DE10220971A1

DE10220971A1 - Lenksteuervorrichtung

Info

Publication number: DE10220971A1
Application number: DE10220971A
Authority: DE
Inventors: Takayuki Kifuku; Munenori Yamamoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-08-30
Filing date: 2002-05-10
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2022-05-11
Also published as: US6694237B2; FR2829088B1; DE10220971B4; JP3572038B2; US20030045981A1; FR2829088A1; JP2003072573A

Abstract

Es wird eine Lenksteuervorrichtung vorgesehen, die umfasst eine Motoransteuerschaltung zum Ansteuern eines Motors und einen Mikroprozessor zum Zuführen eines angelegten Spannungssignals, das gefunden wird, basierend auf einem Motorstrom-Erfassungswert, der durch eine Motorstrom-Erfassungseinheit erfasst wird, eines Motorspannungs-Erfassungswerts, der durch eine Motorspannungs-Erfassungseinheit erfasst wird, eines Lenkdrehmoments, das durch einen Drehmomentsensor erfasst wird, und einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfasst wird, an die Motoransteuerschaltung, derart, dass die Motoransteuerschaltung den Motorstrom gemäß einem Durchschnittswert von Motorstrom-Erfassungswerten über eine Zeitdauer erhöht oder verringert und den Motorstrom durch Erfassen, dass eine Lenkung in der Nähe eines maximalen Lenkwinkels ist, basierend auf dem erfassten Lenkdrehmoment, erhöht oder veringert.

Description

Diese Anmeldung basiert auf Anmeldung Nr. 2001-261900, eingereicht in Japan am 30. August 2001, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lenksteuervorrichtung für ein Automobil oder dergleichen.

2. Beschreibung des Stands der Technik

Es wird in Bezug auf Zeichnungen eine konventionelle Lenksteuervorrichtung beschrieben. Fig. 17 und 18 zeigen eine Konfiguration und eine Operation einer konventionellen Lenksteuervorrichtung, die z. B. im japanischen Patent Nr. 1929781 offen gelegt wird.
In Fig. 17 bezeichnet Bezugszeichen 1 eine konventionelle Lenksteuervorrichtung, Bezugszeichen 2 bezeichnet einen Drehmomentsensor, Bezugszeichen 3 bezeichnet einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und Bezugszeichen 4 bezeichnet einen Motor.
Außerdem ist in der Figur die konventionelle Lenksteuervorrichtung 1 mit einem Lenkdrehmoment-Messmittel 91, Fahrzeuggeschwindigkeits-Messmittel 92, Motorstrom- Messmittel 93, Motordurchschnittsstrom-Berechnungsmittel 94, Motorstrom-Speichermittel 95, Motorstrom-Bestimmungsmittel 96, elektromagnetischem Kupplungssteuermittel 97, Energieelement-Steuermittel 98 und Energieelementeinheit für Motoransteuerung 99 versehen.
Wie in einer Grafik von Fig. 18 gezeigt, verringert oder erhöht die konventionelle Lenksteuervorrichtung 1 allmählich einen Motorstrom (Ausgabe) gemäß einem Durchschnittswert eines Motorstroms, um die gesamte Vorrichtung vor Erwärmung zu schützen.
Wenn in der oben erwähnten konventionellen Lenksteuervorrichtung eine Lenkung einmal an ein Ende anschlägt, wird die gesamte Vorrichtung oder eine Komponente, wie etwa ein Motor oder eine Steuervorrichtung, erwärmt und ein Motorstrom wird allmählich verringert. Als ein Ergebnis braucht es Zeit, um ein Motorausgangsdrehmoment zu veranlassen, in einen Anfangszustand zurückzukehren.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde erdacht, um das oben erwähnte Problem zu lösen, und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Lenksteuervorrichtung vorzusehen zum Beseitigen einer Verschlechterung eines Lenkgefühls wegen einer plötzlichen Änderung eines Motorstroms und ferner Unterdrücken einer Verringerung in einer Ausgabe wegen eines Schutzes gegen Erwärmung durch Verringern eines Verlustes in der Nähe eines maximalen Lenkwinkels der Steuerung, während die Vorrichtung vor Erwärmung geschützt wird.

Um das oben erwähnte Ziel zu erreichen, wird eine Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung versehen mit einem ersten Motorstromgrenzwert- Berechnungsmittel zum Erhöhen und Verringern eines Motorstroms gemäß einem Durchschnittswert eines Motorstroms über eine Zeitdauer und einem zweiten Motorstromgrenzwert- Berechnungsmittel zum Verringern eines Motorstroms bei Bestimmen, dass eine Lenkung in der Nähe eines maximalen Lenkwinkels ist und Erhöhen eines Motorstroms bei Bestimmen, dass die Lenkung nicht in der Nähe des maximalen Lenkwinkels ist.

Außerdem bestimmt in der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung das zweite Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel, dass die Lenkung in der Nähe des maximalen Lenkwinkels ist, um den Motorstrom zu verringern, wenn eine vorbestimmte Zustandsmenge gleich oder größer einem ersten vorbestimmten Wert ist und bestimmt, dass die Lenkung nicht in der Nähe des maximalen Lenkwinkels ist, um den Motorstrom zu erhöhen, wenn die vorbestimmte Zustandsmenge gleich oder kleiner einem zweiten vorbestimmten Wert ist.

Außerdem bestimmt in der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung das zweite Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel, dass die Lenkung in der Nähe des maximalen Lenkwinkels ist, um den Motorstrom zu verringern, wenn eine vorbestimmte Zustandsmenge gleich oder kleiner einem ersten vorbestimmten Wert ist, und bestimmt, dass die Lenkung nicht in der Nähe des maximalen Lenkwinkels ist, um den Motorstrom zu erhöhen, wenn die vorbestimmte Zustandsmenge gleich oder größer einem zweiten vorbestimmten Wert ist.

Außerdem ist in der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung die vorbestimmte Zustandsmenge ein Lenkdrehmoment.

Außerdem ist in der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung die vorbestimmte Zustandsmenge ein Lenkwinkel.

Außerdem ist in der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung die vorbestimmte Zustandsmenge ein Motorstrom.

Außerdem ist in der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung der erste vorbestimmte Wert ein Sättigungswert des Motorstroms.

Außerdem ist in der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung der erste vorbestimmte Wert ein Motorstromgrenzwert.

Außerdem ist in der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung der erste vorbestimmte Wert ein Motorstromgrenzwert, der durch das erste Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel gefunden wird.

Außerdem ist in der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung die vorbestimmte Zustandsmenge ein Erfassungswert eines Motorstroms.

Außerdem ist in der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung die vorbestimmte Zustandsmenge eine Lenkgeschwindigkeit.

Außerdem wird in der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung die Lenkgeschwindigkeit zumindest aus einer Motorspannung und einem Motorstrom berechnet.

Außerdem wird in der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ein Motor mit einem kleineren von einem ersten Motorstromgrenzwert, der durch das erste Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel gefunden wird, und einem zweiten Motorstromgrenzwert, der durch das zweite Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel gefunden wird, als ein Grenzwert eines Motorstroms gesteuert.

Außerdem sind in der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung Bestimmungsschwellwerte, die anzeigen, dass die Lenkung in der Nähe des maximalen Lenkwinkels ist, die ersten und zweiten vorbestimmte Werte und Hystherese wird durch Einstellen der ersten und der zweiten vorbestimmte Werte, um voneinander verschieden zu sein, vorgesehen.

Außerdem bestimmt in der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung das zweite Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel, dass die Lenkung in der Nähe des maximalen Lenkwinkels ist, wenn eine erste Bestimmungsbedingung zum Bestimmen, dass die Lenkung in der Nähe des maximalen Lenkwinkels ist, für eine vorbestimmte Zeitdauer oder mehr erfüllt wird, und bestimmt, dass die Lenkung nicht in der Nähe des maximalen Lenkwinkels ist, wenn eine zweite Bestimmungsbedingung zum Bestimmen, dass die Lenkung nicht in der Nähe des maximalen Lenkwinkels ist, für eine vorbestimmte Zeitdauer oder mehr nicht erfüllt wird.

Außerdem erhöht oder verringert in der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung das zweite Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel einen Motorstrom nur, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder kleiner einem vorbestimmten Wert ist.

Außerdem stellt in der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung das zweite Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel eine Vergrößerungsgeschwindigkeit eines Motorstroms größer als eine Verringerungsgeschwindigkeit ein.

Die Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist versehen mit: einem Motorstrom- Erfassungsmittel zum Erfassen eines Motorstroms; einem Motorspannungs-Erfassungsmittel zum Erfassen einer Motorspannung; einer Motoransteuerschaltung zum Ansteuern eines Motors; und einem Mikroprozessor zum Zuführen eines angelegten Spannungssignals, das basierend auf einem Motorstrom-Erfassungswert, der durch das Motorstrom- Erfassungsmittel erfasst wird, gefunden wird, eines Motorspannungs-Erfassungswerts, der durch das Motorspannungs- Erfassungsmittel erfasst wird, eines Lenkdrehmoments, das durch einen Drehmomentsensor erfasst wird, und einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfasst wird, an die Motoransteuerschaltung derart, dass die Motoransteuerschaltung den Motorstrom gemäß einem Durchschnittswert von Motorstrom-Erfassungswerten über eine Zeitdauer erhöht oder verringert und den Motorstrom, der erfasst wird, dass eine Lenkung in der Nähe eines maximalen Lenkwinkels ist basierend auf einer vorbestimmten Zustandsmenge, erhöht oder verringert.

Außerdem umfasst der Mikroprozessor in der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung: ein Lenkgeschwindigkeits-Berechnungsmittel zum Berechnen einer Lenkgeschwindigkeit basierend auf dem Motorstrom-Erfassungswert und dem Motorspannungs- Erfassungswert; ein Zielstrom-Berechnungsmittel zum Berechnen eines Motorstrom-Zielwertes basierend auf dem erfassten Lenkdrehmoments der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit und der Lenkgeschwindigkeit; ein erstes Motorstromgrenzwert- Berechnungsmittel zum Berechnen eines ersten Motorstromgrenzwertes basierend auf dem Motorstrom- Erfassungswert; ein zweites Motorstromgrenzwert- Berechnungsmittel zum Berechnen eines zweiten Motorstromgrenzwertes unter Verwendung der vorbestimmten Zustandsmenge; ein Motorstrom-Begrenzungsmittel zum Begrenzen des berechneten Motorstrom-Zielwertes unter Verwendung des ersten Motorstrom-Grenzwertes und des zweiten Motorstrom- Grenzwertes; und ein Motorstrom-Rückführungssteuermittel zum Finden eines Spannungssignals, das an den Motor derart angelegt wird, dass der begrenzte Motorstrom-Zielwert und der Motorstrom-Erfassungswert miteinander übereinstimmen.

Andere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus den folgenden Beschreibungen, genommen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen die gleichen oder ähnliche Teile überall in deren Figuren bezeichnen, ersichtlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

In den begleitenden Zeichnungen:
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist ein Flussdiagramm, das eine Operation der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 3 zeigt eine Beziehung zwischen einem Lenkdrehmoment und einem Lenkunterstützungsstrom der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Operation der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 5 erläutert eine Operation eines ersten Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittels der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 zeigt ein Beispiel eines Einstellens einer Charakteristik des ersten Motorstromgrenzwert- Berechnungsmittels der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 zeigt ein Beispiel eines Einstellens einer Charakteristik des ersten Motorstromgrenzwert- Berechnungsmittels der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 zeigt ein Beispiel eines Einstellens einer Charakteristik des ersten Motorstromgrenzwert- Berechnungsmittels der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 10 ist ein Flussdiagramm, das eine Operation der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 11 erläutert ein Einstellen eines Schwellwerts zum Bestimmen eines maximalen Lenkwinkels durch einen Motorstrom der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 13 ist ein Flussdiagramm, das eine Operation der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 14 ist ein Flussdiagramm, das eine Operation einer Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 15 ist ein Flussdiagramm, das eine Operation einer Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 16 ist ein Flussdiagramm, das eine Operation einer Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 17 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer konventionellen Lenksteuervorrichtung zeigt; und
Fig. 18 zeigt eine Operation der konventionellen Lenksteuervorrichtung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden hierin nachstehend in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.

Erste Ausführungsform

Es wird eine Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Fig. 1 zeigt eine Konfiguration der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ferner bezeichnen in jeder der angehängten Zeichnungen identische Bezugszeichen identische oder entsprechende Teile.
In Fig. 1 bezeichnet Bezugszeichen 1A eine elektrische Servolenkungs-Steuervorrichtung, mit der ein Drehmomentsensor 2 zum Erfassen eines Lenkdrehmoments und ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 zum Erfassen einer Geschwindigkeit als Eingangssignalquellen verbunden sind, ein Motor 4 ist als eine Last verbunden und eine Batterie 5 ist als eine Energiequelle verbunden.
Außerdem ist in Fig. 1 die elektrische Servolenkungs- Steuervorrichtung 1A aus einem Motorstrom-Erfassungsmittel 10, einem Motorspannungs-Erfassungsmittel 11, einer Motoransteuerschaltung 12 und einem Mikroprozessor 20 aufgebaut.
Außerdem sind in Fig. 1 als eine Software in dem Mikroprozessor 20 implementiert ein Lenkgeschwindigkeits- Berechnungsmittel 21 zum Berechnen einer Lenkgeschwindigkeit basierend auf einem Motorstrom-Erfassungswert, der durch das Motorstrom-Erfassungsmittel 10 erfasst wird, und einem Motorspannungs-Erfassungswert, der durch das Motorspannungs- Erfassungsmittel 11 erfasst wird, ein Zielstrom- Berechnungsmittel 22 zum Berechnen eines Motorstrom- Zielwertes basierend auf einem Lenkdrehmoment, das durch den Drehmomentsensor 2 erfasst wird, einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 erfasst wird, und der Lenkgeschwindigkeit, ein erstes Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel 23 zum Berechnen eines ersten Motorstromgrenzwertes basierend auf dem Motorstrom- Erfassungswert, ein zweites Motorstromgrenzwert- Berechnungsmittel 24 zum Berechnen eines zweiten Motorstrom- Grenzwertes unter Verwendung des erfassten Lenkdrehmoments, ein Motorstrom-Begrenzungsmittel 25 zum Begrenzen des Motorstrom-Zielwertes, der durch das Zielstrom- Berechnungsmittel 22 unter Verwendung des ersten Motorstrom- Grenzwertes und des zweiten Motorstrom-Grenzwertes berechnet wird, und ein Motorstrom-Rückführungssteuermittel 26 zum Finden eines Spannungssignals, das an den Motor 4 (hierin nachstehend als ein PWM-Signal bezeichnet) derart angelegt wird, dass der Motorstrom-Zielwert, der durch das Motorstrom- Begrenzungsmittel 25 begrenzt wird, und der Motorstrom- Erfassungswert miteinander übereinstimmen.
Der Motor 4 wird durch die Motoransteuerschaltung 12 basierend auf dem PWM-Signal, das ein Ausgang von dem Mikroprozessor 20 ist, angesteuert.
Als nächstes wird eine Operation der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 2 ist ein Flussdiagramm, das eine Operation eines Programms zeigt, das in dem Mikroprozessor der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung implementiert ist.
Die Operation der ersten Ausführungsform wird hierin nachstehend in Bezug auf den Fluss von Fig. 2 beschrieben. Ferner wird angenommen, dass das Programm von Fig. 2 periodisch ausgeführt wird.
Zuerst berechnet der Mikroprozessor 20 in Schritt S1 eine Fahrzeuggeschwindigkeit aus einem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 3.
Als nächstes berechnet der Mikroprozessor 20 in Schritt S2 eine Lenkgeschwindigkeit. Dieser Schritt entspricht einer Operation des in Fig. 1 gezeigten Lenkgeschwindigkeits- Berechnungsmittels 21. Der Motor 4 ist ein Gleichstrommotor mit einem permanenten Magnetfeld, in dem eine gegenelektromotorische Kraft des Motors einer Motordrehzahl proportional ist. Danach berechnet der Mikroprozessor 20 in Schritt S2 eine gegenelektromotorische Kraft des Motors Em aus einem Motorstrom-Erfassungswert Im, der durch das Motorstrom-Erfassungsmittel 10 erfasst wird, und einem Motorspannungs-Erfassungswert Vm, der durch das Motorspannungs-Erfassungsmittel 11 erfasst wird, um eine Lenkgeschwindigkeit ω, wie durch den folgenden Ausdruck (1) angezeigt, zu finden.

Em = Vm - Ra × Im - Vb
ω = Em/Ke (1)

worin Bezugszeichen Ra einen Ankerwiderstand des Motors 4 bezeichnet, Vb einen Spannungsabfall einer Bürste des Motors 4 bezeichnet, ω eine Lenkgeschwindigkeit bezeichnet und Ke eine vorbestimmte Konstante bezeichnet, die aus einer Konstante einer gegenelektromotorischen Kraft des Motors 4 und einem Untersetzungsverhältnis des Motors 4 bestimmt wird.
Als nächstes berechnet der Mikroprozessor 20 in Schritt S3 einen Zielwert eines Motorstroms. Dieser Schritt entspricht eine Operation des in Fig. 1 gezeigten Zielstrom- Berechnungsmittels 22. Zuerst berechnet der Mikroprozessor 20 einen Lenkunterstützungsstrom Itrq aus der Fahrzeuggeschwindigkeit, die in Schritt S1 berechnet wird, und dem Lenkdrehmoment, das durch den Drehmomentsensor 2 erfasst wird, wie z. B. in Fig. 3 gezeigt. Danach korrigiert der Mikroprozessor 20 den Lenkunterstützungsstrom Itrq basierend auf der Lenkgeschwindigkeit ω, die in Schritt S2 berechnet wird, um einen Motorstrom-Zielwert It1 zu finden, wie durch den folgenden Ausdruck (2) angezeigt wird.

It1 = Itrq - ω × kdmp (2)

Hier ist kdmp eine Konstante, die größer wird, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist. Somit kann eine Betriebsstabilität verbessert werden, wenn sich ein Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt.
Als nächstes berechnet der Mikroprozessor 20 in Schritt S4 einen ersten Motorstromgrenzwert. Dieser Schritt S4 entspricht einer Operation des ersten in Fig. 1 gezeigten Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittels 23. Das erste Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel 23 verringert oder vergrößert allmählich einen Motorstromgrenzwert gemäß einer Größe eines Motorstroms, der eine konstante Beziehung mit Erwärmung hat, um die elektrische Servolenkungs- Steuervorrichtung 1A vor durch Erwärmung verursachter Zerstörung zu schützen.
In dieser Ausführungsform berechnet der Mikroprozessor 20 einen ersten Motorstromgrenzwert Iovh1, wie durch den folgenden Ausdruck (3) angezeigt, als einen Versuch, einen Motorstrom bei einem Verhältnis von α für eine Abtastperiode allmählich zu verringern, wenn der Motorstrom 11 ist, basierend auf einer in Fig. 5 gezeigten Eigenschaft. Fig. 5 zeigt eine Beziehung zwischen einem Durchschnittswert von Motorströmen und einem Allmählichkeit-Erhöhungs-/Verringerungsverhältnis eines Stromgrenzwertes.

Iovh1(n) = Iovh1(n - 1) - α (3)

Der Motor 4 und die Steuervorrichtung 1A haben eine relativ sanfte Änderung bei Temperaturerhöhung über eine Zeitdauer, wenn Wärmekapazitäten einer Ankerwicklung und eines Kühlblechs ausreichend groß sind. Der in Schritt S4 gefundene Stromgrenzwert dient zum Schützen der Vorrichtung vor einer derartigen Temperaturerhöhung. Der Stromgrenzwert wird derart eingestellt, dass ein Bemessungsstrom 11 für eine lange Zeitdauer, ausreichend zur andauernden praktischen Verwendung, fließt und ferner eine Verschlechterung eines Lenkgefühls oder dergleichen wegen einer plötzlichen Änderung in einem Strom nicht verursacht wird.
Als nächstes wird in Schritten S5 bis S8 der zweite Motorstromgrenzwert berechnet. Diese Schritte entsprechen einer Operation des zweiten Motorstromgrenzwert- Berechnungsmittels 24. Der zweite Motorstromgrenzwert dient zum Unterdrücken eines Energieverbrauchs der elektrischen Servolenkungs-Steuervorrichtung 1A durch Verhindern, dass ein überflüssiger Strom fließt, wenn die Lenkung in der Nähe eines maximalen Lenkwinkels ist.
Zuerst bestimmt in Schritt S5 das zweite Motorstromgrenzwert- Berechnungsmittel 24, ob die Lenkung den maximalen Lenkwinkel erreicht hat. Wenn ein Lenkdrehmoment Ts gleich oder größer einem Lenkdrehmoment Tthh ist, das im Vergleich zu einem Lenkdrehmoment zur Zeit einer stationären Lenkung groß genug ist, ist es wahrscheinlich, dass die Lenkung an das Ende anschlägt. Selbst wenn Kräfte bei einem Lenkdrehmoment Tn und einem Motorstrom In zur Zeit einer stationären Lenkung ausgeglichen sind, ist es z. B. in Fig. 3 wahrscheinlich, dass sich das Lenkdrehmoment auf ungefähr Tmax in der Nähe des maximalen Lenkwinkels erhöht. Wenn somit Ts gleich oder größer als Tthh ist, bestimmt das zweite Motorstromgrenzwert- Berechnungsmittel 24, dass die Lenkung den maximalen Lenkwinkel erreicht hat und fährt zu Schritt S6 fort. Wenn bestimmt wird, dass die Lenkung nicht an dem maximalen Lenkwinkel ist, fährt das zweite Motorstromgrenzwert- Berechnungsmittel 24 zu Schritt S7 fort.
Folglich wird in Schritt S6 eine Verarbeitung durchgeführt, wenn in Schritt S5 bestimmt wird, dass die Lenkung den maximalen Lenkwinkel erreicht hat. Wie durch den folgenden Ausdruck (4) angezeigt, berechnet das zweite Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel 24 in diesem Fall einen zweiten Motorstromgrenzwert Iovh2 in einem Versuch, einen Motorstrom bei einer Geschwindigkeit eines Motorstroms β für eine Abtastperiode allmählich zu verringern.

Iovh2 (n) = max (Iovh2 (n - 1) - β, I2) (4)

wobei max ( ) bedeutet, dass der größere der Ausdrücke in den Klammern genommen wird. Außerdem ist I2 ein vorbestimmter Motorstromwert, der einen minimalen Stromwert annimmt, der die Lenkung in der Nähe des maximalen Lenkwinkels halten kann. Als ein Ergebnis verringert sich der zweite Motorstromgrenzwert allmählich bei einer konstanten Geschwindigkeit β, wenn die Lenkung den maximalen Lenkwinkel erreicht, und nähert sich einem minimalen Strom I2 an, der die Lenkung in der Nähe des maximalen Lenkwinkels halten kann. Selbst wenn ein Motorstrom auf den Motorstromgrenzwert Iovh2 begrenzt ist, schwankt somit das Lenkdrehmoment nicht.
Danach fährt das zweite Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel 24 zu Schritten S7 und S8 fort. Prozeduren in diesen Schritten werden zum Zurückkehren des zweiten Motorstromgrenzwertes, der in Schritt S6 allmählich verringert wird, zu einem Anfangswert durchgeführt. Wenn das Lenkdrehmoment Ts gleich oder kleiner dem Lenkdrehmoment Tth1 ist, das im Vergleich mit dem Bestimmungsschwellwert Tthh klein genug ist, bestimmt das zweite Motorstromgrenzwert- Berechnungsmittel 24, dass die Lenkung von dem maximalen Lenkwinkel zurückgekehrt ist und fährt zu Schritt S8 fort und stellt den zweiten Motorstromgrenzwert auf den Bemessungsstromwert I1 bei einer Geschwindigkeit eines Motorstroms γ für eine Abtastperiode zurück. Wenn andererseits Ts größer als Tth1 ist, wird der zuvor berechnete zweite Motorstromgrenzwert gehalten.
Wie oben beschrieben, wird eine Hystherese mit einem Bestimmungsschwellwert des maximalen Lenkwinkels des Lenkdrehmoments, eingestellt als Tthh, und einem Bestimmungsschwellwert eines Zurückkehrens von dem maximalen Lenkwinkel, eingestellt als Tth1, die voneinander verschieden sind, vorgesehen. Als ein Ergebnis ist eine Bestimmung eines maximalen Lenkwinkels Gegenstand eines Suchens in einem derartigen Fall, in dem eine Lenkkraft in der Nähe des maximalen Lenkwinkels schwankt, und es kann verhindert werden, dass sich ein Motorstrom wiederholt allmählich verringert und erhöht, wodurch eine Inkongruenz eines Lenkgefühls beschränkt werden kann.
Außerdem wird γ gleich oder größer als β eingestellt und eine Rückkehrgeschwindigkeit wird schneller als eine Allmählichkeits-Verringerungsgeschwindigkeit eingestellt. Da die Allmählichkeits-Verringerungsgeschwindigkeit langsamer eingestellt wird, kann eine Inkongruenz eines Lenkgefühls selbst in einem derartigen Fall beschränkt werden, in dem in Schritt S5 ein maximaler Lenkwinkel fehlerhaft erfasst wird oder ein Fahrzeug zu schwer ist und die Lenkung nicht bei einem maximalen Lenkwinkel mit dem Motorstrom I2 gehalten werden kann. Da außerdem die Rückkehrgeschwindigkeit schneller eingestellt wird, kann ein Bemessungsstrom sofort fließen, wenn die Lenkung von dem maximalen Lenkwinkel zurückkehrt, wodurch auch eine Inkongruenz eines Lenkgefühls beschränkt werden kann.
Als nächstes wird in Schritt S9 ein Zielstrom durch die ersten und zweiten Stromgrenzwerte begrenzt. Dieser Schritt entspricht einer Operation des Motorstrom-Begrenzungsmittels 25 von Fig. 1. Das heißt, der erste Motorstromgrenzwert und der zweite Motorstromgrenzwert, die wie oben beschrieben gefunden werden, werden in Schritt S9 verglichen. Der Motorstrom-Zielwert It2 wird derart eingestellt, dass der Motorstrom-Zielwert It1 auf einen Wert begrenzt wird, der gleich oder kleiner dem kleineren der Motorstrom-Grenzwerte ist.
Zuletzt wird in Schritt S10 eine Stromrückführungssteuerung durchgeführt. Dieser Schritt entspricht einer Operation des Motorstrom-Rückführungssteuermittels 26 von Fig. 1. Das heißt, die Steuerung wird derart durchgeführt, dass der Motorstrom-Zielwert It2, der in Schritt 9 begrenzt wird, und der Motorstrom-Erfassungswert Im, der durch das Motorstrom- Erfassungsmittel 10 erfasst wird, miteinander übereinstimmen, um ein PWM-Signal auszugeben. Mit diesem PWM-Signal steuert der Mikroprozessor 20 die Motoransteuerschaltung 12 an, um einen gewünschten Strom in den Motor 4 fließen zu lassen.
Fig. 4 zeigt ein Ergebnis eines Anwendens der ersten Ausführungsform auf die Operation der Lenksteuervorrichtung. In Fig. 4 werden Beziehungen gezeigt zwischen dem Lenkwinkel St, dem Lenkdrehmoment Ts, dem ersten Motorstromgrenzwert Iovh1, dem zweiten Motorstromgrenzwert Iovh2 ebenso wie den Motorstrom-Zielwerten It1 und It2, bevor und nachdem sie durch die oben erwähnten ersten und zweiten Motorstromgrenzwerte begrenzt werden, wenn eine Lenkung zu den linken und rechten maximalen Lenkwinkeln wiederholt wird, während das Fahrzeug in Ruhe ist. Hier ist ein Strom in der rechten Lenkrichtung positiv und ein Strom in der linken Lenkrichtung ist negativ.
Der erste Motorstromgrenzwert Iovh1 ändert sich sanft gemäß einem Durchschnittswert von Motorströmen über eine Zeitdauer. Zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3 von Fig. 4 z. B. wird der Motorstrom-Zielwert It1 auf einen Wert begrenzt, der gleich oder kleiner dem ersten Motorstromgrenzwert Iovh1 ist, wodurch der Motorstrom- Zielwert It1 wirkt, um eine Verschlechterung eines Lenkgefühls oder dergleichen wegen einer plötzlichen Änderung des Motorstroms zu beseitigen, während die Vorrichtung vor Erwärmung geschützt wird.
Andererseits verringert sich der zweite Motorstrom-Grenzwert Iovh2 in der Nähe des maximalen Lenkwinkels zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3 von Fig. 4 sofort und erhöht sich unverzüglich in den Teilen mit Ausnahme in der Nähe des maximalen Lenkwinkels bei oder nach dem Zeitpunkt t4. Auf diese Weise wirkt der zweite Motorstrom-Grenzwert Iovh2, damit nicht ein unnötiger Strom fließt, nur wenn die Lenkung an dem Ende anstößt, wodurch ein Energieverbrauch der elektrischen Servolenkvorrichtung unterdrückt wird. Somit kann eine Änderung in dem ersten Motorstromgrenzwert über eine Zeitdauer sanfter gemacht werden und eine Verringerung in einer Unterstützungskraft kann weiter unterdrückt werden.
Wie oben beschrieben, kann gemäß der ersten Ausführungsform eine elektrische Servolenkvorrichtung realisiert werden, die eine Verschlechterung eines Lenkgefühls oder dergleichen wegen einer plötzlichen Änderung eines Motorstroms eliminiert, während sie selbst vor Erwärmung geschützt wird, und weiter eine Verringerung in einer Lenkunterstützungskraft wegen Schutz vor Erwärmung durch Verringern eines Verlustes in der Nähe des maximalen Lenkwinkels unterdrückt.
Obwohl das zweite Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel 24 der ersten Ausführungsform einen Motorstromgrenzwert bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit λ allmählich erhöht, wenn die Lenkung von dem maximalen Lenkwinkel zurückkehrt, kann ferner der Motorstromgrenzwert derart eingestellt werden, dass er unverzüglich der Bemessungsstrom I1 wird. In diesem Fall wird der Bemessungsstrom unverzüglich erhalten, wenn die Lenkung von dem maximalen Lenkwinkel zurückkehrt und eine Reaktion des Motorstromgrenzwertes kann verbessert werden.
Obwohl das erste Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel 23 der ersten Ausführungsform einen Motorstromgrenzwert basierend auf einem Durchschnittswert von Motorströmen über eine Zeitdauer aus der Tabelle des Motorstromdurchschnittswertes und der Motorstrom-Allmählichkeits-Verringerungsgeschwindigkeit von Fig. 5 erzielt, kann außerdem die Eigenschaft von Fig. 5 z. B. eine nichtlineare Eigenschaft sein, wie in Fig. 6 gezeigt. Da sich die Allmählichkeits- Verringerungsgeschwindigkeit wie Energiefunktionen bei einem großen Strom erhöht, wird in diesem Fall ein geeigneterer Schutz realisiert.
Wie in Fig. 7 gezeigt, kann außerdem das erste Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel 23 konfiguriert werden, um einen Motorstrom bei einer konstanten Geschwindigkeit allmählich zu verringern, wenn ein Durchschnittswert von Motorströmen über eine Zeitdauer innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer einen vorbestimmten Wert überschreitet. In diesem Fall kann ein Berechnungsumfang verringert werden.
Wie in Fig. 8 gezeigt, kann das erste Motorstromgrenzwert- Berechnungsmittel 23 außerdem konfiguriert werden, um einen Maximalwert eines Motorstroms aus einem Durchschnittswert von Motorströmen über eine Zeitdauer innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer direkt zu finden. In diesem Fall kann ein Berechnungsumfang ebenso verringert werden.

Zweite Ausführungsform

Es wird eine Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 9 zeigt eine Konfiguration der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10 ist ein Flussdiagramm, das eine Operation der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Obwohl in der ersten Ausführungsform eine Lenkdrehmoment zum Bestimmen eines maximalen Lenkwinkels einer Lenkung verwendet wird, wird in der zweiten Ausführungsform ein Motorstrom für den gleichen Zweck verwendet.
In Fig. 9 bezeichnet Bezugszeichen 24 ein zweites Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel zum Bestimmen eines maximalen Lenkwinkels unter Verwendung eines Motorstroms, in das der Motorstrom-Zielwert It1 aus dem Zielstrom- Berechnungsmittel 22 eingegeben wird.
In Fig. 10 entsprechen Schritte S21, S6, S22 und S8 einer Operation des zweiten Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittels 24. Ferner werden die anderen Schritte durch die gleichen Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform bezeichnet und Beschreibungen der Schritte werden weggelassen. Eine Operation des zweiten Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittels 24 wird hierin nachstehend in Bezug auf den Fluss von Fig. 10 beschrieben.
Zuerst wird in Schritt S21 eine Verarbeitung zum Bestimmen, ob eine Lenkung einen maximalen Lenkwinkel erreicht hat, durchgeführt. Wenn der Motorstrom-Zielwert It1 gleich oder größer dem Strom Ithh ist, der im Vergleich mit einem Motorstrom zur Zeit einer stationären Lenkung groß genug ist, ist es wahrscheinlich, dass die Lenkung an das Ende anschlägt. Selbst wenn das Lenkdrehmoment Tn und der Motorstrom In zur Zeit einer stationären Lenkung ausgeglichen sind, ist es z. B. in Fig. 3 wahrscheinlich, dass sich der Motorstrom auf ungefähr Imax in der Nähe des maximalen Lenkwinkels erhöht. Somit bestimmt das zweite Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel 24, dass die Lenkung den maximalen Lenkwinkel erreicht hat und fährt zu Schritt S6 fort, wenn It1 gleich oder größer als Ithh ist. Wenn andererseits bestimmt wird, dass It1 nicht gleich oder größer als Ithh ist, fährt das zweite Motorstromgrenzwert- Berechnungsmittel 24 zu Schritt S22 fort.
Als nächstes wird in Schritt S6 eine Verarbeitung in dem Fall durchgeführt, in dem die Lenkung bestimmt wird, den maximalen Lenkwinkel in Schritt S21 erreicht zu haben. Die Verarbeitung ist vollständig die gleiche wie die der ersten Ausführungsform und verringert allmählich den zweiten Motorstromgrenzwert, wie durch den Ausdruck (4) angezeigt.
Als nächstes werden in Schritten S22 und S8 Prozeduren zum Zurückstellen des zweiten Motorstromgrenzwert, der in Schritt S6 allmählich verringert wird, auf einen Anfangswert durchgeführt. Wenn der Motorstrom-Zielwert It1 gleich oder kleiner dem Strom Ith1 ist, der im Vergleich mit dem Bestimmungsschwellwert Ithh ist, wird die Lenkung betrachtet, von dem maximalen Lenkwinkel zurückgestellt zu sein und fährt zu Schritt S8 fort, und veranlasst danach sofort den zweiten Motorstromgrenzwert, zu dem Bemessungsstromwert I1 zurückzukehren. Wenn andererseits It1 größer als Ith1 ist, wird der zuvor berechnete zweite Motorstromgrenzwert gehalten.
Wie oben beschrieben, arbeitet das zweite Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel 24 der zweiten Ausführungsform unter Verwendung eines Motorstroms derart, dass es den zweiten Motorstromgrenzwert auf einen minimalen Stromwert allmählich verringert, der die Lenkung auf einem maximalen Lenkwinkel halten kann, wenn die Lenkung den maximalen Lenkwinkel erreicht hat, und den Bemessungsstromwert I1 in den anderen Fällen fließen lässt.
Die zweite Ausführungsform kann einfach auf eine Lenksteuervorrichtung angewendet werden, die nicht mit einem Drehmomentsensor 2 versehen ist, wie etwa eine Hecklenksteuervorrichtung und eine drahtgebundene Steuervorrichtung.
Obwohl in der zweiten Ausführungsform auf ein Verfahren zum Einstellen der Maximallenkbestimmungsschwellwerte Ithh und Ith1 nicht speziell verwiesen wird, kann ferner z. B. Ithh auf einen vorbestimmten Wert eingestellt werden, der nicht erreicht werden kann, wenn sich ein Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt. Da je höher die Fahrzeuggeschwindigkeit wird, der Motorstrom kleiner wird, wie in Fig. 3 gezeigt, ist nicht bestimmt, dass die Lenkung den maximalen Lenkwinkel erreicht hat, während sich ein Fahrzeug durch diese Einstellung bewegt und der zweite Motorstromgrenzwert wird nicht verringert. Selbst wenn ein Lenkhaltedrehmoment in einer Situation, in der sich etwa ein Fahrzeug in einer Kurve bewegt, groß ist, kann ein Ausgangsdrehmoment eines Motors eingestellt werden, sich nicht zu verringern.
Wie in Fig. 3 gezeigt, wird der Lenkunterstützungsstrom Itrq außerdem im allgemeinen derart eingestellt, dass ein Motorstrom ein konstanter Wert Imax ist, wenn er gleich oder größer dem vorbestimmten Lenkdrehmoment Tmax ist. Das Lenkdrehmoment ist gleich oder kleiner Tmax und ein Motorstrom, der im wesentlichen dem Lenkdrehmoment proportional ist, fließt in den Teilen mit Ausnahme der Nähe des maximalen Lenkwinkels, wohingegen das Lenkdrehmoment Tmax erreicht und der Motorstrom wird bei Imax in der Nähe des maximalen Lenkwinkels gesättigt. Somit kann ein Schwellwert zum Bestimmen des maximalen Lenkwinkels der Sättigungswert Imax des Motorstroms sein. Auf diese Weise kann der maximale Lenkwinkel sicher erfasst werden.
Obwohl der Motorstrom mit einem gewissen konstanten Wert verglichen wird, um den maximalen Lenkwinkel in der zweiten Ausführungsform zu erfassen, kann die Lenksteuervorrichtung außerdem konfiguriert werden, um den Motorstrom mit seinem Grenzwert zu vergleichen und zu bestimmen, dass die Lenkung den maximalen Lenkwinkel erreicht hat, wenn der Motorstrom- Zielwert It1 und der Lenkunterstützungsstrom Itrq gleich oder größer dem Motorstromgrenzwert sind.
Ein Beispiel einer Operation in diesem Fall wird in Fig. 11 gezeigt. Der maximale Lenkwinkel kann durch diese Einstellung, wie z. B. in Fig. 11 gezeigt, erfasst werden, selbst wenn der Motorstrom durch den ersten Motorstromgrenzwert begrenzt ist und nicht den oben erwähnten Imax erreicht. In dem Fall, in dem es nicht notwendig ist, den Motorstrom zu verringern oder eine Produktqualität extrem verschlechtert ist, wenn der Motorstrom weiter verringert wird, selbst wenn z. B. der erste Motorstromgrenzwert ausreichend klein ist, der gleich oder kleiner dem oben erwähnten I2 ist, und die Lenkung in der Nähe des maximalen Lenkwinkels ist, ist es außerdem möglich, die Lenksteuervorrichtung zu veranlassen zu arbeiten, den maximalen Lenkwinkel nicht zu erfassen und den zweiten Motorstromgrenzwert nicht zu verringern.
Obwohl der Motorstrom-Zielwert It1 und ein vorbestimmter Wert verglichen werden, um den maximalen Lenkwinkel in der zweiten Ausführungsform zu erfassen, können außerdem der Motorstrom- Erfassungswert Im und der vorbestimmte Wert verglichen werden. Wenn die Lenkung den maximalen Lenkwinkel erreicht und die Drehung des Motors 4 stoppt, wird eine gegenelektromotorische Kraft rasch null. Somit schwingt der Motorstrom leicht über. Wenn ein Erfassungswert des Motorstroms erfasst wird, gleich oder größer dem vorbestimmten Wert zu sein, kann das oben erwähnte Überschwingen erfasst werden und der maximale Lenkwinkel kann effektiver bestimmt werden.

Dritte Ausführungsform

Es wird eine Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 12 zeigt eine Konfiguration der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 13 ist ein Flussdiagramm, das eine Operation der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Obwohl in den ersten und zweiten Ausführungsformen ein maximaler Lenkwinkel einer Lenkung durch ein Lenkdrehmoment und einen Motorstrom bestimmt wird, kann der maximale Lenkwinkel unter Verwendung eines Lenkwinkel-Sensorsignals bestimmt werden, wenn ein Lenksensor verwendet werden kann.
Wie in Fig. 12 gezeigt, bezeichnet Bezugszeichen 24 ein zweites Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel zum Berechnen eines zweiten Motorstromgrenzwerts unter Verwendung eines Lenkwinkels und Bezugszeichen 6 bezeichnet einen Lenkwinkelsensor. Andere Teile werden durch die Bezugszeichen bezeichnet, die jenen für die entsprechenden Teile in den oben erwähnten Ausführungsformen entsprechen, und Beschreibungen derartiger Teile werden weggelassen.
Die Operation der dritten Ausführungsform ist vollständig die gleiche wie die in den oben erwähnten Ausführungsformen. Wie durch Prozeduren in Schritten S31, S6, S32 und S8 angezeigt, bestimmt das zweite Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel 24, dass die Lenkung einen maximalen Lenkwinkel erreicht hat und verringert allmählich einen zweiten Motorstromgrenzwert, wenn ein Lenkwinkel-Erfassungswert St, der durch den Lenkwinkelsensor 6 gefunden wird, gleich oder größer einem vorbestimmten Wert Sthh ist. Das zweite Motorstromgrenzwert- Berechnungsmittel 24 bestimmt, dass die Lenkung von dem maximalen Lenkwinkel zurückgekehrt ist und erhöht allmählich den zweiten Motorstromgrenzwert, wenn der Lenkwinkel- Erfassungswert St, der durch den Lenkwinkelsensor 6 gefunden wird, gleich oder kleiner einem vorbestimmter Wert Sth1 ist. Andere Werte werden durch Bezugszeichen bezeichnet, die jenen für die entsprechenden Werte in den oben erwähnten Ausführungsformen entsprechen, und Beschreibungen derartiger Werte werden weggelassen.
Da in der dritten Ausführungsform der maximale Lenkwinkel unter Verwendung des Lenkwinkelsensors 6 bestimmt wird, wie oben beschrieben, wird der maximale Lenkwinkel genauer erfasst und der Motorstrom kann verringert werden.
Die dritte Ausführungsform kann außerdem leicht auf eine Lenksteuervorrichtung angewendet werden, die nicht mit dem Drehmomentsensor 2 versehen ist, wie etwa eine Hecklenksteuervorrichtung und eine drahtgebundene Steuervorrichtung.
Vielmehr als der wie oben beschriebene Lenkwinkelsensor 6 kann ferner ein schalterartiger Lenksensor zum Einschalten bei dem maximalen Lenkwinkel und Ausschalten zu einer anderen Zeiteinstellung verwendet werden, um eine Bestimmung auf die gleiche Weise vorzunehmen.

Vierte Ausführungsform

Es wird eine Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 14 ist ein Flussdiagramm, das eine Operation der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Das zweite Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel 24 der ersten Ausführungsform kann konfiguriert werden, um einen zweiten Motorstromgrenzwert zu verringern, wenn bestimmt wird, dass die Lenkung in der Nähe des maximalen Lenkwinkels gehalten wird, und den zweiten Motorstromgrenzwert zu erhöhen, wenn bestimmt wird, dass die Lenkung betrieben wird, während erfasst wird, dass die Lenkung in einem gehaltenen Zustand ist, wenn eine Lenkgeschwindigkeit gleich oder kleiner einem vorbestimmten Wert zusätzlich zum Bestimmen eines maximalen Lenkwinkels ist.
Die Konfiguration der Vorrichtung ist vollständig die gleiche wie die der ersten Ausführungsform mit Ausnahme, dass ein Lenkgeschwindigkeitssignal, das durch das Lenkgeschwindigkeits-Berechnungsmittel 21 gefunden wird, in das zweite Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel 24 eingegeben wird, weshalb eine Beschreibung hiervon weggelassen wird.
In Fig. 14 entsprechen Schritte S41 und S42 der Bestimmung einer gehaltenen Lenkung gemäß einer Lenkgeschwindigkeit. Ferner werden Schritte, die jenen in der ersten Ausführungsform entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und Beschreibungen der Schritte werden weggelassen.
Eine Operation des zweiten Motorstromgrenzwert- Berechnungsmittels 24 wird basierend auf Fig. 14 beschrieben.
Zuerst werden in Schritten S5 und S41 Prozeduren zum Bestimmen, ob die Lenkung in dem gehaltenen Zustand bei dem maximalen Lenkwinkel ist, durchgeführt. Wenn das Lenkdrehmoment Ts, das durch den Drehmomentsensor 2 erfasst wird, gleich oder größer dem vorbestimmten Wert Tthh ist, und die Lenkgeschwindigkeit ω, die durch das Lenkgeschwindigkeits-Berechnungsmittel 21 berechnet wird, gleich oder kleiner einem vorbestimmten Wert ist, ist es wahrscheinlich, dass die Lenkung bei dem maximalen Winkel gehalten wird. Somit bestimmt das zweite Motorstromgrenzwert- Berechnungsmittel 24, dass die Lenkung den maximalen Lenkwinkel erreicht hat und gehalten wird, wenn Ts gleich oder größer Tthh ist und ω gleich oder kleiner ωth1 ist, und fährt zu Schritt S6 fort. In anderen Fällen fährt das zweite Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel 24 zu Schritt S7 fort.
In Schritt S6 wird eine Verarbeitung in dem Fall durchgeführt, in dem in Schritten S5 und S41 bestimmt wird, dass die Lenkung den maximalen Lenkwinkel erreicht hat und in einem gehaltenen Zustand ist. Die Verarbeitung ist vollständig die gleiche wie die in der ersten Ausführungsform. Wie z. B. durch den Ausdruck (4) angezeigt, wird der zweite Motorstromgrenzwert durch die Verarbeitung allmählich verringert.
In Schritten S7, S8 und S42 werden Prozeduren zum Zurückstellen des zweiten Motorstromgrenzwerts, der in Schritt S6 allmählich verringert wird, auf einen Anfangswert durchgeführt. Wenn das Lenkdrehmoment Ts gleich oder kleiner dem oben erwähnten Tth1 ist, das im Vergleich mit dem oben erwähnten Tthh klein genug ist, oder die Lenkgeschwindigkeit gleich oder größer ωth1 ist, die im Vergleich mit der oben erwähnten ωth1 groß genug ist, ist es wahrscheinlich, dass die Lenkung von dem maximalen Winkel oder dem gehaltenen Zustand zurückgekehrt ist. Wenn somit Ts gleich oder kleiner Tth1 ist oder ω gleich oder größer ωthh ist, fährt das zweite Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel 24 zu Schritt S8 fort und stellt den zweiten Motorstromgrenzwert sofort auf den Bemessungsstrom I1 zurück. In anderen Fällen hält das zweite Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel 24 den zuvor berechneten zweiten Motorstromgrenzwert.
Auf diese Weise verringert das zweite Motorstromgrenzwert- Berechnungsmittel 24 der vierten Ausführungsform den Motorstrom nur, wenn die Lenkung bei dem maximalen Winkel gehalten wird. Somit kann eine Schwankung eines Motorstroms unterdrückt werden, wenn die Lenkung zeitweilig den maximalen Lenkwinkel erreicht hat.
Obwohl die Berechnung der Lenkgeschwindigkeit unter Verwendung der Spannung zwischen Motoranschlüssen und des Motorstrom-Erfassungswerts, der durch das Motorstrom- Erfassungsmittel 10 erfasst wird, in der vierten Ausführungsform durchgeführt wurde, kann ferner vollständig die gleiche Wirkung durch Berechnen der Lenkgeschwindigkeit unter Verwendung eines Lenkgeschwindigkeitssignals, das durch einen Lenkwinkelsensor gefunden wird, wenn der Lenkwinkelsensor vorgesehen ist, realisiert werden.
Außerdem ist es selbstverständlich zu erwähnen, dass die dritte Ausführungsform nicht nur auf die erste Ausführungsform, sondern auch die zweiten und dritten Ausführungsformen angewendet werden kann.

Fünfte Ausführungsform

Es wird eine Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 15 ist ein Flussdiagramm, das eine Operation der Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
In jeder der oben erwähnten Ausführungsformen wird jeder von der Bestimmung des maximalen Lenkwinkels und der Bestimmung einer Rückkehr von dem maximalen Lenkwinkel oder der Bestimmung des gehaltenen Zustands einer Lenkung und der Bestimmung einer Rückkehr aus dem gehaltenen Zustand einer Lenkung durch Vorsehen jeweils von Bestimmungsschwellwerten eine Hystherese gegeben, wodurch ein Suchen eines zweiten Motorstromgrenzwerts verhindert wird.
Wie durch Prozeduren in Schritten S5, S51, S6 und S8 von Fig. 15 angezeigt, kann andererseits die Lenksteuervorrichtung konfiguriert werden, um zu bestimmen, dass die Lenkung den maximalen Lenkwinkel erreicht hat, wenn Bedingungen zum Bestimmen des maximalen Lenkwinkels für eine vorbestimmte Zeitdauer eingehalten werden, oder zu bestimmen, dass die Lenkung von dem maximalen Lenkwinkel zurückgekehrt ist, wenn Bedingungen zum Bestimmen der Rückkehr von dem maximalen Lenkwinkel für eine vorbestimmte Zeitdauer eingehalten werden. Diese Schritte S5, S51, S6 und S8 entsprechen einer Verarbeitung des zweiten Motorstromgrenzwert- Berechnungsmittels 24. Somit kann das oben erwähnte Suchen effektiver verhindert werden.
Außerdem kann die Lenksteuervorrichtung konfiguriert werden, um zu bestimmen, dass die Lenkung gehalten wird, wenn Bedingungen zum Bestimmen der gehaltenen Lenkung für eine vorbestimmte Zeitdauer eingehalten werden, oder zu bestimmen, dass die Lenkung aus dem gehaltenen Zustand zurückgekehrt ist, wenn Bedingungen zum Bestimmen der Rückkehr von dem Zustand einer gehaltenen Lenkung für eine vorbestimmte Zeitdauer eingehalten werden. Somit kann das oben erwähnte Suchen effektiver verhindert werden.
Wie in Fig. 16 gezeigt, ist es außerdem selbstverständlich zu erwähnen, dass das oben erwähnte Suchen sicherer verhindert werden kann, wenn die Hystherese eines Bestimmungsschwellwerts und die Bestimmungen basierend darauf, dass die Bestimmungsbedingungen für eine vorbestimmte Zeitdauer eingehalten werden, gleichzeitig implementiert werden. Schritte S5, S52, S6, S7, S53 und S8 von Fig. 16 entsprechen einer Verarbeitung des zweiten Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittels 24.

Sechste Ausführungsform

Es wird eine Lenksteuervorrichtung in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Obwohl das zweite Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel 24 von jeder der oben erwähnten Ausführungsformen einen Strom allmählich verringert, wenn bestimmt wird, dass die Lenkung den maximalen Lenkwinkel erreicht hat, ungeachtet dessen, ob das Fahrzeug in Ruhe ist oder sich bewegt, kann das zweite Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel 24 konfiguriert werden, um zu bestimmen, dass die Lenkung den maximalen Lenkwinkel erreicht hat, nur wenn sich das Fahrzeug mit einer geringen Geschwindigkeit bewegt. Somit kann ein Fall, in dem sich, während sich das Fahrzeug bewegt, der Motorstrom allmählich verringert und entsprechend ein Ausgangsdrehmoment des Motors unzureichend wird, effektiver verhindert werden.
Es ist somit zu sehen, dass eine Lenksteuervorrichtung vorgesehen wird. Ein Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass die vorliegende Erfindung mit anderen als den bevorzugten Ausführungsformen, die für den Zweck einer Darstellung und nicht einer Begrenzung vorgestellt werden, praktiziert werden kann, und die vorliegende Erfindung wird nur durch die folgenden Ansprüche begrenzt.

Claims

1. Lenksteuervorrichtung, die umfasst:
ein erstes Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel (23) zum Erhöhen und Verringern eines Motorstroms entsprechend einem Durchschnittswert von Motorströmen über eine Zeitdauer; und
ein zweites Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel (24) zum Verringern eines Motorstroms bei Bestimmen, dass eine Lenkung in der Nähe eines maximalen Lenkwinkels ist, und Erhöhen eines Motorstroms bei Bestimmen, dass die Lenkung nicht in der Nähe des maximalen Lenkwinkels ist.

2. Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das zweite Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel bestimmt, dass die Lenkung in der Nähe des maximalen Lenkwinkels ist, um den Motorstrom zu verringern, wenn eine vorbestimmte Zustandsmenge gleich oder größer einem ersten vorbestimmten Wert ist, und bestimmt, dass die Lenkung nicht in der Nähe des maximalen Lenkwinkels ist, um den Motorstrom zu erhöhen, wenn die vorbestimmte Zustandsmenge gleich oder kleiner einem zweiten vorbestimmten Wert ist.

3. Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das zweite Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel bestimmt, dass die Lenkung in der Nähe des maximalen Lenkwinkels ist, um den Motorstrom zu verringern, wenn eine vorbestimmte Zustandsmenge gleich oder kleiner einem ersten vorbestimmten Wert ist, und bestimmt, dass die Lenkung nicht in der Nähe des maximalen Lenkwinkels ist, um den Motorstrom zu erhöhen, wenn die vorbestimmte Zustandsmenge gleich oder größer einem zweiten vorbestimmten Wert ist.

4. Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die vorbestimmte Zustandsmenge ein Lenkdrehmoment ist.

5. Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die vorbestimmte Zustandsmenge ein Lenkwinkel ist.

6. Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die vorbestimmte Zustandsmenge ein Motorstrom ist.

7. Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 6, wobei der erste vorbestimmte Wert ein Sättigungswert des Motorstroms ist.

8. Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 6, wobei der erste vorbestimmte Wert ein Motorstromgrenzwert ist.

9. Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 8, wobei der erste vorbestimmte Wert ein Motorstromgrenzwert ist, der durch das erste Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel gefunden wird.

10. Lenksteuervorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 6 bis 9, wobei die vorbestimmte Zustandsmenge ein Erfassungswert eines Motorstroms ist.

11. Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei die vorbestimmte Zustandsmenge eine Lenkgeschwindigkeit ist.

12. Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Lenkgeschwindigkeit zumindest aus einer Motorspannung und einem Motorstrom berechnet wird.

13. Lenksteuervorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 12, wobei ein Motor mit einem kleineren von einem ersten Motorstromgrenzwert, der durch das erste Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel gefunden wird, und einem zweiten Motorstromgrenzwert, der durch das zweite Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel gefunden wird, als ein Grenzwert eines Motorstroms gesteuert wird.

14. Lenksteuervorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 2 bis 13, wobei Bestimmungsschwellwerte, die anzeigen, dass die Lenkung in der Nähe des maximalen Lenkwinkels ist, die ersten und zweiten vorbestimmten Werte sind und Hystherese durch Einstellen der ersten und zweiten vorbestimmten Werte, voneinander verschieden zu sein, vorgesehen wird.

15. Lenksteuervorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 14, wobei das zweite Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel bestimmt, dass die Lenkung in der Nähe des maximalen Lenkwinkels ist, wenn eine erste Bestimmungsbedingung zum Bestimmen, dass die Lenkung in der Nähe des maximalen Lenkwinkels ist, für eine vorbestimmte Zeitdauer oder mehr erfüllt wird, und bestimmt, dass die Lenkung nicht in der Nähe des maximalen Lenkwinkels ist, wenn eine zweite Bestimmungsbedingung zum Bestimmen, dass die Lenkung nicht in der Nähe des maximalen Lenkwinkels ist, für eine vorbestimmte Zeitdauer oder mehr nicht erfüllt wird.

16. Lenksteuervorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 15, wobei das zweite Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel einen Motorstrom nur erhöht oder verringert, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder kleiner einem vorbestimmten Wert ist.

17. Lenksteuervorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 16, wobei das zweite Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel eine Erhöhungsgeschwindigkeit eines Motorstroms größer als eine Verringerungsgeschwindigkeit einstellt.

18. Lenksteuervorrichtung, die umfasst:
Motorstrom-Erfassungsmittel (10) zum Erfassen eines Motorstroms;
Motorspannungs-Erfassungsmittel (11) zum Erfassen einer Motorspannung;
eine Motoransteuerschaltung (12) zum Ansteuern eines Motors; und
einen Mikroprozessor (20) zum Zuführen eines angelegten Spannungssignals, das gefunden wird basierend auf einem Motorstrom-Erfassungswert, der durch das Motorstrom- Erfassungsmittel erfasst wird, eines Motorspannungs- Erfassungswerts, der durch das Motorspannungs- Erfassungsmittel erfasst wird, eines Lenkdrehmoments, das durch einen Drehmomentsensor (2) erfasst wird, und einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (3) erfasst wird, an die Motoransteuerschaltung derart, dass die Motoransteuerschaltung den Motorstrom gemäß einem Durchschnittswert von Motorstrom-Erfassungswerten über eine Zeitdauer erhöht oder verringert und den Motorstrom durch Erfassen, dass eine Lenkung in der Nähe eines maximalen Lenkwinkels ist basierend auf einer vorbestimmten Zustandsmenge, erhöht oder verringert.

19. Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 18, wobei der Mikroprozessor umfasst:
Lenkgeschwindigkeits-Berechnungsmittel (21) zum Berechnen einer Lenkgeschwindigkeit basierend auf dem Motorstrom- Erfassungswert und dem Motorspannungs-Erfassungswert;
Zielstrom-Berechnungsmittel (22) zum Berechnen eines Motorstrom-Zielwertes basierend auf dem erfassten Lenkdrehmoment, der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit und der Lenkgeschwindigkeit;
erstes Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel (23) zum Berechnen eines ersten Motorstromgrenzwerts basierend auf dem Motorstrom-Erfassungswert;
zweites Motorstromgrenzwert-Berechnungsmittel (24) zum Berechnen eines zweiten Motorstromgrenzwerts unter Verwendung der vorbestimmten Zustandsmenge;
Motorstrom-Begrenzungsmittel (25) zum Begrenzen des berechneten Motorstrom-Zielwertes unter Verwendung des ersten Motorstromgrenzwerts und des zweiten Motorstromgrenzwerts; und
Motorstrom-Rückführungssteuermittel (26) zum Finden eines Spannungssignals, das an den Motor derart angelegt wird, dass der begrenzte Motorstrom-Zielwert und der Motorstrom-Erfassungswert miteinander übereinstimmen.