DE102016015283A1

DE102016015283A1 - Hilfs-lenkungssteuerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102016015283A1
Application number: DE102016015283.4A
Authority: DE
Inventors: Seung Gyu Hong
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Mando Corp
Priority date: 2015-12-10
Filing date: 2016-12-12
Publication date: 2017-06-14
Also published as: KR20170069064A; KR102322500B1; US10266203B2; CN106864590B; US20170166252A1; CN106864590A

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung, die Folgendes aufweist: eine Erfassungseinheit, die dafür konfiguriert ist, wenigstens einen von einem Lenkwinkel und einem Ritzelwinkel sowie eine Zahnstangenkraft zu erfassen; eine Änderungsbetrag-Berechnungseinheit, die dafür konfiguriert ist, wenigstens einen von einem Lenkwinkel-Änderungsbetrag, der eine Änderung des Lenkwinkels ist, und einem Ritzelwinkel-Änderungsbetrag, der eine Änderung des Ritzelwinkels ist, sowie einen Zahnstangenkraft-Änderungsbetrag, der eine Änderung der Zahnstangenkraft ist, zu berechnen; eine Einheit zur Berechnung eines ersten Trägers, die dafür konfiguriert ist, einen ersten Träger zu berechnen, der ein Zahnstangenkraft-Änderungsbetrag für den Lenkwinkel-Änderungsbetrag oder ein Zahnstangenkraft-Änderungsbetrag für den Ritzelwinkel-Änderungsbetrag ist; und eine Kompensationseinheit, die dafür konfiguriert ist, einen maximalen Wert einer Zahnstangenkraft und einen minimalen Wert einer Zahnstangenkraft zu berechnen, welche Zahnstangenkräfte von Punkten sind, an denen ein Vorzeichen des ersten Trägers gewechselt wird, indem das Vorzeichen des ersten Träger ermittelt wird, und eine Kompensation für ein Lenkmoment auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem maximalen Wert der Zahnstangenkraft und dem minimalen Wert der Zahnstangenkraft und der Punkte durchzuführen.

Description

QUERVERWEIS AUF EINE DAMIT IN BEZIEHUNG STEHENDE ANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität aus der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2015-0176298 , die am 10. Dezember 2015 eingereicht wurde und die hiermit durch Bezugnahme darauf für alle Zwecke zum Bestandteil der vorliegenden Anmeldung wird, so als ob sie hier vollständig dargelegt wäre.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Hilfs-Lenkungssteuerungstechnologie.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Die Kraft, die gleich groß wie oder größer als eine Zahnstangenkraft ist, die in einem Rad erzeugt wird, sollte bereitgestellt werden, damit ein Fahrer einen Lenkwinkel eines Fahrzeugs durch das Drehen eines Lenkrads ändert.
Deshalb kann sich ein Fahrer, der ein Fahrzeug fährt, in hohem Maße erschöpft fühlen.
Um die Erschöpfung zu reduzieren, ist eine Lenkungssteuerungsvorrichtung entwickelt und auf den Markt gebracht worden, die ein Lenkmoment erfasst, das von einem Fahrer eingegeben wird, und die eine Kompensation des Lenkmoments auf der Grundlage des eingegebenen Lenkmoments durchführt.
Im Gegensatz dazu kann die Höhe des Lenkrads auf der Grundlage der körperlichen Verfassung und des Komforts eines Fahrers reguliert werden. Ein Biegewinkel eines Kardangelenks, das in der Lenkvorrichtung enthalten ist, kann entsprechend der Höhenverstellung geändert werden.
Aber das Kardangelenk, das sich mit einem Biegewinkel dreht, bewirkt eine gewisse Änderung in dem Lenkmoment.
Es gibt Probleme, bei denen ein Fahrer ein Gefühl einer Unterschiedlichkeit beim Drehen des Lenkrads spüren kann.
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
Vor diesem Hintergrund ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, eine gewisse Änderung, die durch ein Kardangelenk, das sich mit einem Biegelwinkel dreht, in einem Lenkmoment verursacht wird, kompensieren zu können.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung Folgendes auf: eine Erfassungseinheit, die dafür konfiguriert ist, wenigstens einen von einem Lenkwinkel und einem Ritzelwinkel sowie eine Zahnstangenkraft zu erfassen; eine Änderungsbetrag-Berechnungseinheit, die dafür konfiguriert ist, wenigstens einen von einem Lenkwinkel-Änderungsbetrag, der eine Änderung des Lenkwinkels ist, und einem Ritzelwinkel-Änderungsbetrag, der eine Änderung des Ritzelwinkels ist, sowie einen Zahnstangenkraft-Änderungsbetrag, der eine Änderung der Zahnstangenkraft ist, zu berechnen; eine Einheit zur Berechnung eines ersten Trägers, die dafür konfiguriert ist, einen ersten Träger (Trägersignal) zu berechnen, der ein Zahnstangenkraft-Änderungsbetrag für den Lenkwinkel-Änderungsbetrag oder ein Zahnstangenkraft-Änderungsbetrag für den Ritzelwinkel-Änderungsbetrag ist; und eine Kompensationseinheit, die dafür konfiguriert ist, eine maximalen Wert einer Zahnstangenkraft und einen minimalen Wert einer Zahnstangenkraft zu berechnen, welche Zahnstangenkräfte von Punkten sind, an denen ein Vorzeichen des ersten Trägers gewechselt wird, indem das Vorzeichen des ersten Trägers ermittelt wird, und eine Kompensation für ein Lenkmoment auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem maximalen Wert der Zahnstangenkraft und dem minimalen Wert der Zahnstangenkraft und der Punkte durchzuführen.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung Folgendes auf: eine Erfassungseinheit, die dafür konfiguriert ist, wenigstens einen von einem Lenkwinkel und einem Ritzelwinkel sowie eine Zahnstangenkraft zu erfassen; eine Trägerberechnungseinheit, die dafür konfiguriert ist, einen zweiten Träger zu berechnen, der einen Lenkwinkel oder einen Ritzelwinkel reflektiert, bei dem die gleiche Charakteristik der Zahnstangenkraft erzeugt wird und das nächste Mal in einer Basis-Dreieckwelle wiederholt wird, die den Lenkwinkel oder den Ritzelwinkel als eine Variable hat, und einen dritten Träger zu berechnen, der den zweiten Träger an eine Phase einer Zahnstangenkraft-Wellenform für den Lenkwinkel oder den Ritzelwinkel angleicht; und eine Kompensationseinheit, die dafür konfiguriert ist, einen maximalen Wert einer Zahnstangenkraft, welche eine Zahnstangenkraft eines Punktes ist, an dem der dritte Träger ein maximaler Wert ist, und einen minimalen Wert einer Zahnstangenkraft zu berechnen, welche eine Zahnstangenkraft eines Punktes ist, an dem der dritte Träger ein minimaler Wert ist, und eine Kompensation für ein Lenkmoment auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem maximalen Wert der Zahnstangenkraft und dem minimalen Wert der Zahnstangenkraft sowie des dritten Trägers durchzuführen.
Wie oben beschrieben worden ist, kann in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung bereitgestellt werden, die in der Lage ist, eine gewisse Änderung, die durch ein Kardangelenk, das sich mit einem Biegewinkel dreht, in einem Lenkmoment verursacht wird, kompensieren zu können.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben genannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird, offensichtlicher werden, wobei in den Zeichnungen:
1 eine Ansicht ist, die ein Beispiel zum Beschreiben eines Betriebs einer normalen Lenkungssteuerungsvorrichtung veranschaulicht.
2 eine Ansicht ist, die eine Betätigungswellenform einer normalen Lenkungssteuerungsvorrichtung entsprechend einem Effekt eines Kardangelenks veranschaulicht.
3 eine Ansicht ist, die eine Konfiguration einer Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform veranschaulicht.
4 eine Ansicht ist, die ein Beispiel zum Beschreiben eines Betriebs einer Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform veranschaulicht.
5 eine Ansicht ist, die ein Beispiel zum Beschreiben eines Betriebs einer Einheit zur Berechnung eines ersten Trägers in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform veranschaulicht.
6 eine Ansicht ist, die ein Beispiel zum Beschreiben eines Betriebs einer Kompensationseinheit in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform veranschaulicht.
7 eine Ansicht ist, die eine andere exemplarische Ausführungsform zum Beschreiben eines Betriebs einer Einheit zur Berechnung eines ersten Trägers in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform veranschaulicht.
8 eine Ansicht ist, die eine Konfiguration einer Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer anderen exemplarischen Ausführungsform veranschaulicht.
9 eine Ansicht ist, die ein Beispiel zum Beschreiben eines Betriebs einer Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer anderen exemplarischen Ausführungsform veranschaulicht.
10 eine Ansicht ist, die ein Beispiel zum Beschreiben eines Betriebs einer Trägerberechnungseinheit und eines Betriebs einer Kompensationseinheit in Übereinstimmung mit einer anderen exemplarischen Ausführungsform veranschaulicht.
11 eine Ansicht ist, die ein weiteres Beispiel zum Beschreiben eines Betriebs einer Einheit zur Berechnung eines dritten Trägers in Übereinstimmung mit einer anderen exemplarischen Ausführungsform veranschaulicht.
12A und 12B Ansichten sind, die ein Beispiel zum Beschreiben eines Effekts durch eine Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung veranschaulichen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER EXEMPLARISCHEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden einige Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten veranschaulichenden Zeichnungen beschrieben werden. Beim Bezeichnen von Elementen der Zeichnungen mit Bezugszeichen werden die gleichen Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden, obwohl sie in unterschiedlichen Zeichnungen gezeigt sind. Des Weiteren wird in der folgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung eine ausführliche Beschreibung von bekannten Funktionen und Konfigurationen, die hier integriert sind, weggelassen werden, wenn diese Beschreibung den Gegenstand der vorliegenden Erfindung eher undeutlich machen könnte.
Außerdem können Begriffe wie etwa ein erster, ein zweiter, A, B, (a), (b) oder dergleichen hier verwendet werden, wenn Komponenten bzw. Bauteile der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Keine dieser Terminologien wird verwendet, um eine Essenz, eine Reihenfolge oder eine Sequenz einer entsprechenden Komponente bzw. eines entsprechenden Bauteils zu definieren, sondern sie werden lediglich verwendet, um die entsprechende Komponente bzw. das entsprechende Bauteil von einer bzw. einem oder mehreren anderen Komponente(n) bzw. Bauteil(en) zu unterscheiden. In dem Fall, dass beschrieben wird, dass ein gewisses strukturellen Element mit einem anderen strukturellen Element „verbunden ist”, „gekoppelt ist” oder „damit in Kontakt steht”, sollte dies so interpretiert werden, dass ein anderes strukturelles Element mit den strukturellen Elementen „verbunden”, „gekoppelt” sein kann oder „in Kontakt damit stehen” kann, sowie auch, dass das gewisse strukturelle Element direkt mit einem anderen strukturellen Element verbunden ist oder mit diesem in direktem Kontakt steht.
1 ist eine Ansicht, die ein Beispiel zum Beschreiben eines Betriebs einer normalen Lenkungssteuerungsvorrichtung veranschaulicht. 2 ist eine Ansicht, die eine Betätigungswellenform einer normalen Lenkungssteuerungsvorrichtung entsprechend einem Effekt eines Kardangelenks veranschaulicht.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 dreht sich in einer normalen Fahrzeuglenkvorrichtung dann, wenn ein Fahrer ein Lenkrad 1 in einer erwünschten Richtung dreht, eine Welle 5 einer Lenksäule 2, die mit dem Lenkrad 1 verbunden ist. Die Lenksäule 2 überträgt durch ein Kardangelenk 3, das ein Universalgelenk einschließt, eine Umlaufkraft auf die Welle 5 eines Zahnradgetriebes bzw. Getriebegehäuses 4, das eine Zahnstange und ein Ritzelgetriebe aufweist.
In der oben erwähnten Lenkvorrichtung ist eine normale Lenkungssteuerungsvorrichtung 10 eine Vorrichtung, in der ein Drehmomentsensor 11, der zwischen einem Kardangelenk 3 und der Welle 5 positioniert ist, ein Drehmoment (d. h. eine Winkeldifferenz zwischen einem oberen Ende und einem unteren Ende eines Torsionsstabs) erfasst, eine MCU bzw. Mikrocontroller-Einheit 12 ein Antriebssignal auf der Grundlage des erfassten Drehmoments erzeugt und ein Motor 13, der durch das Antriebssignal angetrieben wird, ein Lenkmoment entsprechend einer Zahnstangenkraft einer Zahnstange kompensiert. Deshalb kann ein Fahrer das Lenkrad 1 in einer geringen Energie drehen. Wie in 1 gezeigt ist, kann die Lenkungssteuerungsvorrichtung 10 einen Ritzelwinkel erfassen, um das Lenkmoment zu kompensieren. Aber die Lenkungssteuerungsvorrichtung 10 kann auch den Lenkwinkel erfassen, um das Lenkmoment zu kompensieren.
Im Folgenden wird beschrieben, dass das Lenkmoment durch das Erfassen von wenigstens einem von dem Ritzelwinkel und dem Lenkwinkel kompensiert wird. Außerdem kann entsprechend den Erfordernissen nur der Lenkwinkel für den Ritzelwinkel oder den Lenkwinkel offenbart werden. Da sich der Lenkwinkel der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform auf einen Betätigungswinkel des Lenkrads bezieht, das von dem Fahrer betätigt wird, können der Lenkwinkel und der Ritzelwinkel miteinander kombiniert bzw. vermischt oder gegenseitig ausgetauscht werden.
Wie oben beschrieben worden ist, empfängt die normale Lenkungssteuerungsvorrichtung 10 den Lenkwinkel oder den Ritzelwinkel als eine Eingabe und kompensiert ein Drehmoment, das einer Zahnstangenkraft einer Zahnstange entspricht. In einem solchen Vorgang gibt es ein Problem, bei dem ein Lenkmoment, das einer Änderung entspricht (ähnlich einer Sinuswellenform und einer Kosinuswellenform, die eine Art einer trigonometrischen Funktion ist), bei der ein Lenkwinkel oder ein Ritzelwinkel von einer Zeit, wenn die gleiche Charakteristik erzeugt wird, bis zu einer Zeit, wenn die gleiche Charakteristik das nächste Mal wiederholt wird, in einem Zahnstangenkraft-Graph 180 Grad ist, nicht kompensiert werden kann. Die Änderung, von der der Lenkwinkel oder der Ritzelwinkel 180 Grad ist, wird durch eine Hardware-Konfiguration erzeugt, in der das Kardangelenk 3 einen bestimmten Winkel hat und gedreht wird.
Das Lenkmoment kann sich auf ein Drehmoment beziehen, das in einer Situation erfasst wird, in der ein Fahrer das Lenkrad 1 in einer Richtung oder in einer anderen Richtung entgegengesetzt zu der Richtung dreht. Außerdem kann ein vorbestimmter Winkel des Kardangelenks 3 entsprechend einer Position des Lenkrads, das von dem Fahrer nach Belieben gesteuert wird, einen anderen Winkel haben. Je größer der vorbestimmte Winkel des Kardangelenks 3 ist, desto größer kann die Änderung des Lenkmoments sein. Wenn ein Fahrer das Lenkrad zum Beispiel einmal dreht (d. h. 360 Grad), dann umfasst das Lenkmoment, das entsprechend einem Winkel erfasst wird, der von dem Kardangelenk 3 und der Welle 5 gebildet wird, ein Variationselement bzw. Schwankungselement durch den Winkel zwischen dem Kardangelenk 3 und der Welle 5 zusammen mit einem Lenkmomentelement entsprechend einem Lenkvorgang des Fahrers. Das heißt, eine Differenz zwischen einem maximalen Wert und einem minimalen Wert des Variationselements wird entsprechend einer Zunahme des Winkels, der von dem Kardangelenk 3 und der Welle 5 gebildet wird, größer. In diesem Fall hat das Variationselement eine Periode von 180 Grad. Die Periode wird gleichmäßig aufrechterhalten, und zwar ungeachtet des Winkels, der von dem Kardangelenk 3 und der Welle 5 gebildet wird. Das oben erwähnte Variationselement kann in einer Wellenform wie etwa einem Sinus oder einem Kosinus in einem Abschnitt extrahiert werden, in dem der Lenkwinkel 180 Grad ist. Deshalb gibt es ein Problem, bei dem ein Fahrer-Lenkmoment-Erfassungswert zum Bereitstellen eines Hilfs-Lenkmoments nicht linear erzeugt wird.
Die Probleme können in jeder Lenkungssteuerungsvorrichtung, die das Kardangelenk 3 verwendet, sowie auch in der Lenkungssteuerungsvorrichtung 10 von einem R-EPS-Typ bzw. von einem zahnstangengestützten Typ einer elektrischen Servolenkung, die in 1 veranschaulicht ist, erzeugt werden.
Im Folgenden wird eine Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben werden, die die Probleme, die in jeglicher Lenkungssteuerungsvorrichtung, die das Kardangelenk 3 verwendet, sowie auch in der Lenkungssteuerungsvorrichtung 10 des R-EPS-Typs, die in 1 veranschaulicht ist, erzeugt werden, lösen kann.
3 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration einer Konfiguration einer Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Unter Bezugnahme auf 3 kann eine Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung 300 in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform Folgendes aufweisen: eine Erfassungseinheit 310, die dafür konfiguriert ist, wenigstens einen von einem Lenkwinkel und einem Ritzelwinkel sowie ein Lenkmoment zu erfassen; eine Änderungsbetrag-Berechnungseinheit 320, die dafür konfiguriert ist, wenigstens einen von einem Lenkwinkel-Änderungsbetrag, der eine Änderung des Lenkwinkels ist, und einem Ritzelwinkel-Änderungsbetrag, der eine Änderung des Ritzelwinkels ist, sowie einen Lenkmoment-Änderungsbetrag, der eine Änderung des Lenkmoments ist, zu berechnen; eine Einheit 330 zur Berechnung eines ersten Trägers, die dafür konfiguriert ist, einen ersten Träger zu berechnen, der ein Lenkmoment-Änderungsbetrag ist, welcher ein Lenkmoment-Änderungsbetrag für den Lenkwinkel-Änderungsbetrag ist oder ein Lenkmoment-Änderungsbetrag für den Ritzelwinkel-Änderungsbetrag ist, und eine Kompensationseinheit 340, die dafür konfiguriert ist, einen maximalen Lenkmomentwert und einen minimalen Lenkmomentwert zu berechnen, welche Lenkmomente von Punkten sind, an denen ein Vorzeichen des ersten Trägers gewechselt wird, indem das Vorzeichen des ersten Trägers ermittelt wird, und eine Kompensation für ein Lenkmoment auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem maximalen Lenkmomentwert und dem minimalen Lenkmomentwert und der Punkte durchzuführen.
Die Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung 300 kann Folgendes aufweisen: eine Erfassungseinheit 310, die dafür konfiguriert ist, einen Lenkwinkel und ein Lenkmoment zu erfassen, die entsprechend einer Änderung des Lenkwinkels erfasst werden; eine Änderungsbetrag-Berechnungseinheit 320, die dafür konfiguriert ist, einen Lenkwinkel-Änderungsbetrag, der eine Änderung des Lenkwinkels in einem vorbestimmten Lenkwinkelabschnitt ist, und einen Lenkmoment-Änderungsbetrag zu berechnen, der eine Änderung des Lenkmoments ist; eine Einheit 330 zur Berechnung eines ersten Trägers, die dafür konfiguriert ist, einen ersten Träger unter Verwendung des Lenkmoment-Änderungsbetrags für den Lenkwinkel-Änderungsbetrag und einer vorbestimmten trigonometrischen Referenz-Funktionswellenform zu berechnen; und eine Kompensationseinheit 340, die dafür konfiguriert ist, ein Kompensationsmoment für das Ausgleichen des ersten Trägers unter Verwendung des ersten Trägers zu berechnen.
Die Erfassungseinheit 310 kann wenigstens einen von einem Sensor zum Erfassen eines Lenkmoments, einem Sensor zum Erfassen eines Lenkwinkels und einem Sensor zum Erfassen eines Ritzelwinkels entsprechend Werten (d. h. wenigstens einen bzw. eines von einem Lenkwinkel, einem Ritzelwinkel und einem Lenkmoment), die erfasst werden sollen, verwenden, aber sie ist nicht darauf beschränkt. Das heißt, die Erfassungseinheit 310 kann Werte, die erfasst werden sollen, auf der Grundlage eines weiteren Werts oder von anderen Werten anstatt der zu erfassenden Werte berechnen. Die ausführliche Beschreibung für die Berechnung des Lenkmoments, des Lenkwinkels oder des Ritzelwinkels auf der Grundlage eines weiteren Werts oder von anderen Werten ist für die vorliegende Erfindung nicht relevant und wird deshalb weggelassen.
Die Änderungsbetrag-Berechnungseinheit 320 kann wenigstens einen von den Änderungsbeträgen von jedem von dem Lenkwinkel und dem Ritzelwinkel, die von der Erfassungseinheit 310 erfasst werden, sowie den Änderungsbetrag des Lenkmoments, das von der Erfassungseinheit 310 erfasst wird, berechnen.
Der Lenkwinkel-Änderungsbetrag, der Ritzelwinkel-Änderungsbetrag und der Lenkmoment-Änderungsbetrag können sich jeweils auf jeden bzw. jedes von dem Lenkwinkel, dem Ritzelwinkel und dem Lenkmoment während einer vorbestimmten gleichen Minutenzeit beziehen. Wie oben beschrieben worden ist, können sich der Lenkwinkel-Änderungsbetrag, der Ritzelwinkel-Änderungsbetrag und der Lenkmoment-Änderungsbetrag auf den Änderungsbetrag während der gleichen Minutenzeit beziehen, aber sie sind nicht darauf beschränkt. Das heißt, der Lenkwinkel-Änderungsbetrag, der Ritzelwinkel-Änderungsbetrag und der Lenkmoment-Änderungsbetrag können sich auf einen Lenkwinkel-Änderungsbetrag, einen Ritzelwinkel-Änderungsbetrag und einen Lenkmoment-Änderungsbetrag beziehen, während ein anderer Faktor als die Minutenzeit laufend bzw. jede Minute geändert wird.
Alternativ dazu kann die Änderungsbetrag-Berechnungseinheit 320 den Lenkwinkel-Änderungsbetrag und den Lenkmoment-Änderungsbetrag in einem vorbestimmten Lenkwinkelabschnitt berechnen. Der Lenkwinkel-Änderungsbetrag und der Lenkmoment-Änderungsbetrag können in einer Wechselbeziehung zueinander stehend berechnet werden. Der Lenkwinkel kann zum Beispiel als eine X-Achse festgelegt werden und das Lenkmoment kann zum Beispiel als eine Y-Achse festgelegt werden, so dass der Lenkwinkel-Änderungsbetrag und der Lenkmoment-Änderungsbetrag in einer Wechselbeziehung zueinander stehend berechnet werden.
Die Einheit 330 zur Berechnung eines ersten Trägers kann den Lenkmoment-Änderungsbetrag durch den Lenkwinkel-Änderungsbetrag teilen oder sie kann den Lenkmoment-Änderungsbetrag durch den Ritzelwinkel-Änderungsbetrag teilen, um einen ersten Träger zu berechnen, welcher jeder von dem Lenkmoment-Änderungsbetrag für den Lenkwinkel-Änderungsbetrag oder dem Lenkmoment-Änderungsbetrag für den Ritzelwinkel-Änderungsbetrag ist.
Alternativ dazu kann die Einheit 330 zur Berechnung eines ersten Trägers das Lenkmoment mit dem Lenkwinkel differenzieren, um den ersten Träger zu berechnen. Das heißt, der erste Träger kann als eine trigonometrische Funktionswellenform (z. B. eine Sinusfunktion oder eine Kosinusfunktion) berechnet werden, die durch das Differenzieren des Lenkmoments mit dem Lenkwinkel erzeugt wird. Der erste Träger kann in einem vorbestimmten Lenkwinkelabschnitt berechnet werden, und der Lenkwinkelabschnitt kann als das N-Fache von 180 Grad festgelegt werden. Hierbei ist N eine positive ganze Zahl.
In der Zwischenzeit kann der erste Träger einem Lenkmoment-Änderungsbetrag-Element entsprechen, das durch einen Kombinationswinkel des Kardangelenks und der Welle, die in einem Lenkantriebssystem enthalten sind, in dem vorbestimmten Lenkwinkelabschnitt erzeugt wird. Somit kann der erste Träger als die trigonometrische Funktionswellenform berechnet werden, die eine Periode der oben erwähnten 180 Grad hat.
Alternativ dazu kann die Einheit 330 zur Berechnung eines ersten Trägers eine Phase des ersten Trägers unter Verwendung einer vorbestimmten trigonometrischen Referenz-Funktionswellenform berechnen. Zum Beispiel kann eine Phasendifferenz zwischen dem ersten Träger, der unter Verwendung des Lenkwinkel-Änderungsbetrags und des Lenkmoment-Änderungsbetrags berechnet wird, und der trigonometrischen Referenzfunktion, die als eine Sinuswellenform konfiguriert ist, erzeugt werden. Infolgedessen ist es notwendig, eine Phase zu identifizieren, um den ersten Träger als die Sinuswellenform zu normalisieren. Insbesondere kann die Einheit 330 zur Erzeugung eines ersten Trägers einen X-Achsen-Verschiebungswert der trigonometrischen Referenz-Funktionswellenform durch das Identifizieren einer Identität der vorbestimmten trigonometrischen Referenz-Funktionswellenform und des ersten Trägers berechnen, und sie kann den Verschiebungswert als die Phase des ersten Trägers bestimmen. Dementsprechend kann der erste Träger als die trigonometrische Funktionswellenform normalisiert werden.
Da sich der Lenkwinkel-Änderungsbetrag, der Ritzelwinkel-Änderungsbetrag und der Lenkmoment-Änderungsbetrag, die von der Änderungsbetrag-Berechnungseinheit 320 berechnet werden, jeweils auf den Lenkwinkel, den Ritzelwinkel und das Lenkmoment während der Minutenzeit, oder während der Faktor laufend bzw. jede Minute geändert wird, beziehen, kann der erste Träger, der von der Einheit 330 zur Berechnung eines ersten Trägers berechnet wird, einem Wert entsprechen, der durch das Differenzieren einer Wellenform (d. h. x-Achse: Lenkwinkel oder Ritzelwinkel, y-Achse: Lenkmoment), die in 2 veranschaulicht ist, in Bezug auf die x-Achse erzeugt wird.
In der Wellenform, die in 2 veranschaulicht ist, ist zum Beispiel ein Element entsprechend einem strukturellen Kombinationswinkel des Lenkungsantriebssystems ähnlich zu einer Sinuswellenform und einer Kosinuswellenform, die jeweils ein Typ der trigonometrischen Funktion sind, die Phase des ersten Trägers kann der Wellenform, die in 2 veranschaulicht ist, um 45 Grad vorausgehen. Die 45 Grad können ein Wert sein, der auf einer Charakteristik (z. B. ein Lenkwinkel oder ein Ritzelwinkel von einer Zeit, wenn die gleiche Charakteristik des Lenkmoments einmal erzeugt wird, bis zu einer Zeit, wenn die gleiche Charakteristik des Lenkmoments das nächste Mal wiederholt wird, ist 180 Grad) der Wellenform basiert, die in 2 veranschaulicht ist.
Somit ist ein maximaler Lenkmomentwert, der einem Kamm der Wellenform entspricht, die in 2 veranschaulicht ist, ein Lenkmoment eines Punktes, an dem ein Vorzeichen des ersten Trägers von plus (+) zu minus (–) gewechselt wird, und ist ein minimaler Lenkmomentwert, der einem Tal der Wellenform entspricht, die in 2 veranschaulicht ist, ein Lenkmoment eines anderen Punktes, an dem das Vorzeichen des ersten Trägers von minus (–) zu plus (+) gewechselt wird.
Die Kompensationseinheit 340 kann das Kompensationsmoment durch das Anlegen eines Kompensationswerts, der eine trigonometrische Funktionswellenform ist, an die normale Lenkungssteuerungsvorrichtung 10 auf der Grundlage der oben erwähnten Charakteristik berechnen. Hier hat die trigonometrische Funktionswellenform einen maximalen Wert, der ein halber Wert einer Differenz zwischen dem maximalen Lenkmomentwert und dem minimalen Lenkmomentwert in einem anderen Punkt ist, an dem das Vorzeichen des ersten Trägers von minus (–) zu plus (+) gewechselt wird, und einen minimalen Wert, der ein halber Wert eines negativen Werts in dem Punkt ist, an dem das Vorzeichen des ersten Trägers von plus (+) zu minus (–) gewechselt wird. Dementsprechend kann die Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform die Probleme lösen, die durch das Kardangelenk verursacht werden, wie in 2 veranschaulicht ist.
4 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Betriebs einer Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform. 5 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Betriebs einer Einheit zur Berechnung eines ersten Trägers in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform. 6 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Betriebs einer Kompensationseinheit in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform.
Unter Bezugnahme auf 4 bis 6 kann die Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform ein Lenkmoment und einen Lenkwinkel unter Verwendung eines Sensors durch eine Erfassungseinheit erfassen (S400). Das Lenkmoment und der Lenkwinkel können unter Verwendung des Sensors erfasst werden, der das Lenkmoment und den Lenkwinkel erfasst, aber das Lenkmoment und der Lenkwinkel können auch unter Verwendung eines Sensors, der einen anderen Faktor als das Lenkmoment und den Lenkwinkel erfasst, und auf der Grundlage des erfassten Faktors erfasst werden.
Wenn der Schritt S400 durchgeführt wird, berechnet eine Änderungsbetrag-Berechnungseinheit in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform Änderungsbeträge von jedem von dem Lenkmoment und dem Lenkwinkel, die im Schritt S400 erfasst werden. So kann die Änderungsbetrag-Berechnungseinheit zum Beispiel eine Differenz des Lenkmoments vor und nach einer vorbestimmten Minutenzeit als einen Lenkmoment-Änderungsbetrag berechnen, und sie kann eine Differenz des Lenkwinkels vor und nach der Minutenzeit als einen Lenkwinkel-Änderungsbetrag berechnen.
Im Schritt S410 wird beschrieben, dass der Lenkmoment-Änderungsbetrag und der Lenkwinkel-Änderungsbetrag jeweils auf der Grundlage des Lenkmoments und des Lenkwinkels vor und nach der Minutenzeit berechnet werden, aber der Schritt 410 ist nicht darauf beschränkt. Das heißt, der Lenkmoment-Änderungsbetrag kann als eine Differenz des Lenkmoments vor und nach einer laufenden bzw. minutenweisen Änderung eines Faktors, der sich von der Minutenzeit unterscheidet, definiert werden, und der Lenkwinkel-Änderungsbetrag kann als eine Differenz des Lenkwinkels vor und nach einer laufenden bzw. minutenweisen Änderung des Faktors definiert werden.
Im Schritt S410 kann dann, wenn der Lenkwinkel-Änderungsbetrag und der Lenkmoment-Änderungsbetrag berechnet werden, die Einheit zur Berechnung eines ersten Trägers den Lenkmoment-Änderungsbetrag durch den Lenkwinkel-Änderungsbetrag teilen, um einen ersten Träger zu berechnen, der jeder von dem Lenkmoment-Änderungsbetrag für den Lenkwinkel-Änderungsbetrag oder dem Lenkmoment-Änderungsbetrag für den Ritzelwinkel-Änderungsbetrag ist (S420).
Da der Lenkwinkel-Änderungsbetrag als die Lenkwinkeländerung vor und nach der Minutenzeit bezeichnet wird und der Lenkmoment-Änderungsbetrag als die Lenkmomentänderung vor und nach der Minutenzeit bezeichnet wird, kann sich der erste Träger, der im Schritt S420 berechnet wird, auf einen Wert beziehen, der durch das Differenzieren einer Wellenform des Lenkmoments (d. h. der y-Achse) für den Lenkwinkel (d. h. x-Achse) in Bezug auf den Lenkwinkel (d. h. x-Achse) erhalten wird. Dies wird ausführlich unter Bezugnahme auf 5 beschrieben werden.
5 veranschaulicht eine Wellenform 510, die ein Lenkmoment-Änderungsbetrag-Element einer Sinuswellenform durch einen Hardware-Betrieb eines Kardangelenks in einer Situation, in der eine normale Lenkungssteuerungsvorrichtung ein Lenkmoment F₁ kompensiert, und einen ersten Träger 520 enthält, der durch eine Einheit zur Berechnung eines ersten Trägers auf der Grundlage der Wellenform 510 berechnet worden ist. In Bezug auf die Wellenform 510 kann der erste Träger 520, der von der Einheit zur Berechnung eines ersten Trägers berechnet worden ist, Charakteristiken haben, in denen das Lenkmoment F₁ entfernt ist und die Phase des Lenkwinkels um 45 Grad vorausgeht. Außerdem kann die Amplitude des ersten Trägers 520 doppelt so groß sein wie die der Wellenform, aber da die Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform die Amplitude des ersten Trägers 520 nicht verwendet, sind Elemente, die in Beziehung mit der Amplitude stehen, ohne Bezug zu der Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform.
In der Zwischenzeit ermittelt zum Beispiel dann, wenn der Schritt S420 durchgeführt ist, die Kompensationseinheit ein Vorzeichen des ersten Trägers (S430). Die Kompensationseinheit kann einen maximalen Wert und einen minimalen Wert des Lenkmoments auf der Grundlage des ermittelten Vorzeichens des ersten Trägers berechnen (S440). Außerdem kann die Kompensationseinheit ein Drehmomentelement, das einer Änderung eines Kardangelenks entspricht, die in dem Lenkmoment enthalten ist, auf der Grundlage des berechneten maximalen Werts und des minimalen Werts des Lenkmoments und der Punkte, an denen das Vorzeichen des ersten Trägers gewechselt wird, kompensieren (S450).
Unter Bezugnahme auf 6 hat die Wellenform 510 einen maximalen Wert 613 in einem Punkt 610, an dem das Vorzeichen des ersten Trägers 520, der auf der Grundlage der Wellenform 510 berechnet worden ist, welche eine Lenkmomentwellenform für den Lenkwinkel ist, von plus (+) zu minus (–) gewechselt wird, und sie hat einen minimalen Wert 623 in einem anderen Punkt 620, an dem das Vorzeichen des ersten Trägers 520 von minus (–) zu plus (+) gewechselt wird.
Die Kompensationseinheit kann eine Änderung durch das Kardangelenk, die in dem Lenkmoment enthalten ist, durch das Anlegen eines Kompensationswerts 630, der eine trigonometrische Funktionswellenform ist, an die Lenkungssteuerungsvorrichtung auf der Grundlage der oben erwähnten Charakteristik kompensieren. Hier hat die trigonometrische Funktionswellenform einen maximalen Wert, der ein halber Wert K₁ einer Differenz 2K₁ zwischen dem maximalen Wert 613 des Lenkmoments und dem minimalen Wert 623 des Lenkmoments in einem anderen Punkt 620 ist, und einen minimalen Wert, der ein halber Wert –K₁ eines negativen Werts in dem Punkt 610 ist. Der Kompensationswert (C₁(θ) 630 kann wie die folgende Gleichung 1 ausgedrückt werden.
[Gleichung 1]

C₁(θ) = –K₁·Cos(2(θ – θ_0,1))

Hier ist eine Konstante 2 ein Wert, der eine Charakteristik reflektiert, in der ein Lenkwinkel von einer Zeit, wenn die gleiche Charakteristik des Lenkmoments einmal erzeugt wird, bis zu einer Zeit, wenn die gleiche Charakteristik des Lenkmoments das nächste Mal wiederholt wird, 180 Grad ist. θ_0,1 steht für den Punkt 610, an dem das Vorzeichen des ersten Trägers 520 von plus (+) zu minus (–) gewechselt wird.
Der Kompensationswert (C1(θ) 630, der als die Gleichung 1 ausgedrückt wird, wird unter Verwendung einer Kosinusfunktion als eine trigonometrische Funktion ausgedrückt, aber er ist nicht darauf beschränkt, und er kann unter Verwendung einer anderen trigonometrischen Funktion ausgedrückt werden.
Das heißt, die Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform kann Probleme lösen, die durch einen Hardware-Betrieb des Kardangelenks verursacht werden, indem sie den Kompensationswert (C1(θ) 630 in der Wellenform 510 anlegt, der eine Ausgabe der Lenkungssteuerungsvorrichtung ist, auf die der Hardware-Betrieb des Kardangelenks reflektiert wird, also bei dieser berücksichtigt wird. Hier bezieht sich der Kompensationswert auf ein Kompensationsmoment.
Das heißt, in einer Lenkvorichtung wird ein Drehmoment, das einem bestimmten Offset bzw. Ausgleich F₁ entspricht, der in einer Zahnstangenkraft enthalten ist, von der normalen Lenkungssteuerungsvorrichtung kompensiert, und ein Drehmomentelement, das einer Sinuswelle entspricht, die in dem Lenkmoment enthalten ist, wird von der Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kompensiert. Deshalb können die oben genannten Probleme gelöst werden.
In der Zwischenzeit kann als ein weiteres Beispiel beim Berechnen eines Kompensationsmoments für das Kompensieren des Lenkmoments, um den ersten Träger als eine trigonometrische Funktionswellenform zu berechnen, ein Phasenwert des ersten Trägers unter Verwendung einer Phasendifferenz mit einer trigonometrischen Referenz-Funktionswellenform berechnet werden. Zum Beispiel kann ein X-Achsen-Verschiebungswert von einer trigonometrischen Referenz-Funktionswellenform berechnet werden, indem eine Identität einer vorbestimmten trigonometrischen Referenz-Funktionswellenform und der erste Träger identifiziert werden, und der Verschiebungswert kann als die Phase des ersten Trägers bestimmt werden. Dementsprechend kann der erste Träger als die trigonometrische Funktionswellenform ausgeführt werden.
Als nächstes kann, um eine Phasendifferenz zwischen dem ersten Träger und einem Lenkmomentänderungs-Graphen zu kompensieren, eine Phasendifferenz entsprechend einer Differenzierung berechnet werden (z. B. wird dies als 45 Grad als ein Beispiel oben beschrieben). Das heißt, eine gewisse Phasendifferenz kann zwischen dem ersten Träger und einer Lenkmomentänderung entsprechend einem Wert erzeugt werden, der durch das Differenzieren der Lenkmomentänderung erhalten wird. Somit ist es, um ein genaues Kompensationsmoment berechnen zu können, notwendig, ein Kompensationsmoment genau zu berechnen, das in einem spezifischen Lenkwinkel kompensiert werden soll. Zu diesem Zweck wird die Phasendifferenz zwischen der Lenkmomentänderung und dem ersten Träger kompensiert.
Außerdem wird, um das Kompensationsmoment zu berechnen, eine Vielzahl von Punkten, an denen der Wert des ersten Trägers 0 ist, ermittelt, und die Größe des Kompensationsmomentwerts wird unter Verwendung einer Differenz des Lenkmomentwerts ermittelt, der jedem von der Vielzahl von ermittelten Punkten entspricht. Zum Beispiel kann ein Lenkmomentwert in dem oben erwähnten Punkt, an dem der Wert des ersten Trägers von dem positiven Wert zu dem negativen Wert oder von dem negativen Wert zu dem positiven Wert geändert wird, identifiziert werden, und ein Wert einer Hälfte einer Differenz zwischen entsprechenden Lenkmomentwerten kann als die Kompensationsmomentgröße berechnet werden.
In dem Obigen wird die Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform beschrieben, die den Lenkwinkel und das Lenkmoment als einen Faktor verwendet. Aber alternativ dazu kann die Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform unter Verwendung eines Ritzelwinkels und des Lenkmoments als einen Faktor betrieben werden.
7 ist eine Ansicht, die eine andere exemplarische Ausführungsform zum Beschreiben eines Betriebs einer Einheit zur Berechnung eines ersten Trägers in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform veranschaulicht.
Unter Bezugnahme auf 7 haben im Allgemeinen beim Berechnen eines ersten Trägers 520 durch die Einheit zur Berechnung eines ersten Trägers, da ein Lenkmoment-Änderungsbetrag durch einen Lenkwinkel-Änderungsbetrag geteilt wird oder der Lenkmoment-Änderungsbetrag durch einen Ritzelwinkel-Änderungsbetrag geteilt wird, die Vorzeichen (d. h. Plus (+) und Minus (–)) von Multiplikationsoperationswerten des ersten Trägers 520 und eines Sinuswellen-710-Elements, das in dem Lenkmoment enthalten ist, das gleiche Gewicht (Gewichtung). Aber der erste Träger 520 kann beim Berechnen von wenigstens einem von einem Lenkwinkel-Änderungsbetrag, einem Ritzelwinkel-Änderungsbetrag, einem Lenkmoment-Änderungsbetrag und dem ersten Träger durch eine Mikrocontroller-Einheit (MCU; Micro Controller Unit) dann, wenn ein Fehler erzeugt wird, der Sinuswelle 710, die in dem Lenkmoment enthalten ist, um einen Winkel vorausgehen, der verschieden zu 45 Grad ist.
In einer solchen Situation gibt es dann, wenn eine Kompensationseinheit ein Kompensationsmoment auf der Grundlage von Punkten berechnet, an denen die Vorzeichen des ersten Trägers 520 gewechselt werden, Probleme dahingehend, dass es sein kann, dass eine Lenkvorrichtung bedingt durch einen Kompensationswert, der eine Lenkmomentänderung einschließt, die größer als eine Lenkmomentänderung ist, die durch ein Kardangelenk verursacht wird, nicht korrekt betrieben wird.
Um einen solchen nicht korrekten Betrieb zu verhindern, kann die Einheit zur Berechnung eines ersten Trägers die Vorzeichen der Multiplikationsoperationswerte des Sinuswellen-710-Elements, das in dem Lenkmoment enthalten ist, und des ersten Trägers 520 aufzeichnen, und sie kann den ersten Träger zu einer Lenkwinkelachse oder einer Ritzelwinkelachse parallel bewegen, so dass die Vorzeichen der Multiplikationsoperationswerte das gleiche Gewicht haben. Das heißt, wie oben beschrieben worden ist, kann das Kompensationsmoment berechnet werden, indem die Phasendifferenz zwischen der Lenkmomentänderung und dem ersten Träger berechnet wird.
Das Gewicht der oben erwähnten Vorzeichen kann sich auf die Anzahl der Vorzeichen für den Lenkwinkel oder den Ritzelwinkel eines regelmäßigen Intervalls beziehen. Wenn zum Beispiel der Lenkwinkel oder der Ritzelwinkel ein regelmäßiges Intervall von 15 Grad ist und die Vorzeichen der Multiplikationsoperation aufgezeichnet werden, wie in 7 gezeigt ist, dann können die Vorzeichen des Multiplikationsoperationswerts, der von 0 Grad bis 180 Grad aufgezeichnet worden ist, {0, Plus, Plus, 0, Minus, Minus, 0, Plus, Plus, 0, Minus, Minus} sein. Deshalb ist die Anzahl der positiven Werte vier und ist die Anzahl der negativen Werte vier, und somit ist das Gewicht der Vorzeichen das Gleiche.
Eine Sinuswelle 710, die in der Zahnstangenkraft enthalten ist, kann ein Wert sein, der durch das Beseitigen eines Offset-Werts aus der Zahnstangenkraft erhalten wird.
In der Zwischenzeit wird unten eine andere exemplarische Ausführungsform beschrieben, in der ein Kompensationsmoment unter Verwendung eines ersten Trägers berechnet wird.
8 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration einer Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer anderen exemplarischen Ausführungsform veranschaulicht.
Unter Bezugnahme auf 8 kann eine Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung 800 in Übereinstimmung mit einer anderen exemplarischen Ausführungsform Folgendes aufweisen: eine Erfassungseinheit 810, die dafür konfiguriert ist, wenigstens einen von einem Lenkwinkel und einem Ritzelwinkel sowie ein Lenkmoment zu erfassen; eine Trägerberechnungseinheit 820, die dafür konfiguriert ist, einen zweiten Träger zu berechnen, wobei ein Lenkmoment-Änderungsbetrag-Element entsprechend einer Lenkungsantriebssystem-Kombinationsstruktur in einem vorbestimmten Lenkwinkelabschnitt auf eine trigonometrische Referenz-Funktionswellenform reflektiert wird, die den Lenkwinkel oder den Ritzelwinkel als eine Variable hat, und einen dritten Träger zu berechnen, der durch das Angleichen des zweiten Trägers an eine Phase einer Lenkmomentwellenform für den Lenkwinkel oder den Ritzelwinkel erzeugt wird; und eine Kompensationseinheit 830, die dafür konfiguriert ist, einen maximalen Lenkmomentwert, der ein Lenkmoment eines Punktes ist, an dem der dritte Träger ein maximaler Wert ist, und einen minimalen Lenkmomentwert zu berechnen, der ein Lenkmoment eines Punktes ist, an dem der dritte Träger ein minimaler Wert ist, und ein Kompensationsmoment auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem berechneten maximalen Lenkmomentwert und dem minimalen Lenkmomentwert und des dritten Trägers zu kompensieren.
Die Erfassungseinheit 810 kann wenigstens einen von einem Sensor zum Erfassen eines Lenkmoments, einem Sensor zum Erfassen eines Lenkwinkels und einem Sensor zum Erfassen eines Ritzelwinkels entsprechend Werten (d. h. wenigstens einen bzw. eines von einem Lenkwinkel, einem Ritzelwinkel und einem Lenkmoment), die erfasst werden sollen, verwenden, aber sie ist nicht darauf beschränkt. Das heißt, die Erfassungseinheit 810 kann die oben erwähnten Werte auch auf der Grundlage eines weiteren Werts oder von anderen Werten anstatt der Werte, die erfasst werden sollen, berechnen.
Die Trägerberechnungseinheit 820 kann den zweiten Träger berechnen, wobei ein Lenkwinkel oder ein Ritzelwinkel von einer Zeit, wenn die gleiche Charakteristik einmal erzeugt wird, bis zu einer Zeit, wenn die gleiche Charakteristik das nächste Mal wiederholt wird, auf eine trigonometrische Referenz-Funktionswellenform reflektiert wird, die den Lenkwinkel oder den Ritzelwinkel als eine Variable und eine Amplitude von 1 hat. Als nächstes kann die Trägerberechnungseinheit 820 den dritten Träger berechnen, indem sie den zweiten Träger zu einer Lenkwinkelachse oder einer Ritzelwinkelachse parallel bewegt, so dass jedes von allen Vorzeichen der Multiplikationsoperationswerte des zweiten Trägers und einer Sinuswelle, die in dem Lenkmoment enthalten ist, plus wird.
Wie oben beschrieben worden ist, kann die Trägerberechnungseinheit 820 den dritten Träger durch das Angleichen des zweiten Trägers an die Phase der Lenkmomentwellenform für den Lenkwinkel oder den Ritzelwinkel berechnen, aber sie ist nicht darauf beschränkt, und hierbei können jegliche andere Verfahren angewendet werden.
Die Kompensationseinheit 830 kann ein Kompensationsmoment anlegen, indem sie einen Kompensationswert an die Lenkungssteuerungsvorrichtung 10 anlegt. Hier wird der Kompensationswert erhalten, indem ein maximaler Lenkmomentwert berechnet wird, der ein Lenkmoment eines Punktes ist, an dem der berechnete dritte Träger ein maximaler Wert ist, und ein minimaler Lenkmomentwert berechnet wird, der ein Lenkmoment eines Punktes ist, an dem der berechnete dritte Träger ein minimaler Wert ist, ein halber Wert einer Differenz zwischen dem berechneten maximalen Lenkmomentwert und dem berechneten minimalen Lenkmomentwert mit dem dritten Träger multipliziert wird und der Wert, der durch die Multiplikationsoperation erhalten worden ist, invertiert wird.
Dementsprechend kann die Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer anderen exemplarischen Ausführungsform Probleme lösen, die durch das Kardangelenk verursacht werden, wie in 2 veranschaulicht ist.
9 ist eine Ansicht, die ein Beispiel zum Beschreiben eines Betriebs einer Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer anderen exemplarischen Ausführungsform veranschaulicht. 10 ist eine Ansicht, die ein Beispiel zum Beschreiben eines Betriebs einer Trägerberechnungseinheit und eines Betriebs einer Kompensationseinheit in Übereinstimmung mit einer anderen exemplarischen Ausführungsform veranschaulicht. 11 ist eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel zum Beschreiben eines Betriebs einer Trägerberechnungseinheit in Übereinstimmung mit einer anderen exemplarischen Ausführungsform veranschaulicht.
Unter Bezugnahme auf 9 bis 11 kann eine Erfassungseinheit einer Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer anderen exemplarischen Ausführungsform ein Lenkmoment und einen Lenkwinkel erfassen (S900). Das Lenkmoment und der Lenkwinkel können unter Verwendung eines Sensors erfasst werden, der das Lenkmoment und den Lenkwinkel erfasst, aber das Lenkmoment und der Lenkwinkel können auch unter Verwendung eines Sensors, der einen anderen Faktor als das Lenkmoment und den Lenkwinkel erfasst, und unter Verwendung des erfassten Faktors erfasst werden.
Wenn der Schritt S900 durchgeführt ist, kann die Trägerberechnungseinheit einen zweiten Träger (Träg₂(θ)) 1010, wobei ein Lenkwinkel oder ein Ritzelwinkel (z. B. 180 Grad) von einer Zeit, wenn die gleiche Charakteristik des Lenkmoments einmal erzeugt wird, bis zu einer Zeit, wenn die gleiche Charakteristik des Lenkmoments das nächste Mal wiederholt wird, auf eine trigonometrische Referenz-Funktionswellenform (z. B. Cos(θ) reflektiert wird, die den Lenkwinkel oder den Ritzelwinkel als eine Variable hat, unter Verwendung der Gleichung 2 berechnen (S910).
[Gleichung 2]

Träg₂(θ) = Cos(2θ)

Hier ist eine Konstante 2 ein Wert, auf den ein Lenkwinkel oder ein Ritzelwinkel, der von einer Zeit, wenn die gleiche Charakteristik des Lenkmoments einmal erzeugt wird, bis zu einer Zeit, wenn die gleiche Charakteristik des Lenkmoments das nächste Mal wiederholt wird, 180 Grad ist, reflektiert wird.
Der zweite Träger (Träg₂(θ)) 1010, der als die Gleichung 2 ausgedrückt wird, wird unter Verwendung einer Kosinusfunktion als eine trigonometrische Funktion ausgedrückt, aber er ist nicht darauf beschränkt, und er kann unter Verwendung einer anderen trigonometrischen Funktion ausgedrückt werden.
Die Trägerberechnungseinheit kann einen dritten Träger 1020 durch das Angleichen des zweiten Trägers 1010, der im Schritt S910 berechnet worden ist, an eine Phase einer Lenkmomentwellenform für den Lenkwinkel oder den Ritzelwinkel berechnen (S920).
Zum Beispiel kann die Trägerberechnungseinheit den dritten Träger 1020, der an die Phase der Lenkmomentwellenform für den Lenkwinkel oder den Ritzelwinkel angeglichen wird, durch das Aufzeichnen von Vorzeichen eines Multiplikationsoperationswertes des zweiten Trägers 1010 und einer Sinuswelle 1110, die in dem Lenkmoment enthalten ist, und das parallele Bewegen des zweiten Trägers 1010 zu einer Lenkwinkelachse oder einer Ritzelwinkelachse, so dass jedes von allen aufgezeichneten Vorzeichen zu Plus wird, berechnen.
Der dritte Träger (Träg₃(θ)), der durch das parallele Bewegen des zweiten Trägers 1010 zu einem Lenkwinkel (θ_0,2) oder einem Ritzelwinkel (θ_0,2) durch die Einheit zur Berechnung eines dritten Trägers erhalten wird, kann als die Gleichung 3 ausgedrückt werden.
[Gleichung 3]

Träg₃(θ) = Träg₂(θ – θ_0,2) = Cos(2(θ – θ_0,2))

Wenn der dritte Träger 1020 durch das Durchführen des Schrittes S920 berechnet ist, kann die Kompensationseinheit einen maximalen Lenkmomentwert 1033, der ein Lenkmoment eines Punktes 1030 ist, an dem der dritte Träger 1020 ein maximaler Wert ist, und einen minimalen Lenkmomentwert 1043 berechnen, der ein Lenkmoment eines Punktes 1040 ist, an dem der dritte Träger 1020 ein minimaler Wert ist (S930).
Wenn der Schritt S930 durchgeführt ist, kann die Kompensationseinheit ein Kompensationsmoment auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem maximalen Lenkmomentwert 1033 und dem minimalen Lenkmomentwert 1043 und des dritten Trägers 1020 berechnen (S940), und sie kann ein Drehmomentvariationsphänomen kompensieren, das durch ein Kardangelenk erzeugt wird, indem sie das Kompensationsmoment in die Lenkungssteuerungsvorrichtung eingibt (S950).
Zum Beispiel kann die Kompensationseinheit das Kompensationsmoment anlegen, indem sie das Kompensationsmoment 1050 in die Lenkungssteuerungsvorrichtung eingibt. Hier wird das Kompensationsmoment erhalten, indem ein halber Wert (K₂) einer Differenz (2K₂) zwischen dem maximalen Lenkmomentwert 1033 und dem minimalen Lenkmomentwert 1043 mit dem dritten Träger 1020 multipliziert wird und der Wert, der durch die Multiplikationsoperation erhalten worden ist, invertiert wird.
Das Kompensationsmoment (C₂(θ)) 1050, das von der Kompensationseinheit in die Lenkungssteuerungsvorrichtung eingegeben wird, kann durch die Gleichung 4 berechnet werden.
[Gleichung 4]

C₂(θ) = –K₂·Träg₃(0) = –K₂·Träg₂((θ – θ_0,2)) = –K₂·Cos(2(θ – θ_0,2))

In der Zwischenzeit können die oben beschriebenen Operationen zum Berechnen des Kompensationsmoments und des ersten Trägers bei jeder vorbestimmten Periode durchgeführt werden. Ausgaben, die in einer vorhergehenden Operation erzeugt worden sind, können zwischen den Operationen zum Berechnen des Kompensationsmoments und des ersten Trägers verwendet werden. Alternativ dazu können die Operationen zum Berechnen des Kompensationsmoments und des ersten Trägers durchgeführt werden, wenn ein spezifisches Ereignis erzeugt wird. Wenn ein Fahrer zum Beispiel ein Schwenken bzw. ein Neigen eines Lenkrads reguliert, kann ermittelt werden, dass das oben erwähnte spezifische Ereignis erzeugt wird. Deshalb kann das Kompensationsmoment oder der erste Träger berechnet werden, um frühere Werte zu ersetzen. Der Grund dafür ist, dass es notwendig ist, das Kompensationsmoment neu zu berechnen, da es sei kann, dass ein Kombinationswinkel zwischen einer Welle und einem Kardangelenk durch den Schwenkvorgang bzw. Neigungsverstellvorgang geändert wird. Außerdem kann ein Ereignis für einen Fall (z. B. ein Unfallgeschehen, eine Verschlechterung und dergleichen), in dem die Welle und das Kardangelenk geändert werden, vorher gespeichert werden, und wenn das vorher gespeicherte Ereignis erzeugt wird, kann das oben erwähnte Kompensationsmoment oder der erste Träger berechnet werden.
Wie oben beschrieben worden ist, kann die Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer anderen exemplarischen Ausführungsform ein Problem infolge einer Lenkmomentänderung durch einen Hardware-Betrieb eines Kardangelenks, wie dieser in 2 veranschaulicht ist, durch das Anlegen des berechneten Kompensationsmoments (C2(θ)) 1050 an die Lenkungssteuerungsvorrichtung zur Kompensation des Lenkmoments lösen.
12A und 12B sind Ansichten, die ein Beispiel zum Beschreiben eines Effekts durch eine Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung veranschaulichen.
Unter Bezugnahme auf 12A und 12B kann ein Problem, bei dem ein Lenkmoment, wie in 12A gezeigt, durch einen Hardware-Betrieb eines Kardangelenks geändert wird, durch das Anlegen eines Kompensationsmoments durch die Hilfs-Lenkvorrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform, die unter Verwendung von 3 bis 7 beschrieben worden ist, und die Hilfs-Lenkvorrichtung in Übereinstimmung mit einer anderen exemplarischen Ausführungsform, die unter Verwendung von 8 bis 11 beschrieben worden ist, gelöst werden, und somit kann ein Lenkmoment ausgegeben werden, die dies in 12B gezeigt ist. Des Weiteren kann das Lenkmoment, wie es in 12B gezeigt ist, durch eine normale Lenkungssteuerungsvorrichtung kompensiert werden.
Die obige Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen stellen ein Beispiel der technischen Idee der vorliegenden Erfindung lediglich zu veranschaulichenden Zwecken bereit. Durchschnittsfachleute auf dem technischen Gebiet, zu dem die vorliegende Erfindung gehört, werden erkennen, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen in Bezug auf die Form, wie etwa eine Kombination, eine Trennung, eine Ersetzung und eine Änderung einer Konfiguration, möglich sind, ohne von den wesentlichen Merkmalen der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Deshalb sind die Ausführungsformen, die in der vorliegenden Erfindung offenbart sind, dazu gedacht, den Schutzumfang der technischen Idee der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist durch die Ausführungsform nicht beschränkt. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll auf der Grundlage der beigefügten Ansprüche in einer solchen Art und Weise ausgelegt werden, dass alle technischen Ideen, die in dem Schutzumfang enthalten sind und äquivalent zu den Ansprüchen sind, zu der vorliegenden Erfindung gehören.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 10-2015-0176298 [0001]

Claims

Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung, die Folgendes aufweist: eine Erfassungseinheit, die dafür konfiguriert ist, einen Lenkwinkel und ein Lenkmoment zu erfassen, die entsprechend einer Änderung des Lenkwinkels erfasst werden; eine Änderungsbetrag-Berechnungseinheit, die dafür konfiguriert ist, einen Lenkwinkel-Änderungsbetrag, der eine Änderung des Lenkwinkels in einem vorbestimmten Lenkwinkelabschnitt ist, und einen Lenkmoment-Änderungsbetrag, der eine Änderung des Lenkmoments ist, zu berechnen; eine Einheit zur Berechnung eines ersten Trägers, die dafür konfiguriert ist, einen ersten Träger unter Verwendung des Lenkmoment-Änderungsbetrags für den Lenkwinkel-Änderungsbetrag und einer vorbestimmten trigonometrischen Referenz-Funktionswellenform zu berechnen; und eine Kompensationseinheit, die dafür konfiguriert ist, ein Kompensationsmoment zum Ausgleichen des ersten Trägers unter Verwendung des ersten Trägers zu berechnen.
Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Träger ein differenzierter Wert des Lenkmoment-Änderungsbetrags in dem vorbestimmten Lenkwinkelabschnitt in Bezug auf den Lenkwinkel ist und als eine trigonometrische Funktionswellenform berechnet wird.
Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einheit zur Berechnung einer ersten Trägers eine Phase des ersten Trägers unter Verwendung der vorbestimmten trigonometrischen Referenz-Funktionswellenform berechnet.
Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Einheit zur Berechnung eines ersten Trägers einen X-Achsen-Verschiebungswert der vorbestimmten trigonometrischen Referenz-Funktionswellenform durch das Identifizieren einer Identität der vorbestimmten trigonometrischen Referenz-Funktionswellenform und des ersten Trägers berechnet und den Verschiebungswert als die Phase des ersten Trägers bestimmt.
Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kompensationseinheit einen maximalen Lenkmomentwert, der einem Punkt entspricht, an dem ein Wert des ersten Trägers von einem positiven Wert (+) in einen negativen Wert (–) geändert wird, und einen minimalen Lenkmomentwert, der einem Punkt entspricht, an dem der Wert des ersten Trägers von einem negativen Wert (–) in einen positiven Wert (+) geändert wird, verwendet und das Kompensationsmoment unter Verwendung des Differenzwerts zwischen dem maximalen Lenkmomentwert und dem minimalen Lenkmomentwert berechnet.
Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kompensationseinheit eine Phasendifferenz zwischen der Phase des ersten Trägers und dem Lenkmoment-Änderungsbetrag kompensiert, die entsprechend einer Berechnung des ersten Trägers durch das Differenzieren des Lenkmoment-Änderungsbetrags erzeugt wird, um das Kompensationsmoment zu berechnen.
Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Kompensationsmoment die Größe des Kompensationsmoments unter Verwendung einer Differenz des Werts des Lenkmoments ermittelt, der einer Vielzahl von Punkten entspricht, an denen ein Wert des ersten Trägers Null wird.
Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der vorbestimmte Lenkwinkelabschnitt als das N-Fache von 180 Grad festgesetzt ist und N eine positive ganze Zahl ist.
Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der vorbestimmte Lenkwinkelabschnitt als das N-Fache von 180 Grad festgesetzt ist und N eine positive ganze Zahl ist.
Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Kompensationsmoment entsprechend einer vorbestimmten Periode oder einem Änderungserzeugungsereignis eines kombinierten Winkels berechnet wird.
Hilfs-Lenkungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Kompensationsmoment ein Wert ist, der ein Lenkmoment-Änderungsbetrag-Element, das durch einen Kombinationswinkel des Kardangelenks und einer Welle erzeugt wird, ausgleicht.