DE102008056630A1

DE102008056630A1 - Servolenkungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102008056630A1
Application number: DE102008056630A
Authority: DE
Inventors: Tatsuo Atsugi-shi Matsumura; Mitsuo Atsugi-shi Sasaki; Toru Atsugi-shi Takahashi; Kohei Toyota-shi ONO; Eiji Toyota-shi Kasai; Takatoshi Toyota-shi Saito
Original assignee: Hitachi Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Hitachi Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-11-12
Filing date: 2008-11-10
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2028-11-11
Also published as: DE102008056630B4; JP4627313B2; CN101434257A; US20090125190A1; JP2009119898A

Abstract

Eine Servolenkungsvorrichtung umfasst einen Antriebszylinder mit ersten und zweiten Druckkammern; eine reversible Pumpe mit einem ersten Auslassanschluss und einem zweiten Auslassanschluss; einen ersten Hydraulikdurchgang mit einem Bereich, der aus einem Elastomer hergestellt ist; einen zweiten Hydraulikdurchgang mit einem Bereich, der aus einem Elastomer hergestellt ist; einen Motor, der angeordnet ist, um die reversible Pumpe anzutreiben; einen Motor-Steuerungsabschnitt; einen Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt, der ausgelegt ist, um einen Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe zu beurteilen, wenn eine momentane Drehrichtung der reversiblen Pumpe nicht mit einer Richtung übereinstimmt, in die sich der Motor durch das Ansteuerungssignal vom Motor-Steuerungsabschnitt dreht; und einen Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt, der ausgelegt ist, um ein in der reversiblen Pumpe erzeugtes Drehmoment zu dämpfen, wenn der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt den Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe ermittelt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Servolenkungsvorrichtung.
Das US-Patent Nr. 7, 174, 988 (das der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2005-47296 entspricht) zeigt eine Servolenkungsvorrichtung, die einen Motor; einen Antriebszylinder mit linken und rechten Druckkammern; und eine reversible Pumpe umfasst, die vom Motor angetrieben wird und angeordnet ist, um eine Flüssigkeit den linken und rechten Druckkammern selektiv zuzuführen, um eine Lenkunterstützungskraft zu erzielen. Die reversible Pumpe und der Antriebszylinder sind durch Stahlrohre verbunden. Ein Rohr aus synthetischem Kautschuk wird in einem Bereich verwendet, in dem das Stahlrohr aufgrund des Aufbaus des Fahrzeugs nicht verwendet wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Wenn bei dieser Servolenkungsvorrichtung die Hände das Lenkrad losgelassen haben (in einem freihändigen Zustand), nachdem das Lenkrad von einer Lenkrad-Anschlagstellung weiter gedreht wurde, wird das Lenkrad bei dieser Servolenkungsvorrichtung nicht konvergiert bzw. angeglichen und der Nachlauf erzeugt. Das heißt, wenn das Lenkrad von der Lenkrad-Anschlagstellung weiter gedreht wird, pumpt sich die Leitung aus synthetischem Kautschuk auf der unter Druck gesetzten Seite durch den Druckanstieg in der Leitung auf. Wenn die Hände das Lenkrad losgelassen haben, dann zieht sich die Leitung aus synthetischem Kautschuk zusammen und die Hydraulikflüssigkeit in der Leitung wird zur reversiblen Pumpe zurückgeführt. Diese Strömung der Hydraulikflüssigkeit wirkt auf den Antriebszylinder ein und der Fahrer spürt das unnatürliche Gefühl am Lenkrad.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Servolenkungsvorrichtung beziehungsweise ein Steuerungsverfahren bereitzustellen, die/das in der Lage ist, das oben genannte Problem zu lösen, um einen Nachlauf in einem freihändigen Zustand zu vermeiden und ein unnatürliches Gefühl zu reduzieren. Die Lösung dieser Aufgaben erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 11. Die Unteransprüche offenbaren bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Servolenkungsvorrichtung auf: einen Antriebszylinder mit ersten und zweiten Druckkammern umfasst, wobei der Antriebszylinder angeordnet ist, um eine Lenkkraft eines Lenkungsmechanismus zu unterstützen, der mit gelenkten Rädern verbunden ist; eine reversible Pumpe, die einen ersten Auslassanschluss und einen zweiten Auslassanschluss umfasst, wobei die reversible Pumpe angeordnet ist, um eine Hydraulikflüssigkeit selektiv der ersten Druckkammer und der zweiten Druckkammer zuzuführen; eine ersten Hydraulikdurchgang mit einem Bereich, der aus einem Elastomer hergestellt ist und die erste Druckkammer des Antriebszylinders und den ersten Auslassanschluss der reversiblen Pumpe verbindet; einen zweiten Hydraulikdurchgang mit einem Bereich, der aus einem Elastomer hergestellt ist und die zweite Druckkammer des Antriebszylinders und den zweiten Ausgangsanschluss der reversiblen Pumpe verbindet; einen Motor, der angeordnet ist, um die reversible Pumpe anzutreiben; einen Motor-Steuerungsabschnitt, der ausgelegt ist, um ein Ansteuerungssignal an den Motor gemäß einer Lenkunterstützungskraft auszugeben, die an den gelenkten Rädern angewendet wird; einen Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt, der ausgelegt ist, um einen Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe zu beurteilen, wenn eine momentane Drehrichtung der reversiblen Pumpe einer Richtung nicht entspricht, in die sich der Motor durch das Ansteuerungssignal vom Motor-Steuerungsabschnitt dreht; und einen Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt, der ausgelegt ist, um ein in der reversiblen Pumpe erzeugtes Drehmoment zu dämpfen, wenn der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt den Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe beurteilt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Steuerungsverfahren für eine Servolenkungsvorrichtung einen Antriebszylinder mit ersten und zweiten Druckkammern, wobei der Antriebszylinder angeordnet ist, um eine Lenkkraft eines mit gelenkten Rädern verbundenen Lenkmechanismus zu unterstützen, eine reversible Pumpe mit einem ersten Auslassanschluss und einem zweiten Auslassanschluss, wobei die reversible Pumpe angeordnet ist, um der ersten Druckkammer und der zweiten Druckkammer selektiv einen Hydraulikdruck zuzuführen, einen ersten Hydraulikdurchgang mit einem Bereich, der aus einem Elastomer hergestellt ist und die erste Druckkammer des Antriebszylinders und den ersten Auslassanschluss der reversiblen Pumpe verbindet, einen zweiten Hydraulikdurchgang mit einem Bereich, der aus Elastomer hergestellt ist und die zweite Druckkammer des Antriebszylinders und den zweiten Auslassanschluss der reversiblen Pumpe verbindet, und einen Motor umfasst, der angeordnet ist, um die reversible Pumpe anzutreiben, wobei das Steuerungsverfahren aufweist: einen Motor-Steuerungsschritt zur Ausgabe eines Ansteuerungssignals an den Motor gemäß einer Lenkunterstützungskraft, die an den gelenkten Rädern angewendet wird; einen Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsschritt zur Beurteilung eines Gegenlauf-Zustands der reversiblen Pumpe, wenn eine momentane Drehrichtung der reversiblen Pumpe nicht mit einer Richtung übereinstimmt, in die sich der Motor durch das Ansteuerungssignal vom Motor-Steuerungsabschnitt dreht; und einen Dämpfungsdrehmoment-Additionsschritt zur Dämpfung eines in der reversiblen Pumpe erzeugten Drehmoments, wenn der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt den Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe ermittelt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Darin zeigt: 1 eine Darstellung eines Systemaufbaus, die eine erfindungsgemäße Servolenkungsvorrichtung veranschaulicht;
2 ein Steuerungs-Blockschaltbild, das eine Steuerungseinheit 100 der Servolenkungsvorrichtung gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform veranschaulicht;
3 einen Schaltplan, der einen Schaltkreis 30 veranschaulicht;
4 eine Ansicht, die einen Stromfluss beim Antriebszustand eines Motors M veranschaulicht;
5 eine Ansicht, die einen Stromfluss beim Regenerationszustand des Motors M veranschaulicht;
6 eine schematische Ansicht, wenn ein zweiter Hydraulikdurchgang 22 unter Druck gesetzt ist;
7 eine schematische Ansicht, wenn ein erster Hydraulikdurchgang 21 unter Druck gesetzt ist, nachdem der zweite Hydraulikdurchgang 22 unter Druck gesetzt wurde;
8 eine schematische Ansicht, wenn sich eine Pumpe P in entgegengesetzter Richtung dreht, nachdem der erste Hydraulikdurchgang 21 unter Druck gesetzt ist;
9 eine Ansicht, die Veränderungen einer Lenkungsreaktionskraft und rechte und linke Drücke (erste und zweite Zylinderdrücke) beim Gegenlauf der Pumpe im Falle eines Stahlrohrs veranschaulicht;
10 eine Ansicht, die Veränderungen einer Lenkungsreaktionskraft und rechte und linke Drücke (erste und zweite Zylinderdrücke) beim Gegenlauf der Pumpe im Falle eines kurzen Harzrohrs veranschaulicht;
11 eine Ansicht, die Veränderungen einer Lenkungsreaktionskraft und rechte und linke Drücke (erste und zweite Zylinderdrücke) beim Gegenlauf der Pumpe im Falle eines langen Harzrohrs veranschaulicht;
12 ein Zeitschaubild, wenn sich die Pumpe P in entgegengesetzter Richtung dreht;
13 ein Zeitschaubild einer Lenkreaktionskraft in einem Fall, bei dem ein Dämpfungsdrehmoment bei einer Servolenkungsvorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel nicht bereitgestellt wird;
14 ein Zeitschaubild einer Lenkreaktionskraft in einem Fall, bei dem ein Dämpfungsdrehmoment bei der erfindungsgemäßen Servolenkungsvorrichtung bereitgestellt wird;
15 ein Steuerungs-Blockschaltbild, das eine Steuerungseinheit 100 einer Servolenkungsvorrichtung einer ersten Variante gemäß der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform veranschaulicht;
16 ein Zeitschaubild, bei der Servolenkungsvorrichtung von 15;
17 ein Steuerungs-Blockschaltbild, das eine Steuerungseinheit 100 einer Servolenkungsvorrichtung bei einer zweiten Variante gemäß der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform veranschaulicht;
18 ein Steuerungs-Blockschaltbild, das einen Ablaufsteuerungsabschnitt 170 für eine graduelle Reduzierung der Servolenkungsvorrichtung von 17 veranschaulicht;
19 ein Zeitschaubild bei der Servolenkungsvorrichtung von 17;
20 ein Steuerungs-Blockschaltbild, das eine Steuerungseinheit 100 gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform veranschaulicht;
21 ein Steuerungs-Blockschaltbild, das eine Steuerungseinheit 100 in einer Variante gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform veranschaulicht;
22 ein Steuerungs-Blockschaltbild, das eine Steuerungseinheit 100 einer Servolenkungsvorrichtung gemäß einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform veranschaulicht; und
23 ein Steuerungs-Blockschaltbild, das eine Steuerungseinheit 100 einer Servolenkungsvorrichtung gemäß einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform veranschaulicht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
[Systemaufbau der Servolenkungsvorrichtung] 1 ist eine Ansicht, die eine erfindungsgemäße Servolenkungsvorrichtung veranschaulicht. Eine x-Achse ist durch eine axiale Richtung einer Zahnstangenwelle 5 definiert. Eine positive Seite der x-Achse ist durch eine Seite eines zweiten Zylinders 8b eines Antriebszylinders 8 definiert.
Wenn ein Fahrer ein Lenkrad SW dreht, wird ein Ritzel 4 durch die Spindel 2 angetrieben. Eine Zahnstangenwelle 5 wird durch einen Zahnstangenmechanismus (Lenkmechanismus) in der axialen Richtung bewegt und Vorderräder oder gelenkte Räder 6a und 6b werden gelenkt. Ein Drehmomentsensor TS ist an der Spindel 2 vorgesehen. Der Drehmomentsensor TS ist angeordnet, um ein Lenkmoment eines Fahrers zu erfassen und ein Drehmomentsignal an eine Steuerungseinheit (einen Motor-Steuerungsabschnitt) 100 auszugeben.
Die Zahnstangenwelle 5 ist mit einem Servolenkungsmechanismus versehen, der angeordnet ist, um eine Bewegung der Zahnstangenwelle 5 gemäß dem Lenkmoment des Fahrers zu unterstützen. Diese Servolenkungsvorrichtung umfasst eine von einem Motor M angetriebene reversible Pumpe P; und einen Antriebszylinder 8, der angeordnet ist, um die Zahnstangenwelle 5 nach links und rechts zu bewegen.
Diese Pumpe P umfasst einen ersten Anschluss 21a und einen zweiten Anschluss 22a (erste und zweite Auslass- oder Abschlussanschlüsse). Der Antriebszylinder 8 umfasst einen Kolben 8c, der im Antriebszylinder 8 angeordnet und eingerichtet ist, um in der axialen Richtung bewegt zu werden. Dieser Kolben 8c definiert eine erste Zylinderkammer 8a und eine zweite Zylinderkammer 8b (erste und zweite Druckkammern).
Die Steuerungseinheit 100 nimmt ein Lenkmoment Ts vom Drehmomentsensor TS, ein Drehzahlsignal Nm des Motors M, das von einem Motor- Drehzahlsensor 3 erfasst wird, und ein Fahrzeug-Geschwindigkeitssignal usw. auf. Ein Unterstützungsmoment Ta ist ein Befehlsignal des Motors M (siehe 2). Das Unterstützungsmoment Ta ist nur durch das Lenkmoment Ts bestimmt und wird ungeachtet eines momentanen Motor-Drehmoments Tm und einer Drehrichtung der Pumpe P ausgegeben.
Erste und zweite Hydraulikdurchgänge 21 und 22 umfassen jeweils Harzrohre oder -Leitungen 71 und 72, die aus synthetischem Harz hergestellt sind. Auf diese Weise sind ein Teil des ersten Hydraulikdurchgangs 21 und ein Teil des zweiten Hydraulikdurchgangs 22 aus dem synthetischen Harz hergestellt und dementsprechend ist es möglich, die Anordnung des Rohrs zu verbessern und die Regelbarkeit durch eine Reduzierung des Pulsierens des Hydraulikdrucks zu stabilisieren.
In einem Fall, bei dem das Unterstützungsmoment Ta einer Reaktionskraft von der Zahnstangenwelle 5 nicht standhält (entgegenwirkt), kann eine Bewegungsrichtung der Zahnstange 5 in eine Lenkrichtung nach rechts erfolgen, obwohl das Lenkmoment TS nach links gerichtet ist (zum Beispiel wenn die Zahnstangenwelle 5 durch eine Druckdifferenz zwischen den ersten und zweiten Zylindern 8a und 8b bewegt wird). In diesem Fall ist die Drehrichtung des Unterstützungsmoments Ta der momentanen Drehrichtung des Motors M entgegengesetzt und die Pumpe P dreht sich in eine zur Richtung des Unterstützungsmoments Ta entgegengesetzten Richtung.
Wenn die entgegengesetzte Drehung bzw. der Gegenlauf der Pumpe P erfasst wird, wird das Unterstützungsmoment Ta erhöht, um den Gegenlauf der Pumpe P zu unterdrücken. Ein Dämpfungsmoment Td wird zum Unterstützungsmoment Ta hinzugefügt bzw. addiert, um das Unterstützungsmoment Ta zu erhöhen, wie dies in 2 dargestellt ist.
[Steuerungs-Blockschaltbild] 2 ist ein Steuerungs-Blockschaltbild, das eine Steuerungseinheit 100 veranschaulicht. Die Steuerungseinheit 100 umfasst einen Soll-Unterstützungsmoment-Berechnungsabschnitt 110, einen Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt 120, einen Dämpfungsdrehmoment- Berechnungsabschnitt 130 und einen Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt oder Dämpfungsdrehmoment-Bereitstellungsabschnitt 140.
Der Unterstützungsmoment-Berechnungsabschnitt 110 ist ausgelegt, um ein Soll-Unterstützungsmoment Ta auf der Basis des Lenkmoments Ts zu berechnen und das Soll-Unterstützungsmoment Ta an einen Additionsabschnitt 150 auszugeben. Der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt 120 ist ausgelegt, um auf der Basis einer Richtung eines elektrischen Stroms (einer Drehung) des Motors M und einer Richtung des Lenkmoments Ts zu beurteilen, ob sich die Pumpe in einer normalen (Vorwärts-)Richtung oder in einer entgegengesetzten Richtung dreht und das Beurteilungsergebnis an den Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 auszugeben.
Der Dämpfungsdrehmoment-Berechnungsabschnitt 130 ist ausgelegt, um das Dämpfungsdrehmoment Td auf der Basis einer Motordrehzahl Nm zu berechnen und das Dämpfungsdrehmoment Td an den Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 auszugeben. Dieses Dämpfungsdrehmoment Td dient zum Addieren des Drehmoments in der normalen Richtung oder Vorwärtsrichtung, um den Gegenlauf aufzulösen, wenn die momentanen Drehrichtungen der Pumpe P und des Motors M entgegengesetzt zum Antriebsbefehlwert sind.
Die Berechnung des Dämpfungsdrehmoments Td kann durch eine Multiplikation eines vorgegebenen Korrekturkoeffizienten mit der Motordrehzahl Nm erfolgen oder eine andere Methode einsetzen. Darüber hinaus weist das Dämpfungsdrehmoment Td eine Größe auf, sodass die zur Drehzahl des Motors M identische Drehzahl in der umgekehrten Richtung bzw. Rückwärtsrichtung verursacht wird.
Der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 ist ausgelegt, um zu schalten, ob das Dämpfungsdrehmoment Td gemäß dem Beurteilungsergebnis des Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitts 120 zu addieren (bereitzustellen) ist, oder nicht. Der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 ist ausgelegt, um das Dämpfungsdrehmoment Td (Td = 0) zu addieren, wenn die momentane Drehrichtung der Pumpe P in Bezug auf den Pumpen-Antriebsbefehl in der normalen Richtung erfolgt. Der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 ist ausgelegt, um das berechnete Dämpfungsdrehmoment Td an den Additionsabschnitt 150 auszugeben, wenn die momentane Drehrichtung der Pumpe P in Bezug auf den Pumpen-Antriebsbefehl in entgegengesetzter Richtung erfolgt.
Der Additionsabschnitt 150 ist ausgelegt, um das Soll-Unterstützungsmoment Ta und das Dämpfungsdrehmoment Td zu addieren und als Soll-Motordrehmoment Tm* auszugeben.
[Schaltkreis] 3 ist ein Schaltplan, der einen Schaltkreis 30 veranschaulicht. 4 ist eine Abbildung, die einen Stromfluss beim Antriebs-Laufzustand des Motors M veranschaulicht. 5 ist eine Abbildung, die einen Stromfluss beim Regenerationszustand des Motors M veranschaulicht. Der Schaltkreis 30 umfasst sechs Transistoren. Jede der Phasen u, v und w ist mit einem Transistor Tr auf einer hohen Seite (einer Energieversorgung B) und einem Transistor Tr auf der niedrigen Seite (einer Masse G) versehen, wie dies in 3 dargestellt ist. Zwischen der Stromversorgung B und dem Schaltkreis 30 ist ein Strom-Erfassungsabschnitt 31 vorgesehen, der ausgelegt ist, um zu erfassen, ob der Stromfluss in eine Richtung zum Antrieb des Motors M oder in eine Richtung verläuft, in der der Regenerationsstrom durch den Motor M erzeugt wird, und gibt das Ergebnis an die Steuerungseinheit 100 aus.
[Antriebs-Laufzustand (normale Drehung) und Regenerationszustand (Gegenlauf) des Motors] 4 ist eine Darstellung, die den Stromfluss zwischen dem Motor M und dem Schaltkreis 30 beim Antriebs-Laufzustand (der normalen Drehung) des Motors M veranschaulicht. 5 ist eine Darstellung, die den Stromfluss zwischen dem Motor M und dem Schaltkreis 30 im Regenerationszustand (dem Gegenlauf) des Motors M veranschaulicht. Bei der normalen Drehung fließt der Strom von der Stromversorgung B zum Motor M, um den Antriebs-Laufzustand zu bewirken. Beim Gegenlauf fließt der Strom durch die elektrische Energieerzeugung vom Motor M zur Stromversorgung B, um den Regenerationszustand zu bewirken. Die Stromrichtung wird durch den Strom-Erfassungsabschnitt 31 erfasst und an die Steuerungseinheit 100 ausgegeben.
[Dämpfungsdrehmoment-Additionssteuerung beim Pumpen-Gegenlauf] 6 bis 8 zeigen jeweils eine schematische Ansicht, die einen Mechanismus des Gegenlaufs der Pumpe veranschaulicht. 6 ist eine Ansicht, wenn der zweite Hydraulikdurchgang 22 unter Druck gesetzt ist (wenn das Lenkrad nach links gedreht wird). 7 ist eine Ansicht, wenn der erste Hydraulikdurchgang 21 nach dem Zustand von 6 unter Druck gesetzt ist (wenn das Lenkrad nach rechts gedreht wird). 8 ist eine Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, bei dem sich die Pumpe P in entgegengesetzter Richtung dreht, nachdem der erste Hydraulikdurchgang 21 unter Druck gesetzt ist. 9 bis 11 sind Ansichten, die Veränderungen der Lenk-Reaktionskraft und der linken und rechten Drücke (der ersten und zweiten Zylinderdrücke) veranschaulichen. 9 ist eine Ansicht, die Veränderungen der Lenk-Reaktionskraft und der linken und rechten Drücke (der ersten und zweiten Zylinderdrücke) beim Gegenlauf-Zustand der Pumpe im Falle einer Leitung aus Stahl anschaulicht. 10 ist eine Ansicht, die Veränderungen der Lenk-Reaktionskraft und der linken und rechten Drücke (der ersten und zweiten Zylinderdrücke) beim Gegenlauf-Zustand der Pumpe im Falle einer kurzen Leitung aus Harz veranschaulicht. 11 ist eine Ansicht, die Veränderungen der Lenk-Reaktionskraft und der linken und rechten Drücke (der ersten und zweiten Zylinderdrücke) beim Gegenlauf der Pumpe im Falle einer langen Leitung aus Harz veranschaulicht.
Wenn der erste Hydraulikdurchgang 21 unter Druck gesetzt ist, wird die Pumpe P in eine Richtung angetrieben, um die Hydraulikflüssigkeit dem ersten Hydraulikdurchgang 21 zuzuführen. Wenn der zweite Hydraulikdurchgang 22 unter Druck gesetzt ist, wird die Pumpe in eine Richtung angetrieben, um die Hydraulikflüssigkeit dem zweiten Hydraulikdurchgang 22 zuzuführen. Nachdem die ersten und zweiten Hydraulikdurchgänge 21 und 22 unter Druck gesetzt sind, neigt die Pumpe P dazu, sich durch die Druckdifferenz in eine Richtung entgegengesetzt zur vorherigen Drehrichtung zu drehen. In einem Fall, bei dem das Drehmoment in der normalen (Vorwärts-)Richtung der Pumpe P der Druckdifferenz (z. B. beim freihändigen Zustand usw.) nicht standhält oder entgegenwirkt, dreht sich die Pumpe P in entgegengesetzter Richtung. Diese entgegengesetzte Richtung bzw. dieser Gegenlauf wird an das Lenkrad SW übertragen und der Fahrer verspürt das unnatürliche (unangenehme) Gefühl.
Die Hydraulikdurchgänge 21 und 22 umfassen insbesondere jeweils Leitungen 71 und 72, die aus Harz hergestellt sind. Wenn die Leitung auf der Hochdruckseite, die sich bei der Unterstützung füllt bzw. aufpumpt, zurückgenommen bzw. verkürzt wird, begünstigt die Leitung auf der Hochdruckseite die Strömung vornehmlich zur Niederdruckseite. Die Pumpe P dreht sich in entgegengesetzter Richtung und die Drücke der ersten und zweiten Zylinder 8a und 8b schwanken bzw. vibrieren (oszillieren). Diese Schwankung verstärkt die Auswirkung auf die Lenk-Reaktionskraft (9–11). Die Schwankung verstärkt sich, wenn die Leitungen 71 und 72 länger sind.
Wenn der Gegenlauf der Pumpe P bei diesem Beispiel erfasst wird, wird das Drehmoment in der normalen Drehrichtung (Dämpfungsdrehmoment Td) am Motor M bereitgestellt (addiert), um den Gegenlauf der Pumpe P (siehe 2) zu verhindern. Auf diese Weise ist es möglich, das unnatürliche Gefühl des Fahrers zu reduzieren. Die Pumpe P und der Motor M sind direkt miteinander verbunden und demzufolge ist es möglich, den Gegenlauf der Pumpe durch den Motor-Drehzahlsensor 3 zu erfassen.
12 ist ein Zeitschaubild beim Gegenlauf der Pumpe P. Wenn zu einem Zeitpunkt t1 der Gegenlauf der Pumpe P beurteilt wird, schaltet der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 auf das Addieren des Dämpfungsdrehmoments Td um. Wenn zu einem Zeitpunkt t2 die normale Drehung der Pumpe P beurteilt wird, schaltet der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 auf das Nicht-Addieren des Dämpfungsdrehmoments um.
13 ist ein Zeitschaubild, das die Lenk-Reaktionskraft und die Drücke der linken und rechten Zylinder (ersten und zweiten Zylinder 8a und 8b) veranschaulicht, wenn das Dämpfungsdrehmoment Td bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß dem Vergleichsbeispiel nicht addiert wird. 14 ist ein Zeitschaubild, das die Lenk-Reaktionskraft und die Drücke der linken und rechten Zylinder (ersten und zweiten Zylinder 8a und 8b) veranschaulicht, wenn das Dämpfungsdrehmoment Td bei der erfindungsgemäßen Servolenkungsvorrichtung addiert wird. Durch die Addition des Dämpfungsdrehmoments Td ist es möglich, die Schwankungen in den ersten und zweiten Zylinderkammern 8a und 8b zu unterdrücken und dadurch die unnatürlichen Gefühle beim Fahrer zu reduzieren.
Die Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst einen Antriebszylinder 8 mit ersten und zweiten Druckkammern (8a, 8b), wobei der Antriebszylinder 8 angeordnet ist, um eine Lenkkraft eines Lenkmechanismus zu unterstützen, der mit gelenkten Rädern (6a, 6b) verbunden ist; eine reversible Pumpe P mit einer ersten Auslassöffnung 21a und einer zweiten Auslassöffnung 21b, wobei die reversible Pumpe P angeordnet ist, um der ersten Druckkammer 8a und der zweiten Druckkammer 8b selektiv einen Hydraulikdruck zuzuführen; einen ersten Hydraulikdurchgang 21 mit einem Bereich 71, der aus einem Elastomer hergestellt ist und die erste Druckkammer 8a des Antriebszylinders 8 und die erste Auslassöffnung 21a der reversiblen Pumpe P verbindet; einen zweiten Hydraulikdurchgang 22 mit einem Bereich 72, der aus einem Elastomer hergestellt ist und die zweite Druckkammer 8b des Antriebszylinders 8 und die zweite Auslassöffnung 22a der reversiblen Pumpe P verbindet; einen Motor M, der angeordnet ist, um die reversible Pumpe P anzutreiben; einen Motor-Steuerungsabschnitt 100, der ausgelegt ist, um ein Ansteuerungssignal an den Motor M gemäß einer an den gelenkten Rädern 6a, 6b anliegenden Lenkunterstützungskraft auszugeben; einen Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt (Motor-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt) 120, der ausgelegt ist, um einen Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe P zu beurteilen, wenn eine momentane Drehrichtung der reversiblen Pumpe P einer Richtung, in die sich der Motor M durch das Ansteuerungssignal vom Motor-Steuerungsabschnitt 100 dreht, nicht entspricht; und einen Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140), der ausgelegt ist, um ein in der reversiblen Pumpe P erzeugtes Drehmoment zu dämpfen, wenn der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt 120 den Gegenlauf-Zustand des der reversiblen Pumpe P ermittelt.
Das Dämpfungsdrehmoment wird an der reversiblen Pumpe P beim Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe P addiert und dementsprechend ist es möglich, den Gegenlauf-Zustand der Pumpe P zu unterdrücken. Als Folge davon ist es möglich, das an das Lenkrad SW übertragene redundante Drehmoment zu unterdrücken und das Lenkgefühl zu verbessern.
Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Motor M durch einen Schaltkreis 20 gesteuert, der ausgelegt ist, um die Drehung des Motors M zu steuern; und der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt 120 ist ausgelegt, um die Drehrichtung der reversiblen Pumpe P durch eine Richtung eines Stroms zu beurteilen, der zwischen einer Energieversorgung B und dem Schaltkreis 30 fließt.
Die Pumpen-Drehrichtung wird durch die Richtung des Stroms beurteilt und demzufolge ist es möglich, die Drehrichtung relativ zur Erfassung unter Verwendung eines Differenzwerts des Stroms usw. sicher und stabil abzutasten.
Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Dämpfungssignal eine Größe auf, sodass eine zur Drehzahl des Motors M identische Drehzahl in einer zur Drehung des Motors M entgegengesetzten Richtung erzeugt wird.
Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Motor M durch einen Schaltkreis 30 gesteuert der ausgelegt ist, um die Drehung des Motors M zu steuern; und der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 ist ausgelegt, um die Drehung des Motors M zu dämpfen, indem Phasen des Schaltkreises 30 kurzgeschlossen werden.
Wenn der Schaltkreis 30 kurzgeschlossen wird, wird die gegenelektromotorische Kraft im Motor M erzeugt, um den elektrischen Bremszustand herbeizuführen. Die Bremskraft der elektrischen Bremse ist proportional zur Motor-Drehzahl und demzufolge ist es möglich, eine adäquate Bremskraft gemäß der Drehzahl zu erreichen.
Nachfolgend wird eine erste Variante der ersten Ausführungsform erläutert. (Erste Variante der ersten Ausführungsform) 15 ist eine Darstellung, die ein Steuerungs-Blockschaltbild in einem Fall darstellt, bei dem die Steuerungseinheit 100 eine Integral-Steuerung bei der Ausgabe des Dämpfungsdrehmoments Td ausführt. 16 ist ein Zeitschaubild, wann das Dämpfungsdrehmoment addiert wird.
Bei diesem Beispiel ist ein Integral-Steuerabschnitt 160 zwischen dem Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 und dem Additionsabschnitt 150 vorgesehen, um die Integralsteuerung durchzuführen. Eine Zeitkonstante τ des Integral-Steuerabschnitts 160 ist auf der Basis einer Übertragungs-Ansprechverzögerung vorgegeben. Dementsprechend werden die Drehmomentänderung, wenn sich das Dämpfungsdrehmoment Td zu einem Zeitpunkt t11 zu erhöhen beginnt, und die Drehmomentänderung, wenn sich das Dämpfungsdrehmoment Td zu einem Zeitpunkt t12 zu reduzieren beginnt, stabil verändert oder konvergiert, wie dies in 6 dargestellt ist.
Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Dämpfungssignal unter Verwendung eines Werts eines Integrals einer Drehzahl des Motors M berechnet. Demzufolge ist es möglich, den Gegenlauf des Motors unter Verwendung des Werts des Integrals stabil zu konvergieren.
(Zweite Variante der ersten Ausführungsform) 17 ist ein Steuerungs-Blockschaltbild, das eine Steuerungseinheit 100 einer Servolenkungsvorrichtung bei einer zweiten Variante gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Bei der ersten Ausführungsform wird das Dämpfungsdrehmoment Td augenblicklich auf 0 gesetzt, wenn die Pumpe P vom Gegenlauf zur normalen Drehung umgeschaltet wird. Bei dieser zweiten Variante der ersten Ausführungsform wird das Dämpfungsdrehmoment Td graduell reduziert, wenn die Pumpe P vom Gegenlauf zur normalen Drehung umgeschaltet wird.
Beim Steuerungs-Blockschaltbild von 17 ist ein Ablaufsteuerungsabschnitt 170 für die graduelle Reduzierung vorgesehen, der parallel zum Dämpfungsdrehmoment-Berechnungsabschnitt 130 angeordnet ist und ein graduelles Reduzierungssignal an den Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 ausgibt, wenn sich die Pumpe in der normalen Drehrichtung dreht. In diesem Fall wird das Dämpfungsdrehmoment Td graduell auf der Basis des vorgegebenen graduellen Reduzierungsdrehmoments reduziert und ausgegeben.
18 ist ein Steuerungs-Blockschaltbild, das den Ablaufsteuerungsabschnitt 170 für die graduelle Reduzierung veranschaulicht. Ein Vorzeichen-Berechnungsabschnitt 171 ist ausgelegt, um ein Vorzeichen des Dämpfungsdrehmoments Td zu berechnen, um an einen Multiplikationsabschnitt 172 den Wert +1 auszugeben, wenn das Vorzeichen des Dämpfungsdrehmoments Td positiv (+) ist, und an den Multiplikationsabschnitt 172 den Wert –1 auszugeben, wenn das Vorzeichen des Dämpfungsdrehmoments Td negativ (–) ist. Das an den Multiplikationsabschnitt 172 ausgegebene Vorzeichen und eine Steuergröße für die graduelle Drehmomentreduzierung werden multipliziert und eine Differenz zwischen diesem Produkt und dem Dämpfungsdrehmoment Td wird in einem Additionsabschnitt 173 berechnet und ausgegeben.
19 ist ein Zeitschaubild, wenn die Pumpe P bei der zweiten Variante der ersten Ausführungsform vom Gegenlauf auf die normale Drehung umgeschaltet wird. Bei der zweiten Variante der ersten Ausführungsform wird das Dämpfungsdrehmoment Td nicht wie bei der ersten Ausführungsform plötzlich zu Null, wenn die Pumpe P vom Gegenlauf auf die normale Drehung umgeschaltet wird. Das Soll-Motordrehmoment Tm* wird hinsichtlich des Motors M nicht plötzlich verändert. Demzufolge wird die Veränderung des Motordrehmoments graduell auf das Soll-Unterstützungsmoment Ta konvergiert und die Drehung des Motors M stabil konvergiert.
Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 ausgelegt, um ein Dämpfungssignal für den Motor bereitzustellen, um die Drehung des Motors M zu dämpfen. Folglich ist es möglich, den Gegenlauf des Motors durch die auf der Drehung des Motors basierende Dämpfung exakt zu konvergieren.
[Zweite Ausführungsform] Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform erläutert. Der Grundaufbau der zweiten Ausführungsform ist identisch zum Aufbau der ersten Ausführungsform. Bei der ersten Ausführungsform wird die normale/entgegengesetzte Drehung der Pumpe P auf der Basis der Richtung des Stroms des Motors M und der Richtung des Lenkmoments beurteilt. Bei dieser zweiten Ausführungsform wird der Pumpen-Gegenlauf ermittelt, wenn sich das Vorzeichen des vom Drehmomentsensor TS erfassten Lenkmoments vom Vorzeichen der Veränderung dieses Lenkmoments unterscheidet.
20 ist ein Steuerungs-Blockschaltbild, das die Steuerungseinheit 100 bei der zweiten Ausführungsform zeigt. Der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt 120 umfasst einen Drehmomentrichtung-(Vorzeichen-)Beurteilungsabschnitt 121, einen Drehmoment-Richtungsänderung-(Vorzeichen-)Beurteilungsabschnitt 122 und einen Vorzeichen-Beurteilungsabschnitt 123. Der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt 120 ist ausgelegt, um die Übereinstimmung oder die Nichtübereinstimmung des Vorzeichens des eingegebenen Lenkmoments Ts und des Vorzeichens des Differenzwerts des eingegebenen Lenkmoments Ts zu beurteilen. Im Falle der Übereinstimmung addiert der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 das Dämpfungsdrehmoment Td (Td = 0) nicht. Im Falle der Nichtübereinstimmung addiert der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt 140 das Dämpfungsdrehmoment Td.
Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Servolenkungsvorrichtung ferner einen Drehmoment-Erfassungsabschnitt TS, der ausgelegt ist, um ein im Lenkmechanismus erzeugtes Drehmoment zu erfassen; und der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt (Motor-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt) 120 ist ausgelegt, um den Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe P zu ermitteln, wenn ein Vorzeichen des vom Drehmoment-Erfassungsabschnitt TS erfassten Drehmoments nicht mit einem Vorzeichen der Änderung des Drehmoments übereinstimmt, das vom Drehmoment-Erfassungsabschnitt TS erfasst wurde. Demzufolge ist es möglich, den Pumpen-Gegenlauf-Zustand auf einfache Weise zu beurteilen.
Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Drehmoment-Erfassungsabschnitt TS ein Drehmomentsensor TS, der ausgelegt ist, um das im Lenkmechanismus erzeugte Drehmoment zu erfassen. Demzufolge ist es möglich, den Hemmungs-Drehzustand des Motors (der Pumpe) ohne eine weitere Anordnung unter Verwendung des Drehmomentssensors TS zu beurteilen, der ursprünglich in der Servolenkungsvorrichtung vorgesehen ist.
[Variante der zweiten Ausführungsform] 21 ist ein Steuerungs-Blockschaltbild, das eine Steuerungseinheit 100 bei der Variante gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht. Bei dieser Variante der zweiten Ausführungsform wird der Pumpen-Gegenlauf auf der Basis der Nichtübereinstimmung zwischen dem Vorzeichen des Lenkmoments Ts und der Drehrichtung des Motors M beurteilt. Ein Motordrehung-(Zahnstangenbewegung-)Richtungs-(Vorzeichen-)Beurteilungsabschnitt 124 beurteilt die Drehrichtung des Motors M. Der Vorzeichen-Beurteilungsabschnitt 123 beurteilt die Übereinstimmung oder die Nichtübereinstimmung. Demzufolge ist es möglich, den Pumpen-Gegenlauf-Zustand auf einfache Weise zu erfassen.
Nachfolgend wird eine dritte Ausführungsform erläutert. Der Grundaufbau der dritten Ausführungsform ist identisch zum Aufbau der ersten Ausführungsform. Bei der ersten Ausführungsform wird der Pumpen-Gegenlauf auf der Basis der Motor-Drehrichtung und der Richtung des Lenkmoments Ts beurteilt. Bei dieser dritten Ausführungsform wird der Pumpen-Gegenlauf auf der Basis eines Vergleichs zwischen der Motor-Drehrichtung und den Drücken in den ersten und zweiten Zylindern 8a und 8b beurteilt.
22 ist ein Steuerungs-Blockschaltbild, das eine Steuerungseinheit 100 bei einer dritten Ausführungsform zeigt. Ein Motor-Drehrichtungs-Beurteilungsabschnitt 125 beurteilt die Drehrichtung des Motors M auf der Basis eines Motorstroms Im. Ein Unterstützungsrichtungs-Beurteilungsabschnitt 126 beurteilt eine derzeitige Lenk-Unterstützungsrichtung auf der Basis einer Druckdifferenz zwischen den ersten und zweiten Zylindern 8a und 8b.
Ein Richtungs-Beurteilungsabschnitt 123a beurteilt die Übereinstimmung oder die Nichtübereinstimmung der Motor-Drehrichtung und der Unterstützungsrichtung. Im Falle der Übereinstimmung wird das Dämpfungsdrehmoment Td auf Null (Td = 0) gesetzt. Im Falle der Nichtübereinstimmung wird das Dämpfungsdrehmoment Td addiert.
Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt 120 ausgelegt, um den Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe P durch einen Vergleich des im Antriebszylinder 8 erzeugten Hydraulikdrucks und der Drehrichtung des Motors M zu beurteilen.
Der im Antriebszylinder 8 erzeugte Hydraulikdruck wird über das Lenkrad SW als Lenkgefühl an den Fahrer übertragen. Der Pumpen-Gegenlauf wird auf der Basis des Hydraulikdrucks beurteilt, der das Lenkgefühl unmittelbar beeinflusst. Auf diese Weise ist es möglich, das Lenkgefühl weiter zu verbessern.
[Vierte Ausführungsform] Nachfolgend wird eine vierte Ausführungsform erläutert. Bei der vierten Ausführungsform wird der Pumpen-Gegenlauf durch einen Vergleich der Lenkrichtung der gelenkten Räder 6a und 6b und den Drücken der ersten und zweiten Zylinder 8a und 8b beurteilt. 23 ist ein Steuerungs-Blockschaltbild bei der vierten Ausführungsform. Ein Lenkrichtungs-Beurteilungsabschnitt 127 beurteilt die Lenkrichtung auf der Basis der Bewegungsgeschwindigkeit der Zahnstange 5. Der Richtungs-Beurteilungsabschnitt 123a beurteilt die Übereinstimmung oder die Nichtübereinstimmung durch einen Vergleich zwischen der Unterstützungsrichtung und der Lenkrichtung, um die Bereitstellung/Nichtbereitstellung des Dämpfungsmoments Td zu ermitteln.
Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt ausgelegt, um den Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe durch den Vergleich einer Lenkrichtung der gelenkten Räder und den im Antriebszylinder erzeugten Hydraulikdruck zu beurteilen. Demzufolge ist es möglich, das Lenkgefühl weiter zu verbessern, da der im Antriebszylinder erzeugte Hydraulikdruck über das Lenkrad als Lenkgefühl an den Fahrer übertragen wird.
Diese Anmeldung basiert auf einer früheren japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2007-292792 . Die gesamten Inhalte dieser japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2007-292792 , die am 12. November 2007 eingereicht wurde, werden hiermit durch Inbezugnahme miteinbezogen.
Obwohl die Erfindung zuvor mit Bezug auf bestimmte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Modifikationen und Variationen der oben beschriebenen Ausführungsformen werden dem Durchschnittsfachmann angesichts der obigen Lehre einleuchten. Der Umfang der Erfindung ist mit Bezug auf die nachfolgenden Ansprüche definiert.
Zusammenfassend ist festzustellen: Eine Servolenkungsvorrichtung umfasst einen Antriebszylinder mit ersten und zweiten Druckkammern; eine reversible Pumpe mit einem ersten Auslassanschluss und einem zweiten Auslassanschluss; einen ersten Hydraulikdurchgang mit einem Bereich, der aus einem Elastomer hergestellt ist; einen zweiten Hydraulikdurchgang mit einem Bereich, der aus einem Elastomer hergestellt ist; einen Motor, der angeordnet ist, um die reversible Pumpe anzutreiben; einen Motor-Steuerungsabschnitt; einen Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt, der ausgelegt ist, um einen Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe zu beurteilen, wenn eine momentane Drehrichtung der reversiblen Pumpe nicht mit einer Richtung übereinstimmt, in die sich der Motor durch das Ansteuerungssignal vom Motor-Steuerungsabschnitt dreht; und einen Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt, der ausgelegt ist, um ein in der reversiblen Pumpe erzeugtes Drehmoment zu dämpfen, wenn der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt den Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe ermittelt.
Neben der schriftlichen Offenbarung der Erfindung wird hiermit explizit auf deren zeichnerische Darstellung in den 1 bis 23 verwiesen.

2: Spindel, Lenkspindel
3: Drehzahlsensor
4: Ritzel
5: Zahnstangenwelle, Zahnstange
6a, 6b: gelenkte Räder
8a, 8b: erster und zweiter Zylinder
8c: Kolben
8: Antriebszylinder
21, 22: erster, zweiter Hydraulikdurchgang
21a, 22a: erste, zweite Auslassöffnung
30: Schaltkreis
31: Strom-Erfassungsabschnitt
61, 62: Umschaltventil
71, 72: Harzleitungen
100: Steuerungseinheit
110: Soll-Unterstützungsmoment-Berechnungsabschnitt
120: Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt
123a: Richtungs-Beurteilungsabschnitt
124: Motordrehung-Richtungs-Beurteilungsabschnitt
125: Motor-Drehrichtung-Beurteilungsabschnitt
126: Unterstützungsrichtung-Beurteilungsabschnitt
127: Lenkrichtungs-Beurteilungsabschnitt
130: Dämpfungsdrehmoment-Berechnungsabschnitt
140: Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt
150: Additionsabschnitt
160: Integral-Steuerungsabschnitt
170: Ablaufsteuerungsabschnitt für die graduelle Reduzierung
171: Vorzeichen-Berechnungsabschnitt
172: Multiplikationsabschnitt
B: Energieversorgung
M: Motor
P: Pumpe
SW: Lenkrad
Ta: Unterstützungsmoment
Td: Dämpfungsdrehmoment
Tm: Motor-Drehmoment
Tr: Transistor
Ts: Lenkmoment
TS: Drehmomentsensor
u, v, w: Phasen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 7174988 [0002]
- JP 2005-47296 [0002]
- JP 2007-292792 [0079, 0079]

Claims

Servolenkungsvorrichtung: – mit einem Antriebszylinder (8) mit ersten und zweiten Druckkammern (8a, 8b), wobei der Antriebszylinder (8) angeordnet ist, um eine Lenkkraft eines mit gelenkten Rädern (6a, 6b) verbundenen Lenkungsmechanismus zu unterstützen; – mit einer reversiblen Pumpe (P), die einen ersten Auslassanschluss (21a) und einen zweiten Auslassanschluss (21b) umfasst, wobei die reversible Pumpe (P) angeordnet ist, um eine Hydraulikflüssigkeit der ersten Druckkammer (8a) und der zweiten Druckkammer (8b) selektiv zuzuführen; – mit einem ersten Hydraulikdurchgang (21), der einen Bereich (71) umfasst, der aus einem Elastomer hergestellt ist und die erste Druckkammer (8a) des Antriebszylinders (8) und den ersten Auslassanschluss (21a) der reversiblen Pumpe (P) verbindet; – mit einem zweiten Hydraulikdurchgang (22), der einen Bereich (72) umfasst, der aus einem Elastomer hergestellt ist und die zweite Druckkammer (8b) des Antriebszylinders (8) und den zweiten Ausgangsanschluss (22a) der reversiblen Pumpe (P) verbindet; – mit einem Motor (M), der angeordnet ist, um die reversible Pumpe (P) anzutreiben; – mit einem Motor-Steuerungsabschnitt (100), der ausgelegt ist, um ein Ansteuerungssignal an den Motor (M) gemäß einer Lenkunterstützungskraft auszugeben, die an den gelenkten Rädern (6a, 6b) angewendet wird; – mit einem Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt (120), der ausgelegt ist, um einen Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe (P) zu beurteilen, wenn eine momentane Drehrichtung der reversiblen Pumpe (P) einer Richtung nicht entspricht, in die sich der Motor (M) durch das Ansteuerungssignal vom Motor-Steuerungsabschnitt (100) dreht; und – mit einem Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt (140), der ausgelegt ist, um ein in der reversiblen Pumpe (P) erzeugtes Drehmoment zu dämpfen, wenn der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt (120) den Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe (P) beurteilt.
Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Servolenkungsvorrichtung ferner einen Drehmoment-Erfassungsabschnitt (TS) aufweist, der ausgelegt ist, um ein im Lenkmechanismus erzeugtes Drehmoment zu erfassen; und der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt (120) ausgelegt ist, um den Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe (P) zu ermitteln, wenn ein Vorzeichen des vom Drehmoment-Erfassungsabschnitt (TS) erfassten Drehmoments einem Vorzeichen der Änderung des vom Drehmoment-Erfassungsabschnitt (TS) erfassten Drehmoments nicht entspricht.
Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Drehmoments-Erfassungsabschnitt (TS) ein Drehmomentsensor (TS) ist, der ausgelegt ist, um das im Lenkmechanismus erzeugte Drehmoment zu erfassen.
Servolenkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–3, wobei der Motor (M) durch einen Schaltkreis (30) gesteuert wird, der ausgelegt ist, um die Drehung des Motors (M) zu steuern und der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt (120) ausgelegt ist, um die Drehrichtung der reversiblen Pumpe (P) durch eine Richtung eines zwischen einer Energieversorgung (B) und dem Schaltkreis (30) fließenden Strom zu beurteilen.
Servolenkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–4, wobei der Pumpen-Gegenlauf-Zustand-Beurteilungsabschnitt (120) ausgelegt ist, um den Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe (P) durch einen Vergleich des im Antriebszylinder (8) erzeugten Hydraulikdrucks und der Drehrichtung des Motors (M) zu beurteilen.
Servolenkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–5, wobei der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt (120) ausgelegt ist, um den Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe (P) durch einen Vergleich einer Lenkrichtung der gelenkten Räder (6a, 6b) und dem im Antriebszylinder (8) erzeugten Hydraulikdruck zu beurteilen.
Servolenkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–6, wobei der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt (140) ausgelegt ist, um ein Dämpfungssignal für den Motor bereitzustellen, um die Drehung des Motors (M) zu dämpfen.
Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Dämpfungssignal auf der Basis eines Werts eines Integrals einer Drehzahl des Motors (M) berechnet wird.
Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Dämpfungssignal eine Größe aufweist, dass eine der Drehzahl des Motors (M) identische Drehzahl in entgegengesetzter Richtung zur Drehung des Motors (M) erzeugt wird.
Servolenkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–7, wobei der Motor (M) durch einen Schaltkreis (30) gesteuert wird, der ausgelegt ist, um die Drehung des Motors (M) zu steuern; und der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt ausgelegt ist, um die Drehung des Motors zu dämpfen, indem Phasen des Schaltkreises (30) kurzgeschlossen werden.
Steuerungsverfahren für eine Servolenkungsvorrichtung, die einen Antriebszylinder (8) mit ersten und zweiten Druckkammern (8a, 8b), den Antriebszylinder (8), der angeordnet ist, um eine Lenkkraft eines mit gelenkten Rädern (6a, 6b) verbundenen Lenkmechanismus zu unterstützen, eine reversible Pumpe (P) mit einem ersten Auslassanschluss (21a) und einem zweiten Auslassanschluss (21b), wobei die reversible Pumpe (P) angeordnet ist, um der ersten Druckkammer (8a) und der zweiten Druckkammer (8b) selektiv einen Hydraulikdruck zuzuführen, einen ersten Hydraulikdurchgang (21) mit einem Bereich (71), der aus einem Elastomer hergestellt ist und die erste Druckkammer (8a) des Antriebszylinders (8) und den ersten Auslassanschluss (21a) der reversiblen Pumpe (P) verbindet, einen zweiten Hydraulikdurchgang (22) mit einem Bereich (72), der aus Elastomer hergestellt ist und die zweite Druckkammer (8b) des Antriebszylinders (8) und den zweiten Auslassanschluss (22a) der reversiblen Pumpe (P) verbindet, und einen Motor (M) umfasst, der angeordnet ist, um die reversible Pumpe (P) anzutreiben, wobei das Steuerungsverfahren aufweist: einen Motor-Steuerungsschritt (100) zur Ausgabe eines Ansteuerungssignals an den Motor (M) gemäß einer Lenkunterstützungskraft, die an den gelenkten Rädern (6a, 6b) angewendet wird; einen Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsschritt (120) zur Beurteilung eines Gegenlauf-Zustands der reversiblen Pumpe (P), wenn eine momentane Drehrichtung der reversiblen Pumpe (P) nicht mit einer Richtung übereinstimmt, in die sich der Motor (M) durch das Ansteuerungssignal vom Motor-Steuerungsabschnitt (100) dreht; und einen Dämpfungsdrehmoment-Additionsschritt (140) zur Dämpfung eines in der reversiblen Pumpe (P) erzeugten Drehmoments, wenn der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsabschnitt (120) den Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe (P) ermittelt.
Steuerungsverfahren nach Anspruch 11, wobei die Servolenkungsvorrichtung ferner einen Drehmoment-Erfassungsabschnitt (TS) umfasst, der ausgelegt ist, um ein im Lenkungsmechanismus erzeugtes Drehmoment zu erfassen; und der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsschritt (120) ausgelegt ist, um den Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe (P) zu erfassen, wenn ein Vorzeichen des vom Drehmoment-Erfassungsabschnitt (TS) erfassten Drehmoments nicht mit einem Vorzeichen der Änderung des vom Drehmoment-Erfassungsabschnitt (TS) erfassten Drehmoments übereinstimmt.
Steuerungsverfahren nach Anspruch 12, wobei der Drehmoment-Erfassungsabschnitt (TS) ein Drehmomentsensor (TS) ist, der ausgelegt ist, um das im Lenkmechanismus erzeugte Drehmoment zu erfassen.
Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 11–13, wobei der Motor (M) durch einen Schaltkreis (30) gesteuert wird, der ausgelegt ist, um die Drehung des Motors (M) zu steuern; und der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsschritt (120) ausgelegt ist, um die Drehrichtung der reversiblen Pumpe (P) durch eine Richtung eines Stroms zu beurteilen, der zwischen einer Energieversorgung (B) und dem Schaltkreis (30) fließt.
Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 11–14, wobei der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsschritt (120) ausgelegt ist, um den Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe (P) durch einen Vergleich des im Antriebszylinder (8) erzeugten Hydraulikdrucks und der Drehrichtung des Motors (M) zu beurteilen.
Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 11–15, wobei der Pumpen-Gegenlauf-Beurteilungsschritt (120) ausgelegt ist, um den Gegenlauf-Zustand der reversiblen Pumpe (P) durch einen Vergleich einer Lenkrichtung der gelenkten Räder (6a, 6b) und dem im Antriebszylinder (8) erzeugten Hydraulikdruck zu beurteilen.
Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 11–16, wobei der Dämpfungsdrehmoment-Additionsschritt (140) ausgelegt ist, um den Motor ein Dämpfungssignal bereitzustellen, um die Drehung des Motors (M) zu dämpfen.
Steuerungsverfahren nach Anspruch 17, wobei das Dämpfungssignal auf der Basis eines Werts eines Integrals einer Drehzahl des Motors berechnet wird.
Steuerungsverfahren nach Anspruch 17, wobei das Dämpfungssignal eine Größe aufweist, dass eine der Drehzahl des Motors (M) identische Drehzahl in entgegengesetzter Richtung zur Drehung des Motors (M) erzeugt wird.
Steuerungsverfahren nach Anspruch 17, wobei der Motor (M) durch einen Schaltkreis (30) gesteuert wird, der ausgelegt ist, um die Drehung des Motors (M) zu steuern; und der Dämpfungsdrehmoment-Additionsabschnitt ausgelegt ist, um die Drehung des Motors zu dämpfen, indem Phasen des Schaltkreises (30) kurzgeschlossen werden.