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DE102008042858B4 - Elektrische Servolenkungssteuervorrichtung - Google Patents

Elektrische Servolenkungssteuervorrichtung Download PDF

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DE102008042858B4 DE200810042858 DE102008042858A DE102008042858B4 DE 102008042858 B4 DE102008042858 B4 DE 102008042858B4 DE 200810042858 DE200810042858 DE 200810042858 DE 102008042858 A DE102008042858 A DE 102008042858A DE 102008042858 B4 DE102008042858 B4 DE 102008042858B4
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Abstract

Elektrische Servolenkungssteuervorrichtung für ein elektrisches Servolenkungssystem, das mit einem Drehmomentsensor (4) zum Detektieren eines Lenkdrehmoments (TH) eines Lenksystems und einem Motor (5) zum Erzeugen eines Drehmoments (TM) zur Unterstützung des Lenkdrehmoments (TH) ausgestattet ist, wobei die elektrische Servolenkungssteuervorrichtung umfasst: ein Motorzieldrehmoment-Berechnungsmittel (21) zum Berechnen eines Drehmoments des Motors (5) als Antwort auf ein Lenkdrehmomentsignal (TH_DET) von dem Drehmomentsensor (4); und ein Berechnungsmittel (23) einer an den Motor (5) anzulegenden Spannung (VM) zum Berechnen der Spannung (VM), die an den Motor (5) als Antwort auf ein Motorzieldrehmomentsignal (TM_TGT) von dem Motorzieldrehmoment-Berechnungsmittel (21) angelegt wird, bei der das Motorzieldrehmoment-Berechnungsmittel (21) das Motorzieldrehmomentsignal (TM_TGT) erzeugt, das ein Motorzieldrehmoment kennzeichnet, dessen Verhältnis zum Lenkdrehmoment (TH), das von dem Lenkdrehmomentsignal (TH_DET) gekennzeichnet ist, so festgelegt ist, dass ein EEinfluss einer Drehmomentfluktuation des Motors (5) auf einen Fahrer gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert wird.

Description

  • HITERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Servolenkungssystem und im Besonderen eine Steuervorrichtung, die für eine Steuerung eines Motors eines elektrischen Servolenkungssystems ohne direktes Detektieren eines Stroms des Motors geeignet ist.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Es ist ein herkömmliches elektrisches Servolenkungssystem bekannt, das einen Motor während einer Durchführung einer Rückführungssteuerung so durchführt, dass ein Motorzielstrom, der auf der Basis eines Lenkdrehmomentsignals berechnet wird, das von einem Drehmomentsensor gesendet wird, mit einem gemessenen Wert eines Stroms des Motors übereinstimmt (beispielsweise JP 2001-206232 A ).
  • Ferner ist ein weiteres herkömmliches elektrisches Servolenkungssystem bekannt, das einen Motor auf der Basis eines Detektionssignals einer Lenkgeschwindigkeit und eines Lenkdrehmomentsignals ohne Messen eines Stroms des Motors antreibt (beispielsweise JP S61-169368 A ).
  • Ferner ist ein weiteres herkömmliches elektrisches Servolenkungssystem bekannt, das einen Motor während des Durchführens einer Rückführungssteuerung eines geschätzten Werts eines Stroms des Motors auf der Basis eines Lenkdrehmomentsignals ohne Messen des Stroms des Motors antreibt (beispielsweise JP 3714843 B2 ).
  • Elektrische Servolenkungssysteme, die ihre praktische Verwendung als Servolenkungssystem für leichte Personenkraftwagen begonnen haben, wurden jüngst ferner für gewöhnliche Personenkraftwagen mit hohen Fahrzeuggewichten verwendet, und Versuche zur Erhöhung des Stroms und der Ausgabe der Motoren dieser elektrischer Servolenkungssysteme sind in der Entwicklung. Vor diesem Hintergrund, um den Strom des Motors zu detektieren, der einen preiswerten Widerstand verwendet, und eine Rückführungssteuerung bzw. Rückkopplungssteuerung, wie im Fall des Standes der Technik, der in der JP 2001-206232 A offenbart ist, durchzuführen, wird ein Schnittstellenschaltkreis zur Eingabe eines Signals, das unter Verwendung des Widerstands detektiert wird, an einen Mikrocomputer neben einem Element dieses Widerstandes benötigt. Folglich besteht ein Problem darin, dass der Bereich bzw. die Fläche eines Substrats einer Steuervorrichtung vergrößert werden muss, um den Schnittstellenschaltkreis und das Widerstandselement anzubringen. Ferner erzeugt dieser Widerstand einen großen Wärmebetrag und folglich muss eine Wärmesenke, die für die Steuervorrichtung angepasst ist, um die Wärme abzuführen, vergrößert werden. Folglich besteht ein weiteres Problem darin, dass damit eine Vergrößerung der Vorrichtung und ein Kostenanstieg einhergehen. Ferner besteht noch ein weiteres Problem darin, dass ein Leistungsverlust durch diesen Widerstand die Bestrebung behindert, die Ausgabe des Motors zu vergrößern, wenn der Strom des Motors unter Verwendung des Widerstands, wie es oben beschrieben ist, detektiert wird.
  • Auf der anderen Seite, im Hinblick auf eine Unterdrückung der Wärmeerzeugung, des Leistungsverlusts und der Vergrößerung der Vorrichtung, die vom Widerstand zum Detektieren des Stroms des Motors herrührt, ist es denkbar, den Strom des Motors, ohne eine Detektion davon durchzuführen, zu steuern. Beispielsweise offenbart die JP S61-169368 A ein Verfahren, in dem eine gegenelektromotorische Kraft des Motors auf der Basis, eines Lenkgeschwindigkeit-Detektionssignals kompensiert wird, um den Strom des Motors in einem offenen Regelkreis zu steuern. Ferner offenbart die JP 3714843 B2 ein Verfahren, in dem der Strom des Motors, der aus einer Antriebsspannung des Motors abgeschätzt wird, einer Rückführungssteuerung unterzogen wird.
  • Im Allgemeinen können die Einflüsse der Dispersion des Widerstands der Wicklungen eines Motors und der Temperatureigenschaften davon unterdrückt werden, wenn ein Strom des Motors detektiert wird und einer Rückführungssteuerung unterzogen wird. Allerdings, wenn der Strom des Motors nicht detektiert wird, wie in den Fällen dieser herkömmlichen Systeme, verändert sich das Drehmoment des Motors als Folge einer Wahrscheinlichkeit von Veränderungen im Strom des Motors und folglich wird das Lenkdrehmoment eines Fahrers beeinflusst. In diesem herkömmlichen System ist es ferner wahrscheinlicher, dass eine Störung in der Spannung des Motors, wie beispielsweise Rauschen oder dergleichen, zu einer Fluktuation im Strom des Motors führt als in den Fällen, in denen der Strom des Motors detektiert wird. Als Folge sind die Einflüsse von Schwingungen, Rauschen und dergleichen nicht vernachlässigbar.
  • Die EP 1 900 606 B1 beschreibt eine elektrische Servolenkungsvorrichtung, die einen Drehmomentsensor zum Detektieren eines Lenkdrehmoments eines Lenksystems und einen Motor zum Erzeugen eines Drehmoments zur Unterstützung des Lenkdrehmoments umfasst. Ferner sind vorgesehen ein Motorzieldrehmoment-Berechnungsmittel zum Berechnen eines Drehmoments des Motors als Antwort auf ein Lenkdrehmomentsignal von dem Drehmomentsensor und ein Berechnungsmittel der an den Motor anzulegenden Spannung zum Berechnen einer Spannung, die an den Motor als Antwort auf das Motorzieldrehmomentsignal von dem Motorzieldrehmoment-Berechnungsmittel angelegt wird.
  • ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wurde getätigt, um die oben genannten Probleme zu lösen und es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Servolenkungsvorrichtung bereitzustellen, die im Stande ist, die Einflüsse einer Fluktuation im Drehmoment eines Motors und einer Störung im Motor auf einen Fahrer trotz der Funktion des Steuerns des Motors ohne direktes Detektieren eines Stroms des Motors ausreichend zu unterdrücken.
  • In einer elektrischen Servolenkungssteuervorrichtung, die mit einem Drehmomentsensor zum Detektieren eines Lenkdrehmoments des Lenksystems und einem Motor zum Erzeugen eines Drehmoments zum Unterstützen des Lenkdrehmoments ausgestattet ist, enthält die elektrische Servolenkungssteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung ein Motorzieldrehmoment-Berechungsmittel zum Berechnen eines Drehmoments des Motors als Antwort auf das Lenkdrehmomentsignal von dem Drehmomentsensor und ein Berechnungsmittel der an den Motor anzulegenden Spannung zum Berechnen einer Spannung, die an den Motor als Antwort auf ein Motorzieldrehmomentsignal von dem Motorzieldrehmoment-Berechnungsmittel angelegt wird. In der elektrischen Servolenkungssteuervorrichtung erzeugt das Motorzieldrehmoment-Berechnungsmittel das Motorzieldrehmomentsignal, das ein Motorzieldrehmoment kennzeichnet, dessen Verhältnis zu einem Lenkdrehmoment, das von dem Lenkdrehmomentsignal gekennzeichnet ist, so festgelegt ist, dass ein Einfluss einer Drehmomentfluktuation des Motors auf einen Fahrer gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert wird.
  • Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, eine elektrische Servolenkungssteuervorrichtung bereitzustellen, die im Stande ist, die Einflüsse einer Fluktuation in dem Drehmoment eines Motors und eine Störung in dem Motor auf einen Fahrer trotz Problemen, wie beispielsweise Erzeugung von Wärme und dergleichen, und der Funktion der Steuerung des Motors ohne direkte Detektierung eines Stroms des Motors, ausreichend zu unterdrücken.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In den begleitenden Zeichnungen:
  • 1 ist eine Ansicht, die eine elektrische Servolenkungssteuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ist ein Blockdiagramm zum Erläutern der Steuerung der elektrischen Servolenkungssteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 3 ist eine Ansicht zum Erläutern einer Beziehung zwischen Lenkdrehmoment und Motordrehmoment in der elektrischen Servolenkungssteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Erste Ausführungsform
  • 1 ist eine Ansicht, die den Aufbau einer elektrischen Servolenkungssteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein Lenkrad, eine Lenkwelle, Vorderräder eines Fahrzeugs, ein Drehmomentsensor zum Detektieren eines Lenkdrehmoments eines Fahrers und ein Motor sind entsprechend mit 1, 2, 3, 4 und 5 bezeichnet. Ein Getriebe zum Übertragen eines Drehmoments des Motors 5 auf die Lenkwelle 2 und eine Steuereinheit, die den Drehmomentsensor 4, der damit verbunden ist, aufweist, um den Motor 5 anzutreiben und zu steuern, sind entsprechend mit 6 und 7 bezeichnet. Eine Batterie zum Zuführen einer Leistung zum Motor 5 über die Steuereinheit 7 ist mit 8 bezeichnet. Das Lenkdrehmoment des Fahrers, ein Ausgabedrehmoment des Motors 5 und ein Lastdrehmoment, das von den Vorderrädern 3 auf den Motor 5 und den Fahrer übertragen wird, sind entsprechend mit TH, TM und TL bezeichnet, entsprechend in Form von Drehmomenten auf die Lenkwelle 2.
  • 2 ist ein Blockdiagramm zur Erläuterung eines Betriebs bzw. Arbeitsablaufs, der in der Steuereinheit 7 durchgeführt wird. Eine Motorzieldrehmoment-Berechnungseinheit zum Berechnen eines Motorzieldrehmomentssignals TM_TGT, das einen Zielwert eines Ausgabedrehmoments des Motors 5 kennzeichnet, als Antwort auf ein Lenkdrehmomentsignal TH_DET von dem Drehmomentsensor 4 als ein Signal, das ein Lenkdrehmoment des Fahrers kennzeichnet, ist mit 21 bezeichnet. Eine Motordrehgeschwindigkeit-Detektionseinheit zum Detektieren einer Drehgeschwindigkeit des Motors 5 ist mit 22 bezeichnet. Eine Berechnungseinheit der angelegten Motorspannung zum Berechnen einer an den Motor angelegten bzw. anzulegenden Spannung VM, das eine Spannung kennzeichnet, die an den Motor 5 als Antwort auf das Motorzieldrehmomentsignal TM_TGT von der Motorzieldrehmoment-Berechnungseinheit 21 und eines Motordrehgeschwindigkeitssignals VE_DET von der Motordrehgeschwindigkeit-Detektionseinheit 22 angelegt wird, um den Motor 5 anzutreiben, ist mit 23 bezeichnet.
  • 3 ist eine Ansicht zur Erläuterung des Betriebs der Motorzieldrehmoment-Berechnungseinheit 21 gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Hilfsabbildungen, wobei jede eine statische Beziehung zwischen einem Signal TH_CMP, das mittels Aussetzens des Lenkdrehmomentsignals TH_DET einer später beschriebenen Phasenvorschubkompensation erhalten wird, und dem Motorzieldrehmomentsignal TM_TGT sind mit 31 und 32 bezeichnet. Auf der anderen Seite ist eine sog. Lastlinie mit 33 bezeichnet. Diese Lastlinie 33 wird durch Ersetzen von TM mit TM_TGT und TH mit TH_CMP im Ausdruck (1) des Gleichgewichts zwischen dem Ausgabedrehmoment TM des Motors 5, dem Lastdrehmoment TL und dem Lenkdrehmoment TH des Fahrers erhalten. TL = TM + TH (1)
  • Als nächstes wird ein Betrieb bzw. Arbeitsablauf beschrieben. Als erstes berechnet die Motorzieldrehmoment-Berechnungseinheit 21 ein Zieldrehmoment des Motors 5. Ein Lenkdrehmoment des Fahrers, das von dem Drehmomentsensor 4 detektiert wird, wird beispielsweise als ein Lenkdrehmomentsignal TH_DET eingegeben und einer Phasenvorschubkompensation gemäß einem Ausdruck (2) unterzogen. TH_CMP = TH_DET·(1 + τ1s)/(1 + τ2s) (2)
  • In diesem Ausdruck (2) bezeichnet TH_CMP ein Lenkdrehmomentsignal, das einer Phasenvorschubkompensation unterzogen wird, τ1 und τ2 bezeichnen Konstanten, und s bezeichnet ein Laplace-Operator. Folglich wird eine Phase in der Umgebung einer Trennfrequenz (crossover frequency) in einem Kreis, der den Drehmomentsensor 4, den Motor 5 und die Steuereinheit 7 enthält, vorwärts bewegt. Als Folge wird ein stabiler Betrieb, ohne Schwingungen zu bewirken, durchgeführt.
  • Das Motorzieldrehmomentsignal TM_TGT wird anschließend aus dem Lenkdrehmomentsignal TH_CMP, das der Phasenvorschubkompensation unterzogen wird, berechnet, das unter Verwendung des Ausdrucks (2) erhalten wird, gemäß der Charakteristik der 3. Eine detaillierte Beschreibung der 3 wird im Folgenden gegeben. Wenn eine statische Charakteristik der Motorzieldrehmoment-Berechnungseinheit 21 durch die Hilfsabbildung 31 dargestellt ist, stellt ein Schnittpunkt zwischen der Lastlinie 33 und der Hilfsabbildung 31 einen Betriebspunkt des Motors 5 dar. Vorausgesetzt, dass eine Fluktuation im Drehmoment des Motors 5, die von verschiedenen Faktoren herrührt, mit ΔTM bezeichnet wird, kann der Einfluss, der auf das Lenkdrehmoment TH ausgeübt wird, von dem Lenkdrehmoment abgelesen werden, das um den oben genannten Wert ΔTM um den Betriebspunkt auf der Hilfsabbildung 31 herum fluktuierte, und wird mit ΔTH1 bezeichnet. Wenn der Gradient der Hilfsabbildung 31 erhöht wird, um beispielsweise die Hilfsabbildung 32 zu erhalten, nimmt der Einfluss der Fluktuation im Drehmoment des Motors 5 auf das Lenkdrehmoment ab. In diesem Fall wird eine Fluktuation im Lenkdrehmoment für denselben Wert ΔTM, wie oben erwähnt, mit ΔTH2 bezeichnet.
  • Die Drehmomentfluktuation ΔTM kann aus der Charakteristik des Motors 5 im Voraus abgeschätzt werden. Wenn zwei Spezifikationen, d. h. eine Breite der Drehmomentfluktuation und eine Breite der zulässigen Fluktuation im Lenkdrehmoment bestimmt werden, kann eine Beziehung zwischen TM_TGT und TH_CMP gemäß dem vorgenannten Verfahren bestimmt werden.
  • Im Allgemeinen erhöht sich die Drehmomentfluktuation ΔTM, wenn sich das Drehmoment des Motors erhöht. Folglich erhöht sich im Hinblick auf eine Unterdrückung des Einflusses dieser Drehmomentfluktuation ΔTM auf das Lenkdrehmoment TH auf ein solches Ausmaß, dass der Fahrer nicht ernsthaft beeinflusst wird, wie es oben beschrieben ist, der Gradient der Beziehung zwischen TM_TGT und TH_CMP mit einer Erhöhung von TH_CMP. Um den Einfluss im Wesentlichen konstant zu halten, unabhängig des Betrags von TH_CMP, werden Kurven der Hilfsabbildungen 31 und 32, die in 3 gezeigt sind, erhalten.
  • Wenn die Hysterese des Drehmomentsensors 4 in diesem Fall nicht vernachlässigbar ist, wird ein Wert der Hysterese des Drehmomentsensors 4 in der Form eines Drehmoments auf die Lenkwelle 2 den Fluktuationen ΔTH1 und ΔTH2 hinzugefügt. Folglich kann unter Verwendung eines Drehmomentsensors mit einer kleinen Hysterese der Einfluss der Hysterese verringert werden. Beim Bestimmten einer Hilfsabbildung wird die Hysterese berücksichtigt, um eine ausreichende Unterdrückung des Einflusses auf den Fahrer trotz der Hysterese zu ermöglichen.
  • D. h., wenn die Drehmomentfluktuation ΔTM von dem Drehmomentsensor 4 detektiert werden kann, kann der Motor gemäß dem Lenkdrehmoment, das diese Drehmomentfluktuation ΔTH enthält, angetrieben werden. Um die Drehmomentfluktuation ΔTM zu detektieren und zu steuern, muss die Hysterese des Drehmomentsensors 4 gleich oder kleiner als die Drehmomentfluktuation ΔTH festgelegt werden. Durch eine solche Festlegung der Hysterese des Drehmomentsensors 4 kann der Einfluss der Drehmomentfluktuation ΔTH des Motors auf den Fahrer weiter verringert werden.
  • Ein Verfahren zum Bestimmen einer Hilfsabbildung wird unter Nennung eines konkreten Beispiels beschrieben. In diesem Fall wird erlaubt, dass die Fluktuation im Lenkdrehmoment, die von der Drehmomentfluktuation ΔTM des Motors herrührt, einen Wert bis zu 0,5 Nm annimmt, von dem empirisch bekannt ist, dass dieser einen ausreichend geringen Einfluss auf den Fahrer hat, und ein Sensor mit einer Hysterese von 0,3 Nm wird verwendet. Wenn die Fluktuation in dem Lenkdrehmoment 0,5 Nm beträgt, wird die Ausgabefluktuation ΔTH des vorgenannten Drehmomentsensors gemäß einem Ausdruck (3) erhalten. ΔTH = 0,5 – 0,3 = 0,2 (Nm) (3)
  • Wenn der Gradient der Hilfsabbildung gemäß einem Ausdruck 4 in dem Fall, in dem der Wert der Ausgabedrehmomentfluktuation des Motors 5 in Form eines Drehmoments auf die Lenkwelle 2 l Nm am Betriebspunkt der Hilfsabbildung beträgt, festgelegt ist, befindet sich die Fluktuation im Lenkdrehmoment innerhalb eines zulässigen Bereichs. ΔTM/ΔTH = 1/0,2 = 5 (4) (ΔTM/ΔTH: Gradient der Hilfsabbildung)
  • Folglich können die Einflüsse der Drehmomentfluktuation des Motors und die Störung im Motor auf den Fahrer ausreichend unterdrückt werden. Auf diese Weise kann die Charakteristik der Motorzieldrehmoment-Berechnungseinheit 21 bestimmt werden.
  • Es sollte hierin bemerkt werden, dass der Motor 5 ein DC-Motor ist. Das Ausgabedrehmoment des Motors 5 ist proportional zum Strom davon. Folglich führt die Berechnungseinheit der an den Motor anzulegenden Spannung 23 eine Steuerung des offenen Regelkreises des Stroms des Motors so durch, dass der Strom des Motors, der dem Motorzieldrehmoment TM_TGT entspricht, veranlasst wird, durch den Motor zu fließen. In diesem Fall wird eine gegenelektromotorische Kraft des Motors 5 auf der Basis der Motordrehgeschwindigkeit berechnet, die von der Motordrehgeschwindigkeit-Detektionseinheit 22 detektiert wird. Wie im Falle des Standes der Technik wird die auf den Motor angelegte Spannung VM aus dem Motorzieldrehmoment und der gegenelektromotorischen Kraft des Motors so berechnet, dass der Motor 5 angetrieben wird.
  • Es sollte hierin bemerkt werden, dass, betreffend eine statische Hilfskraft des Servolenkungssystems, ein Strom des Motors zur Zeit, wenn die gegenelektromotorische Kraft 0 V beträgt, wichtig ist und hauptsächlich durch eine angelegte Spannung und einen Ankerwiderstand bestimmt wird. Allerdings wird in der vorgenannten Stromsteuerung der Strom des Motors durch eine Dispersion des Ankerwiderstands und Temperatureigenschaften beeinflusst, und das Ausgabedrehmoment des Motors verändert sich als Folge davon. Allerdings, wenn diese Veränderung des Ausgabedrehmoments des Motors im Voraus abgeschätzt wird und eine Hilfsabbildung bestimmt wird, wie in dem Fall der Motorzieldrehmoment-Berechnungseinheit gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, kann der Einfluss des Lenkdrehmoments auf einen Wert gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert verringert werden. Selbstverständlich kann eine Hilfsabbildung durch zusätzliches Berücksichtigen einer Fluktuation in dem Strom des Motors, von der angenommen wird, dass sie von einer Störung in der angelegten Spannung VM herrührt, bestimmt werden.
  • Wie es oben beschrieben ist, kann die elektrische Servolenkungssteuervorrichtung gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Einfluss einer Fluktuation im Drehmoment des Motors auf ein Lenkdrehmoment unterdrücken, selbst wenn kein Strom des Motors detektiert wird und keiner Rückführungssteuerung unterzogen wird. Folglich besteht keine Notwendigkeit im Bereitstellen eines Stromsensors. Folglich kann in dem Fall, in dem der Stromsensor nicht bereitgestellt wird, die Größe eines Schaltkreises um die Größe eines Widerstands zur Stromdetektion und eines Schnittstellenschaltkreises für den Widerstand verringert werden, und die Erzeugung von Wärme kann verringert werden. Folglich besteht keine Notwendigkeit darin, eine Wärmesenke, die in der Steuervorrichtung vorgesehen ist, zu vergrößern, und die Steuervorrichtung kann hinsichtlich Größe und Kosten verringert werden. Ferner tritt kein Leistungsverlust auf, der von dem Widerstand zur Stromdetektion herrührt, und folglich wird auch eine Wirkung des Ermöglichens, die Effizienz des Motors zu verbessern, erhalten.
  • Es versteht sich von selbst, dass die Einstellung der Hilfsabbildung in der vorliegenden Erfindung eine Wirkung des Unterdrückens einer Fluktuation in einem Lenkdrehmoment erzielt, die von einer Fluktuation im Drehmoment des Motors und einer Störung im Motor herrührt, selbst wenn die vorliegende Erfindung auf einen Fall angewendet wird, in dem ein Stromsensor vorgesehen ist, um die Rückführungssteuerung des Stroms eines Motors auszuführen.
  • In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist jede der Hilfsabbildungen eine Kurve. Allerdings kann der Gradient einer Hilfsabbildung für einen abgeschätzten Maximalwert der Drehmomentfluktuation ΔTM bestimmt werden. In diesem Fall kann die Hilfsabbildung eine gerade Linie sein.
  • Zweite Ausführungsform
  • In der vorgenannten ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die erste Ausführungsform mit der Motordrehgeschwindigkeit-Detektionseinheit 22 ausgestattet, um die gegenelektromotorische Kraft des Motors zu erhalten. Allerdings ist die gegenelektromotorische Kraft proportional zur Drehgeschwindigkeit des Motors. Folglich kann in dem Fall, in dem der Motor mit einem Sensor zum Detektieren eines Winkels eines Rotors ausgestattet ist, wie in dem Fall eines bürstenlosen Motors oder dergleichen, die Stromsteuerung unter Verwendung eines Differentialwerts des Winkels des Rotors durchgeführt werden. In dem Fall, in dem der Motor mit einem Lenkwinkelsensor ausgestattet ist, wird eine im Wesentlichen äquivalente Wirkung erzielt, selbst unter Verwendung eines Differentialwerts eines Lenkwinkels, der von dem Lenkwinkelsensor detektiert wird. In diesem Fall wird die Motordrehgeschwindigkeit-Detektionseinheit 22 nicht benötigt.
  • In jüngster Zeit wurden Automobile mit schweren Fahrzeuggewichten, für die eine wachsende Anzahl von elektrischen Servolenkungssystemen angewendet wurden, oft mit Lenkwinkelsensoren zur Steuerung eines Fahrzeugverhaltens als Standardausstattung ausgestattet. Ferner ist ein bürstenloser Motor, der geeigneter als ein Bürstenmotor als ein Motor einer hohen Ausgabe ist, die für ein elektrisches Servolenkungssystem für ein Fahrzeug mit einem großen Fahrzeuggewicht notwendig ist, oft mit einem Sensor zum Detektieren eines Winkels eines Rotors des Motors ausgestattet. In einem solchen Fall, wenn die Steuerung unter Verwendung eines Lenkwinkels oder eines Drehwinkelsignals ohne Bereitstellen einer Einheit zum Detektieren eines Stroms des Motors oder einer Drehgeschwindigkeit des Motors, wie in dem Fall dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, durchgeführt wird, können die Kosten der Vorrichtung aufgrund der Möglichkeit des Weglassens der Motordrehgeschwindigkeit-Detektionseinheit verringert werden.
  • Dritte Ausführungsform
  • In der vorgenannten ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Strom des Motors in einem offenen Regelkreis gesteuert. Allerdings kann der Strom des Motors mittels einer Motorstromabschätzeinheit abgeschätzt werden und einer Rückführungssteuerung unterzogen werden, wie in dem Fall der JP 3714843 A . Auch in diesem Fall neigt der Strom des Motors stärker dazu zu fluktuieren, als in dem Fall, in dem der Strom des Motors detektiert wird, und folglich arbeitet die Vorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wirkungsvoll. Auch in diesem Fall, wie in dem Fall der vorgenannten ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, kann die Größe des Schaltkreises um die Größen eines Widerstands zur Stromdetektion und eines Schnittstellenschaltkreises für den Widerstand verringert werden, und die Erzeugung von Wärme kann zusätzlich zu einer Wirkung des Ermöglichens, den Einfluss einer Fluktuation in dem Drehmoment des Motors auf das Lenkdrehmoment zu unterdrücken, verringert werden. Folglich besteht keine Notwendigkeit darin, die Wärmesenke, die in der Steuervorrichtung vorgesehen ist, zu vergrößern, und die Steuervorrichtung kann hinsichtlich Größe und Kosten verringert werden. Daneben tritt kein Leistungsverlust auf, der von dem Widerstand der Stromdetektion herrührt und folglich wird ferner eine Wirkung des Ermöglichens einer Verbesserung der Effizienz des Motors erzielt.

Claims (6)

  1. Elektrische Servolenkungssteuervorrichtung für ein elektrisches Servolenkungssystem, das mit einem Drehmomentsensor (4) zum Detektieren eines Lenkdrehmoments (TH) eines Lenksystems und einem Motor (5) zum Erzeugen eines Drehmoments (TM) zur Unterstützung des Lenkdrehmoments (TH) ausgestattet ist, wobei die elektrische Servolenkungssteuervorrichtung umfasst: ein Motorzieldrehmoment-Berechnungsmittel (21) zum Berechnen eines Drehmoments des Motors (5) als Antwort auf ein Lenkdrehmomentsignal (TH_DET) von dem Drehmomentsensor (4); und ein Berechnungsmittel (23) einer an den Motor (5) anzulegenden Spannung (VM) zum Berechnen der Spannung (VM), die an den Motor (5) als Antwort auf ein Motorzieldrehmomentsignal (TM_TGT) von dem Motorzieldrehmoment-Berechnungsmittel (21) angelegt wird, bei der das Motorzieldrehmoment-Berechnungsmittel (21) das Motorzieldrehmomentsignal (TM_TGT) erzeugt, das ein Motorzieldrehmoment kennzeichnet, dessen Verhältnis zum Lenkdrehmoment (TH), das von dem Lenkdrehmomentsignal (TH_DET) gekennzeichnet ist, so festgelegt ist, dass ein EEinfluss einer Drehmomentfluktuation des Motors (5) auf einen Fahrer gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert wird.
  2. Elektrische Servolenkungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der vorbestimmte Wert gleich oder kleiner als 0,5 Nm in Form eines Drehmoments auf eine Lenkwelle (2) des Lenksystems festgelegt ist.
  3. Elektrische Servolenkungssteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher der Drehmomentsensor (4) eine Hysteresebreite aufweist, die gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert ist.
  4. Elektrische Servolenkungssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher der Drehmomentsensor (4) eine Hysterese aufweist, die gleich oder kleiner als eine Drehmomentfluktuationsbreite zu einer Zeit ist, wenn der Motor (5) ein maximales Drehmoment ausgibt.
  5. Elektrische Servolenkungssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das Berechnungsmittel (23) der an den Motor (5) anzulegenden Spannung (VM) die Spannung (VM) berechnet, die an den Motor (5) angelegt wird, mittels eines offenen Regelkreises eines Stroms des Motors (5) als Antwort auf das Motorzieldrehmomentsignal (TM_TGT).
  6. Elektrische Servolenkungssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend ein Motorstromabschätzmittel zum Abschätzen eines Stroms des Motors (5), bei der das Berechnungsmittel (23) der an den Motor (5) anzulegenden Spannung (VM) die Spannung (VM) berechnet, die an den Motor (5) angelegt wird, mittels einer Rückführungssteuerung des Stroms des Motors (5) als Antwort auf eine Differenz zwischen einem Wert, der von einem abgeschätzten Wert des Motorstromsignals von dem Motorstromabschätzmittel gekennzeichnet ist, und einem Wert, der von dem Motorzieldrehmomentsignal (TM_TGT) gekennzeichnet ist.
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