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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Steuern
eines Fahrzeugs, insbesondere zum Steuern einer Fahrzeugbewegung, wie
z. B. einer Vibration, die durch Rotationsgeschwindigkeitsschwankungen
der Räder verursacht wird.
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Die
JP-A-H08-132831 offenbart
eine Vorrichtung zum Bestimmen von reifenbezogenen Zuständen,
wie zum Beispiel eines Luftdrucks in einem Reifen, eines Abriebbetrages
eines Reifens und von Vibrationsmodi eines Reifens, wie z. B. einer
stehenden Welle, auf der Grundlage einer Reifengeleichmäßigkeitskomponente.
Die Reifengleichmäßigkeitskomponente ist eine
Variable, die durch eine Schwankung bei der Rotationsgeschwindigkeit
eines Rades während einer Rotation des Rades angezeigt werden
kann. Die Reifengleichmäßigkeitskomponente kann
erhalten werden, indem ein Signal verarbeitet wird, das eine Rotationsgeschwindigkeit
eines Rades anzeigt.
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Ein
Ausführungsbeispiel einer praktischen Anwendung der Reifengleichmäßigkeitskomponenten
und ein Verfahren zum Berechnen der Reifengleichmäßigkeitskomponenten
ist in der
JP-A-H08-132831 beschrieben,
die hier durch Bezugnahme eingeschlossen ist. Zusätzlich
wird eine kurze Beschreibung der Reifengleichmäßigkeitskomponenten
nachstehend vorgenommen.
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Herkömmlicherweise
wird ein Reifen für ein Fahrzeug hergestellt, indem Stahldrähte
um Gummischichten gewickelt werden und ein Umwickeln vorgenommen
wird. Ein Reifen hat ein Außenprofil nahe einem perfekten
Kreis, dieser ist jedoch in Wirklichkeit kein perfekter Kreis. Daher
hat ein Reifen Ungleichgewichte in einigen physikalischen Aspekten, wie
zum Beispiel einer Festigkeit und Dichte entlang des Umfangs des
Reifens. Solche physikalischen Unausgeglichenheiten können
die Gleichmäßigkeit des Reifens zerstören.
Außerdem hat ein Reifen für ein Fahrzeug andere
Komponenten, wie z. B. eine Felge, Bolzen und eine Nabe, die ebenfalls
Unausgeglichenheiten an einem Rad verursachen können. Um
diese Unausgeglichenheiten in einem Rad zu ver ringern, wird ein
dynamisches Gleichgewicht für jedes Rad eingestellt, nachdem
ein Reifen auf einer Felge durch das Befestigen eines Ausgleichgewichts an
jedem Rad montiert wurde.
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Wenn
jedoch ein Ausgleichgewicht befestigt ist, ist es unmöglich,
eine Gewichtsverteilung entlang des Umfangs eines Rades perfekt
aufzuheben. Aus diesem Grund erzeugt, wenn ein Fahrzeug mit konstanter
Geschwindigkeit fährt, jedes Rad noch eine sehr geringe
Schwankung bei der Rotationsgeschwindigkeit aufgrund von physikalischen
Unausgeglichenheiten, wie z. B. einer Unausgeglichenheit bei der
Gewichtsverteilung an einem Reifen. Die Rotationsgeschwindigkeitsschwankung
stellt die Reifengleichmäßigkeitskomponenten dar.
Daher weisen die Reifengleichmäßigkeitskomponenten,
die bei der Rotationsgeschwindigkeit beobachtet werden, die Unausgeglichenheiten
bei nicht nur einem Rad, sondern auch bei anderen Komponenten, die
mechanisch mit einem Rad verbunden sind, auf. Die Rotationsgeschwindigkeitsschwankung
kann als eine zyklische Wellenform mit einem Maximalwert, einem
Minimalwert und einer zyklischen Periode, die einer Rotation eines
Rades entspricht, beobachtet werden. Die Rotationsgeschwindigkeitsschwankung,
die die Reifengleichmäßigkeitskomponente darstellt,
kann als eine Wellenform nahe einer Sinuskurve beobachtet werden.
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Jedes
einer Vielzahl von Rädern an einem Fahrzeug erzeugt gewöhnlich
eine einzigartige Schwankung. Beispielsweise unterscheiden sich
die Rotationsgeschwindigkeitsschwankungen von Rädern in
der Phase. Solche Phasendifferenzen können durch Bewegung
eines Fahrzeugs, wie z. B. eine Abbiegebewegung, eine Beschleunigung
und Verlangsamung und äußere Störung,
wie z. B. eine Störung von einer Straßenoberfläche,
geändert werden. Beispielsweise ändern sich die
Rotationsgeschwindigkeitsschwankungen bei einem Rad an der rechten Seite
und bei einem Rad an der linken Seite breit zwischen einer In-Phase-Beziehung
und einer Anti-Phase-Beziehung.
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In
dem Fall, in dem ein Fahrzeug abbiegt bzw. sich dreht, können
die Rotationsgeschwindigkeitsschwankungen bei einem Rad an der rechten Seite
und einem Rad an der linken Seite eine Anti-Phase-Beziehung aufweisen.
In dem Fall, in dem die Phasenbeziehung eine Anti-Phase-Beziehung ist,
und die Rotationsgeschwindigkeit des Rades an der linken Seite größer
als die Rotationsgeschwindigkeit des Rades an der rechten Seite
ist, nimmt der Fahrzeugaufbau die Kraft, die den Fahrzeugaufbau von
links nach rechts dreht, auf. In dem Fall, in dem die Phasenbeziehung
eine Anti-Phase-Beziehung ist und die Rotationsgeschwindigkeit des
Rades an der linken Seite kleiner als die Rotationsgeschwindigkeit des
Rades an der rechten Seite ist, nimmt der Fahrzeugaufbau die Kraft,
die den Fahrzeugaufbau von rechts nach links dreht, auf. Da sich
die Phasenbeziehung und eine Höhe der Rotationsgeschwindigkeitsschwankung ändern,
wird die Kraft, die den Fahrzeugaufbau dreht, ebenfalls im Ansprechen
auf die Rotationsgeschwindigkeitsschwankungen bei den Rädern
geändert.
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Hingegen
nehmen lenkbare Räder, wie z. B. Vorderräder,
Lenkkräfte über einen Lenkmechanismus einschließlich
Spurstangen und Achsschenkel auf. Die Lenkkraft ändert
die Ausrichtung der lenkbaren Räder in einem gewünschten
Lenkwinkel. Die durch die Rotationsgeschwindigkeitsschwankungen an
den Rädern der rechten und linken Seite bewirkten Kräfte
haben Richtungen, die zu den auf die lenkbaren Räder wirkenden
Lenkkräften entgegengesetzt sind. Solche entgegengesetzten
Kräfte, die auf das Lenksystem wirken, einschließlich
des Rades, können sehr geringe Vibrationen beim Lenksystem und
sogar bei einem Fahrzeugaufbau erzeugen.
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Außerdem
kann, selbst wenn die Phasenbeziehung in einer In-Phase-Beziehung
ist, der Fahrzeugaufbau sehr geringe Vibrationen während
einer Abbiege- bzw. Drehbewegung erhalten. Die Rotationsgeschwindigkeitsschwankungen
in einer In-Phase-Beziehung können sehr geringe Vibrationen
entlang einer Richtung zu einer Vorderseite und einer Rückseite
des Fahrzeugs während der Geradeausfahrt des Fahrzeugs
erzeugen. Wenn jedoch das Fahrzeug bei einer In-Phase-Beziehung
der Rotationsgeschwindigkeitsschwankungen abbiegt, können die
Schwankungen Kräfte zum Rotieren des Fahrzeugaufbaus nach
rechts oder links erzeugen. Solche Kräfte können
entgegengesetzte Richtungen zur Lenkkraft haben, wodurch sehr geringe
Vibrationen beim Lenksystem und beim Fahrzeugaufbau durch die Rotationsgeschwindigkeitsschwankungen
erzeugt werden können.
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Im
Hinblick auf die vorstehenden Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugs vorzusehen,
die Vibrationen unterdrückt, die durch eine Differenz zwischen
den Rotationsgeschwindigkeitsschwankungen bei den Rädern
verursacht werden.
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Es
ist eine zusätzliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Vorrichtung zum Steuern einer Fahrzeuglenkvorrichtung vorzusehen,
um eine Lenkunterstützung vorzusehen, die in der Lage ist, Vibrationen,
die durch eine Differenz zwischen den Rotationsgeschwindigkeitsschwankungen
an den Rädern verursacht werden, zu unterdrücken.
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht eine Fahrzeugsteuervorrichtung
zum Steuern einer auf lenkbare Räder wirkenden Kraft vor.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Fahrzeugsteuervorrichtung
zum Steuern eines Fahrzeuges auf: eine Geschwindigkeitssignalerzeugungseinrichtung
(18) zum Erzeugen von Geschwindigkeitssignalen, die jedem
der lenkbaren Räder entsprechen, eine Unterscheidungseinrichtung
(300, 320) zum Unterscheiden und Ausgeben von
Vibrationskomponenten bei den Geschwindigkeitssignalen von der Geschwindigkeitssignalerzeugungseinrichtung,
wobei die Vibrationskomponenten eine Wellenform, die ähnlich
der Sinuswelle ist, und eine zyklische Periode haben, die einer
Rotation des lenkbaren Rades entspricht, eine Abbiegebestimmungseinrichtung
(200, S3) zum Bestimmen, ob das Fahrzeug bei einer Abbiegebewegung
ist oder nicht, und eine Steuereinrichtung (200, S4–S12)
zum Steuern der Kraft auf die lenkbaren Räder, um Vibrationen
am Fahrzeug zu unterdrücken, wobei die Kraft auf der Grundlage
der Vibrationskomponenten eingestellt wird, die durch die Unterscheidungseinrichtung
unterschieden werden, dass diese eine Richtung haben, die die gleiche wie
eine Richtung der Seitenkraft auf das Fahrzeug, die durch die Vibrationskomponenten
verursacht wird, ist, wenn die Abbiegebewegung des Fahrzeugs durch
die Abbiegebestimmungseinrichtung bestimmt wird.
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Entsprechend
der Erfindung im Ausführungsbeispiel wird eine Lenkkraft,
die auf die lenkbaren Räder über ein Lenksystem
wirkt, geändert, um eine durch die Vibrationskomponenten
auf die lenkbaren Räder erzeugte Seitenkraft zu absorbieren oder
freizugeben. Daher ist es möglich, die Vibrationen am Fahrzeugaufbau
zu verringern, da es möglich ist, einen Konflikt zwischen
der Lenkkraft und der Seitenkraft zu vermeiden.
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Die
Steuereinrichtung kann die Kraft auf der Grundlage einer Differenz
und/oder eines Zusammensetzungsniveaus der Vibrationskomponenten einstellen.
Entsprechend dem Ausführungsbeispiel ist es möglich,
Vibrationen effizient zu verringern, da die Seitenkraft entsprechend
der Phasendifferenz und/oder dem Zusammensetzungsniveau geändert wird.
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Die
Fahrzeugsteuervorrichtung kann eine Komponente eines Elektroenergie-Lenksystems sein,
das angepasst ist, um eine Kraft auf die lenkbaren Räder
zu führen, damit eine Einstellung an einem Lenkrad unterstützt
wird. Entsprechend dem Ausführungsbeispiel ist es möglich,
die Lenkkraft durch die Verwendung einer Steuerfunktion zu ändern,
die im Elektroenergie-Lenksystem eingebaut ist.
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Das
Elektroenergie-Lenksystem kann eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen
einer grundlegenden Unterstützungskraft auf der Grundlage
einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Rotationskraft am Lenkrad
aufweisen, und die Steuereinrichtung stellt die Kraft ein, indem
die grundlegende Unterstützungskraft auf der Grundlage
von zumindest der Phasendifferenz zwischen der Vibrationskomponente,
die an einem äußeren lenkbaren Rad erzeugt wird,
und der Vibrationskomponente, die an einem inneren lenkbaren Rad
erzeugt wird, wenn das Fahrzeug bei der Abbiegebewegung ist, korrigiert wird.
Entsprechend dem Ausführungsbeispiel ist es möglich,
Vibrationen zu verringern, während eine Unterstützungsfunktion
des Elektroenergie-Lenksystems aufrecht erhalten wird.
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Die
Steuereinrichtung kann in zunehmenden Maße die grundlegende
Unterstützungskraft durch einen Anti-Phase-Erhöhungsbetrag
korrigieren, damit eine größere Unterstützungskraft
als die grundlegende Unterstützungskraft in einer Lenkrichtung wirkt,
wenn die Vibrationskomponente, die am äußeren
lenkbaren Rad erzeugt wird, größer als die Vibrationskomponente
ist, die am inneren lenkbaren Rad erzeugt wird, und wenn die Vibrationskomponente, die
am äußeren lenkbaren Rad erzeugt wird, und die Vibrationskomponente,
die am inneren lenkbaren Rad erzeugt wird, in die Phase verschoben
sind, die größer als eine vorbestimmte Phase ist.
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Das
Fahrzeug nimmt eine Kraft in einer Abbiegebegünstigungsrichtung
entsprechend einer Differenz zwischen den Vibrationskomponenten
auf, wenn die Vibrationskomponente am äußeren
lenkbaren Rad größer in Bezug auf die Vibrationskomponente
am inneren lenkbaren Rad ist. In einem solchen Zustand kann, wenn
das Lenkrad mit der größeren Lenkkraft als einer
grundlegenden Lenkkraft versorgt wird, das Lenkrad seine Ausrichtung
im Ansprechen auf eine relativ kleinere Kraft, die durch die Vibrationskomponenten
erzeugt wird, einfach lenken. Die größere Lenkkraft
kann zugefügt werden, indem die grundlegende Lenkkraft
zunehmend korrigiert wird. Im Ergebnis ist es möglich,
die Seitenkraft, die durch die Vibrationskomponenten erzeugt wird,
zu absorbieren. Auch ist es möglich, eine gleichmäßige Abbiegebewegung
des Fahrzeugs zu begünstigen.
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Die
Steuereinrichtung kann den Anti-Phase-Erhöhungsbetrag erhöhen,
wenn die Vibrationskomponente, die an dem äußeren
lenkbaren Rad erzeugt wird, größer in Bezug auf
die Vibrationskomponente, die am inneren lenkbaren Rad erzeugt wird, wird.
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Die
Steuereinrichtung kann in abnehmenden Maße die grundlegende
Unterstützungskraft durch einen Anti-Phase-Verringerungsbetrag
korrigieren, so dass eine geringere Unterstützungskraft
als die grundlegende Unterstützungskraft in einer Lenkrichtung
wirkt, wenn die Vibrationskomponente, die am äußeren
lenkbaren Rad erzeugt wird, kleiner als die Vibrationskomponente
ist, die am inneren lenkbaren Rad erzeugt wird, und wenn die Vibrationskomponente,
die am äußeren lenkbaren Rad erzeugt wird, und
die Vibrationskomponente, die am inneren lenkbaren Rad erzeugt wird,
in der Phase verschoben sind, die größer als eine
vorbestimmte Phase ist. In dem Ausführungsbeispiel nimmt
das Fahrzeug eine Kraft in eine Abbiegeverhinderungsrichtung entsprechend
einer Differenz zwischen den Vibrationskomponenten auf. Ein verringerter
Betrag der Lenkkraft ermöglicht es, dass die Seitenkraft
in der Abbiegeverhinderungsrichtung absorbiert wird.
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Die
Steuereinrichtung kann den Anti-Phase-Verringerungsbetrag vergrößern,
wenn die Vibrationskomponente, die am äußeren
lenkbaren Rad erzeugt wird, kleiner in Bezug auf die Vibrationskomponente,
die am inneren lenkbaren Rad erzeugt wird, wird.
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Die
Steuereinrichtung kann die grundlegende Unterstützungskraft
durch einen In-Phase-Erhöhungsbetrag in zunehmendem Maße
korrigieren, damit eine größere Unterstützungskraft
als die grundlegende Unterstützungskraft in einer Lenkrichtung wirkt,
wenn die Summe der Vibrationskomponente, die am äußeren
lenkbaren Rad erzeugt wird, und der Vibrationskomponente, die am
inneren lenkbaren Rad erzeugt wird, größer als
eine mittlere Rotationsgeschwindigkeit der Räder ist, und
wenn die Vibrationskomponente, die am äußeren
lenkbaren Rad erzeugt wird, und die Vibrationskomponente, die am
inneren lenkbaren Rad erzeugt wird, in der Phase verschoben sind,
die kleiner als eine vorbestimmte Phase ist.
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Wenn
eine Phasendifferenz zwischen den Vibrationskomponenten an den lenkbaren
Rädern kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, ist es möglich, die
Betrachtung anzustellen, dass ein synchrones Erhöhen und
Verringern des Niveaus der Vibrationskomponenten bei den lenkbaren
Rädern vorliegt. Tritt eine relativ erhöhte Kraft
auf, um das Fahrzeug vorwärts zu treiben, wenn die Summe
der Vibrationskomponenten größer als ein mittlerer
Wert der Rotationsgeschwindigkeit der lenkbaren Räder während einer
Rotation ist. In einem solchen Zustand wird, wenn sich das Fahrzeug
in einer Abbiegebewegung befindet, die Seitenkraft ebenfalls erhöht.
Daher wird, um die Seitenkraft zu absorbieren und freizugeben, die
grundlegende Unterstützungskraft ansteigend korrigiert.
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Die
Steuereinrichtung kann den In-Phase-Erhöhungsbetrag erhöhen,
wenn die Summe der Vibrationskomponente, die an dem äußeren
lenkbaren Rad erzeugt wird, und der Vibrationskomponente, die an
dem inneren lenkbaren Rad erzeugt wird, größer
wird.
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In
dem anderen Ausführungsbeispiel kann die Steuereinrichtung
den In-Phase-Erhöhungsbetrag erhöhen, wenn die
Vibrationskomponente, die am äußeren lenkbaren
Rad erzeugt wird, größer in Bezug auf die Vibrationskomponente
wird, die am inneren lenkbaren Rad erzeugt wird.
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Die
Steuerungseinrichtung kann die grundlegende Unterstützungskraft
durch einen In-Phase-Erhöhungsbetrag in abnehmendem Maße
korrigieren, damit eine kleinere Unterstützungskraft als
die grundlegende Unterstützungskraft in einer Lenkrichtung
wirkt, wenn die Summe der Vibrationskomponente, die am äußeren
lenkbaren Rad erzeugt wird und der Vibrationskomponente, die am
inneren lenkbaren Rad erzeugt wird, kleiner als eine mittlere Rotationsgeschwindigkeit
der Räder ist und wenn die Rotationskomponente, die am äußeren
lenkbaren Rad erzeugt wird, und die Vibrationskomponente, die am
inneren lenkbaren Rad erzeugt wird, in der Phase verschoben sind,
die kleiner als eine vorbestimmte Phase ist. Die Summe der Vibrationskomponenten
ist kleiner als ein mittlerer Wert der Rotationsgeschwindigkeit
der lenkbaren Räder während einer Rotation. Daher
nimmt das Fahrzeug eine relativ verringerte Kraft zum Vorwärtstreiben
des Fahrzeugs auf. In einem solchen Zustand ist, wenn das Fahrzeug
bei einer Abbiegebewegung ist, die Seitenkraft ebenfalls verringert.
Daher wird zum Absorbieren und Freigeben der Seitenkraft die grundlegende
Unterstützungskraft abnehmend korrigiert.
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Die
Steuereinrichtung kann den In-Phase-Verringerungsbetrag erhöhen,
wenn die Summe der Vibrationskomponente, die am äußeren
lenkbaren Rad erzeugt wird, und der Vibrationskomponente, die am
inneren lenkbaren Rad erzeugt wird, kleiner wird.
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In
dem anderen Ausführungsbeispiel kann die Steuereinrichtung
den In-Phase-Verringerungsbetrag verringern, wenn die Vibrationskomponente, die
am äußeren lenkbaren Rad erzeugt wird, größer in
Bezug auf die Vibrationskomponente, die am inneren lenkbaren Rad
erzeugt wird, wird.
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Zusätzliche
Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden schnell
aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen deutlich. In diesen:
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ist 1 ein
Blockschaltbild, das eine Fahrzeugsteuervorrichtung entsprechend
einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
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ist 2 ein
Blockschaltbild, das Prozesse zeigt, die durch eine Steuereinrichtung
entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt
werden,
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ist 3 ein
Fließbild, das Prozesse zeigt, die durch die Vorrichtung
entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt
werden,
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sind
die 4A, 4B und 4C grafische
Darstellungen, die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
und eine Verstärkung bei einer Anti-Phase-Beziehung entsprechend
dem ersten Ausführungsbeispiel zeigen,
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sind
die 5A, 5B und 5C grafische
Darstellungen, die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
und eine Verstärkung in einer In-Phase-Beziehung entsprechend
dem ersten Ausführungsbeispiel zeigen,
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sind
die 6A, 6B und 6C grafische
Darstellungen, die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
und eine Verstärkung in einer In-Phase-Beziehung entsprechend
einer Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels zeigen,
und
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sind
die 7A und 7B grafische
Darstellungen, die Verzeichnisse zum Bestimmen der Verstärkung
in einer In-Phase-Beziehung und einer Anti-Phase-Beziehung entsprechend
dem ersten Ausführungsbeispiel zeigen.
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Ein
erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend
mit den Zeichnungen beschrieben. Unter Bezugnahme auf 1 ist
eine Fahrzeugsteuervorrichtung 100 als ein Elektroenergie-Lenksystem
vorgesehen. Anders ausgedrückt ist die Fahrzeugsteuervorrichtung 100 als
eine Komponente des Elektroenergie-Lenksystems installiert. Die
Fahrzeugsteuervorrichtung 100 führt eine Vibrationsabsorptionskraft
auf ein lenkbares Rad, wie zum Beispiel ein Vorderrad, indem eine
Einstellfunktion einer Radsteuervorrichtung verwendet wird. Die
Vibrationsabsorptionskraft wird zugeführt, indem ein Unterstützungsdrehmoment
des Elektroenergie-Lenksystems eingestellt wird. Das Elektroenergie-Lenksystem
ermöglicht, dass das Fahrzeugsteuersystem 100 eine
zuverlässig gesteuerte Kraft den lenkbaren Rädern
zuführt.
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Die
Fahrzeugsteuervorrichtung 100 weist gewöhnliche
Komponenten für des Elektroenergie-Lenksystem auf, wie
z. B. ein Lenkrad 10, eine Lenkwelle 11, eine
Ritzelwelle 12, einen Motor 16 zum Erzeugen des
Unterstützungsdrehmoments, eine Zahnstangenwelle 17 und
eine Steuereinrichtung 200.
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Die
Steuereinrichtung 200 führt eine Vielzahl an Steuerfunktionen
einschließlich einer Lenkunterstützungssteuerung
bei der Vibrationsunterdrückungssteuerung durch Steuern
des Motors 16 auf der Grundlage von Signalen einer Vielzahl
von Sensoren aus. Bei der Lenkunterstützungssteuerung erzeugt
die Steuereinrichtung 200 ein Unter stützungsdrehmoment
im Ansprechen auf einen Lenkvorgang eines Fahrers. Bei der Vibrationsunterdrückungssteuerung
steuert die Steuereinrichtung 200 den Motor 16 zum
Unterdrücken von Vibrationen an einem Fahrzeugaufbau, indem
die Vibrationsunterdrückungskraft den lenkbaren Rädern
zugeführt wird, wenn die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
der lenkbaren Räder Kräfte in einer Seitenrichtung
des Fahrzeugs erzeugen. Die Vibrationsabsorptionskraft und die Seitenkraft,
die durch die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
erzeugt werden, haben die gleiche Richtung.
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Das
Lenkrad 10 ist mit einem Ende der Lenkwelle 11 verbunden.
Das andere Ende der Lenkwelle 11 ist mit der Ritzelwelle 12 gekoppelt,
so dass die Lenkwelle 11 und die Ritzelwelle 12 zusammen
rotiert werden. Die Ritzelwelle 12 hat eine Eingangswelle
und eine Ausgangswelle. Ein Drehmomentsensor 15 befindet
sich zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle.
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Die
Ritzelwelle 12 hat ein Ritzel an dem Ende der Ausgangswelle.
Das Ritzel steht mit einem Zahnstangenrad, das an der Zahnstangenwelle 17 ausgebildet
ist, in Eingriff. Die Zahnstangenwelle 17 hat zwei Enden,
an denen lenkbare Räder jeweils betriebsfähig
gekoppelt sind. Die Zahnstangenwelle 17 ist mit den lenkbaren
Rädern über Spurstangen und Achsschenkel gekoppelt.
Die lenkbaren Räder sind ein vorderes rechtes Rad FR und
ein vorderes linkes Rad FL. Daher werden die Vorderräder
FR und FL gesteuert, wenn das Lenkrad 10 durch den Fahrer über
einen bekannten Zahnstangen-Ritzelmechanismus gedreht wird. Wenn
das Fahrzeug nach rechts abbiegt, wird das vordere rechte Rad FR
als ein inneres Vorderrad Vw1 angeordnet und wird das vordere linke
Rad FL als ein äußeres Vorderrad Vw2 angeordnet.
Wenn das Fahrzeug links abbiegt, wird das vordere rechte Rad FR
als ein äußeres Vorderrad Vw2 angeordnet und wird
das vordere linke Rad FL als ein inneres Vorderrad Vw1 angeordnet.
Diese Räder können auswählend als ein
inneres lenkbares Rad und ein äußeres lenkbares
Rad bezeichnet werden.
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Der
Drehmomentsensor 15 weist einen Torsionsstab 14 auf.
Der Torsionsstab 14 steht mit der Eingangswelle und der
Ausgangswelle in der Ritzelwelle 12 in Eingriff. Daher
bewirkt eine Rotationskraft, die auf das Lenkrad 10 aufgebracht
wird, dass der Torsionsstab 14 verdreht wird, um eine Relativposition
zwischen der Eintrittswelle und der Austrittswelle mit einem bestimmten
Rotationswinkel zu ermöglichen, der einem Rotationsdrehmoment
entspricht, das durch den Fahrer auf das Lenkrad 10 aufgebracht
wird. Der Drehmomentsensor 15 erzeugt ein Signal proportional
zum Rotationsdrehmoment im Ansprechen auf den Rotationswinkel und überträgt das
Signal zur Steuereinrichtung 200. Ein anderer Typ von bekannten
Drehmomentsensoren kann alternativ verwendet werden.
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Der
Motor 16 hat einen Zahnstangen-Ritzel-Mechanismus, der
eine Ausgangswelle des Motors 16 und eine Zahnstangenwelle 17 koppelt.
Ein Hilfsdrehmoment, das durch den Motor 16 erzeugt wird,
kann zur Zahnstangenwelle 17 übertragen werden
und unterstützt eine Lenkeinstellung durch den Fahrer.
Jedes der lenkbaren Räder nimmt eine Lenkkraft auf, die
sich aus einer Einstellkraft des Fahrers und einer Unterstützungskraft,
die durch das Elektroenergie-Lenksystem zugeführt wird,
zusammensetzt.
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Ein
Radgeschwindigkeitssensor 18 ist am vorderen rechten Rad
FR vorgesehen. In ähnlicher Weise ist ein Radgeschwindigkeitssensor 18 am
vorderen linken Rad FL vorgesehen. Die Radgeschwindigkeitssensoren 18 sehen
eine Geschwindigkeitssignalerzeugungseinrichtung zum Erzeugen von
Geschwindigkeitssignalen, die jedem der lenkbaren Räder
entsprechen, vor. Der Radgeschwindigkeitssensor 18 hat
einen Rotor, der sich mit dem Rad dreht, und eine Messwandlerspule,
die mit dem Rotor elektromagnetisch gekoppelt ist. Der Rotor ist
aus einem magnetischen Material gefertigt, das in einen Scheibenform
mit einer Vielzahl von Zähnen ausgebildet ist. Die Messwandlerspule
befindet sich benachbart zum Rotor und weist zu den Zähnen,
um ein sich änderndes Magnetfeld bei der Rotation des Rotors
zu erfassen. Die Messwandlerspule gibt ein alternierendes Signal,
das eine Rotationsgeschwindigkeit anzeigt, aus. Die Signale von
den Radgeschwindigkeitssensoren 18 werden in die Bremssteuervorrichtung 300 eingegeben.
Die Bremssteuervorrichtung 300 nimmt die Verarbeitung zum
Erfassen und Berechnen von Rotationsgeschwindigkeiten und Reifengleichmäßigkeitskomponenten
vor. Die Reifengleichmäßigkeitskomponenten können
ebenfalls als Vibrationskomponenten bei dem Signal der Rotationsgeschwindigkeit
erkannt werden. Die Rotationsgeschwindigkeiten und die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
können durch die Steuereinrichtung 200 stattdessen
berechnet werden.
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Die
Bremssteuervorrichtung 300 verarbeitet die Ausgangssignale
von den Radgeschwindigkeitssensoren 18 zu Impulssignalen
durch eine Schaltung zum Gestalten der Wellenform. Dann berechnet
die Bremssteuervorrichtung 300 eine Rotationsgeschwindigkeit
auf der Grundlage von Zeitperioden zwischen Impulsen bei dem Impulssignal.
Ferner berechnet die Bremssteuervorrichtung 300 eine Reifengleichmäßigkeitskomponente
auf der Grundlage der Rotationsgeschwindigkeit. Die Reifengleichmäßigkeitskomponente
ist eine Vibrationskomponente wie eine Sinuswelle bei der Rotationsgeschwindigkeit während
einer Drehung des Rades. Die Reifengleichmäßigkeitskomponente
hat eine zyklische Periode, die einer Drehung des Rades entspricht.
Die Bremssteuervorrichtung 300 berechnet eine Fahrzeuggeschwindigkeit
auf der Grundlage einer Vielzahl von Rotationsgeschwindigkeiten
der Räder. Dann gibt die Bremssteuervorrichtung 300 die
Fahrzeuggeschwindigkeit und die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
zur Steuereinrichtung 200 aus.
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Unter
Bezugnahme auf 2 sehen die Steuereinrichtung 200 und
die Bremssteuervorrichtung 300 Funktionsblöcke
vor, um die Lenkunterstützungssteuerung und die Vibrationsunterdrückungssteuerung
auszuführen.
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Die
Bremssteuervorrichtung 300 hat einen Reifengleichmäßigkeitskomponenten-Berechnungsblock 320 zum
Berechnen der Reifengleichmäßigkeitskomponente
des vorderen rechten Rades FR und der Reifengleichmäßigkeitskomponente
des vorderen linken Rades FL. Der Block 320 sieht eine
Unterscheidungsvorrichtung zum Unterscheiden und Ausgeben von Vibrationskomponenten
beo den Geschwindigkeitssignalen vor. Der Block 320 unterscheidet
die Vibrationskomponenten mit einer Wellenform ähnlich
der Sinuswelle und einer zyklischen Periode entsprechend einer Rotation
der lenkbaren Räder. Die Bremssteuervorrichtung 300 hat
einen Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungsblock 330 zum
Berechnen der Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der Rotationsgeschwindigkeit
des vorderen rechten Rades FR und der Rotationsgeschwindigkeit des
vorderen linken Rades FL durch das Beseitigen einer Störgröße,
wie zum Beispiel einer Schlupfkomponente. Die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
werden zu einem Radphasensteuerblock 221 in der Steuereinrichtung 200 ausgegeben. Die
Fahrzeuggeschwindigkeit wird zu einem Unterstützungssteuerblock 222 in
der Steuereinrichtung 200 ausgegeben. Der Drehmomentsensor 15 erfasst das
Rotationsdrehmoment bei dem Lenkrad 10. Das Rotationsdrehmoment
wird einen Radphasensteuerblock 221, einen Phasenkompensationsblock 222 und
einem Differentialblock 223 zugeführt.
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Der
Radphasensteuerblock 221 berechnet ein Korrekturdrehmoment
auf der Grundlage der Reifengeichmäßigkeitskomponenten
und des Rotationsdrehmoments. Das Korrekturdrehmoment ist gestaltet,
um das Unterstützungsdrehmoment zu korrigieren, das durch
andere Blöcke, wie z. B. den Unterstützungssteuerblock 220,
berechnet wird. Das Korrekturdrehmoment wird den anderen Signalen
in einem Addierblock 228 hinzugefügt, um ein Sollunterstützungsdrehmoment
vorzusehen.
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Der
Phasenkompensationsblock 222 nimmt die Phasenkompensation
beim Rotationsdrehmoment, das durch den Drehmomentsensor 15 erfasst wurde,
vor und gibt dieses zum Unterstützungssteuerblock 220 aus.
Der Unterstützungssteuerblock 220 berechnet ein
Unterstützungsdrehmoment auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit
und des Rotationsdrehmoments. Der Unterstützungssteuerblock 220 kann
eine vorbestimmte Charakteristik haben, die das Unterstützungsdrehmoment
auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Rotationsdrehmoments,
das im Phasenkompensationsblock 222 ausgeglichen wurde,
erlangt.
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Der
Differentialblock 223 berechnet einen Differentialwert
des Rotationsdrehmoments und gibt diesen zum Trägheitskompensationsblock 224 aus. Ein
Trägheitskompensationsblock 224 berechnet ein Trägheitskompensationsdrehmoment
auf der Grundlage des Differentialwertes des Rotationsdrehmoments.
Der Trägheitskompensationsblock 224 kann eine
vorbestimmte Charakteristik haben, die das Trägheitskompositionsdrehmoment
auf der Grundlage des Differentialwertes des Rotationsdrehmoments erlangt.
Das Trägheitskompensationsdrehmoment wird anderen Signalen
im Addierblock 228 hinzugefügt, um das Sollunterstützungsdrehmoment
vorzusehen.
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Der
Addierblock 228 berechnet das Sollunterstützungsdrehmoment
durch das Summieren des Unterstützungsdrehmoments, das
durch den Unterstützungssteuerblock 220 berechnet
wurde, des Korrekturdrehmoments, das durch den Radphasen steuerblock 221 berechnet
wurde, und des Trägheitskompositionsdrehmoments, das durch
den Trägheitskompensationsblock 224 berechnet
wurde. Der Additionsblock 228 gibt das Sollunterstützungsdrehmoment
zu einem Sollstromberechnungsblock 230 aus. Der Sollstromberechnungsblock 230 berechnet
einen Sollstrom Iq auf der Grundlage des Sollunterstützungsdrehmoments
und gibt den Sollstrom Iq aus. Der Sollstrom Iq wird berechnet,
so dass der Motor 16 ein Ist-Unterstützungsdrehmoment
erzeugt, das dem Sollunterstützungsdrehmoment entspricht.
Der Sollstrom Iq wird einem Stromsteuerblock 240 zugeführt.
Der Stromsteuerblock 240 steuert einen Ist-Strom, der durch
den Motor 16 fließt. Der Stromsteuerblock 240 gestaltet
den Ist-Strom gleich dem Soll-Strom Iq. Der Stromsteuerblock 240 kann
eine Regelung ausführen.
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Die
in jedem Block berechneten Werte können andere Dimensionen
als einen Strom oder Koeffizienten haben. Beispielsweise kann der
Radphasensteuerblock 221 einen Korrekturstrom berechnen.
In diesem Fall wird der Korrekturstrom dem Sollstromberechnungsblock 230 zugeführt.
Der Korrekturstrom kann einem Stromwert direkt hinzugefügt werden,
der auf der Grundlage des Unterstützungsdrehmoments und
des Trägheitskompensationsdrehmoments berechnet wurde.
Als ein Ergebnis ist es möglich, den Sollstrom Iq ähnlich
der vorstehenden Beschreibung zu erhalten. Alternativ dazu kann
der Radphasensteuerblock 221 einen Korrekturkoeffizienten
berechnen. In diesem Fall kann der Korrekturkoeffizient zu zumindest
einem aus Additionsblock 228 und Sollstromberechnungsblock 230 erhalten werden.
Der Additionsblock 228 und der Sollstromberechnungsblock 230 können
den korrigierten Koeffizienten auf den Ausgangswert anwenden. Im
Ergebnis ist es möglich, das Sollunterstützungsdrehmoment
und den Sollstrom Iq ähnlich der vorstehenden Beschreibung
zu erhalten.
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Unter
Bezugnahme auf 3 führt die Steuereinrichtung 200 die
folgenden Prozesse aus.
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Die
Steuereinrichtung 200 beginnt das Fließbild im
Ansprechen auf ein Einschalten eines Fahrzeugenergieschalters, wie
z. B. eines Zündschalters. In einem Schritt S1 gibt die
Steuereinrichtung 200 die Fahrzeuggeschwindigkeit von der
Bremssteuervorrichtung 300 ein. In einem Schritt S2 erfasst
die Steuereinrichtung 200 das Rotationsdrehmoment auf der Grundlage
des Signals vom Drehmomentsensor 15 und berechnet dieses.
Das Rotationsdrehmoment zeigt ein Drehmoment an, das auf das Lenkrad 10 durch
den Fahrer aufgebracht wurde. Im Schritt S2 wird ein Phasenkompensationsprozess
für das Rotationsdrehmoment gleichzeitig ausgeführt.
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In
einem Schritt S3 wird ein Antriebszustand des Fahrzeugs auf der
Grundlage von Signalen von Sensoren bestimmt. Die Steuereinrichtung 200 bestimmt
auf der Grundlage des in Schritt S2 erfassten Rotationsdrehmoments,
ob das Fahrzeug bei einer geraden Bewegung oder bei einer Abbiegebewegung
ist. Beispielsweise ist es möglich, zu bestimmen, dass
das Fahrzeug bei der geraden Bewegung ist, wenn das Rotationsdrehmoment
Null ist oder kleiner als ein Schwellwert. Es ist möglich,
zu bestimmen, dass das Fahrzeug bei der Abbiegebewegung ist, wenn
das Rotationsdrehmoment größer als ein Schwellwert
ist. Die Steuereinrichtung 200 kann auf der Grundlage einer
Differenz zwischen den Rotationsgeschwindigkeiten der Räder
bestimmen, ob die gerade Bewegung oder die Abbiegebewegung ausgeführt
wird. Die Steuereinrichtung 200 kann ferner bestimmen,
ob das Fahrzeug nach rechts abbiegt oder nach links abbiegt. Außerdem
können die anderen Sensoren, wie z. B. ein Rotationswinkelsensor, zum
Erfassen eines Rotationswinkels des Lenkrades 10 verwendet
werden. In dem Fall in dem das Fahrzeug bei der geraden Bewegung
ist, springt die Steuereinrichtung zum folgenden Prozess und schließt das
Fließbild ab. In dem Fall, in dem das Fahrzeug bei einer
Abbiegebewegung ist, geht die Steuereinrichtung 200 im
Prozess zu einem Schritt S4. Der Schritt S3 sieht eine Abbiegebestimmungseinrichtung
zum Bestimmen, ob das Fahrzeug bei einer Abbiegebewegung ist oder
nicht, vor.
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In
Schritt S4 wird das Unterstützungsdrehmoment auf der Grundlage
der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Rotationsdrehmoments berechnet. Bei
dieser Berechnung wird eine vorbestimmte Charakteristik, wie z.
B. ein vorbestimmter Funktionsausdruck, verwendet. In einem Schritt
S5 wird der Differentialwert des Rotationsdrehmoments berechnet.
In Schritt S5 wird das Trägheitskompensationsdrehmoment
ebenfalls auf der Grundlage des Differentialwertes berechnet. Bei
dieser Berechnung wird eine vorbestimmte Charakteristik, wie z.
B. ein vorbestimmter Funktionsausdruck, verwendet. Das Trägheitskompensationsdrehmoment
wird in das Ausführungsbeispiel eingeführt, um
variable Komponenten, die sich auf die Trägheit beziehen,
zu kompensieren.
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In
einem Schritt S6 wird die Reifengleichmäßigkeitskomponente
am vorderen rechten Rad und die Reifengleichmäßigkeitskomponente
am vorderen linken Rad von der Bremssteuervorrichtung
300 wiedergewonnen.
Das Verfahren zum Berechnen der Reifengleichmäßigkeitskomponente
wird nachstehend kurz erläutert, ist jedoch ebenfalls in
anderen Dokumenten, wie z. B. der
JP-A-H08-132831 beschrieben.
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Die
Signale von den Radgeschwindigkeitssensoren 18 werden zu
Impulssignalaufrechterhalte-Zyklusperioden verarbeitet. Dann werden
die Zeitperioden Δtn zwischen Impulsen gemessen. Hier zeigt
n eine Anzahl der Abtastungen an. Da eine Vielzahl von Impulsen
während einer Rotation des Rades erzeugt wird, wird eine
Vielzahl von Zeitperioden Δt1, Δt2, Δt3 – ΔtN
während einer Rotation des Rades gemessen. Eine mittlere
Zeitdauer ΔtM für eine Rotation des Rades wird
durch einen Ausdruck berechnet: (ΣΔtn)/N
= ΔtM.
-
Hier
ist N die Anzahl der Abtastungen. Das Symbol Σ bedeutet
eine Aussummierung von N = 1 bis n = N entsprechend einer Gruppe
von Abtastungen, die während einer Rotation des Rades erfasst werden.
Dann wird ein Wert Δθ(n) durch einen Ausdruck
1 mit Δθ(n) = Δtn/ΔtM berechnet.
-
Der
Wert Δθ(n) weist eine Reifengleichmäßigkeitskomponente Δθu(n)
und Fehlerdaten Δθr(n) auf. Die Fehlerdaten Δθr(n)
zeigen einen Herstellungsfehler des Rotors an.
-
Im
vorstehenden Ausdruck 1 wird jede der Zeitperioden Δtn
durch die mittlere Zeitperiode ΔtM geteilt. Die Zeitperiode ΔtM
zeigt eine Zeit an, wo das Rad einen vorbestimmten Rotationswinkel
rotiert, der einen Winkel zwischen zwei benachbarten Zähnen am
Rotor entspricht. Die mittlere Zeitperiode ΔtM ist eine
mittlere Zeit der Zeitperioden Δtn für eine Rotation
des Rades. Als ein Ergebnis bedeutet der Wert Δt(n) ein
Verhältnis, das eine Schwankung für jede Zeitdauer Δtn
zur mittleren Zeitdauer ΔtM anzeigt. Der Wert Δθ(n)
kann durch einen Wert Δθ'/n ersetzbar sein, der
durch einen Ausdruck 2 erhalten werden kann: Δθ'(n)
= ΣΔθ(n)k)/M
-
Hier
ist k eine Anzahl von Abtastungen. Das Symbol Σ bedeutet
eine Aufsummierung von k = 1 bis k = M. Im Ausdruck 2 wird das Verhältnis,
das eine Schwankung der Zeitperiode Δtn zur mittleren Zeitperiode ΔtM
anzeigt, als ein mittlerer Wert für M Zeiten erhalten werden.
Hier ist M gleich den Rotationen des Rades.
-
Im
Fall von Ausdruck 2 ist es möglich, die Genauigkeit des
Verhältnisses θ'(n) zu erhöhen, jedoch
ist mehr Zeit notwendig, das Verhältnis Δθ'(n) zu
erhalten. Anders ausgedrückt, muss das Rad M Male rotieren,
um das Verhältnis Δθ'(m) zu erhalten.
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Die
Fehlerdaten Δθr(n) werden zuvor durch das Messen
der Größe des Herstellungsfehlers des Rotors erhalten.
Die Fehlerdaten Δθr(n) werden in einer Speichervorrichtung
der Bremssteuervorrichtung 300 gespeichert. Die Fehlerdaten Δθr(n)
sind ein Verhältnis eines Rotationswinkels, das durch einen
Ausdruck 3 erhalten wird: Δθr(n)
= θn/(2Π/N).
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In
Gleichung 3 wird ein Rotationswinkel von jedem Zahn θn
durch einen mittleren Rotationswinkel der Zähne (2Π/N)
geteilt.
-
Dann
wird die Reifengleichmäßigkeitskomponente Δθu(n)
durch einen Ausdruck 4 erhalten. Δθu(n)
= (Δθ(n) – 1) – (Δθr(n) – 1).
-
Im
Ausdruck 4 wird die Reifengleichmäßigkeitskomponente
Aθu(n) durch Subtrahieren der Fehlerdaten Δθr(n)
von dem Verhältnis Δθ (n) erhalten.
-
Im
Ausdruck 4 wird 1 von dem Verhältnis Δθ(n)
subtrahiert, da das Verhältnis als ein Verhältnis in
Bezug auf einen Referenzwert berechnet wird. Aus einem ähnlichen
Grund wird 1 von den Fehlerdaten Δθr(n) subtrahiert.
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Statt
der Vorbereitung und des Subtrahierens der Fehlerdaten Δθr(n)
kann die Reifengleichmäßigkeitskomponente Δθu(n)
durch das Anwenden der digitalen Filtertechnik erhalten werden,
die Hochfrequenzkomponenten entfernt, die einem Herstellungsfehler
des Rotors entsprechen. Beispielsweise kann ein Tiefpassfilter wie
z. B. ein Butterworth-Tiefpassfilter zweiter Ordnung verwendet werden,
um das Verhältnis Δθ(n) für
diesen Zweck zu verarbeiten.
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In
einem Schritt S7 analysiert die Steuereinrichtung 200 eine
Phasendifferenz und einen Wert eines zusammengesetzten Pegels und
berechnet sie diese. Die Phasendifferenz und der zusammengesetzte
Pegel der Reifengleichmäßigkeitskomponenten ändern
die Kraft, der auf den Fahrzeugaufbau wirkt. Die Kraft wirkt auf
den Fahrzeugaufbau in einer Seitenrichtung. Die Seitenkraft bewirkt
eine Rotation des Fahrzeugaufbaus. Daher kann sich auf die Seitenkraft
als eine Rotationskraft bezogen werden.
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Die
Phasendifferenz wird durch das Analysieren der Reifengleichwertigkeitskomponente
des vorderen rechten Rades und der Reifengleichmäßigkeitskomponente
des vorderen linken Rades erhalten. Die Phasendifferenz kann als
eine Phasenbeziehung bezeichnet werden, wie z. B. die In-Phase-Beziehung
und die Anti-Phase-Beziehung. Die Phasendifferenz wird erhalten,
um die Modi der Seitenkraft zu identifizieren. Im ersten Modus wirkt
in der Anti-Phase-Beziehung die Seitenkraft in eine Innen- oder
eine Außenrichtung in Bezug auf die Abbiegebewegung des
Fahrzeugs entsprechend einer Differenz zwischen den Reifengleichmäßigkeitskomponenten.
Im zweiten Modus wirkt in der In-Phase-Beziehung die Seitenkraft
in eine Innen- oder Außenrichtung in Bezug auf die Abbiegebewegung
des Fahrzeugs entsprechend Schwankungen der Rotationsgeschwindigkeit
der Räder.
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Der
zusammengesetzte Pegel kann als eine Pegeldifferenz zwischen der
Reifengleichmäßigkeitskomponente des vorderen
rechten Rades und der Reifengleichmäßigkeitskomponente
des vorderen linken Rades bezeichnet werden. Der zusammengesetzte
Pegel ist ein Wert, der auf der Grundlage eines momentanen Pegels
der Reifengleichmäßigkeitskomponente des vorderen
rechten Rades und eines momentanen Pegels der Reifengleichmäßigkeitskomponente
des vorderen linken Rades erhalten wird. Der zusammengesetzte Pegel
wird als eine Differenz zwischen den momentanen Pegeln der Reifengleichmäßigkeitskomponenten
in der Anti-Phase-Beziehung erhalten. Der zusammengesetzte Pegel
wird als eine Summe der momentanen Pegel der Reifengleichmäßigkeitskomponenten
in der In-Phase-Beziehung erhalten. Der zusammengesetzte Pegel wird
erhalten, um zumindest eine Größe der Seitenkraft,
die durch die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
erzeugt wird, anzuzeigen.
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Beispielsweise
wirkt in dem Fall, in dem die Phasendifferenz als die Anti-Phase-Beziehung
betrachtet werden kann, da die Wellenformen der Reifengleichmäßigkeitskomponenten
aus einem bestimmten Bereich, wie z. B. eine ¼-Zyklus-Periode, verschoben
sind, und der zusammengesetzte Pegel anzeigt, dass die Reifengleichmäßigkeitskomponente
des vorderen linken Rades größer als die des vorderen
rechten Rades ist, dann die Kraft, um den Fahrzeugaufbau von links
nach rechts zu drehen.
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In
dem Fall, in dem die Phasendifferenz als die Anti-Phase-Beziehung
betrachtet werden kann, da die Wellenformen der Reifengleichmäßigkeitskomponenten
aus dem Bereich der ¼-Zyklus-Periode verschoben sind, und
der zusammengesetzte Pegel anzeigt, dass die Reifengleichmäßigkeitskomponente
des vorderen linken Rades kleiner als die des vorderen rechten Rades
ist, wirkt die Kraft, um den Fahrzeugaufbau von rechts nach links
zu drehen.
-
In
dem Fall, dass die Phasendifferenz als die In-Phase-Beziehung betrachtet
werden kann, da die Wellenformen der Reifengleichmäßigkeitskomponenten
innerhalb des bestimmten Bereiches, wie z. B. der ¼-Zyklus-Periode,
verschoben sind und das Fahrzeug bei einer Abbiegebewegung ist,
beeinflusst eine Fahrzeuggeschwindigkeitsschwankung in der Vorwärts-
und Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs, die durch
die Reifengleichmäßigkeitskomponenten erzeugt
wird, in der Seitenrichtung des Fahrzeugsaufbaus und erscheint diese
in dieser Seitenrichtung. Daher nimmt der Fahrzeugaufbau die Kraft
in Seitenrichtung auf und wird dieser gedreht.
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Im
Ergebnis nimmt der Fahrzeugaufbau die Seitenkraft, die den Fahrzeugaufbau
nach rechts oder links rotiert, auf. Die Seitenkraft ändert
ihre Richtung und Größe im Ansprechen auf die
Zyklus-Periode, die Phasendifferenz und die Pegel der Reifen gleichmäßigkeitskomponenten.
Die Seitenkraft wirkt entgegen der Lenkkraft, die eine Ausrichtung
der lenkbaren Räder ändert. Daher erzeugt die Seitenkraft
sehr geringe Vibrationen beim Lenksystem und Fahrzeugaufbau.
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In
einem Schritt S8 berechnet die Steuereinrichtung 200 das
Korrekturdrehmoment auf der Grundlage der Phasendifferenz und des
zusammengesetzten Pegels. Das Korrekturdrehmoment kann erhalten
werden, indem in einem vorbestimmten Verzeichnis mit Parametern,
die zumindest die Phasendifferenz und den zusammengesetzten Pegel
aufweisen, nachgeschaut wird. Das Korrekturdrehmoment wird berechnet
und bestimmt, um die Vibrationsabsorptionskraft den lenkbaren Rädern
in einer Lenkrichtung zuzuführen, die die gleiche wie eine
Richtung der Seitenkraft ist, wenn die durch die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
erzeugte Seitenkraft auf das Fahrzeug wirkt. Daher ist es möglich,
einen Konflikt zwischen der Seitenkraft, die durch die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
verursacht wurden und der Lenkkraft, die auf die lenkbaren Räder
in entgegengesetzte Richtungen wirkt, zu vermeiden. Anders ausgedrückt
ist es möglich, die Lenkkraft zu ändern, um zumindest
teilweise die Seitenkraft zu absorbieren oder auszulöschen.
Anders ausgedrückt moduliert die Steuereinrichtung 200 die
Lenkkraft, um die auf die Reifengleichmäßigkeitskomponenten bezogene
Kraft freizugeben. Als ein Ergebnis ist es möglich, die
Vibrationen am Fahrzeugaufbau zu verringern, da es möglich
ist, einen Zustand zu vermeiden, wo beide Kräfte gegeneinander
wirken.
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In
einem Schritt S9 summiert die Steuereinrichtung 200 das
Korrekturdrehmoment, das in Schritt S8 berechnet wurde, das Unterstützungsdrehmoment,
das in Schritt S4 berechnet wurde, und das Trägheitskompensationsdrehmoment,
das in Schritt S5 berechnet wurde, um ein Soll-Unterstützungsdrehmoment
zu erhalten. Der Schritt S9 sieht eine Korrekturfunktion vor, bei
der ein grundlegendes Unterstützungsdrehmoment durch das
Korrekturdrehmoment korrigiert wird. Die Summe des Unterstützungsdrehemoments
und des Trägheitskompensationsdrehmoments ergibt das grundlegende
Unterstützungsdrehmoment. Daher ist es möglich,
sowohl die Lenkunterstützungsteuerung als auch die Vibrationsunterdrückungssteuerung
gleichzeitig auszuführen. Bei der Lenkungsunterstützungssteuerung
wird die Einstellungskraft des Fahrers am Lenkrad 10 durch das
Hinzufügen eines Unterstützungsdrehmoments unterstützt.
Bei der Vibrati onsunterdrückungssteuerung werden Vibrationen
am Fahrzeugaufbau durch das Einstellen des Unterstützungsdrehmoments,
das in Lenkrichtung wirkt, im Ansprechen auf die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
unterdrückt, die die Seitenkraft in Seitenrichtung des
Fahrzeugaufbaus erzeugen.
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In
einem Schritt S10 berechnet die Steuereinrichtung 200 einen
Sollstrom Iq auf der Grundlage des Sollunterstützungsdrehmoments,
das im Schritt S9 berechnet wurde. In einem Schritt S12 nimmt die Steuereinrichtung 200 eine
Stromsteuerung vor, bei der ein dem Motor 16 zugeführter
Strom auf den Sollstrom Iq eingestellt wird.
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Die
Steuereinrichtung 200 wiederholt den vorstehend beschriebenen
Prozess jede vorbestimmte Bearbeitungsperiode, z. B. 12 ms. Die
Steuereinrichtung 200 beendet die Bearbeitung im Ansprechen
auf ein Ausschalten des Zündschalters.
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Die
Schritte S4 bis S12 sehen eine Steuereinrichtung zum Steuern der
Kraft an den lenkbaren Rädern vor, um Vibrationen am Fahrzeug
zu unterdrücken. Die Kraft wird auf der Grundlage der Vibrationskomponenten
eingestellt, wie z. B. der Reifengleichmäßigkeitskomponenten,
die durch den Block 320 unterschieden werden. Die Kraft
wird eingestellt, so dass diese eine Richtung hat, die die gleiche
wie eine Richtung einer Seitenkraft am Fahrzeug, die durch die Vibrationskomponenten
bewirkt wird, ist. Die Steuereinrichtung steuert die Kraft, wenn
die Abbiegebewegung des Fahrzeugs durch die Abbiegebestimmungseinrichtung
bestimmt wird.
-
Ein
Verfahren zum Berechnen und Bestimmen des Korrekturdrehmoments wird
nachstehend beschrieben. In der folgenden Beschreibung wird, um
die Beschreibung zu vereinfachen und das Verständnis zu
unterstützen, das Verfahren unter den Bedingungen beschrieben,
bei denen die Phasen-Beziehung in einer perfekten In-Phase-Beziehung
und einer perfekten Anti-Phase-Beziehung ist. Es ist jedoch verständlich,
dass die Idee und das Verfahren, die nachstehend beschrieben sind,
in ähnlicher Weise auf andere Bedingungen angewendet werden
können, z. B. auf einen mittleren Zustand, wo die Phasen-Beziehung
zwischen der In-Phase-Beziehung und der Anti-Phase Beziehung gewechselt bzw.
verschoben ist.
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Die 4A, 4B und 4C zeigen
die Reifengleichmäßigkeitskomponenten und eine
Verstärkung zum Berechnen des Korrekturdrehmoments, wenn
die Phasen-Beziehung die Anti-Phase-Beziehung ist, während
das Fahrzeug bei einer Abbiegebewegung ist. Das Korrekturdrehmoment wird
durch das Anwenden der Verstärkung auf das Rotationsdrehmoment,
das durch den Drehmomentsensor 15 erfasst wurde, erhalten.
Daher ist die Verstärkung in gegenseitiger Beziehung zum
Korrekturdrehmoment. Ein Signal ΔVw1 zeigt einen Wert für die
Reifengleichmäßigkeitskomponente des inneren vorderen
Rades Vw1, das an der Innenseite der Abbiegebewegung des Fahrzeugs
angeordnet ist. Ein Signal ΔVw2 zeigt einen Wert der Reifengleichmäßigkeitskomponente
des äußeren vorderen Rades Vw2, das an der Außenseite
der Abbiegebewegung des Fahrzeugs angeordnet ist.
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In
dem Fall, in dem die Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw1
und ΔVw2, die in 4A und 4B gezeigt
sind, in der Bremssteuervorrichtung 300 berechnet werden,
bestimmt die Steuereinrichtung 200, dass die Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1
und ΔVw2 in der Anti-Phase-Beziehung sind, da die Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1
und ΔVw2 größer als eine vorbestimmte Phase
verschoben sind, z. B. eine ¼-Zyklus-Periode. Die Steuereinrichtung 200 hat
eine Speichervorrichtung zum Speichern von sowohl dem Verzeichnis zum
Bestimmen der Verstärkung in der In-Phase-Beziehung als
auch von dem Verzeichnis zum Bestimmen der Verstärkung
in der Anti-Phase-Beziehung. 7A zeigt
ein Beispiel des Verzeichnisses zum Bestimmen der Verstärkung
in der Anti-Phase-Beziehung. 7B zeigt
ein Beispiel des Verzeichnisses zum Bestimmen der Verstärkung
in der In-Phase-Beziehung.
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Unter
Bezugnahme auf die 4A, 4B und 4C ist
die Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw1
des inneren vorderen Rades Vw1 größer als die
Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw2
des äußeren vorderen Rades Vw2 bei einer Zeitperiode
zwischen einer Zeit t0 und einer Zeit t1 und einer Zeitperiode zwischen
einer Zeit t2 und einer Zeit t3.
-
Wenn
die Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1
des inneren vorderen Rades Vw1 größer als die
Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw2
des äußeren vorde ren Rades Vw2 ist, erzeugt der
zusammengesetzte Pegel der Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1
und ΔVw2 die Seitenkraft, die auf das Fahrzeug in einer
Richtung wirkt, die die Abbiegebewegung des Fahrzeugs verhindert. In
einem solchen Zustand tritt, wenn die Elektroenergie-Lenkvorrichtung
ein grundlegendes Unterstützungsdrehmoment zuführt,
das auf der Grundlage des Rotationsdrehmoments an den Vorderrädern
berechnet wurde, zwischen der Lenkkraft, die den Vorderrädern
zugeführt wird, und der Abbiegeverhinderungskraft, die
durch die Reifengleichmäßigkeitskomponenten erzeugt
werden, ein Konflikt auf und können diese Vibrationen am
Fahrzeugaufbau erzeugen.
-
Um
einen solchen Konflikt zu vermeiden, erhält die Steuereinrichtung 200 einen
negativen Wert für die Verstärkung zum Zeitpunkt
zwischen der Zeit t0 und der Zeit t1 und der Zeitperiode zwischen
der Zeit t2 und der Zeit t3, wie es in 4C gezeigt
ist. Die Verstärkung mit negativem Wert korrigiert abnehmend
das grundlegende Unterstützungsdrehmoment. Daher führt
die Elektroenergie-Lenkvorrichtung das kleinere Unterstützungsdrehmoment
zu, das um einen Antrieb-Phase-Verringerungsbetrag kleiner als das
grundlegende Unterstützungsdrehmoment ist. Ein solches
kleineres Unterstützungsdrehmoment ermöglicht,
dass die Vorderräder in einfacher Weise ihre Ausrichtung
zu einer entgegengesetzten Seite zur Abbiegebewegung des Fahrzeugs ändern.
Daher ist es möglich, die Seitenkraft, die in eine Abbiegeverhinderungsrichtung
wirkt, d. h. eine umgekehrte Richtung zur Abbiegebewegung des Fahrzeugs,
zu absorbieren, indem das Unterstützungsdrehmoment eingestellt
wird. Als ein Ergebnis ist es möglich, Vibrationen am Fahrzeugaufbau
zu verringern.
-
Andererseits
ist die Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw1
des inneren vorderen Rades Vw1 kleiner als die Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw2
des äußeren vorderen Rades Vw2 bei einer Zeitperiode
zwischen einer Zeit t1 und einer Zeit t2 und Zeitperiode zwischen
einer Zeit t3 und einer Zeit t4.
-
Wenn
die Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw1
des inneren vorderen Rades Vw1 kleiner als die Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw2
des äußeren vorderen Rades Vw2 ist, erzeugt der
zusammengesetzte Pegel der Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1
und ΔVw2 die Seitenkraft, die auf das Fahrzeug in eine
Richtung wirkt, die die Abbiegebewegung des Fahrzeugs begünstigt.
In einem solchem Zustand tritt, wenn die Elektroenergielenkvorrichtung
ein grundlegendes Unterstützungsdrehmoment zuführt,
das auf der Grundlage des Rotationsdrehmoments an den Vorderrädern
berechnet wurde, ein Konflikt zwischen der Lenkkraft, die den Vorderrädern
zugeführt wird, und der Abbiegebegünstigungskraft,
die durch die Reifengleichmäßigkeitskomponenten
erzeugt werden, auf und können diese Vibrationen am Fahrzeugaufbau
erzeuqgen.
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Um
einen solchen Konflikt zu vermeiden, erhält die Steuereinrichtung 200 einen
positiven Wert für die Verstärkung zur Zeitperiode
zwischen der Zeit t1 und der Zeit t2 und zur Zeitperiode zwischen
der Zeit t3 und der Zeit t4, wie es in 4C gezeigt
ist. Die Verstärkung mit positivem Wert korrigiert zunehmend
das grundlegende Unterstützungsdrehmoment. Daher führt
die Elektroenergie-Lenkvorrichtung das größere
Unterstützungsdrehmoment zu, das um einen Anti-Phase-Erhöhungsbetrag
größer als das grundlegende Unterstützungsdrehmoment ist.
Ein solches größeres Unterstützungsdrehmoment
ermöglicht, dass die Vorderräder ihre Ausrichtung
zur gleichen Seite zur Abbiegebewegung des Fahrzeugs hin einfach ändern.
Daher ist es möglich, die Seitenkraft, die in einer Abbiegebegünstigungsrichtung
wirkt, d. h. einer Vorwärtsrichtung zur Abbiegebewegung
des Fahrzeugs, durch das Einstellen der Unterstützungskraft
zu absorbieren. Als ein Ergebnis ist es möglich, Vibrationen
am Fahrzeugaufbau zu verringern.
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Wie
es in 4C gezeigt ist, wird die Verstärkung
bestimmt, so dass diese eine Größe entsprechend
dem zusammengesetzten Pegel der Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw2
und ΔVw1 hat. Die Verstärkung wird im Negativen
größer, wenn die Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw1
des inneren vorderen Rades Vw1 größer in Bezug
auf die Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw2
des äußeren Vorderrades Vw2 wird. Wenn die Differenz (ΔVw1 – ΔVw1)
im Positiven größer wird, verringert sich die
Verstärkung, um den größeren Absolutwert im
Negativen zu haben. Anders ausgedrückt, erhöht die
Steuereinrichtung 200 den Anti-Phase-Verringerungsbetrag,
wenn die Reifengleichmäßigkeitskomponente, die
am äußeren vorderen Rad erzeugt wird, kleiner
in Bezug auf die Reifengleichmäßigkeitskomponente,
die am inneren vorderen Rad erzeugt wird, wird. Eine solche Charakteristik
ist erforderlich, da die Seitenkraft in der Ab biegeverhinderungsrichtung größer
wird, wenn die Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw1
des inneren vorderen Rades Vw1 größer in Bezug
auf die Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw2
des äußeren Vorderrades Vw2 wird.
-
Die
Verstärkung wird im Positiven größer, wenn
die Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw1 des
inneren vorderen Rades Vw1 kleiner in Bezug auf die Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw2 des äußeren
Vorderrades Vw2 wird. Wenn die Differenz (ΔVw1 – ΔVw2)
im Negativen größer wird, wird die Verstärkung
erhöht, um den größeren Absolutwert im
Positiven zu haben. Anders ausgedrückt, erhöht
die Steuereinrichtung 200 den Anti-Phase-Erhöhungsbetrag,
wenn die Reifengleichmäßigkeitskomponente, die
am äußeren vorderen Rad erzeugt wird, in Bezug
auf die Reifengleichmäßigkeitskomponente, die
am inneren vorderen Rad erzeugt wird, größer wird.
Eine solche Eigenschaft ist erforderlich, da die Seitenkraft in
der Abbiegebegünstigungsrichtung größer
wird, wenn die Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw1
des inneren vorderen Rades Vw1 kleiner in Bezug auf die Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw2
des äußeren Vorderrades Vw2 wird.
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Um
die Verstärkung entsprechend dem zusammengesetzten Pegel
der Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw1
und ΔVw2 der Vorderräder in der vorstehend beschriebenen
Weise zu ändern, hat das Verzeichnis eine in 7A gezeigte
Charakteristik. Die Verstärkung wird allmählich
im Negativen größer, wenn die Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw1
des inneren vorderen Rades Vw1 größer in Bezug
auf die Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw2
des äußeren Vorderrades Vw2 wird. Im Gegensatz
dazu wird die Verstärkung allmählich im Positiven
größer, wenn die Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw1
des inneren Vorderrades Vw1 kleiner in Bezug auf die Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw2
des äußeren Vorderrades Vw2 wird. Die Verstärkung
wird in einer umgekehrt proportionalen Weise in Bezug auf den zusammengesetzten
Pegel eingestellt. Die Verstärkung kann innerhalb eines
vorbestimmten Bereiches mit Maximalwerten an beiden Seiten geändert
werden, z. B. einem negativen von –0,1 und einem positiven
Maximalwert von +0,1.
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Ein
Verfahren zum Berechnen und Bestimmen des Korrekturdrehmoments für
die In-Phase-Beziehung wird nachstehend beschrieben. Die 5A, 5B und 5C zeigen
die Reifengleichmäßigkeitskomponenten und die
Verstärkung zum Berechnen des Korrekturdrehmoments, wenn
die Phasen-Beziehung in der In-Phase-Beziehung ist, während
das Fahrzeug bei der Abbiegebewegung ist. Ein Signal ΔVw1
zeigt einen Wert der Reifengleichmäßigkeitskomponente
des inneren vorderen Rades Vw1, das sich innen bei der Abbiegebewegung
des Fahrzeugs befindet. Ein Signal ΔVw2 zeigt einen Wert
der Reifengleichmäßigkeitskomponente des äußeren
vorderen Rades Vw2, das sich außen bei der Abbiegebewegung
des Fahrzeugs befindet.
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In
dem Fall, in dem die Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1
und ΔVw2, die in den 5A und 5B gezeigt
sind, in der Bremssteuervorrichtung 300 berechnet werden,
bestimmt die Steuereinrichtung 200, dass die Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1
und ΔVw2 in der In-Phase-Beziehung sind, da die Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1
und ΔVw2 kleiner als eine vorbestimmte Phasendifferenz,
z. B. eine ¼-Zyklus-Periode, verschoben sind. Daher verwendet
die Steuereinrichtung 200 das in 7B gezeigte
Verzeichnis zum Bestimmen der Verstärkung.
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Bei
dem Verstärkungsberechnungsprozess bei der Anti-Phase-Beziehung
und der Verwendung des in 7A gezeigten
Verzeichnisses wird die Verstärkung auf der Grundlage der
Differenz zwischen der Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw1
des inneren vorderen Rades Vw1 und der Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw2
des äußeren vorderen Rades Vw2 bestimmt. Jedoch
wird bei dem Verstärkungsberechnungsprozess bei der In-Phase-Beziehung
unter Verwendung des in 7B gezeigten Verzeichnisses
die Verstärkung auf der Grundlage der Summe der Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw1
des inneren vorderen Rades Vw1 und der Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw2
des äußeren vorderen Rades Vw2 bestimmt.
-
Unter
Bezugnahme auf die 5A, 5B und 5C nimmt
die Summe der Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw1
des inneren vorderen Rades Vw1 und der Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw2
des äußeren vorderen Rades Vw2 bei einer Zeit dauer
zwischen einer Zeit t0 und einer Zeit t1 und einer Zeitperiode zwischen
einer Zeit t2 und einer Zeit t3 positive Werte an.
-
In
dem Fall, in dem die Phasendifferenz zwischen der Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw1 des
inneren vorderen Rades Vw1 und der Reifengleichmäßigkeitskomponente
Vw2 des äußeren vorderen Rades Vw2 kleiner als
die vorbestimmte Phasendifferenz ist, ist es möglich, die
Betrachtung anzustellen, dass sich die Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw1
des inneren vorderen Rades ΔVw1 und die Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw2
des äußeren vorderen Rades Vw2 in nahezu synchroner Weise
erhöhen und erniedrigen. In einem solchen Zustand in der
In-Phase-Beziehung nimmt die Summe der Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1 und ΔVw2
den positiven Wert an, im allgemeinen in einer Zeitperiode, wo beide
Rotationsgeschwindigkeiten der Vorderräder größer
als die mittlere Rotationsgeschwindigkeit der Räder für
eine Rotation ist. Daher nimmt das Fahrzeug eine Kraft auf, die
das Fahrzeug in einer Vorwärtsrichtung antreibt. Außerdem
wird, wenn das Fahrzeug bei einer Abbiegebewegung ist, die Antriebskraft
zu einer Kraft umgewandelt, die das Fahrzeug in eine Abbiegerichtung drückt.
Anders ausgedrückt, nimmt das Fahrzeug eine Mehrkraft auf,
die entlang einer Seitenachse in eine Abbiegerichtung wirkt. Die
Kraft kann als eine Abbiegebegünstigungskraft in einer
Abbiegebegünstigungsrichtung bezeichnet werden.
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Um
die Abbiegebegünstigungskraft zu verringern, erhält
die Steuereinrichtung 200 einen positiven Wert für
die Verstärkung bei der Zeitperiode zwischen der Zeit t0
und der Zeit t1 und der Zeitperiode zwischen der Zeit t2 und der
Zeit t3, wie es in den 5C und 7B gezeigt
ist. Die Verstärkung mit positivem Wert korrigiert zunehmend
das grundlegende Unterstützungsdrehmoment. Daher führt
die Elektroenergie-Lenkvorrichtung ein größeres
Unterstützungsdrehmoment zu, das um einen In-Phase-Erhöhungsbetrag
größer als das grundlegende Unterstützungsdrehmoment
ist. Ein solches größeres Unterstützungsdrehmoment
ermöglicht, dass die Vorderräder in einfacher
Weise diese Ausrichtungen zu einer Abbiegeseite der Abbiegebewegung
des Fahrzeugs hin ändern. Daher ist es möglich,
die Seitenkraft, die in der Abbiegeunterstützungsrichtung wirkt,
durch das Einstellen des Unterstützungsdrehmoments zu absorbieren.
Als ein Ergebnis ist es möglich, die Vibrationen am Fahrzeugaufbau
zu vermindern.
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Andererseits
nimmt die Summe der Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw1
des inneren Vorderrades Vw1 und der Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw2
des äußeren Vorderrades Vw2 einen negativen Wert
bei einer Zeitperiode zwischen einer Zeit t1 und einer Zeit t2 und
einer Zeitperiode zwischen einer Zeit t3 und einer Zeit t4 an. In
einem solchen Fall sind im Allgemeinen beide Rotationsgeschwindigkeiten
der Vorderräder kleiner als die mittlere Rotationsgeschwindigkeit
der Räder für eine Drehung. Daher wird angenommen,
dass die Kraft, die das Fahrzeug in Vorwärtsrichtung antreibt,
relativ gering ist. In einem solchen Zustand nimmt, wenn das Fahrzeug
bei der Abbiegebewegung ist, das Fahrzeug eine kleinere Kraft in
Abbiegerichtung auf. Anders ausgedrückt nimmt das Fahrzeug
die kleinere Kraft, die entlang der Seitenachse in Abbiegerichtung
wirkt, auf. Um einer solchen Änderung bei der Seitenkraft
zu folgen, bestimmt die Steuereinrichtung 200 den negativen
Wert für die Verstärkung bei der Zeitperiode zwischen
der Zeit t1 und der Zeit t2 und der Zeitperiode zwischen der Zeit
t3 und der Zeit t4. Die Verstärkung mit negativem Wert
korrigiert abnehmend das grundlegende Unterstützungsdrehmoment.
Daher führt die Elektroenergie-Lenkvorrichtung das kleinere
Unterstützungsdrehmoment, das um einen In-Phase-Verringerungsbetrag
kleiner als das grundlegende Unterstützungsdrehmoment ist, zu.
Als ein Ergebnis ist es möglich, ein kleineres Unterstützungsdrehmoment
anzuwenden, das angepasst ist, so dass die Seitenkraft in Abbiegerichtung abgeschwächt
ist.
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In
dem in den 5A, 5B und 5C gezeigten
Fall ist die Charakteristik zum Berechnen der Verstärkung
zum Korrigieren des Unterstützungsdrehmoments eingestellt,
so dass sich die Verstärkung entsprechend dem zusammengesetzten Pegel ändert,
d. h. der Summe der Reifengleichmäßigkeitskomponenten.
Wie es in 5C gezeigt ist, ist die Verstärkung
bestimmt, so dass diese eine Größe entsprechend
der Summe der Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw2
und ΔVw1 hat.
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Die
Verstärkung wird im Positiven größer, wenn
die Summe der Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw1
des inneren Vorderrades Vw1 und der Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw2
des äußeren Vorderrades Vw2 im Positiven größer
wird. Wenn die Summe (ΔVw1 + ΔVw1) im Positiven
größer wird, erhöht sich die die Verstärkung,
so dass diese den größeren Absolutwert im Positiven
hat. Anders ausgedrückt erhöht die Steuereinrichtung 200 den
In-Phase-Erhöhungsbetrag, wenn die Summe der Reifengleichmäßigkeitskomponente,
die im äußeren lenkbaren Rad erzeugt wird, und
der Reifengleichmäßigkeitskomponente, die am inneren
lenkbaren Rad erzeugt wird, größer wird. Die Charakteristik
ist erforderlich, da die Seitenkraft in Abbiegerichtung größer
wird, wenn die Summe der Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1
und ΔVw2 größer wird.
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Die
Verstärkung wird im Negativen größer, wenn
die Summe der Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1
und ΔVw2 im Negativen größer wird. Wenn
die Summe (ΔVw1 + ΔVw2) im Negativen größer
wird, erhöht sich die Verstärkung, so dass diese einen
größeren Absolutwert im Negativen hat. Anders
ausgedrückt erhöht die Steuereinrichtung 200 den
In-Phase-Verringerungsbetrag, wenn die Summe der Reifengleichmäßigkeitskomponenten,
die am äußeren lenkbaren Rad erzeugt wird, und
der Reifengleichmäßigkeitskomponente, die am inneren
lenkbaren Rad erzeugt wird, kleiner wird. Die Charakteristik ist
erforderlich, da die Seitenkraft in Abbiegerichtung schwächer
wird, wenn die Summe der Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1
und ΔVw2 im Negativen größer wird.
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Um
die Verstärkung entsprechend der Summe der Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1 und ΔVw2
an den Vorderrädern in der vorstehend beschriebenen Weise
zu ändern, hat das Verzeichnis eine in 7B gezeigte
Charakteristik. Die Verstärkung wird allmählich
im Positiven größer, wenn die Summe der Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1
und ΔVw2 im Positiven größer werden.
Im Gegensatz dazu wird die Verstärkung im Negativen allmählich
größer, wenn die Summe der Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1
und ΔVw2 im Negativen größer wird. Die
Verstärkung ist in einer positiven proportionalen Weise
in Bezug auf den zusammengesetzten Pegel eingestellt. Die Verstärkung
kann innerhalb eines vorbestimmten Bereiches geändert werden,
der Maximalwerte an beiden Seiten hat, z. B. einen negativen Maximalwert
von –0,1 und einen positiven Maximalwert von +0,1.
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Statt
des mit den 5A, 5B und 5C beschriebenen
Verfahrens kann die Verstärkung durch das folgende Verfahren
erhalten werden. In dem Fall der 5A, 5B und 5C wird
die Verstärkung auf der Grundlage der Summe der Reifengleichmäßig keitskomponenten ΔVw1
und ΔVw2 berechnet. Es können jedoch ein Vorzeichen,
wie z. B. ein Pluszeichen oder ein Minuszeichen, der Verstärkung
und ein Wert der Verstärkung getrennt erhalten werden.
Das Vorzeichen kann durch das Vorzeichen der Summe der Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1
und ΔVw2 bestimmt werden. Der Wert, d. h. die Größe
der Verstärkung, kann auf der Grundlage einer Pegeldifferenz
zwischen den Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw1
des inneren vorderen Rades Vw1 und der Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw2
des äußeren Vorderrades Vw2 bestimmt werden.
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Die 6A, 6B und 6C zeigen
die Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1
und ΔVw2 und die Verstärkung, die durch das vorstehend beschriebene
modifizierte Ausführungsbeispiel berechnet wurde. Die Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1
und ΔVw2 können unterschiedliche Pegel haben,
selbst, wenn die Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1
und ΔVw2 in der In-Phase-Beziehung sind, wie es in den 6A und 6B gezeigt
ist. In einem anderen Fall, wenn die Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1
und ΔVw2 mit der gleichen Wellenform geringfügig
von der perfekten In-Phase-Beziehung verschoben sind, haben die Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1
und ΔVw2 eine Differenz zwischen den momentanen Pegeln.
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Gemäß Vorbeschreibung
nimmt, wenn das Fahrzeug bei der Abbiegebewegung ist und die Phasenbeziehung
in der In-Phase-Beziehung ist, das Fahrzeug die Seitenkraft in der
Abbiegerichtung auf, während die Summe der Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1
und ΔVw2 einen positiven Wert annimmt, bei einer Zeitperiode
zwischen einer Zeit t0 und der Zeit t1 und einer Zeitperiode zwischen
einer Zeit t2 und einer Zeit t3, wie es in den 6C und 6B gezeigt
ist. Außerdem ändert die Differenz zwischen den
Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1
und ΔVw2 die Seitenkraft. Beispielsweise wird die Seitenkraft
in der Abbiegerichtung größer, wenn die Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw2
des äußeren Vorderrades Vw2 größer
in Bezug auf die Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw1
des inneren Vorderrades Vw1 wird.
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Um
eine solche Änderung der Seitenkraft zu verringern oder
auszulöschen, kann die Steuereinrichtung 200 die
Verstärkung proportional entsprechend der Differenz ein stellen,
die erhalten wird, indem die Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw1 des
inneren Vorderrades Vw1 von der Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw2
des äußeren Vorderrades Vw2 abgezogen wird. Daher
wird die Verstärkung im Positiven größer,
wenn die Differenz (ΔVw2 – ΔVw1) im Positiven
größer wird. Dann wird die Verstärkung
angewendet, um das Korrekturdrehmoment zu berechnen. Die Elektroenergie-Lenkvorrichtung führt
das größere Unterstützungsdrehmoment,
das um einen In-Phase-Erhöhungsbetrag größer
als das grundlegende Unterstützungsdrehmoment ist, zu. Die
Steuereinrichtung 200 erhöht den In-Phase-Erhöhungsbetrag,
wenn die Reifengleichmäßigkeitskomponente, die
im äußeren lenkbaren Rad erzeugt wird, in Bezug
auf die Reifengleichmäßigkeitskomponente, die
am inneren lenkbaren Rad erzeugt wird, größer
wird. Als Ergebnis wird es möglich, die Seitenkraft zu
absorbieren, die aufgrund der Differenz zwischen den Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1
und ΔVw2 erhöht wurde, durch das Unterstützungsdrehmoment,
das auf die lenkbaren Räder wirkt.
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Andererseits
nimmt die Summe der Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw1
des inneren vorderen Rades Vw1 und die Reifengleichmäßigkeitskomponente ΔVw2
des äußeren Vorderrades Vw2 einen negativen Wert
zu einer Zeitperiode zwischen einer Zeit t1 und einer Zeit t2 und
einer Zeitperiode zwischen einer Zeit t3 und einer Zeit t4 an. In
einem solchen Fall sind im Allgemeinen beide Rotationsgeschwindigkeiten
der Vorderräder kleiner als die mittlere Rotationsgeschwindigkeit
der Räder für eine Rotation. Daher nimmt das Fahrzeug
die geringere Seitenkraft in Abbiegerichtung auf. In einem solchen
Zustand korrigiert gemäß Vorbeschreibung die Steuereinrichtung 200 das
Unterstützungsdrehmoment abnehmend, da das Fahrzeug die
verringerte Seitenkraft aufnimmt. Zusätzlich wird ein verringerter
Betrag der Seitenkraft entsprechend der Differenz zwischen den Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1
und ΔVw2 geändert, selbst wenn beide Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1
und ΔVw2 im Verhältnis kleiner als die mittlere
Rotationsgeschwindigkeit der Räder sind.
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Der
verringerte Betrag der Seitenkraft in Abbiegerichtung wird kleiner,
wenn die Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw2
des äußeren Vorderrades Vw2 im Verhältnis
größer in Bezug auf die Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1
des inneren Vorderrades Vw1 werden. Daher wird, wenn die Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw2
des äußeren Vorderrades Vw2 im Verhältnis
größer in Bezug auf die Reifengleichmäßigkeitskomponenten ΔVw1 des
inneren Vorderrades werden, der Absolutwert der Verstärkung
kleiner eingestellt, während dieser negativ gehalten wird.
Als ein Ergebnis wird ein Betrag zum Verringern der Korrektur des
Unterstützungsdrehmoments kleiner eingestellt, wenn die
Reifengleichmäßigkeitskomponente des äußeren
Vorderrades größer in Bezug auf die Reifengleichmäßigkeitskomponente
des inneren Vorderrades wird. Die Elektroenergie-Lenkvorrichtung
führt das geringe Unterstützungsdrehmoment zu,
das um einen In-Phase-Verringerungsbetrag kleiner als das grundlegende
Unterstützungsdrehmoment ist. Die Steuereinrichtung 200 verringert
den In-Phase-Verringerungsbetrag, wenn die Reifengleichmäßigkeitskomponente,
die am äußeren lenkbaren Rad erzeugt wird, in
Bezug auf die Reifengleichmäßigkeitskomponente,
die am inneren lenkbaren Rad erzeugt wird, größer
wird.
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Obwohl
die Erfindung vollständig in Bezug auf ihre bevorzugten
Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen beschrieben wurde, ist festzuhalten, dass zahlreiche Änderungen
und Abwandlungen für den Fachmann deutlich werden. Solche Änderungen
und Abwandlungen sind so aufzufassen, dass diese im Geltungsbereich
der vorliegenden Erfindung, wie dieser durch die beiliegenden Ansprüche
definiert ist, liegen.
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Beispielsweise
ist es, obwohl das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel
sowohl die Phasendifferenz als auch den zusammengesetzten Pegel
zum Bestimmen der Verstärkung und des Korrekturdrehmoments
verwendet, möglich, die Phasendifferenz allein oder den
zusammengesetzten Pegel allein zum Berechnen der Verstärkung
und des Korrekturdrehmoments zu verwenden.
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Beispielsweise
ist es, obwohl das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel
das Drehmoment, das durch den Motor erzeugt werden soll, als eine
Variable, die in den Blöcken 220, 221 und 224 in
der Steuereinrichtung 200 berechnet wird, verwendet, möglich,
einen momentanen Wert, der dem Drehmoment in diesen Blöcken
entspricht, zu verwenden.
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Reifengleichmäßigkeitskomponenten (ΔVw1, ΔVw2)
können somit eine Seitenkraft an einem Fahrzeugaufbau erzeugen,
wenn das Fahrzeug bei einer Abbiegebewegung ist. Die Seitenkraft
kann Vibrationen im Fahrzeugaufbau verursachen. Die Steuereinrichtung
steuert einen Motor eines Elektroenergie-Lenksystems zum Modulieren
eines Unterstützungsdrehmoments, das auf lenkbare Räder
(FR, FL) wirkt, entsprechend den Reifengleichmäßigkeitskomponenten
(ΔVw1, ΔVw2). Das Unterstützungsdrehmoment
wird in die gleiche Richtung wie die Seitenkraft moduliert. Als
ein Ergebnis ist es möglich, die Vibrationen im Fahrzeugaufbau
zu verringern, da das modulierte Unterstützungsdrehmoment
einen Konflikt mit der Seitenkraft verhindert und die Seitenkraft freigibt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 08-132831
A [0002, 0003, 0057]