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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Servolenkvorrichtung
zum Ausüben
einer unterstützenden
Lenkkraft auf einen Lenkmechanismus eines Fahrzeugs durch Antreiben
eines Elektromotors entsprechend einer Lenkbetätigung, die von einer Lenkeinheit
zum Lenken des Fahrzeugs durchgeführt wird.
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Das
Patent
EP 1 170 196 bezieht
sich auf Verbesserungen bei elektrisch unterstützten Lenksystemen. In dem
genannten Dokument werden eine Strom-Befehlswert-Berechnungseinheit, eine Antriebssteuereinheit
und eine Konvergenz-Steuereinheit offenbart. Darüber hinaus werden in dem genannten
Dokument ein Dämpfungskompensationsstrom-Berechnungsabschnitt,
ein Verstärkungs-Entscheidungsabschnitt
und ein Multiplikator beschrieben.
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Auf
die herkömmliche
Art und Weise wird eine elektrische Servolenkvorrichtung bereitgestellt, in
der durch Antreiben eines Elektromotors entsprechend einem Lenkmoment,
das von einem Fahrer auf einen Griff (Lenkrad) übertragen wird, eine unterstützende Lenkkraft
auf einen Lenkmechanismus ausgeübt
wird. In dieser elektrischen Servolenkvorrichtung wird ein Drehmomentsensor
bereitgestellt, durch den ein auf das Lenkrad (eine Lenkeinheit)
ausgeübtes Lenkmoment
erkannt wird. Entsprechend dem von dem Drehmomentsensor erkannten
Lenkmoment wird ein Strom-Befehlswert als ein Sollwert des Stroms
eingestellt, der in dem Elektromotor fließen soll. Entsprechend der
Abweichung zwischen diesem Strom-Befehlswert und dem Wert des tatsächlich in dem
Elektromotor fließenden
Stromes wird ein Spannungs-Befehlswert erzeugt, der an eine Antriebseinheit
des Elektromotors angelegt werden soll. So umfasst die Antriebseinheit
zum Antreiben des Elektromotors beispielsweise: eine PWM-Signalerzeugungsschaltung
zum Erzeugen eines Pulsweitenmodulationssignals (PWM-Signal) einer
Einschaltdauer entsprechend dem Spannungs-Befehlswert; und eine Motorantriebsschaltung,
die aus einem Leistungstransistor besteht, der entsprechend der
Einschaltdauer des PWM-Signals eingeschaltet und ausgeschaltet wird.
An den Elektromotor wird eine Spannung entsprechend der Einschaltdauer,
das heißt,
eine Spannung entsprechend dem Spannungs-Befehlswert angelegt. Ein
Strom, der durch das Anlegen dieser Spannung in dem Elektromotor fließt, wird
von dem Stromdetektor erkannt, und eine Differenz zwischen diesem
erkannten Wert und dem oben genannten Strom-Befehlswert wird als
Abweichung zum Erzeugen des oben genannten Spannungs-Befehlswertes genutzt.
Wie oben beschrieben, wird in der elektrischen Servolenkvorrichtung eine
Regelung durchgeführt,
so dass der Sollstrom (der Strom-Befehlswert) in dem Elektromotor
fließen kann,
der entsprechend dem Lenkmoment eingestellt wurde.
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In
der oben genannten elektrischen Servolenkvorrichtung wird darüber hinaus
eine Konvergenzsteuerung durchgeführt, um das Lenkrad (eine Lenkeinheit
zum Lenken des Fahrzeugs) der Neutralstellung anzunähern. Diese
Konvergenzsteuerung wird durch das Korrigieren des Sollwertes des
Motorstroms entsprechend der Lenkgeschwindigkeit und der Fahrgeschwindigkeit
des Fahrzeuges durchgeführt.
In diesem Fall wird das Maß der
Korrektur als „Konvergenzstromwert" oder „Dämpfungskompensations-Stromwert" bezeichnet. Ein
spezielles Verfahren dieser Konvergenzsteuerung wird im Foigenden beschrieben.
So werden beispielsweise vorher eine Dämpfungskompensations-Stromkarte,
das ist eine Tabelle zum Angeben einer Beziehung zwischen dem Dämpfungskompensationsstrom
und der Lenkgeschwindigkeit, und eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Verstärkungskarte
vorbereitet, das ist eine Tabelle zum Angeben einer Beziehung zwischen
der mit dem Dämpfungskompensations-Stromwert
zu multiplizierenden Verstärkung
und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Entsprechend dieser Karten werden die
Lenkgeschwindigkeit zu jedem Zeitpunkt und der Dämpfungskompensations-Stromwert
entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt.
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Wie
oben beschrieben, wird bei der herkömmlichen Konvergenzsteuerung
der Dämpfungskompensationsstrom
entsprechend der Lenkgeschwindigkeit und der Fahrzeuggeschwindigkeit
eingestellt. So wird der Motorstrom selbst dann entsprechend dem
Dämpfungskompensationsstrom
korrigiert, wenn keine Konvergenzsteuerung erforderlich ist. Wenn
beispielsweise das Lenkrad schnell gedreht wird, das heißt, im Fall
einer schnellen Lenkbetätigung,
fühlt ein
Fahrer, dass sich das Lenkrad aufgrund der Konvergenzsteuerung nur
schwer bewegen lässt.
Mit anderen Worten, die Korrektur eines Motorstroms im Falle einer
Konvergenzsteuerung entspricht dem Erzeugen eines Drehmoments in
einer Richtung, die der Drehrichtung des Lenkrades entgegengesetzt
ist. Die Konvergenzsteuerung beeinflusst also das Lenkgefühl des Fahrers.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Servolenkvorrichtung
bereitzustellen, bei der das Lenkgefühl des Fahrers verbessert wird,
indem die Konvergenzsteuerung daran gehindert wird, das Lenkgefühl des Fahrers
zu beeinträchtigen,
während
ein hervorragender Konvergenzkennwert sichergestellt wird.
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Zum
Lösen der
voranstehend genannten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass
sie die folgende Bauart besitzt. Aspekt 1. Eine elektrische Servolenkvorrichtung
zum Ausüben
einer unterstützenden
Lenkkraft auf einen Lenkmechanismus eines Fahrzeugs durch Antreiben
eines Elektromotors entsprechend einer Lenkbetätigung, die von einer Lenkeinheit
zum Lenken des Fahrzeugs durchgeführt wird, die Folgendes umfasst:
eine
Strom-Befehlswert-Berechnungseinheit, die einen Strom-Befehlswert
berechnet, indem sie einen Sollwert eines Stromes korrigiert, der
in dem Elektromotor fließen
soll;
eine Antriebssteuereinheit, die den Antrieb des Elektromotors
steuert, so dass ein Strom des Strom-Befehlswertes in dem Elektromotor
fließt;
und
eine Konvergenz-Steuereinheit, die einen Dämpfungskompensationswert
bestimmt, der ein Korrekturwert des Sollwertes ist, der durch die
Strom-Befehlswert-Berechnungseinheit korrigiert werden soll, so
dass ein Maß der
durch die Lenkeinheit durchgeführten
Lenkbetätigung
einem neutralen Punkt angenähert
wird; die Konvergenz-Steuereinheit umfasst:
eine Kompensationsstrom-Einstelleinheit,
die einen Grund-Dämpfungskompensationsstromwert
entsprechend dem Korrekturwert des Sollwertes auf Basis einer Lenkgeschwindigkeit
bestimmt, die eine Änderungsgeschwindigkeit
des Maßes
der Lenkbetätigung
und einer Fahrzeuggeschwindigkeit ist, und
eine Kompensationsstrom-Reguliereinheit,
die den Grund-Dämpfungskompensationsstromwert
auf Basis des Lenkmomentes, das auf die Lenkeinheit ausgeübt wird,
und des Maßes
der Lenkbetätigung
reguliert, wodurch der Dämpfungskompensationswert
berechnet wird.
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Aspekt
2. Die elektrische Servolenkvorrichtung gemäß dem Aspekt 1, wobei die Kompensationsstrom-Reguliereinheit
den Grund-Dämpfungskompensationsstromwert
reguliert, so dass der Dämpfungskompensationswert
erhöht
wird, wenn das Maß der
Lenkbetätigung über den
neutralen Punkt hinaus zunimmt und dann in einem vorgegebenen Zeitraum
abnimmt und das Lenkmoment nicht höher ist als ein vorgegebener
Wert.
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Aspekt
3. Die elektrische Servolenkvorrichtung gemäß dem Aspekt 2, wobei die Kompensationsstrom-Reguliereinheit
Folgendes umfasst:
eine Verstärkungs-Festlegeeinheit, die
eine Verstärkung
in Bezug auf den Grund-Dämpfungskompensationsstromwert
auf Basis des Maßes
der Lenkbetätigung
und des Lenkmomentes festlegt, und
eine Multipliziereinheit,
die den Grund-Dämpfungskompensationsstromwert
mit der Verstärkung
multipliziert, wodurch der Dämpfungskompensationswert berechnet
wird, und wobei die Verstärkungs-Festlegeeinheit
die Verstärkung
erhöht,
wenn das Maß der Betätigung über den
neutralen Punkt hinaus zunimmt und abnimmt und das Lenkmoment nicht
höher ist
als ein vorgegebener Wert.
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1 ist
eine schematische Darstellung, die den Aufbau einer elektrischen
Servolenkvorrichtung einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zusammen mit dem Aufbau eines Fahrzeugs
darstellt.
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2 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau der Hardware einer ECU darstellt,
die eine Steuereinheit der elektrischen Servolenkvorrichtung der oben
genannten Ausführungsform
ist.
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3 ist
ein Blockdiagramm, das einen funktionalen Aufbau eines Motorsteuerungsabschnittes der
elektrischen Servolenkvorrichtung der oben genannten Ausführungsform
darstellt.
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4 ist
ein Blockdiagramm, das einen funktionalen Aufbau eines Konvergenzsteuerungsabschnittes
in dem Motorsteuerungsabschnitt der oben genannten Ausführungsform darstellt.
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5A und 5B sind
Ablaufdiagramme, die den Ablauf der Motorsteuerung in der oben genannten
Ausführungsform
darstellen.
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6A und 6B sind
Ablaufdiagramme, die den Ablauf der Konvergenzsteuerungsverarbeitung
in der Motorsteuerung in der oben genannten Ausführungsform darstellen. In Bezug
auf die beigefügten
Zeichnungen werden Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wie folgt erläutert.
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1. GESAMTAUFBAU
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1 ist
eine schematische Darstellung, die den Aufbau einer elektrischen
Servolenkvorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zusammen mit dem Aufbau eines Fahrzeugs
darstellt. Diese elektrische Servolenkvorrichtung umfasst: eine
Lenkwelle 102, deren eines Ende an dem Griff (Lenkrad) 100 befestigt
ist (eine Lenkeinheit); einen Zahnstangenmechanismus 104,
der mit dem anderen Ende der Lenkwelle 102 verbunden ist;
einen Lenkwinkelsensor 2 zum Erkennen eines Lenkwinkels
des Lenkrades 100; einen Drehmomentsensor 3 zum
Erkennen eines Lenkmomentes, das durch den Betrieb des Lenkrades 100 auf
die Lenkwelle 102 ausgeübt
wird; einen Elektromotor 6 zum Erzeugen einer unterstützenden
Lenkkraft, um die auf einen Fahrer beim Betätigen des Lenkrades einwirkende
Last zu verringern; ein Untersetzungsgetriebe 7 zum Übertragen
einer von dem Motor 6 erzeugten, unterstützenden
Lenkkraft auf die Lenkwelle 102; und eine elektronische
Steuereinheit (electronic control unit – ECU) 5 zum Steuern
des Antriebs des Motors 6 entsprechend den von dem Lenkwinkelsensor 2,
dem Drehmomentsensor 3 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 4 gesendeten
Sensorsignalen. Die elektronische Steuereinheit (ECU) 5 wird
von der an dem Fahrzeug befestigten Batterie 8 über den
Zündschalter 9 mit
elektrischem Strom versorgt. Betätigt
ein Fahrer das Lenkrad 100 in einem Fahrzeug, das mit der
elektrischen Servolenkvorrichtung ausgerüstet ist, wird das durch die
Lenkbetätigung
erzeugte Lenkmoment von dem Drehmomentsensor 3 erkannt,
und die ECU 5 treibt den Elektromotor 6 entsprechend
dem durch den Lenkmomentsensor 3 erkannten Lenkmoment,
der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 4 erkannten
Fahrzeuggeschwindigkeit und dem durch den Lenkwinkelsensor 2 erkannten Lenkwinkel
an. Aufgrund der oben geschilderten Abläufe erzeugt der Motor eine unterstützende Lenkkraft.
Wird diese unterstützende Lenkkraft über das
Untersetzungsgetriebe 7 auf die Lenkwelle 102 ausgeübt, kann
eine auf den Fahrer einwirkende Lenkbelastung vermindert werden.
Das heißt,
an den Zahnstangenmechanismus 104 wird über die Lenkwelle 102 ein
Drehmoment ausgegeben, das sich aus dem durch die Lenkbetätigung erzeugten
Lenkmoment und dem Drehmoment, das von dem Motor 6 als
unterstützende
Lenkkraft erzeugt wird, zusammensetzt. Wird die Lenkspindel von
diesem ausgegebenen Drehmoment gedreht, wird die Rotationsbewegung
der Zahnstange von dem Zahnstangenmechanismus 104 in eine
Hin- und Herbewegung umgewandelt. Beide Endabschnitte der Zahnstange
sind mit den Rädern 108 über die Verbindungsteile 106 verbunden,
die sich aus den Spurstangen und den Spurstangenhebeln zusammensetzen.
So können
entsprechend der Hin- und Herbewegung der Zahnstange die Richtungen
der Räder 108 geändert werden.
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2. ZUSAMMENSETZUNG
DER STEUEREINHEIT
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2 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau der Hardware einer ECU 5 darstellt,
die als Steuereinheit der oben genannten elektrischen Servolenkvorrichtung
fungiert. Diese ECU 5 umfasst: einen Mikrocomputer 10,
in den die Zeitgeberfunktion eingebaut ist; eine PWM-Signalerzeugungsschaltung 32;
eine Motorantriebsschaltung 34; einen Stromdetektor 36;
und einen Spannungsdetektor 37. In den Mikrocomputer 10 wird
das Lenkwinkelsignal θ von dem
Lenkwinkelsensor 2 eingegeben, das Lenkmomentsignal Ts
wird von dem Drehmomentsensor 3 eingegeben, das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal Vs
wird von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 4 eingegeben.
In dieser ECU 5 erkennt der Stromdetektor 36 einen
an den Motor 6 angelegten Strom, das heißt, der
Stromdetektor 36 erkennt einen Motorstrom, und das Ergebnis
der Erkennung wird als der Stromerkennungswert Im ausgegeben. Der
Spannungsdetektor 37 erkennt eine Spannung zwischen den
Anschlüssen
des Motors 6, und das Ergebnis der Erkennung wird als der
Spannungserkennungswert Vm ausgegeben. Der Stromerkennungswert Im
und der Spannungserkennungswert Vm werden ebenfalls in den Mikrocomputer 10 eingegeben.
Führt der
Mikrocomputer 10 ein Programm aus, das in dem inneren Speicher
gespeichert ist, fungiert er als Motorsteuerungsabschnitt. Der Spannungs-Befehlswert Vd
ist ein Spannungswert, der an den Motor 6 angelegt werden
soll, er wird so berechnet, dass der Motor 6 ein geeignetes
unterstützen des
Lenkmoment erzeugen kann, das dem Lenkmoment und der Fahrzeuggeschwindigkeit
entsprechend dem Lenkwinkelsignal θ, dem Lenkmomentsignal Ts,
der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs, dem Stromerkennungswert Im und dem
Spannungserkennungswert Vm entspricht. Die PWM-Signalerzeugungsschaltung 32 erzeugt
ein PWM-Signal, dessen Einschaltdauer sich entsprechend dem Spannungs-Befehlswert
Vd ändert,
und versorgt die Motorantriebsschaltung 34 mit diesem Signal.
Die Motorantriebsschaltung 34 besteht aus einer Vielzahl
von Leistungstransistoren als Schaltelementen. Diese Schaltelemente
werden entsprechend dem in der PWM-Signalerzeugungsschaltung 32 erzeugten
PWM-Signal eingeschaltet und ausgeschaltet. Wegen der vorgenannten
Vorgänge
erzeugt die Motorantriebsschaltung 34 eine Spannung entsprechend
dem Spannungs-Befehlswert Vd und legt diese Spannung an den Motor θ an.
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3 ist
ein Blockdiagramm, das einen funktionalen Aufbau des Motorsteuerungsabschnittes (Mikrocomputer) 10 der
oben genannten ECU darstellt. Dieser Motorsteuerungsabschnitt 10 umfasst: einen
Abschnitt zum Einstellen des unterstützenden Stroms 12;
einen den Lenkwinkel beschränkenden Steuerabschnitt 14;
einen Addierer 16; einen Differenzierer 18; einen
Konvergenzsteuerungsabschnitt 20; einen Strom-Befehlswert-Berechnungsabschnitt 22;
einen Subtrahierer 24; und einen Steuerungs-Berechnungsabschnitt 30.
Diese Komponenten werden durch Software gelöst, wenn der Mikrocomputer 10 ein
vorgegebenes Programm ausführt.
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In
dem oben genannten Motorsteuerungsabschnitt 10 wird das
von dem Drehmomentsensor 3 ausgegebene Lenkmomentsignal
Ts in den Abschnitt zum Einstellen des unterstützenden Stroms 12,
den den Lenkwinkel beschränkenden
Abschnitt 14 und den Konvergenzsteuerungsabschnitt 20 eingegeben. Das
von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 4 ausgegebene Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
Vs wird in den Abschnitt zum Einstellen des unterstützenden
Stroms 12, den den Lenkwinkel beschränkenden Abschnitt 14 und
den Konvergenzsteuerungsabschnitt 20 eingegeben. Das von
dem Lenkwinkelsensor 9 ausgegebene Lenkwinkelsignal θ wird in
den den Lenkwinkel beschränkenden
Abschnitt 14, den Differenzierer 18 und den Konvergenzsteuerungsabschnitt 20 eingegeben.
Führt der Differenzierer 18 eine
Zeitdifferentiation an dem Lenkwinkelsignal θ zum Berechnen der Lenkgeschwindigkeit ω durch,
wird die Lenkgeschwindigkeit ω berechnet.
Die auf diese Weise erhaltene Lenkgeschwindigkeit ω wird in
den Konvergenzsteuerungsabschnitt 20 eingege ben.
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Der
Abschnitt zum Einstellen des unterstützenden Stroms 12 berechnet
den Wert des unterstützenden
Stroms Ia, dies ist ein Stromwert, der an den Motor 6 angelegt
werden soll, um entsprechend dem Lenkmoment Ts und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
Vs eine geeignete unterstützende
Lenkkraft zu erzeugen.
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Der
den Lenkwinkel beschränkende
Steuerabschnitt 14 berechnet den den Lenkwinkel beschränkenden
Stromwert Iss als ein Maß der
Korrekur in Bezug auf den Wert des unterstützenden Stroms Ia, um zu verhindern,
dass das Lenkrad 100 in dem Fall übermäßig gedreht wird, wenn ein
Fahrer das Lenkrad 100 schnell bewegt, um einen Zusammenstoß mit einem
Hindernis auf einer Straße
zu vermeiden, wenn sich das Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit
bewegt. Der den Lenkwinkel beschränkende Steuerabschnitt 14 bestimmt
die Größe des Lenkwinkels,
die eine geeignete Größe für das Bedienen
eines Lenkrades entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit auf Basis
des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals Vs ist (dies wird im Folgenden
als „eine
geeignete Größe des Lenkwinkels" bezeichnet). Übersteigt
die tatsächliche
Größe des Lenkwinkels des
Lenkrades 100 einen oberen Grenzwert der geeigneten Größe des Lenkwinkels
entsprechend dem Lenkwinkelsignal θ, wird festgelegt, dass der
den Lenkwinkel beschränkende
Stromwert Iss den Wert des unterstützenden Stroms Ia korrigiert,
so dass die unterstützende
Lenkung stufenweise verringert werden kann, oder, dass der Motor 6 eine
Lenkkraft in die der Lenkrichtung entgegengesetzte Richtung erzeugen
kann.
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Wird
der oben festgelegte, den Lenkwinkel beschränkende Stromwert Iss von dem
Addierer 16 zu dem unterstützenden Strom Ia addiert, kann
der Strom-Sollwert It errechnet werden, der ein unterstützender
Strom nach der Korrektur ist. Dieser Strom-Sollwert It wird in den
Strom-Befehlswert-Berechnungsabschnitt 22 eingegeben.
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Der
Konvergenzsteuerungsabschnitt 20 legt den Dämpfungskompensations-Stromwert
fest, der im Folgenden als „ein
Dämpfungskompensationswert" als ein Maß der Korrektur
(subtrahierter Wert) in Bezug auf den Strom-Sollwert It betrachtet
wird, so dass das Lenkrad 100 entsprechend der Lenkgeschwindigkeit ω, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
Vs, dem Lenkwinkelsignal θ und
dem Lenkmomentsignal Ts einer Neutralstellung angenä hert werden
kann. Der Konvergenzsteuerungsabschnitt 20 in dieser Ausführungsform
legt den Dämpfungskompensationswert
Idc für
die Konvergenzsteuerung fest, wobei nicht nur die Lenkgeschwindigkeit
und die Fahrzeuggeschwindigkeit, sondern auch der Lenkwinkel und
das Lenkmoment berücksichtigt
werden. Unter diesem Blickwinkel unterscheidet sich die Konvergenzsteuerung
dieser Ausführungsform
von der herkömmlichen
Konvergenzsteuerung. Die Einzelheiten des Verfahrens zum Festlegen
des Dämpfungskompensationswerts
Idc werden zu einem späteren
Zeitpunkt beschrieben.
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Der
auf diese Weise festgelegte Dämpfungskompensationswert
Idc wird in den Strom-Befehlswert-Berechnungsabschnitt 22 eingegeben.
Auch die anderen Kompensationsstromwerte, beispielsweise ein Trägheitskompensationsstromwert,
werden von dem Motorsteuerungsabschnitt 10 berechnet und
in den Strom-Befehlswert-Berechnungsabschnitt 22 eingegeben.
Der Strom-Befehlswert-Berechnungsabschnitt 22 korrigiert
den Strom-Sollwert
It entsprechend dem Dämpfungskompensationswert
Idc und den anderen Kompensationswerten und gibt den korrigierten
Strom-Sollwert als Strom-Befehlswert Id aus.
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Der
Motor 6 wird entsprechend diesem Strom-Befehlswert Id wie
folgt von der Antriebssteuereinheit gesteuert, die aus dem Subtrahierer 24, dem
Steuerungs-Berechnungsabschnitt 30,
der PWM-Signalerzeugungsschaltung 32, der Motorantriebsschaltung 34 und
dem Stromdetektor 36 besteht.
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Der
Subtrahierer 24 berechnet die Abweichung (ΔI = Id – Im) zwischen
dem Strom-Befehlswert
Id (der Strom-Sollwert nach der Korrektur), der von dem Strom-Befehlswert-Berechnungsabschnitt 22 ausgegeben
wird, und dem Stromerkennungswert Im, der von dem Stromdetektor 36 als
ein tatsächlicher
Motorstrom ausgegeben wird. Diese Abweichung ΔI wird in den Steuerungs-Berechnungsabschnitt 30 eingegeben.
Der Steuerungs-Berechnungsabschnitt 30 berechnet
den Spannungs-Befehlswert Vd durch die Steuerberechnung (üblicherweise
Proportional-Integralrechnung) entsprechend der oben genannten Abweichung ΔI = Id – Im. Dieser Spannungs-Befehlswert
Vd wird von dem Mikrocomputer 10 ausgegeben, der ein Abschnitt
der Motorsteuerung ist. Der von dem Mikrocomputer 10 ausgegebene
Spannungs-Befehlswert Vd wird in die PWM-Signalerzeugungsschaltung 32 eingegeben.
In der PWM-Signalerzeugungsschaltung 32 wird ein PWM-Signal
erzeugt, dessen Einschaltdauer sich entsprechend dem Spannungs-Befehlswert
Vd ändert.
Wird das Schaltelement in der Motorantriebsschaltung 34 durch
das PWM-Signal eingeschaltet und ausgeschaltet, wird eine Spannung
entsprechend dem Spannungs-Befehlswert Vd erzeugt und diese Spannung
an den Motor 6 angelegt. Durch das Anlegen dieser Spannung
fließt
in dem Motor 6 ein Strom, und der Motor 6 erzeugt
entsprechend diesem Strom ein Drehmoment. Zu diesem Zeitpunkt wird der
Motorstrom durch den Stromdetektor 36 erkannt, und der
Stromerkennungswert Im als das Ergebnis der Erkennung wird zum Berechnen
der oben genannten Abweichung ΔI
= Id – Im
genutzt. Auf diese Weise wird eine Regelung durchgeführt, so
dass in dem Motor 6 ein Strom fließen kann, der gleich dem Strom-Befehlswert
(Strom-Sollwert nach der Korrektur) Id ist, der von dem Motorsteuerungsabschnitt (Mikrocomputer 10)
berechnet wurde.
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3. AUFBAU
DES KONVERGENZSTEUERUNGSABSCHNITTES
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4 ist
ein Blockdiagramm, das einen funktionalen Aufbau des Konvergenzsteuerungsabschnittes 20 in
dem Motorsteuerungsabschnitt 10 darstellt. Dieser Konvergenzsteuerungsabschnitt 20 umfasst: einen
Dämpfungskompensationsstrom-Berechnungsabschnitt 202;
einen Verstärkungs-Entscheidungsabschnitt 204 für jede Lenkbedingung;
und einen Addierer 206.
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Auf
dieselbe Weise wie bei der herkömmlichen
Konvergenzsteuerung legt der Dämpfungskompensationsstrom-Berechnungsabschnitt 202 einen Dämpfungskompensations-Stromwert entsprechend der
Lenkgeschwindigkeit und der Fahrzeuggeschwindigkeit zu jedem Zeitpunkt
auf Basis der Lenkgeschwindigkeit ω und des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals
Vs fest. Dieser Dämpfungskompensations-Stromwert
wird „Grund-Dämpfungskompensationsstromwert" genannt und durch
die Abkürzung „Idco" dargestellt, so
dass dieser Dämpfungskompensations-Stromwert
von dem Dämpfungskompensationswert
Idc unterschieden werden kann, der von dem Konvergenzsteuerungsabschnitt 20 ausgegeben
wird.
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Der
Verstärkungs-Entscheidungsabschnitt 204 für jede Lenkbedingung
legt die Dämpfungskompensationsstromverstärkung Gc
entsprechend dem Lenkzustand auf der Basis des Lenkwinkelsignals θ und des
Lenkmomentsignals Ts fest. Die Einzelheiten des Verfahrens zum Festlegen
dieser Dämpfungskompensationsstromverstärkung Gc
werden zu ei nem späteren
Zeitpunkt beschrieben.
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Der
Grund-Dämpfungskompensationsstromwert
Idco und die Dämpfungskompensationsstromverstärkung Gc,
die wie oben beschrieben festgelegt wird, werden in den Multiplikator 206 eingegeben, und
der Multiplikator 206 berechnet das Produkt aus Gc × Idco.
Dieses Produkt aus Gc × Idco
wird von dem Konvergenzsteuerungsabschnitt 20 als Dämpfungskompensationswert
Idc ausgegeben und zum Korrigieren des Strom-Sollwertes It in dem
Strom-Befehlswert-Berechnungsabschnitt 22 genutzt, um den Strom-Befehlswert
Id zu finden.
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4. MOTORSTEUERUNGSVERARBEITUNG
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In
dieser Ausführungsform
wird der Motorsteuerungsabschnitt mit dem oben genannten Aufbau
durch Software gelöst,
wenn der Mikrocomputer 10 ein vorgegebenes Programm ausführt, das
heißt, wenn
der Prozess durchgeführt
wird, der in den 5 und 6 dargestellt
und im Folgenden „Ablauf
der Motorsteuerung" genannt
wird. Dieser Ablauf der Motorsteuerung wird im Folgenden erläutert.
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In
dieser Ausführungsform
initialisiert der Mikrocomputer 10 in der ECU 5 beim Einschalten
des Zündschalters 9 eine
Variable und einen Bitschalter, der im Ablauf der Motorsteuerung
genutzt wird, wie in 5A (Schritt 12) dargestellt
ist. Bei diesem Initialisierungsprozess wird der erste Verstärkungswert
G1 als die Dämpfungskompensationsstromverstärkung Gc
eingestellt, und der Bitschalter Flg, der zum Erkennen des spezifischen
Lenkzustandes, der später beschrieben
wird, genutzt wird, wird zurückgesetzt (Flg
= 0). In diesem Fall ist der erste Verstärkungswert G1 ein vorgegebener
Wert, der als Dämpfungskompensationsstromverstärkung Gc
eingestellt werden soll, wenn der Lenkzustand kein spezifischer Lenkzustand
ist. Also wird der erste Verstärkungswert
G1 so eingestellt, dass der Dämpfungskompensations-Stromwert
Idc geringer ist als der herkömmliche.
In diesem Zusammenhang ist der zweite Verstärkungswert G2, der später beschrieben
wird, ein vorgegebener Wert, der als Dämpfungskompensationsstromverstärkung Gc
eingestellt werden soll, wenn der Lenkzustand ein spezifischer Lenkzustand ist.
Der zweite Verstärkungswert
G2 wird so eingestellt, dass der Dämpfungskompensations-Stromwert Idc
höher ist
als der herkömmliche
in dem spezifischen Lenkzustand.
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Als
Nächstes
empfängt
der Mikrocomputer 10 das Lenkmomentsignal Ts von dem Drehmomentsensor 3 und
empfängt
das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal Vs von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 4 (Schritte
S14, S16). In den folgenden Erläuterungen
wird der Wert des auf diese Weise erhaltenen Lenkmomentsignals Ts
als ein Lenkmoment-Erkennungswert
bezeichnet und durch die Kennzeichnung „Ts" dargestellt. Der Wert der auf diese
Weise erhaltenen Fahrzeuggeschwindigkeit Vs wird als Fahrzeuggeschwindigkeits-Erkennungswert
bezeichnet und durch die Kennzeichnung „Vs" dargestellt. Danach empfängt der
Mikrocomputer 10 den Stromerkennungswert Im von dem Stromdetektor 36 (Schritt
S18).
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Anschließend führt der
Mikrocomputer 10 eine Zeitdifferentiation an dem Lenkwinkelsignal θ durch,
das von dem Lenkwinkelsensor 2 gesendet wurde, und berechnet
somit die Lenkgeschwindigkeit ω (Schritt
S20).
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Anschließend führt der
Mikrocomputer 10 die Verarbeitung der Sollstrom-Einstellung
durch, die in 5B dargestellt wird, der Strom-Befehlswert
Id wird berechnet (Schritt S22). In dieser Verarbeitung der Sollstrom-Einstellung
arbeitet der Mikrocomputer 10 wie folgt.
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Zuerst
wird der Wert des unterstützenden Stroms
Ia entsprechend dem Lenkmoment-Erkennungswert
Ts und dem Fahrzeuggeschwindigkeits-Erkennungswert Vs festgelegt
(Schritt S32). Insbesondere der Wert des unterstützenden Stroms Ia wird wie
folgt festgelegt. Eine Tabelle (als „Hilfstabelle" bezeichnet), in
der eine Beziehung zwischen dem Wert eines unterstützenden
Stroms, der zum Erzeugen einer geeigneten unterstützenden
Lenkkraft dem Motor 6 zugeführt wird, und dem Lenkmoment unter
Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit als ein Parameter gezeigt
wird, wird vorher in dem Speicher des Mikrocomputers 10 gespeichert,
der Wert des unterstützenden
Stroms Ia wird durch Verweisen auf diese Hilfstabelle festgelegt.
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Anschließend wird
die den Lenkwinkel beschränkende
Verarbeitung durchgeführt,
dies ist eine Verarbeitung zum Einschränken der Größe des Lenkwinkels, so dass
eine Größe des Lenkwinkels des
Lenkrades 100 (Betrag |θ|
des Lenkwinkel-Erkennungswertes θ)
ein geeigneter Wert sein kann (Schritt S34). In dieser den Lenkwinkel
beschränkenden
Verarbei tung wird zunächst
eine geeignete Größe des Lenkwinkels
entsprechend dem Fahrzeuggeschwindigkeits-Erkennungswert Vs festgelegt.
Anschließend
wird abgeschätzt,
ob der derzeitige Betrag |θ|
des Lenkwinkels des Lenkrades 100 den oberen Grenzwert
der geeigneten Größe des Lenkwinkels überschreitet. Übersteigt
der derzeitige Betrag |θ|
des Lenkwinkels des Lenkrades 100 den oberen Grenzwert
der geeigneten Größe des Lenkwinkels, wird
der den Lenkwinkel beschränkende
Stromwert Iss so festgelegt, dass er den Wert des unterstützenden
Stroms Ia korrigiert, so dass die unterstützende Lenkung stufenweise
verringert werden kann oder dass der Motor 6 entsprechend
dem Lenkmoment-Erkennungswert
Ts und dem Lenkwinkel-Erkennungswert θ eine Lenkkraft in die der
Lenkrichtung entgegengesetzten Richtung erzeugen kann. So wird beispielsweise
von einer vorher vorbereiteten Karte entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit
und dem Lenkwinkel eine Größe des Abfalls
in der unterstützenden
Lenkkraft oder dem den Lenkwinkel beschränkenden Stromwert Iss festgelegt,
der einer Lenkkraft in die entgegengesetzte Richtung entspricht.
Wird der den Lenkwinkel beschränkende Stromwert
Iss zu dem oben beschriebenen Wert des unterstützenden Stroms Ia addiert,
ist das Ergebnis von (dem Wert des unterstützenden Stroms Ia, der der
den Lenkwinkel beschränkenden
Verarbeitung unterworfen wurde) + (Iss) der Strom-Sollwert It.
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Wird
der unterstützende
Strom Ia durch die den Lenkwinkel beschränkende Verarbeitung wie oben
beschrieben korrigiert, ist es möglich,
das Auftreten eines Falles zu verhindern, bei dem ein Fahrer das
Lenkrad exzessiv dreht, um mit äußeren Umständen fertig
zu werden (beispielsweise, wenn ein Fahrer das Lenkrad exzessiv
dreht, um eine Kollision mit einem Hindernis auf der Straße zu vermeiden).
In diesem Zusammenhang wird in der den Lenkwinkel beschränkenden
Verarbeitung der den Lenkwinkel einschränkende Stromwert Iss nicht
nur entsprechend dem Lenkwinkel-Erkennungswert θ, sondern darüber hinaus
auch entsprechend dem Lenkmoment-Erkennungswert Ts berechnet. Dies
geschieht, damit die Lenkbetätigung,
die beim Verhindern eines Zusammenstoßes mit einem Hindernis notwendig
ist, nicht blockiert wird, während
ein unnötiger
Anstieg in der Größe des Lenkwinkels
verhindert wird. Dementsprechend wird in dem Fall, wenn das Lenkmoment nicht
geringer ist als ein vorgegebener Wert, in der den Lenkwinkel beschränkenden
Verarbeitung der den Lenkwinkel beschränkende Stromwert Iss als ein Wert
berechnet, dessen Betrag gering ist, selbst wenn der derzeitige
Betrag |θ|
des Lenkwinkels des Lenkrades 100 den oberen Grenzwert
der geeigneten Größe des Lenkwinkels überschreitet.
Als ein Er gebnis wird ein Maß der
Korrektur des Wertes des unterstützenden
Stroms Ia gering. Daher kann das Fahrzeug stabil mit hoher Geschwindigkeit
fahren, ohne dass das gute Lenkgefühl des Fahrers beeinträchtigt würde.
-
Nachdem
die oben genannte, den Lenkwinkel beschränkende Verarbeitung vollständig durchgeführt wurde,
wird die Konvergenzsteuerungsverarbeitung ausgeführt, die zum Annähern der
Größe des Lenkwinkels
des Lenkrades 100 an den neutralen Punkt dient (Schritt
S36). In diesem Fall beträgt
die Größe des Lenkwinkels
an dem neutralen Punkt üblicherweise
0, was dem Geradeauslauf des Fahrzeuges entspricht. 6A ist
ein Ablaufdiagramm, das diese Konvergenzsteuerungsverarbeitung darstellt.
-
In
dieser Konvergenzsteuerungsverarbeitung wird zuerst der Grund-Dämpfungskompensationsstromwert
Idco durch denselben Dämpfungskompensationsstrom
berechnet wie der herkömmliche (Schritt
S52). Insbesondere wird in dem Speicher, der in den Mikrocomputer 10 eingebaut
ist, im Voraus eine Dämpfungskompensations-Stromkarte gespeichert,
auf der eine Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und
dem Grund-Dämpfungskompensationsstromwert
unter Verwendung der Lenkgeschwindigkeit als ein Parameter gespeichert ist;
wenn auf die Karte verwiesen wird, kann der Grund-Dämpfungskompensationsstromwert
Idco festgelegt werden, der der Lenkgeschwindigkeit θ, die in
Schritt S20 berechnet wird, und darüber hinaus auch dem Fahrzeuggeschwindigkeits-Erkennungswert
Vs entspricht, der in Schritt S16 eingegeben wird. Anstelle des
oben genannten Verfahrens kann auch das folgende Verfahren verwendet
werden. Eine Dämpfungskompensations-Stromkarte,
die eine Beziehung zwischen der Lenkgeschwindigkeit und dem Dämpfungskompensationsstrom
angibt, und eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Verstärkungskarte, die eine Beziehung
zwischen der mit dem Dämpfungskompensations-Stromwert
zu multiplizierenden Verstärkung
und der Fahrzeuggeschwindigkeit angibt, wird im Voraus in dem Speicher
gespeichert, der in den Mikrocomputer 10 eingebaut ist.
Zunächst
wird ein Dämpfungskompensations-Stromwert
entsprechend der oben genannten Lenkgeschwindigkeit ω festgelegt,
wenn die auf Dämpfungskompensations-Stromkarte
verwiesen wird. Danach wird eine Verstärkung entsprechend dem Fahrzeuggeschwindigkeits-Erkennungswert
Vs festgelegt, wenn auf die Fahrzeuggeschwindigkeits-Verstärkungskarte
verwiesen wird. Wenn der Dämpfungskompensations-Stromwert
und die Verstärkung
miteinander multipliziert werden, kann der Grund-Dämpfungskompensationsstromwert
Idco festgelegt werden.
-
In
diesem Zusammenhang wird das Einstellen so durchgeführt, dass
der Grund-Dämpfungskompensationsstromwert
Idco entsprechend einem Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs und
darüber
hinaus entsprechend einem Anstieg der Lenkgeschwindigkeit ω erhöht wird.
-
Nachdem
der Grund-Dämpfungskompensationsstromwert
Idco wie oben beschrieben festgelegt wurde, wird als Nächstes die
Verarbeitung für
die Verstärkungs-Festlegung
zum Festlegen der Dämpfungskompensationsstromverstärkung Gc,
die mit diesem Grund-Dämpfungskompensationsstromwert
Idco multipliziert werden soll, durchgeführt (Schritt S54).
-
In
dieser Verarbeitung für
die Verstärkungs-Festlegung
wird die Größe |θ| des Lenkwinkels
in dem vorgegebenen Zeitraum Tm0 von dem neutralen Punkt aus erhöht und danach
abgesenkt. Darüber
hinaus wird ein Zustand als ein spezifischer Lenkzustand erkannt,
in dem der Lenkmoment-Erkennungswert Ts nicht größer ist als der vorgegebene
Wert Ts0. In diesem spezifischen Lenkzustand wird die Dämpfungskompensationsstromverstärkung Gc
auf den zweiten Verstärkungswert
G2 eingestellt, der ein hoher Wert ist. In einem normalen Lenkzustand
außer
diesem spezifischen Lenkzustand wird die Dämpfungskompensationsstromverstärkung Gc auf
den ersten Verstärkungswert
G1 (G1 < G2) eingestellt,
der ein relativ niedriger Wert ist. In diesem Fall ist der oben
genannte, vorgegebene Zeitraum Tm0 ein ausreichend kurzer Zeitraum,
verglichen mit dem Zeitraum, in dem ein Fahrer (Mensch) das Lenkrad
bedient, so dass die Größe des Lenkwinkels
von dem neutralen Punkt aus erhöht
und dann abgesenkt werden kann. So beträgt beispielsweise der oben
genannte, vorgegebene Zeitraum Tm0 etwa 500 ms bis 1 s. Der oben
genannte, vorgegebene Zeitraum ist ein Wert, der auf einen Referenzwert
eingestellt ist, um abzuschätzen,
ob der Fahrer (Mensch) das Lenkrad 100 bedient, um die
Räder 108 zu
lenken.
-
Der
oben genannte, spezifische Lenkzustand entspricht einem Zustand,
in dem eine Konvergenzsteuerung erforderlich ist. So entspricht
beispielsweise der oben genannte, spezifische Lenkzustand einem
Zustand, in dem das Lenkrad plötzlich zurückgedreht
wird, wenn ein Rad (Reifen) beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit
in ein Loch auf der Straße
gerät.
-
Wird
die Konvergenzsteuerung in dem oben genannten Lenkzustand nicht
ausreichend durchgeführt,
wird eine Änderung
in dem Lenkwinkel (Lenkbewegung) vergrößert, und das Fahrzeug kann
sich gefährlich
verhalten. In dieser Ausführungsform
wird durch die Verarbeitung für
die Verstärkungs-Festlegung
in dem spezifischen Lenkzustand, verglichen mit einem normalen Lenkzustand,
die Dämpfungskompensationsstromverstärkung Gc
ein hinreichend hoher Wert G2 (beispielsweise ein Wert, der 1,5
Mal so groß ist
wie der erste Verstärkungswert
G1). Aufgrund der vorstehenden Ausführungen kann die Konvergenzsteuerung
hinreichend durchgeführt
werden. Das Beispiel in 6B für die Verarbeitung
für die Verstärkungs-Festlegung
wird im Folgenden erläutert.
-
In
der Verarbeitung für
die Verstärkungs-Festlegung,
wie in 6B dargestellt, arbeitet der
Mikrocomputer 10 wie folgt. Zunächst wird entsprechend dem
Lenkwinkel-Erkennungswert θ abgeschätzt, ob
die Größe des Lenkwinkels
|θ| von
dem neutralen Punkt erhöht
wurde (Schritt S62). Wurde die Größe des Lenkwinkels |θ| von dem
neutralen Punkt als ein Ergebnis der Abschätzung erhöht, wird der in den Mikrocomputer 10 eingebaute
Zeitgeber zurückgesetzt
und danach gestartet (Schritt S64). Der Bitschalter Flg wird gesetzt
(Flg = 1) (Schritt S66). Danach setzt das Programm mit Schritt S68 fort.
Wenn die Größe des Lenkwinkels
|θ| von
dem neutralen Punkt nicht erhöht
wurde, setzt das Programm so, wie es ist, mit Schritt S68 fort.
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In
Schritt S68 wird abgeschätzt,
ob der Lenkmoment-Erkennungswert Ts größer ist als der vorgegebene
Wert Ts0 oder nicht. Ist als Ergebnis der Abschätzung Ts > Ts0, wird der Bitschalter Flg zurückgesetzt,
um anzuzeigen, dass das Lenkrad durch den Fahrer bedient wird (Flg
= 0) (Schritt S70).
-
Danach
setzt das Programm mit Schritt S72 fort. Ist als Ergebnis der Abschätzung Ts < Ts0 setzt das Programm
so, wie es ist, mit Schritt S72 fort.
-
In
Schritt S72 wird entsprechend dem Lenkwinkel-Erkennungswert θ abgeschätzt, ob
die Größe des Lenkwinkels
|θ| abgesenkt
wurde. Wurde die Größe des Lenkwinkels
|θ| als
Ergebnis der Abschätzung
abgesenkt, setzt das Programm mit Schritt S74 fort. Wurde die Größe des Lenkwinkels
|θ| als
Ergebnis der Abschätzung
nicht abgesenkt, setzt das Programm mit der Konvergenzsteuerungsverarbeitungsroutine
fort.
-
In
Schritt S74 wird abgeschätzt,
ob der Wert Tm des in den Mikrocomputer 10 eingebauten
Zeitgebers größer ist
als der vorgegebene Zeitraum Tm0. Ist als Ergebnis der Abschätzung Tm ≤ Tm0, setzt das
Programm mit Schritt S76 fort. Ist Tm > Tm0, wird die Dämpfungskompensationsstromverstärkung Gc auf
die erste Verstärkung
G1 (Schritt S80) eingestellt, und das Programm kehrt zu der Konvergenzsteuerungsverarbeitungsroutine
zurück.
-
In
Schritt S76 wird abgeschätzt,
ob der Bitschalter Flg eingestellt wurde oder nicht (Flg = 1 oder nicht).
Ist der Bitschalter Flg als Ergebnis der Abschätzung eingestellt (Flg = 1),
das heißt,
wenn der Lenkmoment-Erkennungswert Ts den vorgegebenen Wert Ts0
nach dem Zeitpunkt des letzten Starts des Zeitgebers nicht überschreitet,
wird die Dämpfungskompensationsstromverstärkung Gc
auf den zweiten Verstärkungswert
G2 eingestellt, der höher
ist als der erste Verstärkungswert
G1 (Schritt S78), und das Programm kehrt zu der Konvergenzsteuerungsverarbeitungsroutine
zurück.
Wurde der Bitschalter Flg als Ergebnis der Abschätzung zurückgesetzt (Flg = 0), das heißt, wenn
der Lenkmoment-Erkennungswert Ts
den vorgegebenen Wert Ts0 nach dem Zeitpunkt des letzten Starts
des Zeitgebers überschreitet,
wird die Dämpfungskompensationsstromverstärkung Gc auf
den ersten Verstärkungswert
G1 eingestellt (Schritt S78), und das Programm kehrt zu der Konvergenzsteuerungsverarbeitungsroutine
zurück.
-
Kehrt
das Programm von der oben genannten Verarbeitungsroutine für die Verstärkungs-Festlegung zu der
Konvergenzsteuerungsverarbeitungsroutine zurück, wenn der Grund-Dämpfungskompensationsstromwert
Idco zu diesem Zeitpunkt mit der Dämpfungskompensationsstromverstärkung Gc
multipliziert wird, wird der Dämpfungskompensationswert
Idc berechnet (Schritt S56 in 6A). Danach kehrt
das Programm zu der Verarbeitungsroutine der Sollstrom-Einstellung
zurück.
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Nachdem
das Programm von der Konvergenzsteuerungsverarbeitungsroutine zu
der Verarbeitungsroutine für
die Sollstrom-Einstellung zurückgekehrt
ist, wenn der Strom-Sollwert It entsprechend dem Dämpfungskompensationswert
Idc korrigiert wurde, der durch die Konvergenzsteuerungsverarbeitung
erhalten wurde, und darüber
hinaus auch entsprechend den anderen Kompensationsstromwerten, wird
der Strom-Befehlswert Id berechnet (Schritt S38 in 5B).
Danach kehrt das Programm zu der in 5A gezeigten
Haupt routine zurück.
-
Kehrt
das Programm von der Verarbeitungsroutine der Sollstrom-Einstellung
zu der Hauptroutine zurück,
wird die Abweichung ΔI
= Id – Im
zwischen dem Strom-Befehlswert Id und dem Stromerkennungswert
Im berechnet, der von dem Stromdetektor 36 ausgegeben wird,
und der Spannungs-Befehlswert Vd wird durch die Regelungsberechnung
(üblicherweise
eine Proportional-Integralrechnung) entsprechend dieser Abweichung ΔI (Schritt
S24) berechnet. Danach wird der Spannungs-Befehlswert Vd von dem
Mikrocomputer 10 ausgegeben, der ein Abschnitt der Motorsteuerung
ist (Schritt S26 in 5A). Danach kehrt das Programm
zu Schritt S14 zurück.
Danach werden die oben genannten Schritte S14 bis S26 so lange wiederholt,
bis der Zündschalter 9 ausgeschaltet
wird.
-
Wie
aus dem Ablauf (Ablauf der Motorsteuerung) des Mikrocomputers 10 ersichtlich
ist, kann die Konvergenzsteuerungsabschnitt 20 (in 3 dargestellt)
in dem Motorsteuerungsabschnitt durch die Konvergenzsteuerungsverarbeitung
(durch Schritt S36 in 5B und 6A dargestellt)
gelöst
werden, und der Verstärkungs-Entscheidungsabschnitt 204 für jede Lenkbedingung
(in 4 dargestellt), der ein Bauteil des Konvergenzsteuerungsabschnittes 20 ist,
kann durch die Verarbeitung für
die Verstärkungs-Festlegung
(Schritt S54 in 6A und 6B) gelöst werden.
-
5. AUSWIRKUNG
-
Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform, die
oben beschrieben wurde, wird bei der Verarbeitung für die Verstärkungs-Festlegung,
insbesondere bei dem spezifischen Lenkzustand, in dem die Konvergenzsteuerung
erforderlich ist, das heißt,
in einem Zustand, wenn die Größe des Lenkwinkels
|θ| in
dem vorgegebenen Zeitraum Tm0 von dem neutralen Punkt aus erhöht und dann
wieder abgesenkt wird und wenn des Weiteren der Lenkmoment-Erkennungswert
Ts nicht größer ist
als der vorgegebene Wert Ts0, die Dämpfungskompensationsstromverstärkung Gc
auf den zweiten Verstärkungswert
G2 eingestellt, der höher
ist als der erste Verstärkungswert
G1 (Schritt S78 in 6B). In einem normalen Lenkzustand
außer
diesem spezifischen Lenkzustand wird jedoch die Dämpfungskompensationsstromverstärkung Gc
auf den ersten Verstärkungswert
G1 eingestellt, der ein relativ niedriger Wert ist (Schritt S80).
In dem oben genannten, spezifischen Lenkzustand, in dem die Konvergenzsteuerung
entsprechend dem Lenkwinkel-Erkennungswert θ und dem Lenkmoment-Erkennungswert
Ts besonders erforderlich ist, wenn beispielsweise ein Fall eintritt,
in dem das Rad 108 in ein Loch gerät, wenn das Fahrzeug mit hoher
Geschwindigkeit fährt
und das Lenkrad sofort zurückgedreht
wird, wird die Dämpfungskompensationsstromverstärkung Gc
erhöht.
Somit wird die Konvergenzeigenschaft des Lenkrades 100 des
Zurückführens in
die Neutralstellung im Vergleich mit der Konvergenzeigenschaft der
herkömmlichen Vorrichtung
verbessert. In einem normalen Lenkzustand wird jedoch eine Intensität der Dämpfungskompensationsstromverstärkung Gc
geringer als die der herkömmlichen
Vorrichtung, so dass der Dämpfungskompensationswert
Idc unterdrückt
werden kann. Somit kann ein ungünstiger
Einfluss der Konvergenzsteuerung auf das Lenkgefühl des Fahrers vermieden werden.
Es ist also möglich,
das gute Lenkgefühl eines
Fahrers zu erhalten. In diesem Zusammenhang wird selbst in dem normalen
Lenkzustand die Konvergenzsteuerung ausgeführt, obwohl der Dämpfungskompensationswert
Idc geringer ist als der der herkömmlichen Vorrichtung. Somit
kann das Fahrverhalten des Fahrzeugs stabilisiert werden, wenn es beispielsweise
beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit die Fahrspur wechselt. Wie
oben beschrieben, wird gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
bei dem normalen Lenkzustand, während
die Konvergenzsteuerung unterdrückt
wird, im Vergleich zu der herkömmlichen
Vorrichtung die Konvergenzsteuerung hinreichend ausgeführt, wenn
dies nötig
ist. Dementsprechend können
gleichzeitig eine Verbesserung der Konvergenzeigenschaft zum Zurückführen des
Lenkrades in die Neutralstellung und eine Verbesserung des Lenkgefühls des
Fahrers erreicht werden.
-
6. VARIATION
-
In
der oben genannten Ausführungsform wird
die Größe des Lenkwinkels
|θ| in
dem vorgegebenen Zeitraum Tm0 von dem neutralen Punkt aus vergrößert und
verringert, des Weiteren wird der Zustand, wenn ein Lenkmoment-Erkennungswert
Ts erkannt wird, der nicht größer ist
als der vorgegebene Wert Ts0, als ein spezifischer Lenkzustand erkannt, in
dem die Konvergenzsteuerung besonders erforderlich ist, das heißt, der
Zustand wird als ein Zustand erkannt, in dem die Dämpfungskompensationsstromverstärkung Gc
auf einen höheren
Wert G2 eingestellt werden sollte (in Schritt S78 in 6B dargestellt).
Als Erkennungsbedingung dieses spezifischen Lenkzustandes kann jedoch
die Bedingung hinzugefügt
werden, dass die Größe des Lenkwinkels
|θ| nicht
größer sein
darf als ein vorgegebe ner Wert (beispielsweise |θ| ≤ 45 Grad). Die Erkennungsbedingung
für das
Erkennen des spezifischen Lenkzustandes, in dem die Dämpfungskompensationsstromverstärkung Gc
erhöht
ist, ist jedoch nicht auf die oben genannte Bedingung beschränkt. Solange die
Bedingung ist, einen Lenkzustand festzustellen, in dem die Konvergenzsteuerung
entsprechend dem Lenkmoment-Erkennungswert Ts und dem Lenkwinkel-Erkennungswert θ erforderlich
ist, wenn das Rad (der Reifen) verdreht wird, weil es von dem Zustand einer
Straße
beeinflusst wird, kann jede Bedingung angenommen werden, die sich
von der oben genannten Ausführungsform
unterscheidet.
-
Wenn
in der oben genannten Ausführungsform
das von dem Lenkwinkelsensor 2 in den Mikrocomputer 10 eingegebene
Lenkwinkelsignal θ differenziert
wird, wird die Lenkgeschwindigkeit ω entsprechend der aktuellen
Lenkgeschwindigkeit berechnet (in 3 dargestellt).
Anstelle davon kann die Lenkgeschwindigkeit ω jedoch auch entsprechend dem
Spannungserkennungswert Vm (Spannung zwischen den Anschlüssen des
Motors 6), der von dem Spannungsdetektor 37 eingegeben
wird, berechnet werden. Darüber
hinaus kann stattdessen ein Sensor zum Erkennen des Drehwinkels
des Motors 6 bereitgestellt werden, und die Lenkgeschwindigkeit ω kann entsprechend
einer Änderungsgeschwindigkeit
des Drehwinkels berechnet werden.