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DE3822171A1 - Servolenkungssystem - Google Patents

Servolenkungssystem

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Publication number
DE3822171A1
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DE
Germany
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signal
torque
steering
vehicle speed
reset
Prior art date
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Granted
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DE3822171A
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DE3822171C2 (de
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Tsutomu Takahashi
Shinji Itou
Saiichiro Oshita
Toyoshiko Mouri
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Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Jukogyo KK
Fuji Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Jukogyo KK, Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Jukogyo KK
Publication of DE3822171A1 publication Critical patent/DE3822171A1/de
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • B62D5/0466Controlling the motor for returning the steering wheel to neutral position

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Servolenkungssystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein elektrisches System zur Steuerung des Rückstelldrehmomentes in Abhängigkeit von den herrschenden Antriebs- und Fahrzuständen des Fahrzeugs.
In der US-PS 46 64 211 bzw. der JP-OS 61-1 32 465 ist ein elektrisches Servolenkungssystem angegeben. Das System ist so ausgebildet, daß es ein Unterstützungssignal in Abhängig­ keit von einem Torsionsdrehmomentsignal von einem Torsions­ drehmomentsensor und von der Fahrzeuggeschwindigkeit, ein Hilfsunterstützungssignal in Abhängigkeit von der Differen­ zierung des Torsionsdrehmomentsignales, ein Rückstelldreh­ momentsignal in Abhängigkeit von einem Lenkwinkelsignal von einem Lenkwinkelsensor, um das Lenkrad in eine Neutralstellung zurückzustellen, und ein Dämpfungssignal in Abhängigkeit von der Differenzierung des Lenkwinkelsignals erzeugt. Diese Signale werden addiert, um einen Elektromotor zu steuern.
Bei dem Lenksystem wird das Rückstellsignal nur durch das Lenkwinkelsignal bestimmt. Wenn dementsprechend das Rückstell­ signal so gesetzt ist, daß es ein ausreichendes Rückstelldreh­ moment ergibt, wenn die auf das Kraftfahrzeug ausgeübte Querbeschleunigung während der Kurvenfahrt sich in einem niedrigen Bereich befindet, so ist es so, daß dann, wenn die Querbeschleunigung während einer Kurvenfahrt mit niedriger oder mittlerer Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist, die Rückstell­ startgeschwindigkeit des Lenkrades unzureichend wird, was zu einer Verzögerung der Rückstellung des Lenkrades führt. Um diesen Nachteil zu eliminieren, wurde von der Anmelderin ein System zur Korrektur des Rückstelldrehmomentes in Abhängigkeit von der Querbeschleunigung vorgeschlagen.
Das System ist jedoch so ausgebildet, daß es das Rückstell­ drehmoment mit einem Korrekturwert korrigiert, der nur von der Querbeschleunigung abhängt. Bei einer Kurvenfahrt mit hoher Fahrzeuggeschwindigkeit wird die Querbeschleunigung hoch, so daß ein großer Korrekturwert zu dem Rückstelldreh­ moment addiert wird, und zwar trotz eines kleinen Lenkwinkels. Infolgedessen wird das Rückstelldrehmoment sehr hoch.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Servolenkungssystem anzugeben, das in Abhängigkeit von der jeweiligen Fahrzeuggeschwindigkeit für ein richtiges Rückstelldrehmoment sorgt.
Gemäß der Erfindung wird ein elektrisches Servolenkungssystem mit einem Motor angegeben, der betriebsmäßig an das Lenksystem eines Kraftfahrzeuges angeschlossen ist, um den Lenkaufwand zu reduzieren. Das erfindungsgemäße Servolenkungssystem weist folgendes auf: einen Torsionsdrehmomentsensor, der vorgesehen ist, um das Torsionsdrehmoment zu messen, das in dem Lenksystem beim Lenkbetrieb erzeugt wird; eine Unterstützungseinrichtung, die auf das Ausgangssignal des Torsionsdrehmomentsensors anspricht, um ein Unterstützungssignal zu erzeugen; eine Antriebseinrichtung, die auf das Unterstützungssignal anspricht, um ein Signal zum Treiben des Motors zu erzeugen, um ein Lenk­ rad zu drehen; einen Lenkwinkelsensor, der vorgesehen ist, um den Lenkwinkel des Lenkrades zu messen und ein Lenkwinkel­ signal zu erzeugen; eine Rückstelleinrichtung, die auf das Lenkwinkelsignal anspricht, um ein Rückstelldrehmomentsignal zu erzeugen, um den Motor zum Rückstellen des Lenkrades zu betätigen.
Das erfindungsgemäße Servolenkungssystem weist ferner folgendes auf: einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zur Erzeugung eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals in Abhängigkeit von der herrschenden Geschwindigkeit des Fahrzeugs; eine Abtastein­ richtung zur Messung der Querbeschleunigung, die bei der Kurvenfahrt des Fahrzeugs erzeugt wird, und zur Erzeugung eines von der Querbeschleunigung abhängigen Rückstelldrehmoment­ signals; eine Korrektureinrichtung, die auf das Fahrzeug­ geschwindigkeitssignal anspricht, um das von der Querbeschleuni­ gung abhängige Rückstelldrehmomentsignal zu korrigieren und ein Rückstelldrehmoment-Korrektursignal zu erzeugen, dessen Absolutwert bei zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt; und eine Addiereinrichtung, um das Rückstelldrehmoment-Korrektur­ signal zu dem Rückstelldrehmomentsignal zu addieren, um letzteres zu korrigieren.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist die Meßeinrichtung eine Einrichtung auf, um die Querbeschleunigung zu berechnen, und zwar auf der Basis des Lenkwinkelsignals und des Fahrzeug­ geschwindigkeitssignals; ferner umfaßt die Korrektureinrichtung eine Tabelle, in der Koeffizienten gespeichert sind, die bei zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit abnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausführungs­ beispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Servolenkungssystem;
Fig. 2a und 2b ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Servolenkungssystems;
Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung einer Ausgangs­ charakteristik eines Torsionsdrehmoment­ sensors;
Fig. 4 ein Diagramm einer Charakteristik von Unter­ stützungssignalen;
Fig. 5 ein Diagramm einer Charakteristik eines Additionskoeffizientensignals;
Fig. 6 ein Diagramm zur Erläuterung der Änderung des Unterstützungssignals;
Fig. 7 ein Diagramm eines Multiplikationskoeffizienten;
Fig. 8 ein Diagramm einer Charakteristik eines Rück­ stelldrehmomentsignals;
Fig. 9 ein Diagramm zur Erläuterung eines Hilfsunter­ stützungssignals;
Fig. 10 ein Diagramm zur Erläuterung eines Dämpfungs­ signals;
Fig. 11 ein Diagramm zur Erläuterung von Charakteristi­ ken von Rückstelldrehmoment-Korrektursignalen;
Fig. 12 ein Diagramm zur Erläuterung von Fahrzeug­ geschwindigkeits-Korrekturkoeffizienten; und in
Fig. 13 ein Blockschaltbild eines Querbeschleunigungs­ rechners.
Im folgenden wird zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen. Ein Lenksystem 1 ist vom Zahnradlenkungstyp und weist ein Lenkrad 2, eine Lenkspindel 3, ein Gelenk 4, einen Getriebekasten 5 und eine Zahnstange 6 auf. Eine weitere Zahnstangenlenkeinrichtung 11 ist für ein elektrisches Servolenkungssystem vorgesehen.
Ein Ritzel der Zahnstangenlenkeinrichtung 11 steht mit der Zahn­ stange 6 in Eingriff. Das Ritzel ist betriebsmäßig an eine Abtriebswelle 9 eines Untersetzungsgetriebes 8 angeschlossen, das an einem Motor 7 angebracht ist. Ein Torsionsdrehmoment­ sensor 12 ist am Getriebekasten 5 vorgesehen, um das Torsions­ drehmoment der Lenkspindel 3 zu messen, und ein Lenkwinkel­ sensor 13 ist der Zahnstange 6 benachbart vorgesehen, um die Axialbewegung der Zahnstange 6 zu messen, die dem Lenkwinkel entspricht. Die Ausgangssignale der Sensoren 12 und 13 werden an eine Steuereinheit 15 des erfindungsgemäßen Servolenkungs­ systems angelegt.
Die Fig. 2a und 2b zeigen die Steuereinheit 15, welche eine Unterstützungssteuersektion 22, eine Hilfsunterstützungs­ steuersektion 23, eine Rückstellsteuersektion 24, eine Dämpfungssteuersektion 26, eine Antriebssteuersektion 25 und eine Rückstelldrehmomentkorrektursektion 27 aufweist.
Die Unterstützungssteuersektion 22 umfaßt den Torsionsdrehmoment­ sensor 12 sowie einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 33. Der Torsionsdrehmomentsensor 12 erzeugt ein Ausgangssignal, welches das Torsionsdrehmoment und die Richtung der Torsion der Lenkspindel repräsentiert, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Das Ausgangssignal des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 33 wird an eine Additionskoeffizienten-Vorgabesektion 34 sowie eine Multiplikationskoeffizienten-Vorgabesektion 36 angelegt.
Das Koeffizientensignal von der Additionskoeffizienten-Vorgabe­ sektion 34 nimmt ab, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Die Ausgangssignale des Torsionsdrehmomentsensors 12 und der Additionskoeffizienten- Vorgabesektion 34 werden in einer Additionssektion 35 addiert, deren Ausgangssignal an eine Unterstützungssignal-Generator­ sektion 32 angelegt wird.
Von der Unterstützungssignal-Generatorsektion 32 wird ein Unterstützungssignal IT erzeugt, wenn das Torsionsdrehmoment über einen vorgegebenen Wert ansteigt, und es hat eine Polarität in Abhängigkeit von der Torsionsdrehmomentrichtung der Lenk­ spindel, wie es in Fig. 4 mit einer ausgezogenen Linie darge­ stellt ist. In Abhängigkeit von dem Wert des Additions­ koeffizientensignals SV wird das Unterstützungssignal IT längs der X-Achse verschoben, wie es in Fig. 6 mit ausgezogenen Linien dargestellt ist.
Fig. 6 zeigt Unterstützungssignale bei einer Rechtsdrehung. Der Wert des Unterstützungssignals nimmt bei zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit bei gleichem Torsionsdrehmoment ab, und zwar in Fig. 6 von der Linie M 0 zur Linie M 1 und dann zur Linie M 2, und es nimmt bei zunehmenden Torsionsdrehmoment zu.
Andererseits nimmt das Multiplikationskoeffizientensignal von der Multiplikationskoeffizienten-Vorgabesektion 36 bei zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit ab, wie es in Fig. 7 dargestellt ist. Das Unterstützungssignal IT wird mit dem Multiplikationskoeffizienten in einer Multiplikationssektion 37 multipliziert, so daß das Unterstützungssignal korrigiert wird, wie es mit einer gestrichelten Linie in Fig. 6 dargestellt ist.
Die Hilfsunterstützungssteuersektion 23 umfaßt eine Phasen­ korrektursektion 51, an welche das Ausgangssignal des Torsionsdrehmomentsensors 12 angelegt wird, um ein Ausgangs­ signal zu erzeugen, das proportional ist zur Differenzierung des Ausgangssignals des Torsionsdrehmomentsensors 12.
Das Ausgangssignal der Phasenkorrektursektion 51 repräsentiert nämlich die Geschwindigkeit der Änderung des Torsionsdreh­ momentes.
Das Ausgangssignal der Phasenkorrektursektion 51 wird an eine Hilfsunterstützungssignal-Generatorsektion 52 angelegt, um ein Hilfsunterstützungssignal IA zu erzeugen, wie es in Fig. 9 dargestellt ist. Das Ausgangssignal der Phasenkorrektur­ sektion 51 wird außerdem mit dem Ausgangssignal des Torsions­ drehmomentsensors 12 addiert und dann einer Additionssektion 35 zugeführt, um dadurch die Phase des Unterstützungssignals zu korrigieren, um dem Betrieb des Motors 7 Rechnung zu tragen.
Die Rückstellsteuersektion 24 umfaßt den Lenkwinkelsensor 13, dessen Ausgangssignal an eine Rückstelldrehmomentsignal- Generatorsektion 42 angelegt wird. Diese Sektion 42 erzeugt ein Rückstelldrehmomentsignal I R, das vom Lenkwinkel abhängt, wie es in Fig. 8 dargestellt ist.
Die Dämpfungssteuersektion 26 hat eine Lenkwinkelphasen­ korrektursektion 61, an die das Signal vom Lenkwinkelsensor 13 angelegt wird, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das proportional ist zur Differenzierung des Ausgangssignals des Lenkwinkelsensors 13; die Dämpfungssteuersektion 26 umfaßt ferner eine Dämpfungssignalgeneratorsektion 62, die auf das Ausgangssignal der Lenkwinkelphasenkorrektursektion 61 anspricht, um eine Dämpfungssignal I zu erzeugen.
Wie in Fig. 10 dargestellt, wird das Dämpfungssignal dann erzeugt, wenn die Lenkwinkelgeschwindigkeit einen vorgegebenen kleinen Wert überschreitet, und es nimmt bei zunehmender Lenkwinkelgeschwindigkeit zu. Wenn die Lenkwinkelgeschwindigkeit einen vorgegebenen großen Wert überschreitet, wird das Dämpfungssignal konstant. Die Polarität (Richtung) des Dämpfungssignals ist umgekehrt zur Polarität (Richtung) der Drehung des Lenkrades 2.
Die Rückstelldrehmoment-Korrektursektion 27 umfaßt einen Querbeschleunigungsrechner 71 sowie einen von der Querbe­ schleunigung abhängigen Rückstelldrehmomentgenerator 72. Wie in Fig. 13 dargestellt, weist der Querbeschleunigungs­ rechner 71 eine Querbeschleunigungs-Koeffiziententabelle 75 in Form einer eindimensionalen Tabelle sowie einen Multi­ plizierer 76 auf.
Die Querbeschleunigungs-Koeffiziententabelle 75 speichert eine Vielzahl von Koeffizienten K für die Querbeschleunigung G in Abhängigkeit von der Eingangsfahrzeuggeschwindigkeit V vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 33. Der Multiplizierer 76 multipliziert den Lenkwinkel 8 vom Lenkwinkelsensor 13 und den aus der Querbeschleunigungs-Koeffiziententabelle 75 abgeleiteten Koeffizienten K, um eine Querbeschleunigung G zu erzeugen, und zwar in der nachstehenden Weise:
G = (1/9 · 8) [v²/(1 + AV ²)] (1/l) R = K (V) · R,
wobei
A = Stabilitätsfaktor l = Radstand des Fahrzeugs.
Der von der Querbeschleunigung abhängige Rückstelldrehmoment­ generator 72 erzeugt ein Rückstelldrehmoment, das von der Querbeschleunigung G abhängt.
Die Rückstelldrehmoment-Korrektursektion 27 umfaßt weiterhin eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Koeffiziententabelle 73 sowie eine Rückstelldrehmoment-Korrektursignalgeneratorsektion 74. Die Fahrzeuggeschwindigkeits-Koeffiziententabelle 73 speichert eine Vielzahl von Koeffizienten in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit. Wie in Fig. 12 dargestellt, hat der Koeffizient für Geschwindigkeiten von 0 bis 60 km/h den Wert Eins und nimmt dann mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit ab.
Die Rückstelldrehmoment-Korrektursignalgeneratorsektion 74 arbeitet in der Weise, daß sie das Rückstelldrehmoment vom Rückstelldrehmomentgenerator 72 mit dem aus der Fahrzeug­ geschwindigkeits-Koeffiziententabelle 73 abgeleiteten Fahrzeug­ geschwindigkeitskoeffizienten multipliziert, um ein Rückstell­ drehmomentkorrektursignal IG zu erzeugen. Die Polarität (Richtung) des Rückstelldrehmomentkorrektursignals IG ist die gleiche wie die des Rückstelldrehmomentsignals I R. Wie in Fig. 11 dargestellt, nimmt der Absolutwert des Rückstelldrehmoment­ korrektursignals IG bei zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit ab.
Das Dämpfungssignal I und das Rückstelldrehmomentkorrektur­ signal IG werden zu dem Rückstelldrehmomentsignal I R von der Rückstelldrehmomentsignal-Generatorsektion 42 addiert. Die Summe dieser Signale wird einem Gatter 65 zugeführt, das dann öffnet, um die Summe durchzulassen, wenn die Fahr­ zeuggeschwindigkeit eine vorgegebene Geschwindigkeit über­ schreitet, beispielsweise einen Wert von 5 km/h.
Das Unterstützungssignal IT, das Hilfsunterstützungssignal IA sowie die Summe der Signale I R, I und IG werden addiert und einerseits an eine Positiv-Negativ-Entscheidungssektion 16 und andererseits an eine Absolutwertsektion 17 der Antriebs­ steuersektion 25 angelegt.
Das Ausgangssignal der Positiv-Negativ-Entscheidungssektion 16 wird über einen Motortreiber 20 an den Motor 7 angelegt. Das Ausgangssignal der Absolutwertsektion 17 wird an eine Tast­ verhältnissteuersektion 18 angelegt, die einen Impulszug er­ zeugt. Der Impulszug wird an den Motortreiber 20 angelegt, so daß das Ausgangsdrehmoment des Motors 7 durch das Tastver­ haltnis des Impulszuges gesteuert wird. Das Ausgangsdrehmoment des Motors 7 wird über eine Ankerstromabtastsektion 19 zu der Tastverhältnissteuersektion 18 zurückgeführt.
Wenn ein Torsionsdrehmoment durch den Lenkbetrieb erzeugt wird, so wird ein Unterstützungssignal IT von der Unter­ stützungssteuersektion 22 erzeugt. Die Polarität und der Absolutwert des Unterstützungssignals IT werden gemessen, und das Tastverhältnis wird in Abhängigkeit vom Absolutwert von der Antriebssteuersektion 25 bestimmt, so daß das Ausgangs­ drehmoment des Motors 7 gesteuert wird, um den Lenkaufwand zu reduzieren. Da das Unterstützungssignal IT mit zunehmendem Torsionsdrehmoment ansteigt, wie es in Fig. 4 mit einer ausge­ zogenen Linie dargestellt ist, wird der Lenkaufwand in Abhängig­ keit von dem Torsionsdrehmoment ordnungsgemäß reduziert.
Wie oben beschrieben, ändert sich das Unterstützungssignal in Abhängigkeit von der Änderung des Ausgangssignals des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 33. Im folgenden wird auf Fig. 6 Bezug genommen. Das Bezugszeichen M 0 bezeichnet ein Unterstützungssignal bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von Null bei einer Rechtsdrehung des Lenkrades; die Bezugszeichen M 1 und M 2 bezeichnen Unterstützungssignale bei höheren Ge­ schwindigkeiten und verlaufen zumindest teilweise parallel zur X-Achse.
Die Unterstützungssignale M 1 und M 2 ändern sich weiterhin in die Signale m 1 und m 2, die jeweils eine kleine Neigung haben, indem man die entsprechenden Signale mit dem Multiplikations­ koeffizienten multipliziert, der von der Multiplikations­ koeffizienten-Vorgabesektion 36 geliefert wird. Dementsprechend nimmt das Unterstützungssignal IT bei zunehmender Fahrzeug­ geschwindigkeit ab. Somit ist ein adäquater Lenkaufwand erforder­ lich, um das Fahrzeug bei höherer Fahrzeuggeschwindigkeit zu lenken, so daß das Auftreten von Unbequemlichkeiten während der Fahrt verhindert wird.
Die Rückstellsteuersektion 24 erzeugt andererseits ein Rück­ stelldrehmomentsignal I R mit einer Charakteristik, die in Fig. 8 dargestellt ist. Der Absolutwert des Rückstelldrehmoment­ signals I R nimmt bei zunehmendem Lenkwinkel R bis zu einem vorgegebenen Wert von ± R 0 zu, während danach ein konstanter Wert angenommen wird. Wenn beispielsweise der Lenkwinkel bei einem Winkel R 1 für eine Rechtsdrehung gehalten wird, wird der Motor 7 gesteuert durch die Summe eines positiven Unter­ stützungssignals IT der Unterstützungssteuersektion 22 und eines negativen Rückstelldrehmomentsignals I R. Die Summe der beiden Signale ist mit einer gestrichelten Linie in Fig. 4 dargestellt.
Wenn dementsprechend das Lenkrad 2 losgelassen wird, nimmt das Torsionsdrehmoment stark ab, so daß die Summe der beiden Signale einen negativen Wert für die Linksdrehung hat. Infolge­ dessen erzeugt der Motor 7 ein Ausgangsdrehmoment in der Linksdrehrichtung, so daß Reibungen in dem Lenksystem und das Trägheitsmoment des Motors reduziert werden. Somit kann das Lenkrad 2 mit Hilfe des Nachlaufeffektes leicht in die Position für Geradeausfahrt zurückgestellt werden. Da das Rückstelldrehmoment-Korrektursignal IG bei zunehmender Quer­ beschleunigung G zunimmt und bei zunehmender Fahrzeuggeschwindig­ keit abnimmt, wird für ein richtiges Rückstelldrehmoment in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit gesorgt.
Wenn das Lenkrad 2 im stationären Zustand des Fahrzeugs gedreht wird, nimmt das Torsionsdrehmoment rasch zu, und zwar wegen der hohen Reibung zwischen den Reifen und dem Boden. Die Geschwindigkeit der raschen Zunahme des Drehmomentes wird von der Phasenkorrektursektion 51 festgestellt und deren Ausgangs­ signal wird zum Ausgangssignal des Torsionsdrehmomentsensors 12 addiert. Dementsprechend wird ein Unterstützungssignal IT sofort an die Antriebssteuersektion 25 angelegt, um den Motor 7 ohne Verzögerung zu betätigen.
In Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Phasenkorrektursektion 51 erzeugt die Hilfsunterstützungssignal-Generatorsektion 52 ein Hilfsunterstützungssignal IA, das in Fig. 9 dargestellt ist. Dieses Hilfsunterstützungssignal IA wird ebenfalls zu dem Unterstützungssignal IT addiert. Dementsprechend unterstützt das Ausgangsdrehmoment des Motors sofort den Lenkaufwand.
Wenn das Lenkrad 2 während der Fahrt des Fahrzeugs rasch um einen kleinen Winkel gedreht wird, wird eine Lenkwinkel-Dreh­ geschwindigkeit von der Lenkwinkel-Phasenkorrektursektion 61 abgetastet. Das Ausgangssignal der Lenkwinkel-Phasenkorrektur­ sektion 61 wird an die Dämpfungssignal-Generatorsektion 62 angelegt, die ein Dämpfungssignal I erzeugt, das in Fig. 10 dargestellt ist. Das Dämpfungssignal I wird zu dem Unter­ stützungssignal IT addiert, um es zu verringern. Dementsprechend wird die Ausgangsleistung des Motors 7 reduziert und dadurch der Lenkaufwand vergrößert. Somit kann das Auftreten von Unbequemlichkeiten bei einer raschen Lenkbetätigung verhindert werden.
Bei Kurvenfahrten berechnet der Querbeschleunigungsrechner 71 die Querbeschleunigung, die bei der Kurvenfahrt des Fahrzeugs erzeugt wird, und zwar auf der Basis des Lenkwinkels und der Fahrzeuggeschwindigkeit, und das Rückstelldrehmoment bzw. das Rückstelldrehmomentsignal wird in Abhängigkeit von der berechneten Querbeschleunigung von dem Rückstelldrehmoment­ generator 72 erzeugt.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit weniger als 60 km/h beträgt, ist der Koeffizient gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeits- Koeffiziententabelle 73 auf dem Wert Eins. Dementsprechend wird ein Rückstelldrehmomentsignal von der Generatorsektion 74 erzeugt, ohne das Rückstelldrehmoment von dem Rückstelldreh­ momentgenerator 72 zu verändert. Der Absolutwert des Rückstell­ drehmomentsignals nimmt bei zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit ab. Somit wird in Abhängigkeit von der jeweiligen Fahrzeug­ geschwindigkeit ein richtiges Rückstelldrehmoment geliefert.
  • Bezugszeichenliste:  1 Lenksystem
     2 Lenkrad
     3 Lenkspindel
     4 Gelenk
     5 Getriebekasten
     6 Zahnstange
     7 Motor
     8 Untersetzungsgetriebe
     9 Antriebswelle
    11 Zahnstangenlenkeinrichtung
    12 Torsionsdrehmomentsensor
    13 Lenkwinkelsensor
    15 Steuereinheit
    16 Positiv-Negativ-Entscheidungssektion
    17 Absolutwertsektion
    18 Tastverhältnissteuersektion
    19 Ankerstromabtastsektion
    20 Motortreiber
    22 Unterstützungssteuersektion
    23 Hilfsunterstützungssteuersektion
    24 Rückstellsteuersektion
    25 Antriebssteuersektion
    26 Dämpfungssteuersektion
    27 Rückstelldrehmoment-Korrektursektion
    32 Unterstützungssignal-Generatorsektion
    33 Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
    34 Additionskoeffizienten-Vorgabesektion
    35 Additionssektion
    36 Multiplikationskoeffizienten-
    Vorgabesektion
    37 Multiplikationssektion
    42 Rückstelldrehmomentsignal-Generator-
    sektion
    51 Phasenkorrektursektion
    52 Hilfsunterstützungssignal-Generator-
    sektion
    61 Lenkwinkelphasenkorrektursektion
    62 Dämpfungssingal-Generatorsektion
    65 Gatter
    71 Querbeschleunigungsrechner
    72 Rückstelldrehmomentgenerator
    73 Fahrzeuggeschwindigkeits-Koeffi-
    ziententabelle
    74 Rückstelldrehmoment-Korrektur-
    signalgeneratorsektion
    75 Querbeschleunigungs-Koeffi-
    ziententabelle
    76 MultipliziererIA Hilfsunterstützungssignal
    IT Unterstützungssignal
    I R Rückstelldrehmomentsignal
    I Dämpfungssignal
    IG Rückstelldrehmoment-Korrektursignal
    SV Additionskoeffizientensignal
    G Querbeschleunigung
    V Fahrzeuggeschwindigkeit
    R Lenkwinkel
    M 0, M 1, M 2 Torsionsdrehmomente
    m 1, m 2 Torsionsdrehmomente

Claims (3)

1. Servolenkungssystem mit einem Motor, der betriebsmäßig an ein Lenksystem eines Kraftfahrzeuges angeschlossen ist, um den Lenkaufwand zu reduzieren,
mit einem Torsionsdrehmomentsensor (12), der zur Messung des Torsionsdrehmomentes vorgesehen ist, das beim Lenkbetrieb in dem Lenksystem erzeugt wird;
mit einer Unterstützungseinrichtung (22), die auf das Ausgangssignal des Torsionsdrehmomentsensors (12) anspricht, um ein Unterstützungssignal (IT) zu erzeugen;
mit einer Antriebseinrichtung (25), die auf das Unter­ stützungssignal (IT) anspricht, um ein Signal zum Treiben des Motors (7) zu erzeugen, um ein Lenkrad (2) zu drehen;
mit einem Lenkwinkelsensor (13), der zur Messung eines Lenkwinkels (8) des Lenkrades (2) vorgesehen ist, um ein Lenkwinkelsignal zu erzeugen;
und mit einer Rückstelleinrichtung (24), die auf das Lenk­ winkelsignal anspricht, um ein Rückstelldrehmomentsignal (I R) zur Betätigung des Motors (7) zu erzeugen, um das Lenkrad (2) zurückzustellen, gekennzeichnet durch
  • - einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (33) zur Erzeugung eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals (V) in Abhängigkeit von der herrschenden Fahrzeuggeschwindigkeit;
  • - eine Abtasteinrichtung (71, 72) zur Messung der Querbe­ schleunigung (G), die auf das Fahrzeug einwirkt, und zur Erzeugung eines von der Querbeschleunigung abhängigen Rückstelldrehmomentsignals;
  • - eine Korrektureinrichtung, die auf das Fahrzeuggeschwindig­ keitssignal (V) anspricht, um das von der Querbeschleunigung abhängige Rückstelldrehmomentsignal zu korrigieren und ein Rückstelldrehmoment-Korrektursignal (IG) zu erzeugen, dessen Absolutwert bei zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt; und
  • - eine Addiereinrichtung, um das Rückstelldrehmoment-Korrektur­ signal (IG) zum Rückstelldrehmomentsignal (I R) zu addieren und letzteres dadurch zu korrigieren.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (71, 72) eine Einrichtung (71) zur Berechnung der Querbeschleunigung (G) auf der Basis des Lenk­ winkelsignals (R) und des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals (V) aufweist.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung (73, 74) eine Tabelle (73) aufweist, die Koeffizienten speichert, welche bei zunehmender Fahrzeug­ geschwindigkeit kleiner werden.
DE3822171A 1987-07-02 1988-06-30 Servolenkungssystem Granted DE3822171A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16620187A JP2618240B2 (ja) 1987-07-02 1987-07-02 電動式パワーステアリング装置のモータ制御装置

Publications (2)

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DE3822171C2 DE3822171C2 (de) 1990-10-11

Family

ID=15826967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3822171A Granted DE3822171A1 (de) 1987-07-02 1988-06-30 Servolenkungssystem

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4834203A (de)
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