JP4417444B2 - 重畳システム又は操舵システムの制御方法及び制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，自動車に適用可能な，重畳システム又は操舵システムの制御装置及び制御機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，走行状態を安定させるための操舵介入が実現できる車両の操舵システムは，例えばドイツ公開公報ＤＥ−ＯＳ ４０ ３１ ３１６（ＵＳ ５，２０５，３７１）から知られている。ここで，従来の操舵システムにおいて本発明を理解するために重要な部分について，図１及び図２を参照して説明する。
図１及び図２に示すように，従来の操舵システムにおいて，運転者によるステアリングホイール１１（２１）の操作で生じるステアリングホイール角度δＬは，重畳トランスミッション１２（２２）に伝達されるとともに，センサ２８によって検出される。
【０００３】
また，重畳トランスミッション１２（２２）には，セルフロックの機構を介してモータ１３（２３）からモータ角度δＭが伝達される。そして，重畳トランスミッション１２（２２）において，かかるモータ角度δＭがステアリングホイール角度δＬに重畳されて，全体動作δＬ’が発生する。このようにして発生した全体動作δＬ’は，操舵角度δＶを調節するためにステアリングギア１４とステアリングリンケージ１６とを介して，操舵可能に設計された車輪１５ａと１５ｂへ供給される。
【０００４】
従来の操舵システムにおいて，運転者の操舵動作に介入するモータ角度δＭは，セルフロックの機構を介して重畳トランスミッション１２（２２）に伝達される。したがって，モータ１３（２３）は，ステアリングシャフト内で作用するトルクによって回動されることはない。そして，この種の操舵システムでは，操舵を重畳トランスミッション１２（２２）の変速比ｉｕｅによって極めて間接的なものにすることができるため，僅かなステアリングホィールトルクＭＬを達成できることによって，サーボ操舵システムとして使用することができる。
【０００５】
それによってもたらされる極めて大きいステアリングホィール角度δＬは，適切なモータ角度δＭが重畳され，それによって関係
δＬ’＝δＬ／ｉｕｅ＋δＭ
に従って通常の大きさのステアリングホィール角度により必要な出力角度δＬ’を調節でき結果，回避される。
【０００６】
操舵支援に必要なモータ角度δＭの成分又はその目標値の成分は，ステアリングホィール角度δＬに基づいて定められる。さらに，車両の動特性を調節するために，モータ角度δＭを，センサ２６によって検出された車両運動を表わす信号Ｓｍに従って付加的に或いは排他的に選択することもできる。その場合に変速比はｉｕｅ＝１とすることもできる。
【０００７】
【発明の解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来の操舵システムにおいては，モータ角度δＭは一般に長い時間にわたって一定の値，特にゼロをとらなければならない。この一定の値がモータによって，たとえば摩擦のために正確に調節されない場合には，一定の連続電流が流れて，それが電動機であるモータを暖めたり，不必要に電気エネルギーを消費する不利をもたらす。操舵システムを用いて示されるこの問題は，出力量（角度，位置）が比較的長い時間の間一定の値とらなければならない，セルフロックを有するすべての操作装置や駆動装置において発生し得る。従来の制御方法や制御機構では，かかる問題点の十分な解決を図ることが難しい。
【０００８】
本発明は，従来の制御方法及び制御機構が有する上記問題点に鑑みて成されたものであり，一定の値への復帰に摩擦等の阻害要因が存在してもアクチュエータへのエネルギ供給を減らすことにより，エネルギ消費量や不要な操舵介入の抑制が可能な，新規かつ改良された制御方法及び制御機構を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために，請求項１に記載の発明は，エネルギ供給によって第１の動作を生成するアクチュエータと，アクチュエータからセルフロックする機構を介してもたらされる第１の動作（δＭ）を第２の動作（δＬ）に重畳して重畳動作を生成する重畳トランスミッションとを有する重畳システムの制御方法であって；第１の動作（δＭ）は，第２の動作（δＬ）に基づいて制御され，セルフロックする機構は，第２の動作（δＬ）のアクチュエータへの伝達を阻止し，アクチュエータの動作の時間的な変化に従ってアクチュエータの停止状態が検出される段階と，検出された停止状態に反応してアクチュエータへのエネルギー供給（Ｉｓｏｌｌ，ｕ）が、値ゼロに減少されるか、中断されるか、又は遮断される段階とを含む構成を採用する。
【００１０】
また，請求項２に記載の発明は，少なくとも１つの操舵可能な車輪と，エネルギ供給によって第１の動作を生成するアクチュエータと，アクチュエータからセルフロックする機構を介してもたらされる第１の動作（δＭ）を車両の運転者によってもたらされる第２の動作（δＬ）に重畳して車輪の操舵動作を生成する重畳トランスミッションとを有する自動車の操舵システムの制御方法であって；第１の動作（δＭ）は，車両の運転者によって動作される第２の動作（δＬ）に基づいて制御され，セルフロックする機構は，第２の動作（δＬ）のアクチュエータへの伝達を阻止し，アクチュエータの動作の時間的な変化に従ってアクチュエータの停止状態が検出される段階と，検出された停止状態に反応して，アクチュエータへのエネルギー供給（Ｉｓｏｌｌ，ｕ）が、値ゼロに減少されるか、中断されるか、又は遮断される段階とを，含む構成を採用する。
【００１１】
上述のように，セルフロックする機構を有する重畳システムや操舵システムにおいては，アクチュエータの回動を防ぐ働きをするセルフロックする機構の摩擦によって，所定の操舵介入が終了してもなお第１の動作が残留する場合がある。
請求項１に記載の発明及び請求項２に記載の発明では，この様に第１の動作が残留している場合であっても，アクチュエータの停止状態に反応してアクチュエータへの供給を少なくとも減少させる。したがって，駆動していないアクチュエータへの不必要なエネルギ供給が減少し，アクチュエータにおける消費エネルギの減少及びアクチュエータの発熱を抑えることができる。
なお，セルフロックする機構は，重畳トランスミッションの内又は外のどちらにでも配置することができる。また，アクチュエータへのエネルギ供給量は，例えば，車両のヨー速度等のヨーイングの状態や，車両に吹き付ける横風量や，どの程度の操舵補助を行うか等の各種ファクタを参照して決定される。
【００１２】
その場合に，エネルギ供給が減少される態様としては，エネルギー供給が値ゼロに減少される構成，エネルギー供給が中断される構成，或いはエネルギー供給が遮断される構成とすることが好適である。これらの構成では，アクチュエータをオフにして発熱や不必要なエネルギ消費を完全に防止することができるからである。
【００１３】
また，アクチュエータの停止状態が検出される態様としては，アクチュエータの動作の時間的な変化に従ってアクチュエータの停止状態が認識される構成とすることが好適である。かかる場合には，請求項３に記載の発明のように時間的な変化の量が所定の値に達した場合にアクチュエータの停止状態が認識される構成，特に，請求項４に記載の発明のように，時間的な変化の量が値ゼロに達した場合にアクチュエータの停止状態が認識される構成とすることが好適である。
【００１４】
また，エネルギ供給が少なくとも減少される態様としては，請求項５に記載の発明のように，アクチュエータの停止状態が選択可能な所定の時間継続して認識されている場合にエネルギ供給が少なくとも減少される構成が好適である。
かかる請求項５に記載の発明では，実際にはアクチュエータが作動中であるのに，例えばノイズの発生等によって一時的に停止状態の誤検出が行われた場合であっても，停止状態は認識されない。したがって，アクチュエータへのエネルギ供給が誤って減少されて必要な操舵介入がストップしてしまうことがなく，重畳システム又は操舵システムの適切な信頼性の高い制御が実現される。
【００１５】
なお，アクチュエータとして電流の供給によって駆動するものを適用した場合には，請求項６に記載の発明のように，エネルギー供給（Ｉｓｏｌｌ，ｕ）が少なくとも減少される段階では，アクチュエータへ供給される電流が減少されるとエネルギー供給（Ｉｓｏｌｌ，ｕ）が少なくとも減少される構成を採用することができる。かかる場合には，請求項７に記載の発明のように，アクチュエータへ供給される電流が値ゼロに減少されるとエネルギ供給が少なくとも減少される構成とすることが好適である。
【００１６】
また，請求項８に記載の発明のように，さらに，第１の動作（δＭ）が検出される段階と，第１の動作（δＭ）の目標値（δＭ，ｓｏｌｌ）が定めらる段階と，目標値（δＭ，ｓｏｌｌ）と第１の動作（δＭ）との差（ｅ）が定められる段階と，エネルギー供給（Ｉｓｏｌｌ，ｕ）の減少の時間（ｔ１）における目標値（δＭ，ｓｏｌｌ）と第１の動作（δＭ）との差が，所定の差［ｅ（ｔ１）］として格納される段階とを，含む構成を採用することができる。かかる構成を有する請求項８に記載の発明では，格納された所定の差を用いて様々な制御を行うことができる。
【００１７】
その場合の態様としては，請求項９に記載の発明のように，定められた目標値（δＭ，ｓｏｌｌ）と第１の動作（δＭ）との差が，格納されている所定の差［ｅ（ｔ１）］を予め設定可能な程度（ｅ）に上回った場合又は下回った場合に，エネルギー供給が再び増大される構成がある。かかる構成の請求項９に記載の発明では，停止状態にあるアクチュエータに残留している好ましくない第１の動作をなくすことができるため，セルフロックする機構での摩擦に起因する誤った操舵介入を排除することができる。そして，かかる場合には，エネルギーを供給することによって所望の角度がさらに正確に調節されることを予測できないときにのみ，エネルギー供給の減少又はアクチュエータのオフが行われる，という利点がある。
【００１８】
さらに，請求項１０に記載の発明のように，格納されている所定の差［ｅ（ｔ１）］がエラー検出に利用される段階をも含む構成とすることもできる。そして，その場合には，請求項１５に記載の発明のように，格納されている所定の差［ｅ（ｔ１）］がエラー検出に利用される段階は，格納されている所定の差［ｅ（ｔ１）］を予め設定可能な少なくとも１つのしきい値と比較する段階と，格納されている所定の差としきい値との比較結果に従ってエラー信号（Ｆ）が出力される段階とを，含む構成とすることが効果的である。
【００１９】
請求項１０に記載の発明及び請求項１１に記載の発明は，アクチュエータが比較的長い間比較的大きい制御偏差を有する場合に，制御偏差がアクチュエータ又はトランスミッションにおける増大された摩擦又は固着による故障を示唆することができる，という背景に基づいている。その場合には，アクチュエータに属する電流制御器，パワーエレクトロニクス又はエネルギー供給に故障がある場合もある。この種の異常を停止状態オフ段が安全監視段へ伝達して，安全監視段がその後適当なテスト手段又は非常手段を導入することができる。
【００２０】
また，エラー検出は，請求項１２に記載の発明のように，さらに，エネルギー供給が減少されている間に検出された第１の動作（δＭ）がエラー検出に利用される段階を含む構成を採用して，実現することができる。その場合には，請求項１７に記載の発明のように，第１の動作がエラー検出に利用される段階では，第１の動作（δＭ）が予め設定可能な程度だけ変化した場合にエラー信号（Ｆ）が発生される構成とすることが効果的である。
【００２１】
かかる請求項１２に記載の発明及び請求項１３に記載の発明は，オフの間の付加操舵角度の測定値が変化することは，それに応じたセンサの故障又はたとえばセルフロックがきかなくなるなどのモータ又はトランスミッション内の重大な故障を示唆する，という背景を有する。この種の異常を停止状態オフ段が安全監視段へ伝達して，安全監視段がその後適切な非常手段を導入する。
【００２２】
また，従来の制御機構が有する上記課題を解決するために，請求項１４に記載の発明は，エネルギ供給によって第１の動作を生成するアクチュエータと，アクチュエータからセルフロックする機構を介してもたらされる第１の動作（δＭ）を第２の動作（δＬ）に重畳して重畳動作を生成する重畳トランスミッションとを有する重畳システムの制御機構であって；第１の動作（δＭ）は，第２の動作（δＬ）に基づいて制御され，セルフロックする機構は，第２の動作（δＬ）のアクチュエータへの伝達を阻止し，アクチュエータの動作の時間的な変化に従ってアクチュエータの停止状態を検出する手段と，検出された停止状態に反応して，アクチュエータへのエネルギー供給（Ｉｓｏｌｌ，ｕ）を、値ゼロに減少するか、中断するか、又は遮断する手段とを，備えている構成を採用する。
【００２３】
さらに，請求項１５に記載の発明は，少なくとも１つの操舵可能な車輪と，エネルギ供給によって第１の動作を生成するアクチュエータと，アクチュエータからセルフロックする機構を介してもたらされる第１の動作（δＭ）を車両の運転者からもたらされる第２の動作（δＬ）に重畳して車輪の操舵動作を生成する重畳トランスミッションとを有する自動車の操舵システムの制御機構であって；第１の動作（δＭ）は，車両の運転者によって動作される第２の動作（δＬ）に基づいて制御され，セルフロックする機構は，第２の動作（δＬ）のアクチュエータへの伝達を阻止し，アクチュエータの動作の時間的な変化に従ってアクチュエータの停止状態を検出する手段と，検出された停止状態に反応して，アクチュエータへのエネルギー供給（Ｉｓｏｌｌ，ｕ）を、値ゼロに減少するか、中断するか、又は遮断する手段とを，備えている構成を採用する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下においては，本発明の好適な実施の形態について，添付図面を参照しながら説明する。なお，以下の説明及び添付図面において，略同一の機能及び構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより，重複説明を省略する。
【００２５】
本実施の形態は，冒頭で説明した図１及び図２に示す重畳操舵に適用することができる。
図１及び図２に示すように，操舵システム１００では，車両の運転者によるステアリングホィール１１（２１）の操作によって生じたステアリングホィール角度δＬが，接続シャフト１０１を介して重畳トランスミッション１２（２２）へ供給される。重畳トランスミッション１２（２２）には，同時に，接続シャフト１０４を介してモータ１３（２３）からモータ角度δＭが供給される。なお，モータ１３（２３）は，アクチュエータとして設計された電動機である。
【００２６】
操舵システム１００において，モータ１３（２３）からのモータ角度δＭによる操舵介入は，セルフロックのトランスミッションを介して行われる。したがって，モータ１３（２３）は，ステアリングシャフト内に作用するトルクによる回動を受けずに，操舵介入を行うことができる。
【００２７】
操舵システム１００において，重畳トランスミッション１２（２２）の出力側からは，接続部１０２及び１０３を介してステアリングギア１４（２４）へ全体動作δＬ’が供給される。かかるステアリングギア１４（２４）は，ステアリングリンケージ１６を介して全体角度δＬ’に従って操舵可能な車輪１５ａと１５ｂへ操舵角度δＶを供給する。
なお，図１中の参照符号ＭｌとＭｖとは，ステアリングトルク（ステアリングモーメント）と車輪に操舵動作をもたらす車輪操舵トルク（車輪操舵モーメント）である。
【００２８】
図２には，さらにセンサ２８とセンサ２６と制御装置２７とが図示されている。かかるセンサ２８は操舵角度δＬを検出して制御装置２７へ供給する。また，センサ２６は例えばヨーイングの状態，横加速度，車両速度等の車両（参照符号２５）の運動を検出して，それに応じた信号Ｓｍを制御装置２７へ供給する。制御装置２７は，センサ２８によって検出されたステアリングホィール角度δＬに従って，そして場合によっては，センサ２６によって検出された車両運動に応じて形成された信号Ｓｍに従って，アクチュエータ２３（１３）を駆動するための操作量ｕを割り出す。
【００２９】
図３は，ブロック回路図を用いて車両の走行駆動における操舵システムの機能方法を示している。
図３に示すように，センサ２８によって検出された操舵角度δＬはさらに操舵補助制御器４１へ供給される。操舵補助制御器４１は，供給された操舵角度δＬに従って，そして場合によってはセンサ２６で検出された車両縦速度Ｖｘに従って操舵成分δＭＬＨを求める。図３においては，その他に車両制御器４４が，センサ２６によって検出された例えば車両縦速度Ｖｘ，ヨーレートω，横加速度等の車両運動に従って，他の動的な操舵成分δＫｏｒｒを求める。
【００３０】
そして，点４５では，操舵補助機能を考慮する操舵成分δＭＨＬと車両の車両動特性を最適化する操舵成分δＫｏｒｒとが重畳されて，目標モータ角度δＭ，ｓｏｌｌが形成される。形成された目標モータ角度δＭ，ｓｏｌｌは，位置制御器（参照符号４２）の入力側へ供給される。図３においては，位置制御器として，比例（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ）成分と微分（Ｄｉｆｆａｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ）成分とを有するＰＤ位置制御器４２が使用される。
ＰＤ位置制御器４２には，さらにモータ１３，２３の現在のモータ角度δＭも供給される。
【００３１】
かかるＰＤ位置制御器４２は，目標モータ角度δＭの値と実際のモータ角度δＭの値との比較結果に従って，下位に接続された目標モータ電流Ｉｓｏｌｌを求める。ＰＤ位置制御器４２の出力側に入力側が接続された電流制御器４３は，車両モータ１３，２３において検出された実際電流Ｉｉｓｔの目標モータ電流Ｉｓｏｌｌに対する偏差に従って（引き算４６），所望のモータ角度δＭ，ｓｏｌｌを実現するために，モータ１３，２３を駆動するための適切な駆動信号ｕを求める。
【００３２】
図４においても，ＰＤ位置制御器４２ａにモータ角度の実際値δＭ，ｉｓｔとそれに対応する目標値δＭ，ｓｏｌｌが供給される。この２つの入力量δＭ，ｉｓｔとδＭ，ｓｏｌｌとから微分ユニット５０と５４とにおいて時間的な微分商が形成されて，相互に異なる増幅係数ＫＤｓとＫＤｉとでそれぞれ重み付けされる。その場合に特にＫＤｓ＝０とすることができる。その後，点５５においてこれら重み付けされた微分商間の差が求められて，求められた微分商間の差は増幅係数Ｋｐの増幅段５１で重み付けされた制御偏差（δＭ，ｓｏｌｌ−δＭ，ｉｓｔ）に，点５５ａで重畳されて目標モータ電流Ｉｓｏｌｌとされる。
【００３３】
Ｉ−成分（積分成分）を持たないこの種の制御器を使用することは，セルフロックのトランスミッションの極めて高い摩擦が限界サイクルをもたらさないという利点を有する。その代わりに残留する制御偏差が生じ，特に，実際値δＭ，ｉｓｔが目標値δＭ，ｓｏｌｌに達する前に，δＭ，ｓｏｌｌが一定であるとモータ１３，２３が摩擦のために停止してしまう。従って，位置制御器のＰ−チャネル（増幅Ｋｐ）を介して一定のモータ電流が調節され，それは非常に小さいので，摩擦は克服されず，モータはそれ以上回転されない。この電流はモータを暖めるだけである。
【００３４】
そこで本実施の形態においては，図５に示す構成が採用される。なお，図５は，本発明により停止状態オフ段の分を拡大した位置制御器４２ａを示している。
この場合にも，図５に示す制御器４２ａは，基本的には既に説明したＰＤ制御器であって，同様に説明した微分ユニット５０と５４及び増幅段５１，５２及び５３を有する。
【００３５】
図５において特に新しい構成要素の一つはスイッチ５６である。かかるスイッチ５６は，その切換え状態がスイッチ信号Ｓによって変化される。図５に示した制御器４２ａでは，スイッチ５６が開放状態にされた場合には，モータ電流が，又は電流制御器４３（図３）を介して操作量ｕが値ゼロに切り下げられて，モータ１３，２３がオフにされる。なお，この場合には，操作量ｕは，モータ電圧である。
【００３６】
図５に参照符号１３，２３で示されるブロックはもちろん，図４又は図３に図示されている電流制御器４３とすることもできる。その場合には電流制御器４３に目標電流Ｉｓｏｌｌが供給される。
【００３７】
その場合に切換え信号Ｓは，停止状態オフ段５７内で形成される。
停止状態オフ段５７の入力量は制御偏差ｅ＝δＭ，ｓｏｌｌ−δＭ，ｉｓｔとモータ角度の変化δＭ，ｉｓｔ（＝δＭ）又はモータ速度ｄδＭ／ｄｔである。
【００３８】
図５に示す停止状態オフの機能方法が，図６に主要な変量の時間的な推移を用いて例示されている。図６では，モータ角度δＭは，図中の点線のカーブで示されており，正の角度から角度ゼロへ戻されるものと仮定している。すなわち，考察される時間部分の最初では
δＭ，ｓｏｌｌ＞０，
δＭ＞０及び
（ｄδＭ，ｓｏｌｌ）／ｄｔ＜０
である。
【００３９】
モータ１３，２３（図５）は目標値，すなわちｄδＭ／ｄｔ＜０に従って定められるが，その場合にある種のエラーが生じる。エラーと摩擦とによってモータは，δＭ＝δＭ，ｓｏｌｌー０になる前に，時間ｔ０で，すなわち，時間ｔ０；ｄδＭ／ｄｔ＝０になると，停止する。そして，まだ残っている制御偏差ｅ（一点鎖線で示される推移）によって，ｔ＞ｔ０の場合に上述した一定のモータ電流Ｉｓｏｌｌがもたらされる。
【００４０】
停止状態オフ段５７は，時間ｔ０で，δＭの変化と速度ｄδＭ／ｄｔから，モータ１３，２３が停止していることを認識する。目標速度が急激にゼロを通過することにより動きが損なわれることを防止するために，停止状態オフ段５７はモータ停止状態の認識後さらに所定の時間Δｔ待機する。この時間全体の間にモータが停止した場合には，モータは時間ｔ１〜ｔ０＋Δｔでオフにされ，従ってＩｓｏｌｌ＝０にセットされ，又は図５に示されるスイッチ５６が切換えられる。
【００４１】
モータ１３，２３を再びオンにするために，オフの時間ｔ１での制御偏差ｅ（ｔ１）から閾値；
ｅ０＝｜ｅ（ｔ１）｜＋ε；
が正の一定の値εを用いて形成される。制御偏差ｅが±ｅ０によって決定される帯域を越えた場合，すなわち｜ｅ（ｔ）｜＞ｅ０の場合には，モータはスイッチ５６の駆動Ｓによって再びオンにされ，すなわちＰＤ制御器によって定められる電流目標値Ｉｓｏｌｌが供給される。
【００４２】
システム機能が正常である場合には，これは，目標値δＭ，ｓｏｌｌが変化することによってのみ行うことができる。考察されている例においては，δＭ，ｓｏｌｌは時間ｔ２から再び上昇し，制御偏差ｅは時間ｔ３で帯域±ｅ０を越えるので，モータ１３，２３は時間ｔ３で再びオンにされ，又はは電流を供給されて，始動すると見なされる。
【００４３】
この停止状態オフの主要な利点は，システム内に存在している摩擦力並びに摩擦比を認識する必要がないことにある。従って停止状態オフは，モータ又はトランスミッションが固着した，故障の場合にもモータ，パワーエレクトロニクス，車両電気系統を高い長時間負荷から保護する。
【００４４】
さらに，上述の停止状態監視５７はエラー検出にも使用することができる。閾値ｅ０が通常になく大きな値をとった場合には，それはモータ又はトランスミッション内の増大された摩擦又は固着，あるいは電流制御器，パワーエレクトロニクスあるいはエネルギー供給における輪郭エラーを示している。従って停止状態監視５７において，値ｅ０を他の閾値と比較することができる。ｅ０が閾値を越えた場合には，エラー検出５０１又は信号ランプ５０２を介してエラーが表示される。
【００４５】
測定されたモータ角度の値δＭが変化し，モータがオフにされている場合に，これはモータ角度δＭ又はδＭ，ｉｓｔを検出するセンサの故障，又はたとえばセルフロックがきかなくなるなど，モータ又はトランスミッション内の重大な故障を意味している。この種の異常は停止状態オフ段５７によって安全監視段５０１へ伝達され，その安全監視段がその後例えば信号ランプ５０２の駆動等の適切な非常手段を導入することができる。
【００４６】
停止状態オフ段５７を有するＰＤ制御器を使用することは，必ずしも図３に示すような下位に接続された電流制御器４３の使用を前提とするものではない。この配置は直接操作量ｕを定めることもできる。その場合に上述の実施形態が意味を持つ。
【００４７】
【発明の効果】
要約すると，本発明の核心と利点として，次の点が挙げられる：
−サーボモータが停止し，位置制御器偏差ｅが極めて小さくて，位置制御器によって調節されたモータ電流が十分にモータを再始動させられない場合に，サーボモータをオフにする。
−制御偏差ｅが大きくなった場合にモータを再度オンにする。
−モータの多大な加熱を防止する。
−電気エネルギーの節約。
−本発明による機能は，位置制御器４２ａ内にすでにある信号のみをベースにして満たされる。
−本発明による機能は，停止状態オフ段５７だけ拡大した位置制御器によって独立して実施される。たとえば車両制御器４４など，上位に接続された機能ユニットが介入する必要はない。それによって諸機能のモジュラー構造化が容易になる。
−本発明による機能は，摩擦比の予備知識なしで満たされる。
−本発明による機能は，モータ又はトランスミッション内の摩擦増大や固着などの故障の場合でも満たされる。したがってその場合にモータ，パワーエレクトロニクス及び車両電気系統の効果的な保護が得られる。
−停止状態オフ段５７はモータ，トランスミッション，電流制御器，パワーエレクトロニクス，エネルギー供給又はモータ角度センサの所定の故障を認識して，安全監視段５０１，５０２へ伝達する。
操舵システムの実施例において説明した停止状態オフは，上述の操舵システムに使用できるだけでなく，出力量（角度，位置）が比較的長い時間の間一定の値をとらなければならない，セルフロックを有するすべての操作装置及び駆動装置に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用可能な操舵システムの概略的な構成説明図である。
【図２】本発明を適用可能な操舵システムの概略的な機能説明図である。
【図３】本実施を適用可能な操舵システムの開ループ又は閉ループ制御理念の説明図である。
【図４】本発明を適用可能な位置制御器の説明図である。
【図５】本発明を適用可能な位置制御器の他の説明図である。
【図６】図５に示す位置制御器の信号特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１１；ステアリングホイール １２；重畳トランスミッション
１３；モータ ２５；車両
２６，２８；センサ ２７；制御装置
４１；操舵補助制御器 ４２；ＰＤ位置制御器
４３；電流制御器 ４４；車両制御器
１００；操舵システム
δＬ；操舵角度 δＬ’；全体操舵角度
δＭ，ｉｓｔ；モータ角度 δＭ，ｓｏｌｌ；モータ角度の目標値
Ｉｉｓｔ；電流 Ｉｓｏｌｌ；電流の目標値
ｕ；操作量 Ｓｍ；信号
Ｖｘ；車両速度

Claims (15)

1. エネルギ供給によって第１の動作を生成するアクチュエータと，前記アクチュエータからセルフロックする機構を介してもたらされる前記第１の動作（δＭ）を第２の動作（δＬ）に重畳して重畳動作を生成する重畳トランスミッションとを有する重畳システムの制御方法であって；
   前記第１の動作（δＭ）は，前記第２の動作（δＬ）に基づいて制御され，
   前記セルフロックする機構は，前記第２の動作（δＬ）の前記アクチュエータへの伝達を阻止し，
   前記アクチュエータの動作の時間的な変化に従って前記アクチュエータの停止状態が検出される段階と，
   検出された前記停止状態に反応して，前記アクチュエータへのエネルギー供給（Ｉｓｏｌｌ，ｕ）が、値ゼロに減少されるか、中断されるか、又は遮断される段階とを，
   含むことを特徴とする，制御方法。
2. 少なくとも１つの操舵可能な車輪と，エネルギ供給によって第１の動作を生成するアクチュエータと，前記アクチュエータからセルフロックする機構を介して前記第１の動作（δＭ）を車両の運転者によってもたらされる第２の動作（δＬ）に重畳して前記車輪の操舵動作を生成する重畳トランスミッションとを有する自動車の操舵システムの制御方法であって；
   前記第１の動作（δＭ）は，車両の運転者によって動作される前記第２の動作（δＬ）に基づいて制御され，
   前記セルフロックする機構は，前記第２の動作（δＬ）の前記アクチュエータへの伝達を阻止し，
   前記アクチュエータの動作の時間的な変化に従って前記アクチュエータの停止状態が検出される段階と，
   検出された前記停止状態に反応して，前記アクチュエータへのエネルギー供給（Ｉｓｏｌｌ，ｕ）が、値ゼロに減少されるか、中断されるか、又は遮断される段階とを，
   含むことを特徴とする，制御方法。
   方法。
3. 前記アクチュエータの停止状態は，前記時間的な変化の量が所定の値に達した場合に認識されることを特徴とする，請求項１又は２に記載の制御方法。
4. 前記アクチュエータの停止状態は，前記時間的な変化の量が値ゼロに達した場合に認識されることを特徴とする，請求項１又は２に記載の制御方法。
5. 前記エネルギー供給（Ｉｓｏｌｌ，ｕ）が少なくとも減少される段階では，前記アクチュエータの停止状態が選択可能な所定の時間継続して認識されている場合に前記エネルギ供給が少なくとも減少されることを特徴とする，請求項１，２，３又は４のいずれか１つに記載の制御方法。
6. 前記エネルギー供給（Ｉｓｏｌｌ，ｕ）が少なくとも減少される段階では，前記アクチュエータへ供給される電流が減少されると前記エネルギー供給（Ｉｓｏｌｌ，ｕ）が少なくとも減少されることを特徴とする，請求項１，２，３又は４のいずれか１つに記載の制御方法。
7. 前記エネルギ供給が少なくとも減少される段階では，前記アクチュエータへ供給される電流が値ゼロに減少されると前記エネルギ供給が少なくとも減少されることを特徴とする請求項１，２，３又は４のいずれか１つに記載の制御方法。
8. さらに，
   前記第１の動作（δＭ）が検出される段階と，
   前記第１の動作（δＭ）の目標値（δＭ，ｓｏｌｌ）が定めらる段階と，
   前記目標値（δＭ，ｓｏｌｌ）と前記第１の動作（δＭ）との差（ｅ）が定められる段階と，
   前記エネルギー供給（Ｉｓｏｌｌ，ｕ）の減少の時点（ｔ１）における前記目標値（δＭ，ｓｏｌｌ）と前記第１の動作（δＭ）との差が，所定の差［ｅ（ｔ１）］として格納される段階とを，
   含むことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６又は７のいずれか１つに記載の制御方法。
9. 定められた前記目標値（δＭ，ｓｏｌｌ）と前記第１の動作（δＭ）との差が，格納されている前記所定の差［ｅ（ｔ１）］を予め設定可能な程度（ｅ）に上回った場合又は下回った場合に，前記エネルギー供給が再び増大されることを特徴とする，請求項８に記載の制御方法。
10. さらに，
    格納されている前記所定の差［ｅ（ｔ１）］がアクチュエータ、センサ、重畳トランスミッション、又はセルフロックする機構のエラー検出に利用される段階を含むことを特徴とする，請求項８又は９のいずれか１つに記載の制御方法。
11. 格納されている前記所定の差［ｅ（ｔ１）］が前記エラー検出に利用される段階は，
    格納されている前記所定の差［ｅ（ｔ１）］を予め設定可能な少なくとも１つの閾値と比較する段階と，
    格納されている前記所定の差と前記閾値との比較結果に従ってエラー信号（Ｆ）が出力される段階とを，
    含むことを特徴とする請求項１０に記載の制御方法。
12. さらに，
    前記エネルギー供給が減少されている間に検出された前記第１の動作（δＭ）がアクチュエータ、センサ、重畳トランスミッション、又はセルフロックする機構のエラー検出に利用される段階を含むことを特徴とする，請求項１，２，３，４，５又は６のいずれか１つに記載の制御方法。
13. 前記第１の動作が前記エラー検出に利用される段階では，前記第１の動作（δＭ）が予め設定可能な程度だけ変化した場合にエラー信号（Ｆ）が発生されることを特徴とする，請求項１２に記載の制御方法。
14. エネルギ供給によって第１の動作を生成するアクチュエータと，前記アクチュエータからセルフロックする機構を介してもたらされる前記第１の動作（δＭ）を第２の動作（δＬ）に重畳して重畳動作を生成する重畳トランスミッションとを有する重畳システムの制御機構であって；
    前記第１の動作（δＭ）は，前記第２の動作（δＬ）に基づいて制御され，
    前記セルフロックする機構は，前記第２の動作（δＬ）の前記アクチュエータへの伝達を阻止し，
    前記アクチュエータの動作の時間的な変化に従って前記アクチュエータの停止状態を検出する手段と，
    検出された前記停止状態に反応して，前記アクチュエータへのエネルギー供給（Ｉｓｏｌｌ，ｕ）を、値ゼロに減少するか、中断するか、又は遮断する手段とを，
    備えていることを特徴とする，制御機構。
15. 少なくとも１つの操舵可能な車輪と，エネルギ供給によって第１の動作を生成するアクチュエータと，前記アクチュエータからセルフロックする機構を介してもたらされる前記第１の動作（δＭ）を車両の運転者からもたらされる第２の動作（δＬ）に重畳して前記車輪の操舵動作を生成する重畳トランスミッションとを有する自動車の操舵システムの制御機構であって；
    前記第１の動作（δＭ）は，車両の運転者によって動作される前記第２の動作（δＬ）に基づいて制御され，
    前記セルフロックする機構は，前記第２の動作（δＬ）の前記アクチュエータへの伝達を阻止し，
    前記アクチュエータの動作の時間的な変化に従って前記アクチュエータの停止状態を検出する手段と，
    検出された前記停止状態に反応して，前記アクチュエータへのエネルギー供給（Ｉｓｏｌｌ，ｕ）を、値ゼロに減少するか、中断するか、又は遮断する手段とを，
    備えていることを特徴とする，制御機構。

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