DE10164184A1

DE10164184A1 - System for Controlling Electric Power Steering

Info

Publication number: DE10164184A1
Application number: DE10164184A
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Kogiso; Hisazumi Ishikawa
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2002-07-25
Anticipated expiration: 2021-12-28
Also published as: JP4623824B2; US6665599B2; FR2818949B1; DE10164184B4; FR2818949A1; ES2189695B2; ES2189695A1; US20020084137A1; JP2002193130A

Abstract

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Steuersystem für eine elektrische Servolenkung anzugeben, bei dem keine pulsierende Bewegung auftritt, wenn sich ein Lenkrad W etwa in der Mittenposition befindet. Um dieses Ziel zu erreichen, enthält das System eine Signalpegel-Entscheidungseinrichtung 16 zum Auswählen eines Referenzpegels oder eines Verstärkungspegels in Abhängigkeit eines Lenkdrehmoment-Detektorsignals oder eines Motorstrom-Befehlswertsignals; eine erste Einstelleinrichtung 17 zum Auswählen des Referenzpegels oder des Verstärkungspegels für den Signalpegel des Motorstrom-Befehlswertsignals; eine zweite Einstelleinrichtung 18 zum Auswählen des Referenzpegels oder des Verstärkungspegels für den Signalpegel des Motorstrom-Detektorsignals; einen AD-Wandler 15 zum Umwandeln des Signals, das vom zweiten Einstellsignal gesendet wird, in ein Digitalsignal und eine dritte Einstelleinrichtung 19 zum Einstellen des Motorstrom-Steuersignals auf einen Referenzpegel. Die ersten Einstelleinrichtung 17 und die zweite Einstelleinrichtung 18 entscheiden jeweils über den Signalpegel in Abhängigkeit eines Signalpegel-Entscheidungssignals, und die dritte Einstelleinrichtung 19 stellt das Motorstrom-Steuersignal auf einen Referenzpegel in Abhängigkeit des Signalpegel-Entscheidungssignals ein und gibt anschließend das eingestellte Signal in die Leistungssteuereinrichtung 11 ein.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. GEBIET DER ERFINDUNG

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem für eine elektrische Servolen kung.

2. BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK

Fig. 6 zeigt ein konventionelles Steuersystem einer elektrischen Servolenkung. Fig. 7 ist ein Blockschaltbild, das die Steuerung im Steuersystem der elektrischen Servolenkung zeigt.

Wie in Fig. 6 dargestellt, befindet sich ein Zahnrad 2 an einem Ende einer Antriebswelle 1, die mit einem Lenkrad W verbunden ist. Eine Zahnstange 5 ist an einer Strebe 4 angebracht, die mit Rädern 3R, 3L an zwei Endabschnitten verbun den ist. Das Zahnrad 2 auf der Antriebswelle 1 greift in die Zahnstange 5 auf der Strebe 4.

Ein Elektromotor 6 ist mit einem Untersetzungsgetriebe 7 verbunden, an dessen Abtriebswelle ein Zahnrad angebracht ist. Das Zahnrad greift ebenfalls in die Zahnstange 5 auf der Strebe 4. Eine Steuerung CT ist mit einer Lenkdrehmoment- Detektoreinrichtung 8 verbunden, um ein Lenkdrehmoment zu erfassen, das auf die Antriebswelle 1 wirkt.

Wie es in Fig. 7 dargestellt ist, verfügt die Steuerung CT über eine Basisunterstüt zungs-Befehlswert-Ermittlungseinrichtung 9 zum Ermitteln eines Basisunterstüt zungs-Befiehlswertes in Abhängigkeit eines Lenkdrehmomentsignals vom oben beschriebenen Sensor 8 und über eine Lenkdrehmoment-Ableitungsbefehlswert- Ermittlungseinrichtung 10 zum Ableiten des Lenkdrehmoment-Detektorsignals.

Die Steuerung CT enthält zudem eine Leistungssteuereinrichtung 11 zum Steuern der Leistung des Elektromotors 6. Die Leistungssteuereinrichtung 11 enthält einen Motorstromverstärker 12 zum Verstärken eines Eingangssignals und einen Digital- /Analog-Wandler 13 zum Umwandeln eines Digitalsignals in ein Analogsignal. Die Einrichtung 11 kann beispielsweise eine Impulsbreiten-Modulationsschaltung sein, die aus einer Kombination der Motorstrom-Verstärkungseinrichtung 12 und des DA- Wandlers 13 besteht.

Um die Leistung des Elektromotors 6 zu erfassen, verfügt die Leistungssteuerein richtung 11 über eine Abtriebsdrahtleitung, die mit einer Motorstrom-Detektorein richtung 14 verbunden ist. Um ein Motorstrom-Detektorsignal von der Motorstrom- Detektoreinrichtung 14 zur Steuerung CT zurückzusenden, enthält die Steuerung CT einen Analog-/Digitalwandler 15. Mit anderen Worten wandelt der AD-Wandler 15 das Motorstrom-Detektorsignal in analoger Gestalt in ein Digitalsignal um.

Auf diese Weise wird das Motorstrom-Detektorsignal unter Rückkopplungssteue rung zurück zur Steuerung CT gesendet.

Mit der oben beschriebenen Anordnung arbeitet das Steuersystem zum Steuern des Elektromotors 6 wie folgt.

Wie in Fig. 7 dargestellt, wird das Lenkdrehmoment-Detektorsignal von der Lenk drehmoment-Detektoreinrichtung 8 in die Basisunterstützungs-Befehlswert- Ermittlungseinrichtung 9 eingegeben. Anschließend gibt die Basisunterstützungs- Befehlswert-Ermittlungseinrichtung 9 ein Basisunterstützungs-Befehlswertsignal in Übereinstimmung mit dem empfangenen Lenkdrehmoment-Detektorsignal aus. Das Lenkdrehmoment-Detektorsignal wird zudem in die Lenkdrehmoment- Ableitungsbefehfswert-Ermittlungseinrichtung 10 eingegeben. Anschließend gibt die Lenkdrehmoment-Ableitungsbefehlswert-Ermittlungseinrichtung 10 ein Lenk drehmoment-Ableitungsbefehlsvvertsignal in Übereinstimmung mit dem empfan genen Lenkdrehmoment-Detektorsignal aus. Das Lenkdrehmoment-Ableitungs befehlswertsignal wird dem oben erwähnten Basisunterstützungs-Befehlswertsignal hinzugefügt, um ein Motorstrom-Befehlswertsignal zu erzeugen.

Das Basisunterstützungs-Befehlswertsignal und das Lenkdrehmoment-Ablei tungsbefehlswertsignal sind Digitalsignale.

Die Motorstrom-Detektoreinrichtung 14 erfaßt den Motorstrom, der von der Leistungssteuereinrichtung 11 ausgegeben wird, und sendet das erfaßte Motor strom-Detektorsignal zurück zum Eingang der Leistungssteuereinrichtung 11 über den AD-Wandler, der sich in der Steuerung befindet.

Das Motorstrom-Detektorsignal wird dem oben erwähnten Motorstrom-Befehls wertsignal hinzugefügt, um ein Motorstrom-Steuersignal zu erzeugen. Das Motor strom-Steuersignal wird in die Motorstrom-Verstärkungseinrichtung 12 in der Leistungssteuereinrichtung 11 eingegeben. Die Motorstrom-Verstärkungsein richtung 12 verstärkt das empfangene Motorstrom-Steuersignal und gibt anschließend das verstärkte Motorstrom-Steuersignal in den DA-Wandler 13 ein.

Der DA-Wandler 13 gibt den Motorstrom gemäß dem verstärkten Motorstrom- Steuersignal an den Elektromotor 6 aus.

Auf diese Weise steuert das Steuersystem der elektrischen Servolenkung die Ströme des Elektromotors 6 in Übereinstimmung mit dem Lenkdrehmoment- Detektorsignal und dem Motorstrom-Detektorsignal.

Beim oben beschriebenen Steuersystem der elektrischen Servolenkung wird das Motorstrom-Befehlswertsignal in digitaler Form in die Steuerung CT eingegeben. Das heißt, das Motorstrom-Detektorsignal wird in ein Digitalsignal für das Hinzu fügen zum Motorstrom-Befehlswertsignal umgewandelt.

Daher ist es notwendig, das Motorstrom-Detektorsignal von analoger in digitale Gestalt umzuwandeln. Der AD-Wandler 15 wandelt das analoge Signal in ein digitales Signal wie folgt um.

Fig. 8 zeigt einen Graph, der die Beziehung zwischen dem Eingangssignal vor der AD-Umwandlung und dem Ausgangssignal nach der AD-Umwandlung darstellt, wobei das Motorstrom-Detektorsignal betroffen ist. Insbesondere stellt in Fig. 8 die Horizontalachse das Eingangssignal des Motorstrom-Detektorsignals und die Vertikalachse das Ausgangssignal desselben dar.

Die Vollinie A in Fig. 8 stellt die Ausgabe dar, wenn ein Analogsignal, das durch die Zweipunkt-Strichlinie B dargestellt ist, in den AD-Wandler 15 eingegeben wird und eine stufenartige Gestalt annimmt, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist. Der Grund, weshalb des Ausgangssignal eine derartige Stufengestalt annimmt, wird als nächstes beschrieben.

Der AD-Wandler 15 enthält eine Konverterschaltung mit einer 10-Bit-Auflösung. Insbesondere ist die Zahl der Teilungen eines Digitalsignals 2¹⁰ = 1.024 Bits. Der Motorstrom wird im Bereich von -80A bis +80A in Übereinstimmung mit dem Aus gabebereich des Motorstroms erfaßt. Somit führt der Änderungsumfang des Motorstroms pro Bit zu 160 A/1.024 Bits = 0,156 A/Bit.

Da der Änderungsumfang des Motorstroms pro Bit 0,156 A/Bit ist, wird 1 Bit jedesmal verschoben, wenn sich das Motorstrom-Detektorsignal als Eingangssignal um 0,156 A ändert. Wenn 1 Bit verschoben wird, erhöht sich die Motorstrom- Detektorsignalausgabe steil um 0,156 A. Mit anderen Worten nimmt, wenn sich das Motorstrom-Detektorsignal, das analog eingegeben wird, fortwährend ändert, das Motorstrom-Detektorsignal, das digital ausgegeben wird, nur alle 0,156 A diskrete Werte an.

Die Punkte der steilen Änderung des Ausgabesignals, z. B. die Punkte a, b und c in Fig. 8, werden im folgenden "Wechselpunkte" genannt.

Die Tatsache, daß das Motorstrom-Detektorsignal nach der AD-Umwandlung dis krete Werte für den Änderungsumfang annimmt, wie es oben beschrieben wurde, kann folgende Probleme verursachen.

Wenn ein Fahrzeug geradeaus fährt hält der Fahrer das Lenkrad W etwa in der Mittenposition. Zu diesem Zeitpunkt greift der Fahrer normalerweise das Lenkrad W lose und dreht, um genau zu sein, das Lenkrad W wiederholt in sehr geringem Umfang nach rechts oder links. Mit anderen Worten oszilliert der Fahrer das Lenk rad W in Rechts-Linksrichtung in sehr geringem Umfang um die Mittenposition.

Ein derartiges Drehen des Lenkrades W in äußerst geringem Umfang, wie es oben beschrieben wurde, bewirkt, daß sich das Motorstrom-Detektorsignal in seiner Amplituden zwischen positiven Werten und negativen Werten um den Nullpunkt ändert. Wenn der oben beschriebene Wechselpunkt innerhalb des Amplitu denbereiches des Motorstrom-Detektorsignals liegt, wiederholt das Ausgabesignal nach der AD-Umwandlung den steilen Anstieg und Abfall jedesmal, wenn das Motorstrom-Detektorsignal den Wechselpunkt durchläuft.

Weiterhin wird, wie oben beschrieben, das Ausgangssignal nach der AD- Umwandlung dem Motorstrom-Befehlswertsignal hinzugefügt, um das Motorstrom- Steuersignal zu bilden. Wenn somit das Ausgangssignal nach der AD-Umwandlung einen steilen Anstieg und Abfall wiederholt, wiederholt ebenfalls das Motorstrom- Steuersignal einen steilen Anstieg und Abfall. Darüber hinaus wiederholt auch der Motorstrom, der durch den Elektromotor fließt, einen starken Anstieg und Abfall.

Eine derartige Wiederholung des steilen Anstiegs und Abfalls des Motorstroms verursacht das Problem einer pulsierenden Bewegung, die im Lenkrad W erzeugt wird. Wenn die pulsierende Bewegung im Lenkrad W erzeugt wird, das sich etwa in der Mittenposition befindet, fühlt der Fahrer ein Unbehagen an seinen Händen, die das Lenkrad W greifen, weil nicht nur aufgrund eines geringen Motorstroms, sondern auch einer geringen Lenkkraft und einer kleinen Reaktionskraft von den fahrenden Rädern, wenn sich das Lenkrad W etwa in der Mittenposition befindet, die pulsierende Bewegung leicht auf die Fahrerhände übertragen werden, die das Lenkrad W halten, selbst wenn sich der Motorstrom nur geringfügig ändert.

Andererseits ist es für die Vermeidung einer pulsierenden Bewegung erforderlich, den Änderungsumfang des Motorstroms pro Bit bei der AD-Umwandlung zu ver ringern. Eine Idee für die Verringerung des Änderungsumfangs des Motorstroms pro Bit ist der Einsatz eines AD-Wandlers mit einer Auflösung von mehr als 10 Bit. Ein AD-Wandler mit mehr als 10 Bit Auflösung ist jedoch teuer, wodurch die Kosten des Steuersystems für die elektrische Servolenkung ansteigen. Daher kann ein teurer AD-Wandler nicht verwendet werden.

ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Steuersystem für eine elektrische Ser volenkung anzugeben, bei der, wenn ein Motorstrom-Detektorsignal schwach ist, die Auflösung des Signals erhöht wird, um eine Steuerung zu erhalten, ohne daß eine pulsierende Bewegung auftritt.

Die vorliegende Erfindung basiert auf einem Steuersystem für eine elektrische Servolenkung, enthaltend: einen Elektromotor zum Erzeugen einer Unterstüt zungskraft; eine Lenkdrehmoment-Detektoreinrichtung zum Erfassen eines Lenk drehomentes; eine Basisunterstützungs-Befehlswert-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines Basisunterstützungs-Befehlswertes aus einem Lenkdrehmoment- Detektorsignal; eine Lenkdrehmoment-Ableitungsbefehlswert-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines Lenkdrehmoment-Ableitungsbefehlswertes aus dem Lenkdrehmoment-Detektorsignal; eine Motorstrom-Detektoreinrichtung zum Erfassen der Leistung des Elektromotors; und eine Leistungssteuereinrichtung zum Steuern der Leistung des Elektromotors, wobei die Leistungssteuereinrichtung die Leistung des Elektromotors in Abhängigkeit eines Motorstrom-Steuersignals mit einem Referenzpegel steuert, der aus der Addition eines Motorstrom- Detektorsignals und eines Motorstrom-Befehlswertsignals resultiert, das aus dem Basisunterstützungs-Befehlswert und dem Lenkdrehmoment-Ableitungsbefehlswert besteht.

Das Merkmal eines ersten Aspektes der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß das System enthält: eine Signalpegel-Unterscheidungseinrichtung zum Auswählen eines Referenzpegels oder eines Verstärkungspegels in Abhängigkeit des Lenkdrehmoment-Detektorsignals oder des Motorstrom-Befehlswertsignals; eine erste Einstelleinrichtung zum Auswählen des Referenzpegels oder des Ver stärkungspegels für einen Signalpegel des Motorstrom-Befehlswertsignals; eine zweite Einstelleinrichtung zum Ausführen der Auswahl des Referenzpegels oder des Verstärkungspegels für einen Signalpegel des Motorstrom-Detektorsignals; eine Analog-zu-Digital-Umwandlungseinrichtung (AD-Wandler) zum Umwandeln des Signals, das aus der zweiten Einstelleinrichtung ausgegeben wird, in ein Digitalsignal; und eine dritte Einstelleinrichtung zum Einstellen des Motorstrom- Steuersignals auf den Referenzwert, bei dem sowohl die erste Einstelleinrichtung als auch die zweite Einstelleinrichtung über den Signalpegel in Abhängigkeit eines Signalpegel-Entscheidungssignals entscheiden, das von der Signalpegel- Entscheidungseinrichtung ausgesendet wird, und die dritte Einstelleinrichtung das Motorstrom-Steuersignal auf einen Referenzpegel in Abhängigkeit des Signalpegel- Entscheidungssignals einstellt und das eingestellte Signal in die Leistungssteuereinrichtung eingibt.

Wenn sich das Lenkrad etwa in der Mittenposition befindet und das Motorstrom- Detektorsignal in ein Digitalsignal umgewandelt wird, wird gemäß dem ersten Aspekt der Signalpegel umgeschaltet, um eine Umwandlung mit hoher Auflösung zuzulassen. Aus diesem Grund verfügt das Motorstrom-Detektorsignal in digitaler Form über ein Minimum eines steilen Anstiegs oder Abfalls im Vergleich zum her kömmlichen Beispiel. Minimieren der steifen Änderungen des Motorstrom-Detek torsignals gestattet eine striktere Steuerung des Motorstrom-Steuersignals im Vergleich zum herkömmlichen Beispiel. Dadurch wird eine striktere Steuerung der Motorstromabgabe in Abhängigkeit des Motorstrom-Steuersignals ermöglicht.

Wenn das Lenkrad etwa in der Mittenposition gehalten wird, ist es demzufolge möglich, eine pulsierende Bewegung zu vermeiden.

Das Merkmal eines zweiten Aspektes, der auf dem ersten Aspekt basiert, besteht darin, daß das System weiterhin einen Signalverstärker enthält, wobei der Ver stärkungsfaktor N an der Ausgabe des AD-Wandlers erzeugt wird, um das Motor strom-Detektorsignal nach der AD-Wandlung mit N zu multiplizieren, wobei der Lenkdrehmoment-Ableitungsbefehlswert im Bezug auf das Lenkdrehmoment- Detektorsignal N-mal multipliziert wird, um als ein Lenkdrehmoment-Ableitungs befehlswert-Ermittlungssignal definiert zu werden, und der Basisunterstützungs- Befehlswert im Bezug auf das Lenkdrehmoment-Detektorsignal N-mal multipliziert wird, um als ein Basisunterstützungs-Befehlswert-Ermittlungssignal definiert zu werden, und das Signal, das aus der Addition des Lenkdrehmoment-Ablei tungsbefehlswert-Ermittlungssignals und des Basisunterstützungs-Befehlswert- Ermittlungssignals resultiert, als ein Motorstrom-Befehlswertsignal definiert wird.

Gemäß dem zweiten Aspekt multipliziert die Basisunterstützungs-Befehlswert- Ermittlungseinrichtung einen Basisunterstützungs-Befehlswert im Bezug auf ein Lenkdrehmoment-Detektorsignal N-mal und gibt das Ergebnis als Basisunter stützungs-Befehlswert-Ermittlungssignal aus. Die Lenkdrehmoment-Ableitungs befehlswert-Ermittlungseinrichtung multipliziert einen Lenkdrehmoment-Ablei tungsbefehlswert im Bezug auf das Lenkdrehmoment-Detektorsignal N-mal und gibt das Ergebnis als ein Lenkdrehmoment-Ableitungsbefehlswert-Ermittlungssignal aus. Mit diesem Aufbau kann das Motorstrom-Befehlswertsignal, das aus der Addition des Basisunterstützungs-Befehlswertermittlungssignals und des Lenkdrehmoment- Ableitungsbefehlswertsignals resultiert, strikter gesteuert werden. Es ist möglich, die Steuerung mit einer minimierten pulsierenden Bewegung im Bereich der vollen Ausgabe des Motorstroms zu erreichen.

Das Merkmal eines dritten Aspektes, der auf dem ersten oder dem zweiten Aspekt basiert, besteht darin, daß das System weiterhin ein Filter enthält, das minimal entweder am Ausgang der Lenkdrehoment-Ableitungsbefehlswert-Ermittlungsein richtung oder dem Ausgang der Basisunterstützungs-Befehlswert-Ermittlungsein richtung vorgesehen ist.

Gemäß dem dritten Aspekt ist ein Filter minimal entweder am Ausgang der Lenk drehoment-Ableitungsbefehlswert-Ermittlungseinrichtung oder dem Ausgang der Basisunterstützungs-Befehlswert-Ermittlungseinrichtung vorgesehen. Mit dem Filter wird nicht nur das Motorstrom-Befehlswertsignal, sondern auch das Motorstrom- Steuersignal geglättet. Dadurch wird eine Steuerung erreicht, bei der nahezu keine pulsierende Bewegung im Bereich der vollen Abgabe des Motorstroms erzeugt wird.

Das Merkmal eines vierten Aspektes, der auf den zuvor erwähnten Aspekten basiert, besteht darin, daß, wenn die Signalpegel-Entscheidungseinrichtung den Signalpegel in Abhängigkeit des Lenkdrehoment-Detektorsignals oder des Motorstrom-Befehlswertsignals umschaltet, das Umschalten vorn Referenzpegel zum Verstärkungspegel und das Umschalten vom Verstärkungspegel zum Refe renzpegel bei unterschiedlichen Lenkdrehmoment-Detektorsignalen oder Motor strom-Befehlswertsignalen durchgeführt wird, von denen jeweils der Signalpegel umgeschaltet werden soll.

Gemäß dem vierten Aspekt hat die Signalpegel-Entscheidungseinrichtung Hyste reseeigenschaften für die Ermittlung des Signalpegels. Aufgrund der Hysterese eigenschaften, die für die Signalpegelermittlung vorhanden sind, kann verhindert werden, daß die Motorstromabgabe steile Anstiege oder Abfälle am Umschaltpunkt des Signalpegels erzeugt. Demzufolge wird, wenn sich Amplitude die Motorstromabgabe am Umschaltpunkt des Signalpegels ändert, keine pulsierende Bewegung im Lenkrad erzeugt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform gemäß der vor liegenden Erfindung.

Fig. 2 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen einem Eingangssignal und einem Ausgangssignal zeigt, verursacht durch die AD-Wandlung gemäß der ersten Ausführungsform.

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform.

Fig. 4 ist ein Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform.

Fig. 5 ist ein Graph, der die Hysterese einer Motorsteuerung und einer Motorleistung zeigt.

Fig. 6 ist eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Steuersystems.

Fig. 7 ist ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Beispiels.

Fig. 8 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen einem Eingangssignal und einem Ausgangssignal zeigt, verursacht durch die AD-Wandlung beim herkömm lichen Beispiel.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform gemäß der vorliegenden Ausfüh rungsform. Nun folgt eine Beschreibung, die sich auf die Punkte konzentriert, die sich vom herkömmlichen Beispiel unterscheiden, das oben erläutert wurde. Die selben Bauteile wie jene beim herkömmlichen Beispiel sind mit denselben Bezugszeichen versehen, wobei auf deren detaillierte Beschreibung verzichtet wird.

Wie in Fig. 1 dargestellt, enthält ein Steuersystem für eine elektrische Servolenkung eine Signalpegel-Entscheidungseinrichtung 16, die ein Lenkdrehmoment- Detektorsignal von einer Lenkdrehmoment-Detektoreinrichtung 8 und zudem ein Motorstrom-Befehlswertsignal empfängt. Die Signalpegel-Entscheidungseinrichtung 16 trifft eine Entscheidung über die Auswahl eines von zwei Signalpegeln für die Verwendung bei der Steueroperation in Abhängigkeit des Lenkdrehmoment- Detektorsignals oder des Motorstrom-Befehlswertsignals, wobei die beiden Signalpegel einen Referenzpegel und einen Verstärkungspegel bedeuten.

Die Signalpegel-Entscheidungseinrichtung 16 sendet ein Signalpegel-Entschei dungssignal zum Kennzeichnen des gewählten Signalpegels zu einer ersten Ein stelleinrichtung 17, einer zweiten Einstelleinrichtung 18 und einer dritten Einstel leinrichtung 19, die unten beschrieben werden.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist die erste Einstelleinrichtung 17 am Ausgang der Lenkdrehmoment-Ableitungsbefehlswert-Ermittlungseinrichtung 10 und der Basisunterstützungs-Befehlswert-Detektoreinrichtung 9 vorgesehen. Die erste Einstelleinrichtung 17 ist derart konfiguriert, daß sie die Auswahl des Referenzpe gels oder des Verstärkungspegels für den Pegel des Eingangssignals trifft. Die erste Einstelleinrichtung 17 wählt den einen oder den anderen der beiden Signalpegel in Abhängigkeit des Signalpegel-Entscheidungssignals.

Wenn bei der ersten Ausführungsform der Referenzpegel gewählt ist, multipliziert die erste Einrichtung 17 das Eingangssignal mit einem Verstärkungsfaktor 1 für die Ausgabe. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist ein Verstärker vorgesehen, um das Ein gangssignal mit 1 für die Ausgabe zu multiplizieren. Wenn andererseits der Ver stärkungspegel gewählt ist, multipliziert die Einrichtung 17 das Eingangssignal mit einem Verstärkungsfaktor 4 für die Ausgabe. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist ein Verstärker für die Multiplikation des Eingangssignals mit 4 für die Ausgabe vorhanden.

Wenn das Signalpegel-Entscheidungssignal den Referenzpegel anzeigt, wählt die erste Einstelleinrichtung 17 den Referenzpegel. Das heißt, die erste Einstel leinrichtung 17 multipliziert das Eingangssignal mit 1 für die Ausgabe. Wenn andererseits die Signalpegel-Entscheidungseinrichtung den Verstärkungspegel anzeigt, wählt die erste Einstelleinrichtung 17 den Verstärkungspegel. Das heißt die erste Einstelleinrichtung 17 multipliziert das Eingangssignal mit 4 für die Ausgabe.

Die erste Einstelleinrichtung 17 gibt ein Motorstrom-Befehlswertsignal aus, das aus einer Addition eines Lenkdrehmoment-Ableitungsbefehlswertsignals und eines Basisunterstützungs-Befehlswertsignals am Signalpegel resultiert, der ausgewählt wurde, wie es oben beschrieben ist.

Wie in Fig. 1 dargestellt, befindet sich die zweite Einstelleinrichtung 18 am Ausgang der Motorstrom-Detektoreinrichtung 14. Wie bei der ersten Einstelleinrichtung 17, ist die zweite Einstelleinrichtung 18 derart konfiguriert, daß sie einen Referenzpegel oder einen Verstärkungspegel für den Signalpegel des Eingangssignals wählt.

Insbesondere wählt die zweite Einstelleinrichtung 18 einen der beiden Signalpegel in Abhängigkeit des Signalpegel-Entscheidungssignals. Wenn das Signalpegel- Entscheidungssignal den Referenzpegel anzeigt, multipliziert die zweite Ein stelleinrichtung 18 das Eingangssignal mit 1 für die Ausgabe. Wenn die Signal pegel-Entscheidungseinrichtung andererseits den Verstärkungspegel anzeigt, multipliziert die zweite Einstelleinrichtung 18 das Eingangssignal mit 4 für die Ausgabe.

Auf diese Weise gibt die zweite Einstelleinrichtung das Motorstrom-Detektorsignal in den AD-Wandler 15 mit dem oben gewählten Signalpegel ein.

Das Motorstrom-Befehlswertsignal ist ein Digitalsignal, aber das Motorstrom- Detektorsignal, das in die zweite Einstelleinrichtung 18 eingegeben wird, ist ein Analogsignal. Aus diesem Grund wird das Motorstrom-Detektorsignal, das von der zweiten Einstelleinrichtung 18 ausgegeben wird, in den AD-Wandler 15 eingegeben, der ein AD-Wandlerkreis mit einer 10-Bit-Auflösung enthält, wie für den Fall des herkömmlichen Beispiels.

Die Steuerung CT enthält weiterhin eine dritte Einstelleinrichtung 19, die ein Motorstrom-Steuersignal empfängt, das aus der Addition des Motorstrom- Befehlswertsignals und des Motorstrom-Detektorsignals resultiert. Die dritte Ein stelleinrichtung 19 stellt den Signalpegel des Eingangssignals auf den Referenz pegel ein und gibt das eingestellte Signal in den Motorstromverstärker 12 ein.

Wenn das Signalpegel-Entscheidungssignal den Referenzpegel anzeigt, multipliziert die dritte Einstelleinrichtung 19 das Eingangssignal mit 1 für die Ausgabe. Wenn andererseits die Signalpegel-Entscheidungseinrichtung den Verstärkungspegel anzeigt, teilt die dritte Einstelleinrichtung 19 das Eingangssignal durch 4 für die Ausgabe.

Auf diese Weise gibt die dritte Einstelleinrichtung 19 das Motorstrom-Steuersignal mit dem Referenzpegel aus.

Nun erfolgt eine Erklärung, weshalb die dritte Einstelleinrichtung 19 das Ein gangssignal durch vier teilt, wenn das Signalpegel-Entscheidungssignal das Ver stärkungssignal auf diese Weise anzeigt.

Das Signal, das in die dritte Einstelleinrichtung 19 eingegeben wird, ist das Motorstrom-Steuersignal, das aus der Addition eines Motorstrom-Befehlswertsignals und eines Motorstrom-Detektorsignals resultiert. In diesem Fall wurde das Motorstrom-Befehlswertsignal durch die erste Einstelleinrichtung 17 vervierfacht. Weiterhin wurde das Motorstrom-Detektorsignal durch die zweite Einstelleinrichtung 18 vervierfacht. Somit hat das Motorstrom-Steuersignal, das aus der Addition des Motorstrom-Befehlswertsignals und des Motorstrom-Detektorsignals resultiert, den vierfachen Signalpegel des Referenzpegels. Daher dividiert die dritte Einstelleinrichtung 19 das Eingangssignal durch einen Verstärkungsfaktor von 4, um den Signalpegel des Eingangssignals auf den Referenzpegel rückzustellen, und gibt anschließend das Eingangssignal aus.

Die Signalpegel-Entscheidungseinrichtung 16 wählt einen Signalpegel in Abhän gigkeit des Lenkdrehmoment-Detektorsignals oder des Motorstrom-Befehlswert signals aus, wie es unten beschrieben wird.

Wenn das Lenkdrehmoment-Detektorsignal oder das Motorstrom-Befehlswertsignal einen geringeren Wert als einen vorbestimmten Wert hat, gibt die Signalpegel- Entscheidungseinrichtung 16 ein Signal aus, um eine Auswahl des Verstär kungspegels zu kennzeichnen. Der Zeitpunkt, zu dem das Lenkdrehmoment- Detektorsignal geringer ist als der vorbestimmte Wert, ist der Zeitpunkt, zu dem sich das Lenkrad W etwa in der Mittenposition befindet. Der Zeitpunkt, zu dem das Motorstrom-Befehlswertsignal geringer ist als der vorbestimmte Wert, ist der Zeit punkt, zu dem der Motorstrom-Befehlswert in den Bereich von -20A bis +20A fällt.

Wenn das Lenkdrehmoment-Detektorsignal im Gegensatz dazu einen größeren Wert hat als der vorbestimmte Wert, gibt die Signalpegel-Entscheidungseinrichtung 16 ein Signal für die Kennzeichnung einer Auswahl des Referenzpegels aus. Der Zeitpunkt, zu dem das Lenkdrehmoment-Detektorsignal größer ist als der vorbestimmte Wert, ist der Zeitpunkt, wenn sich das Lenkrad W nicht in der Mitten position befindet, etwa dann, wenn das Lenkrad W gedreht wird. Der Zeitpunkt, zu dem das Motorstrom-Befehlswertsignal größer ist als der vorbestimmte Wert, ist der Zeitpunkt, zu dem der Motorstrom-Befehlswert in einen Bereich von -80A bis -20A oder in den Bereich von +20A bis +80A fällt.

Nun folgt eine Beschreibung des Falls, wenn die Signalpegel-Entscheidungsein richtung 16 einen Signalpegel aus dem Lenkdrehmoment-Detektorsignal wählt.

Wenn bei der zuvor beschriebenen Anordnung das Lenkdrehmoment-Detektorsi gnal geringer ist als der vorbestimmte Wert, ist es möglich, die Auflösung bei der AD-Umwandlung bis zu viermal höher einzustellen, afs beim herkömmlichen Bei spiel, was im folgenden beschrieben wird.

Bei einem geringeren Lenkdrehmoment-Detektorsignal wird das Signalpegel- Entscheidungssignal als ein Signal zum Kennzeichnen einer Auswahl des Ver stärkungspegels definiert, um es der zweiten Einstelleinrichtung 18 zu gestatten, den Verstärkungspegel zu wählen. Das heißt das Motorstrom-Detektorsignal, das durch die Motorstrom-Detektoreinrichtung 14 erfaßt wird, wird vervierfacht und in den AD-Wandler 15 eingegeben.

Ist das Lenkdrehmoment-Detektorsignal geringer als der vorbestimmte Wert, wie es oben beschrieben ist, vervierfacht die zweite Einstelleinrichtung 18 "von -20A bis +20A", was der Erfassungsbereich für den Motorstrom ist. Somit führt der Änderungsumfang des Stromes pro Bit bei der AD-Umwandlung deutlich zu einem Wert, der aus der Division des Stromerfassungsbereiches von -80 bis +80A durch 1024 Bits resultiert.

Tatsache ist jedoch, daß die 40A des oben genannten Erfassungsbereiches von etwa -20A bis +20A durch 1024 Bits geteilt werden. Dies geschieht, weil das ver vierfachte Signal in ein Digitalsignal umgewandelt und anschließend durch einen Verstärkungsfaktor von 4 durch die dritte Einstelleinrichtung 19 geteilt wird, um zum Referenzpegel zurückzukehren.

Demzufolge ist bei der AD-Umwandlung der tatsächliche Änderungsumfang des Motorstroms pro Bit 40 A/1.024 Bits = 0,039 A/Bit.

Wie es beim herkömmlichen Beispiel beschrieben wurde, ist der Änderungsumfang des Motorstroms pro Bit normalerweise 0,156 A/Bit. Der Änderungsumfang des Motorstroms bei der ersten Ausführungsform beträgt jedoch ein Viertel des Umfangs beim herkömmlichen Beispiel. Dies wird weiter unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben.

Fig. 2 ist ein Graph für den Vergleich der herkömmlichen AD-Umwandlung und der Umwandlung bei der ersten Ausführungsform, wenn das Motorstrom-Detektorsignal geringer ist als der vorbestimmte Wert. Die Horizontalachse zeigt das Motorstrom- Detektorsignal in analoger Form und die Vertikalachse das Motorstrom- Detektorsignal in digitaler Form an.

Die Vollinie C in Fig. 2 repräsentiert die Digitalsignalausgabe, die durch die AD- Umwandlung in der ersten Ausführungsform umgewandelt wird, wobei das Ana logsignal, das mit der Zweipunkt-Strichlinie B gekennzeichnet ist, das Eingangs signal ist. Die Strichlinie D in Fig. 2 stellt das Digitalsignal dar, das durch die AD- Umwandlung beim herkömmlichen Beispiel umgewandelt wird, wie es in Fig. 8 dargestellt ist.

Aus Verständnisgründen ist die Linie C unter der Annahme aufgetragen, daß das Signal durch die dritte Einstelleinrichtung auf den Referenzpegel 19 rückgeführt wurde.

Wie es aus Fig. 2 deutlich wird, ist jede Stufe auf der Vollinie C ein Viertel der Stufe der Strichlinie D, was eine Ausgabe von Signalen in dichteren Intervallen als jene beim herkömmlichen Beispiel in Abhängigkeit der Eingangssignale gestattet. Mit anderen Worten kann die Auflösung bei der AD-Umwandlung viermal höher sein als jene des herkömmlichen Beispiels. Der Quantisierungsfaktor der Auflösung ist normalerweise der Quantisierungsfaktor, der beim Verstärkungspegel eingestellt wird.

Nun folgt eine Beschreibung des Betriebs des Steuersystems der elektrischen Servolenkung der ersten Ausführungsform. Zunächst dreht der Fahrer deutlich das Lenkrad W, so daß das Lenkdrehmoment einen größeren Wert annimmt als der vorbestimmte Wert. In diesem Fall wählt die Signalpegel-Entscheidungseinrichtung 16 den Referenzpegel und gibt das Signalpegel-Entscheidungssignal zum Kennzeichnen der Wahl des Referenzpegels in die erste Einstelleinrichtung 17, die zweite Einstelleinrichtung 18 und die dritte Einstelleinrichtung 19 ein.

Auf der Basis des empfangenen Signalpegel-Entscheidungssignals, wählen die erste Einstelleinrichtung 17, die zweite Einstelleinrichtung und die dritte Einstell einrichtung 19 den Referenzpegel für ein Eingangssignal, um das Eingangssignal mit dem Referenzpegel auszugeben, ohne den Signalpegel zu verändern.

Aus diesem Grund verändert das Motorstrom-Befehlswertsignal, das aus der Addition des Lenkdrehmoment-Ableitungsbefehlswertes und des Basisunterstüt zungs-Befehlswertes resultiert, nicht den Referenzpegel und wird durch die erste Einstelleinrichtung ausgegeben. Ein Motorstrom-Detektorsignal bewirkt ebenfalls keine Veränderung beim Referenzpegel und wird durch die zweite Einstellein richtung 18 dem AD-Wandler 15 zugeführt. Das Motorstrom-Detektorsignal, das vorn AD-Wandler 15 ausgegeben wird, wird dem Motorstrom-Befehlswertsignal hinzugefügt, um das Motorstrom-Steuersignal zu erzeugen.

Demzufolge ist das resultierende Motorstrom-Steuersignal ebenfalls ein Digital signal mit dem Referenzpegel.

Die dritte Einstelleinrichtung 19 gibt das Motorstrom-Steuersignal mit dem Refe renzpegel ohne eine Änderung des Signalpegels an den Motorstromverstärker 12 weiter. Der Motorstromverstärker 12 verstärkt das Motorstrom-Steuersignal und gibt das verstärkte Signal in den DA-Wandler 13 ein. Der DA-Wandler 13 gibt in Abhängigkeit der empfangenen Eingabe den Motorstrom, der in ein Analogsignal umgewandelt wurde, an den Elektromotor 6 aus.

Wenn das Lenkdrehmoment-Detektorsignal größer ist als der vorbestimmte Wert, ist es auf diese Weise möglich, eine ähnliche Steuerung wie beim herkömmlichen Beispiel auszuführen. Da das Lenkdrehmoment-Detektorsignal stärker ist als der vorbestimmte Wert, beeinträchtigt, selbst wenn das Motorstrom-Detektorsignal geändert wird, um eine pulsierende Bewegung zu erzeugen, die pulsierende Bewegung den Fahrer nicht.

Nun folgt eine Beschreibung des Falls, wenn der Fahrer das Lenkrad W etwa in der Mittenposition hält.

Der Fahrer hält das Lenkrad W etwa in der Millenposition, so daß das Lenkdre homent-Detektorsignal einen geringeren Wert annimmt als der vorbestimmte Wert. Zu diesem Zeitpunkt hat das Motorstrom-Detektorsignal einen Wert im Bereich von -20A bis +20A. Die Signalpegel-Entscheidungseinrichtung 16 wählt den Verstärkungspegel des Signals. Ein Signalpegel-Entscheidungssignal zum Kennzeichnen der Auswahl des Verstärkungspegels wird in die erste Einstellein richtung 17, die zweite Einstelleinrichtung 18 und die dritte Einstelleinrichtung 19 eingegeben. Auf der Basis des empfangenen Signalpegel-Entscheidungssignals wählen die erste Einstelleinrichtung 17 und die zweite Einstelleinrichtung 18 den Verstärkungspegel. Die dritte Einstelleinrichtung 19 wählt die Einstellung zum Teilen des Eingangssignals durch einen Verstärkungsfaktor von 4, um das Eingangssignal so einzustellen, daß es den Referenzpegel hat.

Nach Durchlaufen der ersten Einstelleinrichtung 17 wird das Motorstrom- Befehlswertsignal, das aus der Addition des Lenkdrehmoment-Ableitungsbe fehlswertes und des Basisunterstützungs-Befehlswertes resultiert, in ein Signal geändert, das einen vierfach höheren Pegel als der Referenzpegel hat.

Die zweite Einstelleinrichtung 18 stellt den Pegel des Motorstrom-Detektorsignals viermal höher ein als den Referenzpegel und führt es dann dem AD-Wandler 15 zu. Das Signal aus dem AD-Wandler 15 wird zum Motorstrom-Befehlswertsignal addiert, um das Motorstrom-Steuersignal zu erzeugen.

Somit führt das Motorstrom-Steuersignal zu einem Signal mit einem Pegel, der viermal höher als der Referenzpegel ist. Die dritte Einstelleinrichtung 19 dividiert das Motorstrom-Steuersignal durch einen Verstärkungsfaktor von 4, um den Pegel auf den Referenzpegel zu ändern.

Zu diesem Zeitpunkt wird das Motorstrom-Detektorsignal, das Teil des Motorstrom- Steuersignals ist, in ein Digitalsignal mit einer Auflösung konvertiert, die viermal höher ist als bei den herkömmlichen Beispielen, die oben beschrieben sind. Somit hat das Motorstrom-Steuersignal eine Präzision, die höher ist als beim herkömmlichen Beispiel in Übereinstimmung mit der Änderung des Motorstrom- Detektorsignals.

Das Motorstrom-Steuersignal, das auf den Referenzpegel rückgesetzt wurde, wird durch den Motorstromverstärker 12 verstärkt. Das verstärkte Signal wird in den DA- Wandler 13 eingegeben. Der DA-Wandler 13 gibt in Abhängigkeit des empfangenen Signals den Motorstrom eines analogen Wertes an den Elektromotor 6 ab.

Für den Fall, daß das Lenkrad etwa in der Mittenstellung positioniert ist, wird, wie es oben beschrieben wurde, wenn das Motorstrom-Detektorsignal in ein Digitalsignal umgewandelt wird, die Umwandlung mit einer Auflösung ausgeführt, die viermal höher ist als die herkömmliche Auflösung. Aus diesem Grund hat im Gegensatz zum herkömmlichen Beispiel das Motorstrom-Detektorsignal in digitaler Form einen minimal steilen Anstieg und Abfall. Diese Minimierung der steilen Änderungen des Motorstrom-Detektorsignals und des Motorstrom-Steuersignals, das aus dem Motorstrom-Detektorsignal und dem Motorstrom-Befehlswertsignal besteht, führt ebenfalls zu einem Signal, das strikter gesteuert wird als beim herkömmlichen Beispiel. Diese striktere Steuerung des Motorstrom-Steuersignals gestattet es, daß die Motorstromabgabe in Übereinstimmung mit dem Motorstrom-Steuersignal strikter gesteuert wird.

Wenn das Lenkrad W etwa in der Mittenposition gehalten wird, ist es demzufolge möglich, die pulsierende Bewegung zu minimieren.

Bei der ersten Ausführungsform ist der Quantisierungsfaktor des Verstärkungs pegels nicht auf 4 beschränkt, und es kann eine gegebene reelle Zahl eingestellt werden. Der Quantisierungsfaktor des Verstärkungspegels kann auf einen Wert eingestellt werden, der die gesamte Motorstromabgabe durch den Bereich der Motorstromabgabe dividiert, in dem die pulsierende Bewegung erzeugt wird.

Bei der ersten Ausführungsform enthalten die erste Einstelleinrichtung 17 und die zweite Einstelleinrichtung 18 den Verstärker zum Multiplizieren des Eingangssignals mit 1 und den Verstärker zum vervierfachen des Eingangssignals. Die separaten Verstärker sind nicht begrenzt. Die erste und die zweite Einstelleinrichtung 17 und 18 können jeweils einen einzigen Verstärker enthalten. Wenn ein einzelner Verstärker verwendet wird, ist der Verstärker derart eingerichtet, daß er zwischen den Verstärkungsfaktoren 1 und 4 umgeschaltet werden kann. Das Umschalten ist so eingestellt, daß es durch das Signalpegel-Entscheidungssignal ausgeführt wird.

Eine zweite Ausführungsform, die in Fig. 3 dargestellt ist, hat zusätzlich zur ersten Ausführungsform folgende Konfiguration.

Die Basisunterstützungs-Befehlswert-Ermittlungseinrichtung 9 multipliziert den Basisunterstützungs-Befehlswert im Bezug auf das Lenkdrehmoment- Detektorsignal in analoger Form N-mal und gibt den resultierenden Wert als ein Basisunterstützungs-Befehlswert-Ermittlungssignal in digitaler Form aus. Die Lenkdrehmoment-Ableitungsbefehlswert-Ermittlungseinrichtung 10 multipliziert den Ableitungsbefehlswert im Bezug auf das Lenkdrehmoment-Detektorsignal N-mal und gibt den resultierenden Wert als ein Lenkdrehmoment-Ableitungsbefehlswert- Ermittlungssignal aus. Ein weiterer Signalverstärker 20 mit einem Ver stärkungsfaktor N befindet sich am Ausgang des AD-Wandlers 15 zum Multiplizie ren des Motorstrom-Detektorsignals nach der AD-Umwandlung um das N-Fache. Der Verstärkungsfaktor N ist eine vorbestimmte reelle Zahl.

Nun folgt eine Beschreibung, die sich auf Punkte konzentriert, die von der oben beschriebenen ersten Ausführungsform abweichen. Dieselben Bauteile wie jene in der ersten Ausführungsform sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet, wobei auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird.

Die Basisunterstützungs-Befehlswert-Ermittlungseinrichtung 9 spezifiziert einen Basisunterstützungs-Befehlswert im Bezug auf das Lenkdrehmoment- Detektorsignal auf der Basis einer Tabelle zum Ermitteln der Basisunterstützungs- Befehlswerte. Mit der oben beschriebenen Anordnung multipliziert die Basisunterstützungs-Befehlswert-Ermittlungseinrichtung 9 den Basisunterstützungs- Befehlswert im Bezug auf das Lenkdrehmoment-Detektorsignal N-mal und gibt das resultierende Signal als Basisunterstützungs-Befehlswert-Ermittlungssignal in digitaler Form aus. Somit ist es wie bei der AD-Umwandlung der ersten Ausführungsform möglich, die Auflösung des Basisunterstützungs-Befehlswertes auf das N-Fache im Gegensatz zum herkömmlichen Beispiel zu erhöhen. In ähnlicher Weise kann die Auflösung des Lenkdrehmoment-Ableitungsbefehlswertes auf das N-Fache vergrößert werden.

Ein Motorstrom-Befehlswertsignal, das aus der Addition des Lenkdrehmoment- Ableitungsbefehlswert-Ermittlungssignals und des Basisunterstützungs-Befehlswert- Ermittlungssignals resultiert, wird in der Auflösung ebenfalls um das N-Fache erhöht, wobei der Signalpegel desselben jedoch der Referenzpegel ist.

Gemäß der zweiten Ausführungsform können der Basisunterstützungs-Befehlswert und der Lenkdrehmoment-Ableitungsbefehlswert in der Auflösung um das N-Fache erhöht werden. Somit wird das Motorstrom-Detektorsignal strikter erfaßt als bei der ersten Ausführungsform und zusätzlich das Motorstrom-Befehlswertsignal strikter gesteuert. Ein Signal, das aus der Addition eines derartigen Motorstrom- Befehlswertsignals zum Motorstrom-Detektorsignal resultiert, wird als Motorstrom- Steuersignal der Leistungssteuereinrichtung 11 zugeführt. Diese Konfiguration erzielt eine Steuerung mit einer minimalen pulsierenden Bewegung innerhalb des Bereichs der vollen Abgabe des Motorstroms.

Selbst bei einer geringen Auflösung der Motorstrom-Detektoreinrichtung 14 im Bezug auf den Motorstrom-Befehlswert, gestattet es die Rückkopplungssteuerung der Motorstrom-Detektoreinrichtung, einen Zwischenwert der Auflösung auszuge ben, was zu der strikten Abgabe des Motorstroms führt.

Die dritte Ausführungsform, die in Fig. 4 gezeigt ist, hat zusätzlich zur zweiten Ausführungsform eine Konfiguration, bei der ein Filter 21 am Ausgang vorgesehen ist, der mit der Basisunterstützungs-Befehlswert-Ermittlungseinrichtung 9 und der Lenkdrehmoment-Ableitungsbefehlswert-Ermittlungseinrichtung 10 verbunden ist. Nun folgt eine Beschreibung, die sich auf Punkte konzentriert, die von der zweiten Ausführungsform abweichen. Dieselben Elemente, wie jene in der zweiten Ausführungsform, sind mit denselben Bezugszeichen versehen, wobei auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird.

Das Filter 21 glättet das empfangene Motorstrom-Befehlswertsignal für die Aus gabe. Somit kann das Motorstrom-Befehlswertsignal in digitaler Form in derselben Weise geglättet werden wie ein Analogsignal.

In Folge dessen ist das Motorstrom-Befehlswertsignal glatter als bei der zweiten Ausführungsform. Aufgrund des geglätteten Motorstrom-Befehlswertsignals wird das Motorstrom-Steuersignal zu einem geglätteten Signal. Da ein derartiges Motorstrom-Steuersignal der Leistungssteuereinrichtung 11 zugeführt wird, wird die Steuerung beinahe ohne pulsierende Bewegung erreicht, die im Bereich der vollen Abgabe des Motorstroms erzeugt wird.

Bei der oben beschriebenen Anordnung befindet sich das Filter am Ausgang, der mit der Basisunterstützungs-Befehlswert-Ermittlungseinrichtung 9 und der Lenk drehmoment-Ableitungsbefehlswert-Ermittlungseinrichtung 10 verbunden ist, wobei das Filter auch minimal entweder am Ausgang der Basisunterstützungs- Befehlswert-Ermittlungseinrichtung 9 oder der Lenkdrehmoment-Ableitungsbe fehlswert-Ermittlungseinrichtung 10 vorgesehen sein kann, sofern die Glättungs wirkung des Motorstrom-Befehlswertsignals erzeugt werden kann, auch wenn sich das Filter 21 an einem dieser Ausgänge befindet.

Weiterhin kann das Filter 21, das in der dritten Ausführungsform dargestellt ist, in der ersten Ausführungsform vorgesehen sein. Insbesondere wenn das Filter in der ersten Ausführungsform unter den Bedingungen vorgesehen ist, die in der dritten Ausführungsform dargestellt sind, wird das Motorstrom-Befehlswertsignal geglättet, und daher ist das Motorstrom-Steuersignal glatter. Daher kann im Gegensatz zur ersten Ausführungsform die pulsierende Bewegung minimiert werden, wenn sich das Lenkrad W etwa in der Mittenposition befindet. Weiterhin kann die Ausgabe der Motorspannung im Bereich der vollen Abgabe des Motorstroms glatter sein.

Bei allen zuvor erwähnten Ausführungsformen kann die Signalpegel-Entschei dungseinrichtung 16 Hystereseeigenschaften für Signalpegelermittlung haben. Insbesondere wenn die Signalpegel-Entscheidungseinrichtung 16 den Signalpegel in Abhängigkeit des Lenkdrehoment-Detektorsignals oder des Motorstrom- Befehlswertsignals umschaltet, wird das Umschalten vom Referenzpegel zum Verstärkungspegel und das Umschalten vom Verstärkungspegel zum Referenz pegel auf der Basis der unterschiedlichen Lenkdrehmoment-Detektorsignale oder der Motorstrom-Befehlswertsignale durchgeführt, von denen jeweils der Signalpegel umgeschaltet werden soll. Diese Anordnung wird im folgenden beschrieben.

Fig. 5 ist ein Graph, der das Eingangssignal und das Ausgangssignal bei der AD- Umwandlung zeigt, die durch den AD-Wandler 15 durchgeführt wird, und der den Fall darstellt, bei dem der momentane Wert des Motorstrom-Detektorsignals etwa im Bereich von 20A liegt. Wie in Fig. 5 dargestellt, führt, wenn das Eingangssignal stärker als 20A ist, das Ausgangssignal zu einem Signal mit dem Referenzpegel, der mit einer Vollinie gekennzeichnet ist. Wenn jedoch das Eingangssignal schwächer als 20A ist, führt das Ausgangssignal zu einem Signal mit dem Ver stärkungspegel, der mit einer Strichlinie in Fig. 5 gekennzeichnet ist. Wie in Fig. 5 dargestellt, wird die Auflösung, wie oben beschrieben, im AD-Wandler vervierfacht, wenn das Eingangssignal schwächer als 20A ist.

Weiterhin kann, wie in Fig. 5 dargestellt, das Ausgangssignal einen Graph haben, der mit einer Strichlinie dargestellt ist. Der Graph, der mit der Strichlinie dargestellt ist, zeigt ein Signal mit dem Referenzpegel. Das heißt, der Graph für den Refe renzpegel ist zum Graph für den Verstärkungspegel um 0,156 A erweitert.

Der Punkt h in Fig. 5 stellt den Umschaltpunkt des Signalpegels vom Referenzpegel zum Verstärkungspegel dar. Der Punkt e in Fig. 5 repräsentiert den Umschaltpunkt des Signalpegels vom Verstärkungspegel zum Referenzpegel.

Mit der oben beschriebenen Anordnung wird der Betrieb wie folgt ausgeführt.

Für den Fall, bei dem das Eingangssignal ab Punkt d schwächer wird, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, erreicht das Ausgangssignal den Punkt f über den Punkt e. Wenn bei diesem Punkt das Eingangssignal schwächer ist als 20A, wird der Signalpegel nicht umgeschaltet, um zu bewirken, daß das Ausgangssignal den Punkt f umgeht. Wenn das Eingangssignal noch schwächer wird, ändert es sich bis zum Punkt h. Wenn sich das Eingangssignal bei Punkt h befindet, schaltet die oben beschriebene Anordnung den Signalpegel zum Verstärkungspegel um.

Für den Fall jedoch, bei dem das Eingangssignal vom Punkt i stärker wird, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, erreicht das Ausgangssignal den Punkt g über den Punkt h. Wenn das Eingangssignal noch stärker wird, ändert es sich bis zum Punkt e. Befindet sich das Eingangssignal in Punkt e, schaltet die oben beschriebene Anordnung den Signalpegel auf den Referenzpegel um.

Der Grund, warum der Signalpegel am Punkt h umgeschaltet wird, wenn das Ausgangssignal schwächer ist als 20A, wie es oben beschrieben wurde, liegt darin, daß beim Umschalten des Signalpegels bei Punkt e, wenn sich die Amplitude Ausgangssignal im Bereich der Ausgabe des Punktes e ändert, steile Anstiege oder Abfälle in der Motorstromabgabe erzeugt werden.

Wenn das Ausgangssignal stärker wird, wird der Signalpegel nicht bei Punkt h sondern bei Punkt e umgeschaltet. Dies geschieht, weil steile Anstiege oder Abfälle in der Motorstromabgabe erzeugt werden, wenn sich die Amplitude des Ausgangssignals um den Punkt h ändert.

Auf diese Weise wird aufgrund der Hystereseeigenschaften, die bei der Signalpe gelermittlung angewandt werden, ein steiler Anstieg oder Abfall der Motorstrom abgabe am Umschaltpunkt des Signalpegels verhindert. Selbst wenn sich die Amplitude der Motorstromabgabe am Umschaltpunkt des Signalpegels ändert, wird auf diese Weise keine pulsierende Bewegung im Lenkrad W erzeugt.

Beschreibung der Bezugszeichen

8

Lenkdrehmoment-Detektoreinrichtung

9

Basisunterstützungs-Befehlswert-Ermittlungseinrichtung

10

Lenkdrehmoment-Ableitungsbefehlswert-Ermittlungseinrichtung

11

Leistungssteuereinrichtung

12

Motorstromverstärker

13

DA-Wandler

14

Motorstrom-Detektoreinrichtung

15

AD-Wandler

16

Signalpegel-Entscheidungseinrichtung

17

Erste Einstelleinrichtung

18

Zweite Einstelleinrichtung

19

Dritte Einstelleinrichtung

20

Signalverstärker

21

Filter

Claims

1. Steuersystem für eine elektrische Servolenkung, enthaltend: einen Elektromotor zum Erzeugen einer Unterstützungskraft; eine Lenkdrehmoment-Detektoreinrich tung zum Erfassen eines Lenkdrehomentes; eine Basisunterstützungs-Befehlswert- Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines Basisunterstützungs-Befehlswertes aus einem Lenkdrehmoment-Detektorsignal; eine Lenkdrehmoment- Ableitungsbefehlswert-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines Lenkdrehmo ment-Ableitungsbefehlswertes aus dem Lenkdrehmoment-Detektorsignal; eine Motorstrom-Detektoreinrichtung zum Erfassen der Leistung des Elektromotors; und eine Leistungssteuereinrichtung zum Steuern der Leistung des Elektromotors, wobei die Leistungssteuereinrichtung die Leistung des Elektromotors in Abhängigkeit eines Motorstrom-Steuersignals mit einem Referenzpegel steuert, der aus der Addition eines Motorstrom-Detektorsignals und eines Motorstrom- Befehlswertsignals resultiert, das aus dem Basisunterstützungs-Befehlswert und dem Lenkdrehmoment-Ableitungsbefehlswert besteht, wobei das Steuersystem für die elektrische Servolenkung enthält:
eine Signalpegel-Unterscheidungseinrichtung zum Auswählen eines Refe renzpegels oder eines Verstärkungspegels in Abhängigkeit des Lenkdrehmoment- Detektorsignals oder des Motorstrom-Befehlswertsignals;
eine erste Einstelleinrichtung zum Ausführen der Auswahl des Referenzpegels oder des Verstärkungspegels für einen Signalpegel des Motorstrom-Befehlswertsignals;
eine zweite Einstelleinrichtung zum Ausführen der Auswahl des Referenz pegels oder des Verstärkungspegels für einen Signalpegel des Motorstrom- Detektorsignals;
eine Analog-zu-Digital-Umwandlungseinrichtung (AD-Wandler) zum Umwandeln des Signals, das aus der zweiten Einstelleinrichtung ausgegeben wird, in ein Digitalsignal; und
eine dritte Einstelleinrichtung zum Einstellen des Motorstrom-Steuersignals auf den Referenzwert, wobei sowohl die erste Einstelleinrichtung als auch die zweite Einstelleinrichtung über den Signalpegel in Abhängigkeit eines Signalpegel-Entscheidungssignals entscheiden, das von der Signalpegel-Entscheidungseinrichtung ausgesendet wird, und die dritte Einstelleinrichtung das Motorstrom-Steuersignal auf einen Referenzpegel in Abhängigkeit des Signalpegel-Entscheidungssignals einstellt und das eingestellte Signal in die Leistungssteuereinrichtung eingibt.

2. Steuersystem für eine elektrische Servolenkung nach Anspruch 1, weiterhin enthaltend einen Signalverstärker, wobei der Verstärkungsfaktor N an der Ausgabe des AD-Wandlers erzeugt wird, um das Motorstrom-Detektorsignal nach der AD- Wandlung N-mal zu multiplizieren, wobei der Lenkdrehmoment-Ableitungs befehlswert im Bezug auf das Lenkdrehmoment-Detektorsignal N-mal multipliziert wird, um als ein Lenkdrehmoment-Ableitungsbefehlswert-Ermittlungssignal definiert zu werden, und der Basisunterstützungs-Befehlswert im Bezug auf das Lenkdrehmoment-Detektorsignal N-mal multipliziert wird, um als ein Basisunter stützungs-sefehfswert-Ermittlungssignal definiert zu werden, und das Signal, das aus der Addition des Lenkdrehmoment-Ableitungsbefehlswert-Ermittlungssignals und des Basisunterstützungs-Befehlswert-Ermittlungssignals resultiert, als ein Motorstrom-Befehlswertsignal definiert wird.

3. Steuersystem für eine elektrische Servolenkung nach Anspruch 1 oder 2, wei terhin enthaltend ein Filter, das minimal entweder an der Ausgabe der Lenkdre homent-Ableitungsbefehlswert-Ermittlungseinrichtung oder der Ausgabe der Basisunterstützungs-Befehlswert-Ermittlungseinrichtung vorgesehen ist.

4. Steuersystem für eine elektrische Servolenkung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, wobei, wenn die Signalpegel-Entscheidungseinrichtung den Signalpegel in Abhängigkeit des Lenkdrehoment-Detektorsignals oder des Motorstrom- Befehlswertsignals umschaltet, das Umschalten vom Referenzpegel zum Ver stärkungspegel und das Umschalten vom Verstärkungspegel zum Referenzpegel bei unterschiedlichen Lenkdrehmoment-Detektorsignalen oder Motorstrom- Befehlswertsignalen durchgeführt wird, von denen jeweils der Signalpegel umge schaltet werden soll.