrehmomentsignal benutzt werden.
  • Ausführungsform 8
  • 14 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines elektrischen Lenkhilfesteuersystems nach der Ausführungsform 8 der vorliegenden Erfindung zeigt. In 14 bezeichnet das Referenzzeichen einen Drehmomentsensor zum Detektieren des Lenkdrehmoments wenn ein Fahrer ein Automobil steuert, zwei einen Phasenkompensator zum Verbessern der Frequenzkennlinien des Ausgabesignals des Drehmomentsensors, 3 eine Drehmomentsteuereinheit zum Berechnen eines Unterstützungsdrehmomentstroms auf der Grundlage des phasenkompensierten Ausgangs des Drehmomentsensors 1 und 4 eine Dämpfungssteuereinheit zum Berechnen eines Dämpfungsstroms auf der Grundlage der Ausgabe eines Drehgeschwindigkeits-HPF, von der eine Steuerfrequenzkomponente beseitigt worden ist, durch Anwenden eines Motorsdrehgeschwindigkeitsbestimmungssignals, das von einem Motordrehgeschwindigkeitssensor 10 detektiert worden ist, auf ein Drehgeschwindigkeits-HPF 11. Mit 6 ist bezeichnet ein Addierer zum Addieren des von der Drehmomentsteuereinheit 3 berechneten Unterstützungsdrehmomentstroms und dem von der Dämpfungssteuereinheit 4 berechneten Dämpfungsstrom, um einen Zielstrom zu erhalten. Referenzzeichen 7 bezeichnet eine Stromsteuereinheit zum Einstellen eines Antriebsspannungsinstruktionswerts, der an die Anschlüsse des Motors zu beaufschlagen ist, so dass ein Antriebsstromdetektionswert, der von dem Stromdetektor 9 detektiert ist, zum Detektieren eines Antriebstroms, der dem Motor 8 zu beaufschlagen ist, um ein Unterstützungsdrehmoment zu erzeugen, dass dem Zielstrom gleicht, und dieses als ein PWM Signal ausgibt, beispielsweise. In dieser Ausführungsform 8 sind weiterhin Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektionsmittel 19 bereitgestellt zum Verändern der Parameter des Phasenkompensators 2, der Drehmomentsteuereinheit 3, der Drehgeschwindigkeits-HPF 11 und der Dämpfungssteuereinheit 4 in Übereinstimmung mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal Vakuumsystem aus den Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektionsmitteln 19.
  • Weil der Frequenzbereich der Lenkung bzw. Steuerung durch den Fahrer sich verändert und weil die Reaktionskraft von den Reifen variiert entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit, verändert sich auch die Beziehung zwischen dem phasenkompensierten Ausgang des Drehmomentsensors 1 und dem Unterstützungsdrehmomentstrom der Drehmomentsteuereinheit 3 entsprechend. Wenn die Beziehung zwischen der phasenkompensierten Ausgabe des Drehmomentsensors 1 und dem Unterstützungsdrehmomentstrom sich verändert, variiert auch ein Frequenzbereich, in dem die Lenkoszillationen leicht auftreten und die Wahrscheinlichkeit der Oszillationen verändern sich.
  • In dieser Ausführungsform 8 kann, in dem diese Parameter von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig variabel gemacht werden, die optimale Steuerung ausgeführt werden in Übereinstimmung mit dem Frequenzbereich der Steuerung bzw. Lenkung durch einen Fahrer, die sich entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit unterscheidet und für die ein Frequenzbereich, bei dem die Lenkoszillationen leicht auftreten, verändert.
  • Was die Funktion dieser Ausführungsform 8 betrifft, wird der Algorithmus zum Berechnen eines Zielstroms im folgenden mit Verweis auf das Ablaufdiagramm der 15 beschrieben.
  • Die Ausgabe des Drehmomentsensors wird zuerst gelesen und dann in dem Speicher gespeichert im Schritt S801, das Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignal wird gelesen und in dem Speicher gespeichert in Schritt S802 und das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal wird gelesen und in dem Speicher gespeichert im Schritt S803. Ein Parameter zum Bestimmen der Frequenzkennlinie des Phasenkompensators 2 wird aus dem Kennfeld auf der Grundlage eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals Vakuumsystem gelesen im Schritt S804, die in dem Speicher gespeicherte Ausgabe des Drehmomentsensors wird gelesen zum Ausführen der Berechnung zur Phasenkompensation und das Ergebnis der Berechnung wird in dem Speicher gespeichert als die Ausgabe des Phasenkompensators im Schritt S805. Die Drehmomentsteuereinheit 3 liest die Beziehung zwischen der phasenkompensierten Ausgabe des Drehmomentsensors 1 und einem Unterstützungsdrehmomentstrom aus einem zweidimensionalen Kennfeld auf der Grundlage des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals im Schritt S806 und liest ebenfalls die in dem Speicher gespeicherte Ausgabe des Phasenkompensators, um einen Unterstützungsdrehmomentstrom aus dem Kennfeld zu berechnen, und speichert den Unterstützungsdrehmomentstrom in dem Speicher im Schritt S807. Das Drehgeschwindigkeits-HPF 11 liest einen Parameter zum Bestimmen eines Frequenzbereichs, der durch das Drehgeschwindigkeits-HPF 11 zu beseitigen ist, aus dem Kennfeld auf der Grundlage des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals Vs im Schritt S808 und liest ebenfalls das in dem Speicher gespeicherte Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungssignal, um die Berechnung eines Hochpassfilters auszuführen, und speichert das Ergebnis der Berechnung in dem Speicher als die Aufgabe des Drehgeschwindigkeits-HPF im Schritt S809. Die Dämpfungssteuereinheit 4 liest eine Steuerungsverstärkung aus dem Kennfeld auf der Grundlage des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals im Schritt S810 und liest ebenfalls die in dem Speicher gespeicherte Ausgabe des Drehgeschwindigkeits-HPF und berechnet einen Dämpfungsstrom durch Multiplizieren der Ausgabe mit der Steuerungsverstärkung im Schritt S811. Im Schritt S812 addiert der Addierer 6 den Unterstützungsdrehmomentstrom und den Dämpfungsstrom, die in den Speichern gespeichert sind, um einen Zielstrom zu erhalten, und speichert den Zielstrom in dem Speicher.
  • Die Ausführung der obigen Schritte von S801 bis S812 wird für jede Steuerungsabtastung wiederholt und der Zielstrom des Motors 8 wird berechnet auf der Grundlage des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals Vs aus der phasenkompensierten Ausgabe des Drehmomentsensors und des Motorsdrehgeschwindigkeitsbestimmungssignals, aus dem eine Steuerfrequenzkomponente beseitigt worden ist.
  • Auf diese Weise kann in dieser Ausführungsform 8, weil der Frequenzbereich, der durch das Steuerkomponentenbeseitigungsmittel zu beseitigen ist, sich entsprechend dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal Vs verändert, und weil die Parameter des Steuersystems ebenfalls entsprechend dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal Vs sich verändern, die optimale Steuerung entsprechend des Frequenzbereichs der Steuerung bzw. Lenkung durch einen Fahrer, die sich mit der Fahrzeuggeschwindigkeit verändert, und ein Frequenzbereich, bei dem die Lenkoszillationen leicht auftreten, eine Steuerung ausgeführt wird.
  • In der oben genannten Ausführungsform 8 werden die Steuerungsparameter entsprechen dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal Vs verändert im Gegensatz zu der oben genannten Ausführungsform 1. Die Steuerungsparameter können auch in den elektrischen Lenkhilfesteuersystemen der obigen Ausführungsformen 2 bis 7 in Übereinstimmung mit dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal Vs verändert werden.
  • Wie oben beschrieben worden ist, werden nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung Drehgeschwindigkeitsdetektionsmittel bereitgestellt zum Bestimmen oder Messen der Drehgeschwindigkeit des Motors und Steuerkomponentenbeseitigungsmittel zum Beseitigen einer Steuergeschwindigkeitskomponente aus der bestimmten oder gemessenen Drehgeschwindigkeit des Motors werden ebenfalls bereitgestellt, so dass ein Dämpfungskompensationsstrom der aufzubringen ist, um die Oszillationen eines Lenkungs- bzw. Steuersystems zu verhindern, wird berechnet, nach dem eine Steuergeschwindigkeitskomponente aus einem Motordrehgeschwindigkeitsmessungs- oder Bestimmungssignal beseitigt worden ist. Selbst wenn ein Dämpfungsstrom vergrößert wird, um eine zum Drehmoment proportionale Verstärkung zu verbessern, wirkt daher der Dämpfungsstrom nicht als der widerstand des Lenkdrehmoments, wodurch das Lenkdrehmoment verringert werden kann, ohne den Fahrer die Vibration des Lenkrads fühlen zu lassen.
  • Nach dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Steuerfrequenzkomponente aus der Drehgeschwindigkeit des Motors beseitigt werden durch einen einfach-strukturierten Filter, der allgemein zur Steuerung verwendet wird, weil das Steuerkomponentenbeseitigungsmittel eine Frequenztrennvorrichtung ist zum Trennen der Frequenz der Drehgeschwindigkeit des Motors und Beseitigen einer Steuerfrequenzkomponente.
  • Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Steuerfrequenzkomponente angemessen aus der Drehgeschwindigkeit des Motors beseitigt werden, weil das Steuerkomponentenbeseitigungsmittel ein Hochpassfilter ist, dessen Biegepunktfrequenz eingestellt worden ist in einem Bereich von 0,2 bis 30 Hz, was die maximale Frequenz des Steuerns von einem allgemeinen Fahrer darstellt.
  • Nach einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Drehgeschwindigkeitsdetektionsmittel eine Drehgeschwindigkeitsbestimmungseinheit zum Bestimmen der Umkehrspannung des Motors durch Subtrahieren eines Äquivalentwerts eines Spulenspannungsabfalls in dem Motor, die berechnet worden ist auf der Grundlage eines Motorstromdetektionswerts oder -instruktionswerts aus einem Messwert einer Motorzwischenanschlussspannung oder einem Instruktionswert und einer Berechnung eines Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungswerts auf der Grundlage der bestimmten Umkehrspannung. Daher sind teure Motordrehgeschwindigkeitssensoren nicht notwendig und die Kosten eines elektrischen Lenkhilfesteuersystems können verringert werden.
  • Nach dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Äquivalentwert des Spulenspannungsabfalls berechnet durch Umkehrkennlinienberechnungsmittel zum Erhalten einer Spulenspannung, die der Umkehrkennlinie der Spulenimpedanz aus einem Stromdetektionswert oder -instruktionswert, der dem Motor zu beaufschlagen ist, entspricht. Daher kann der Äquivalentwert des Spulenspannungsabfalls in einem höheren Frequenzbereich erhalten werden, und eine Steuerfrequenzkomponente kann angemessen aus der Drehgeschwindigkeit des Motors beseitigt werden.
  • Nach dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das obige Umkehrkennlinienberechnungsmittel eine derartige Frequenzkennlinie auf, dass dessen Verstärkung und Phasen mit der Umkehrkennlinie der Spulenimpedanz nur bei einer Frequenz übereinstimmen, bei der die Lenkoszillationen zum Zeitpunkt des Steuerns bzw. Lenkens auftreten. Daher können die Verstärkung oder Phase des Filters frei verändert werden auf einer Frequenz verschieden von der Frequenz, bei der die Lenkoszillationen auftreten. Dementsprechend kann die Drehgeschwindigkeit des Motors genau bestimmt werden bei einer Frequenz, bei der die Dämpfung effektiv gemacht wird, und der Einfluss von Rauschen bei einer hohen Frequenz kann minimalisiert werden.
  • Nach dem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Drehgeschwindigkeitbeobachtungseinheit zum Berechnen eines Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungswerts auf der Grundlage der Ausgabe des zweiten Steuerkomponentenbeseitigungsmittels zum Beseitigen einer Steuerkomponente aus dem Motordrehwinkeldetektionswert und aus der Aufgabe des dritten Steuerkomponentenbeseitigungsmittels zum Beseitigen einer Steuerkomponente aus dem Stromdetektionswert oder -instruktionswert, der dem Motor zu beaufschlagen ist, aufgebaut für die Schwingungsgleichung, die das Trägheitsmoment des Motors aus einem Trägheitsterm und die Steifheit des Drehmomentsensors aus einem Federterm enthält. Daher kann die Drehgeschwindigkeit des Motors genau erhalten werden in einem Frequenzbereich, der höher ist als die Steuerungs- bzw. Lenkfrequenz, ohne einen Differenziator bzw. eine Differenziereinrichtung zu verwenden, die erforderlich ist zum Erhalten eines Spulenspannungsabfalls aus einem Spulenstrom.
  • Nach dem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Drehgeschwindigkeitsbeobachtungseinheit zum Berechnen eines Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungswerts auf der Grundlage der Ausgabe des dritten Steuerkomponentenbeseitigungsmittel zum Beseitigen einer Steuerkomponente aus einem Stromdetektionswert oder -instruktionswerts, der dem Motor zu beaufschlagen ist, und aus der Ausgabe des vierten Steuerkomponentenbeseitigungsmittels zum Beseitigen einer Steuerfrequenzkomponente aus der Ausgabe des Lenkdrehmomentdetektionsmittels aufgebaut für die Schwingungsgleichung, die das Trägheitsmoment des Motors aus einem Trägheitsterm und die Steifigkeit des Drehmomentsensors aus einem Fehlertherm enthält, und ein Signaläquivalent zu dem Drehwinkel des Motors wird erhalten durch dividieren der Ausgabe des Drehmomentsensors durch die Federkonstante des Drehmomentsensors. Daher kann die Drehgeschwindigkeit des Motors genau erhalten werden, ohne einen teuren Motordrehwinkelsensor zu verwenden.
  • Nach dem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektionsmittel bereitgestellt zum Verändern des zu beseitigenden Frequenzbereichs durch eine oder alle der oben genannten Steuerkomponentenbeseitigungsmittel in Übereinstimmung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit. Daher kann die optimale Steuerung eines Steuerfrequenzbereichs oder eines Frequenzbereichs, wo die Lenkoszillationen leicht auftreten, in Übereinstimmung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit ausgeführt werden.

Claims (9)

  1. Ein elektrisches Lenkhilfe-Steuerungssystem umfassend: Steuerungsdrehmoment-Detektionsmittel (1) zum Detektieren des Steuerungsdrehmoments eines Fahrers; einen Motor (8) zum Erzeugen von Drehmoment zum Unterstützen des Steuerungsdrehmoments; Drehgeschwindigkeits-Detektionsmittel (10) zum Abschätzen oder Messen der Drehgeschwindigkeit des Motors; Steuerungskomponenten-Beseitigungsmittel (11) zum Beseitigen einer Steuerungsfrequenzkomponente von der abgeschätzten oder gemessenen Drehgeschwindigkeit des Motors, gekennzeichnet durch eine Dämpfungssteuereinheit (4) zum Berechnen eines Dämpfungsstroms aus einem Signal, das durch Beseitigen der Steuerungsfrequenzkomponente von der abgeschätzten oder gemessenen Drehgeschwindigkeit des Motors erhalten worden ist.
  2. Das elektrische Lenkhilfe-Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei das Steuerungskomponenten-Beseitigungsmittel (11) eine Frequenztrenneinrichtung zum Abtrennen der Frequenz der Drehgeschwindigkeit des Motors und Beseitigen einer Steuerungsfrequenzkomponente von der Drehgeschwindigkeit des Motors (8) ist.
  3. Das elektrische Lenkhilfe-Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei das Steuerungskomponenten-Beseitigungsmittel (11) ein Hochpassfilter ist, dessen Biegepunktfrequenz in einem Bereich von 0,2 bis 30 Hertz eingestellt ist.
  4. Das elektrische Lenkhilfe-Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei das Drehgeschwindigkeits-Detektionsmittel eine Drehgeschwindigkeits-Berechnungseinheit (13) ist zum Berechnen der Umkehr- bzw. Verpolungsspannung des Motors (8) durch Subtrahieren eines Äquivalentwerts für einen Spulenspannungsabfall in dem Motor, der auf einem Motorstrom-Erkennungswert basiert berechnet worden ist, oder eines Instruktionswerts von einem Messwert zwischen den Anschlüssen eines Motors oder einem Instruktionswert und zum Berechnen eines Motordrehgeschwindigkeitsbestimmungswerts basiert auf der bestimmten bzw. abgeschätzten Umkehrspannung.
  5. Das elektrische Lenkhilfe-Steuerungssystem nach Anspruch 4, wobei der Äquivalentwert des Spulenspannungsabfalls durch Umkehrcharakteristik bzw. Kennlinienberechnungsmittel zum Erzielen einer Spulenspannung entsprechend der Umkehrkennlinie einer Spulenimpedanz aus einem auf den Motor anzuwendenden Stromerkennungswert oder Instruktionswert berechnet wird.
  6. Die elektrische Lenkhilfe-Steuerung nach Anspruch 5, wobei die Umkehrcharakteristik-Berechnungsmittel solche Frequenzkennlinien aufweisen, dass deren Verstärkung und Phase mit der Umkehrcharakteristik der Spulenimpedanz nur bei einer Frequenz, bei der Steuerungsoszillationen zum Zeitpunkt der Steuerung auftreten, übereinstimmen.
  7. Die elektrische Lenkhilfe-Steuerung nach Anspruch 1, wobei die Drehgeschwindigkeits-Detektionsmittel umfassen: zweite Steuerungskomponenten-Beseitigungsmittel zum Beseitigen einer Steuerungskomponente von einem Motordrehgeschwindigkeits-Detektionswert, dritte Steuerungskomponent-Beseitigungsmittel zum Beseitigen einer Steuerungskomponente von einem auf den Motor anzuwendenden Stromerkennungswert oder Instruktionswert und eine Drehgeschwindigkeits-Beobachtungseinheit (17) zum Berechnen eines Motordrehgeschwindigkeits-Berechnungswerts basierend auf einem Motordrehwinkel und einem Motorstrom, der von dem zweiten und dritten Steuerungskomponenten-Beseitigungsmittel, das für eine das Trägheitsmoment des Motors (8) als einen Trägheitsausdruck und die Biegesteifheit des Drehmomentsensors (1) als einen Fehlerausdruck enthaltenden Oszillationsgleichung konstruiert ist, herausgegeben wird.
  8. Das elektrische Lenkhilfe-Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei das Drehgeschwindigkeits-Detektionsmittel umfasst: dritte Steuerungskomponent-Beseitigungsmittel zum Beseitigen einer Steuerungskomponente von einem auf den Motor (8) anzuwendenden Stromerkennungswert oder Instruktionswert, vierte Steuerungskomponent-Beseitigungsmittel zum Beseitigen einer Steuerungskomponente vom Ausgang des Steuerungsdrehmoment-Bestimmungsmittel, und eine Drehgeschwindigkeits-Beobachtungseinheit (17) zum Berechnen eines Motordrehgeschwindigkeitsberechnungswerts basierend auf einem Motorstrom-Ausgang und einem Steuerungsdrehmoment-Ausgang von dem dritten und vierten Steuerungskomponenten-Beseitigungsmittel, das für eine Oszillations- bzw. Schwingungsgleichung, die das Trägheitsmoment des Motors als einen Trägheitsausdruck und die Biegesteifheit des Drehmomentsensor (1) als einen Fehlerausdruck enthält, konstruiert ist.
  9. Das elektrische Lenkhilfe-Steuerungssystem nach Anspruch 1, das ferner umfasst Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektionsmittel (19) zum Verändern eines Frequenzbereichs, der von einem beliebigen oder allen Steuerungskomponenten-Beseitigungsmittel (11) entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit zu beseitigen ist.
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