DE3822171A1 - Servolenkungssystem - Google Patents
ServolenkungssystemInfo
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
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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
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.
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)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3822171A1 true DE3822171A1 (de) | 1989-01-19 |
DE3822171C2 DE3822171C2 (de) | 1990-10-11 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE3822171A Granted DE3822171A1 (de) | 1987-07-02 | 1988-06-30 | Servolenkungssystem |
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US (1) | US4834203A (de) |
JP (1) | JP2618240B2 (de) |
DE (1) | DE3822171A1 (de) |
GB (1) | GB2206321B (de) |
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