DE69622356T2

DE69622356T2 - Lenkungssteuerung mit Lenkdrehmoment-Hysterese

Info

Publication number: DE69622356T2
Application number: DE69622356T
Authority: DE
Inventors: Kazunori Kagawa; Hiroaki Tanaka
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-12-11
Filing date: 1996-10-09
Publication date: 2002-11-21
Anticipated expiration: 2016-10-10
Also published as: JP3218950B2; EP0779199A3; JPH09156526A; US5978721A; DE69622356D1; EP0779199A2; EP0779199B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug und ganz besonders auf eine Lenksteuervorrichtung, die eine elektrisch betriebene Servolenkungsvorrichtung besitzt.
Eine herkömmlich Servolenkungsvorrichtung, welche mit einer Servolenkungseinrichtung zum Unterstützen der Lenkanstrengung, ausgestattet ist, beinhaltet eine Lenkvorrichtung, die eine Bewegung des Lenkrades über eine Antriebswelle, einen Torsionsstab und eine Abtriebswelle zu einem Rotationsventil überträgt. Das Rotationsventil leitet selektiv einen durch eine Ölpumpe erzeugten hydraulischen Druck zu Kraftzylindern, um eine Lenkanstrengung, welche auf das Lenkrad aufgewendet wird, zu verringern. Solch eine herkömmliche Steuervorrichtung beinhaltet eine Ventilsteuereinrichtung, welche die Härte von Lenkgetrieben, wie eines Torsionsstabes, reduziert. Das verursacht ein Problem, dass ein Härtegefühl, bei oder nahe der neutralen Position des Lenkrades, verringert ist. Um dieses Problem zu lösen, schlägt die japanische Gebrauchsmusterschrift Nr. 2-45109 eine Steuervorrichtung vor, die eine vorgegebene Last auf einen Torsionsstab durch Verwendung einer Feder anlegt. Die in der vorstehend genannten Patentveröffentlichung offenbarte Steuervorrichtung ist von der Rotationsventilbauart und hat eine Antriebswelle, die mit einer V-förmigen Nut gebildet ist. Ein Abschnitt der Abtriebswelle, welcher die Antriebswelle umgibt, hat eine Durchgangsöffnung, die sich nach der auf der Antriebswelle gebildeten, v-förmigen Nut ausrichtet. Eine Kugel ist in der Durchgangsöffnung der Abtriebswelle angeordnet. Die Kugel wird durch eine Ringfeder zur v-förmigen Nut gedrückt, so dass auf einen Torsionsstab bei einer neutralen Position eine Vorspannung angelegt wird.
Die vorstehend genannte, herkömmliche Lenkvorrichtung kann ein Härtegefühl in der neutralen Position erzeugen durch Bereitstellen eines vorbestimmten Drucks auf den Torsionsstab in der neutralen Position. Somit wird die Geradeausstabilität des Fahrzeugs verbessert. Jedoch wird in der oben genannten herkömmlichen Lenkvorrichtung keine Überlegung bezüglich der Hysterese zwischen einem Lenkmoment und einem Ventilwinkel angestellt, der sich zwischen einem Ventilgehäuse und einem Rotationsventil bildet. Also kann eine Größenordnung solch einer Hysterese nicht auf ein optimales Niveau geregelt werden.
Unlängst wurde eine Lenkvorrichtung vorgeschlagen, die eine elektrisch betriebene Lenkhilfeeinrichtung, die eine Antriebseinheit wie einen Elektromotor hat, statt der vorstehend genannten hydraulisch betriebenen Unterstützungseinrichtung verwendet. Jedoch wird die oben beschriebene Hysterese für die Lenkvorrichtung, die die elektrisch betriebene Servolenkungseinrichtung hat, auch nicht in Betracht gezogen. Demgemäß können weder die Lenkvorrichtung, welche die elektrisch angeriebene Lenkeinrichtung besitzt, noch die Lenkvorrichtung, die die hydraulisch angeriebene Lenkeinrichtung besitzt, eine optimale Lenkcharakteristik zur Verfügung stellen.
Die Druckschrift US-A-5 182 711 offenbart den nächstkommenden Stand der Technik, nämlich ein Motorsteuersystem für eine elektrische Servolenkvorrichtung, wobei ein Elektromotor vorgesehen ist, zum Unterstützen der Betätigung des Lenkrades eine Lenkkraft auf die, mit dem Lenkrad in Wirkverbindung stehenden Fahrzeugräder aufzubringen.
Das Drehmoment wird durch einen Drehmomentsensor erfasst und ein entsprechendes Drehmomentsignal wird zu einer Steuereinrichtung zugeführt. Auf der Grundlage des Drehmoments wird ein Unterstützungssignal erzeugt und wird anschließend in Übereinstimmung mit entsprechenden Signalen von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und einem Lenkwinkelsensor angepasst. Eine Hystereseeinrichtung beinhaltet einen Hysteresebreitebestimmungsfunktionsabschnitt, zu dem ein Ausgangssignal von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zugeführt wird. Die Hysteresebreitebestimmungsfunktion liefert ein Hysteresebreitesignal, welches die Eigenschaft hat, dass es bis zu einem vorherbestimmten Wert proportional mit einer Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt und danach einen bestimmten gleichbleibenden Wert erreicht.
Die Druckschrift EP-A-0 671 310 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern eines elektrischen Servolenkungssystems, wobei mehrere Sensorsignale ausgewertet werden, um ein Servolenkungssteuersignal zur Verfügung zu stellen. Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und ein Momentsensor, die mit einem Fahrzeuglenkrad in Wirkverbindung stehen, erzeugen entsprechende Signale, aus denen Steuersignale abgeleitet werden, um einen elektrischen Motor zur Ausführung der Servolenkung anzutreiben. Genauer gesagt, liefert ein Regler ein Lenksteuersignal als Antwort auf das erfasste Lenkmoment und beinhaltet einen Wert, der in funktionellen Zusammenhang zur Fahrzeuggeschwindigkeit und bestimmten Eingabemoment-/ Ausgabemomentunterstützungswerten steht.
Es ist eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte und zweckdienliche Lenksteuervorrichtung zu schaffen, in der die oben genannten Probleme behoben sind. Eine speziellere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lenksteuervorrichtung zu schaffen, die ein Maß der Unterstützung in einer Lenkhilfeeinrichtung steuert, um die Lenkeigenschaften eines Fahrzeugs zu verbessern.
Diese Aufgaben werden durch eine Lenksteuervorrichtung gemäß den beigefügten Ansprüchen gelöst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Erfassungssignalausgang der Lenkmomenterfassungseinheit zur Steuereinheit zugeführt, nachdem das Erfassungssignal angepasst oder verändert wird, um die Hystereseeigenschaft zum Lenkmoment zur Verfügung zu stellen. Folglich kann die Hystereseeigenschaft der Lenkhilfeeinrichtung im Ansprechen auf eine Lenktätigkeit optimiert werden.
In einem Ausführungsbeispiel gemäß vorliegender Erfindung kann die Anpassungseinheit das Erfassungssignal so anpassen, dass eine Hysteresebreite auf Grundlage eines Pegels des Erfassungssignalausgangs von der Lenkmomenterfassungseinheit, verändert wird. Somit kann eine schnelle Rückstellung des Lenkrades, angrenzend zu der Neutralposition, erreicht werden. Zusätzlich kann das Lenkmoment während einer beibehaltenen Lenktätigkeit verringert werden.
Die Hysteresebreite kann erhöht sein, ebenso wie der Pegel des Erfassungssignals erhöht ist.
Die Hysteresebreite wird, auf Grundlage eines Zusammenhangs zwischen der Hysteresebreite und einer Höhe des Lenkmoments, bestimmt.
Zusätzlich kann die Lenksteuervorrichtung, gemäß der vorliegenden Erfindung, weiterhin eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinheit zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit aufweisen, sodass die Hysteresebreite auf Grundlage der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit und des Pegels des Erfassungssignalausgangs der Lenkmomenterfassungseinheit verändert wird.
Da gemäß dieser Erfindung die Hysteresebreite auf Grundlage der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit verändert wird, kann die Hysteresebreite auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit verändert werden. Somit können, eine Lenkreaktion bei niedriger Geschwindigkeit und ein Lenkgefühl bei hoher Geschwindigkeit gleichzeitig verbessert werden.
Die Hysteresebreite kann auf Grundlage einer Bezugshysteresebreite verändert werden, die durch Multiplikation eines von der Fahrzeuggeschwindigkeit erhaltenen Fahrzeuggeschwindigkeitsfaktors mit dem Erfassungssignal erhalten werden kann.
Zusätzlich kann die Lenksteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, des weiteren eine Lenkwinkelerfassungseinheit zum Erfassen des Lenkwinkels aufweisen, sodass die Hysteresebreite auf Grundlage des erfassten Lenkwinkels verändert wird.
Die Hysteresebreite kann erhöht sein, ebenso wie der Lenkwinkel erhöht ist.
Andere Aufgaben, Merkmale, und Vorteile der vorliegenden Erfindung, werden durch die folgende ausführliche Beschreibung ersichtlicher, wenn sie zusammen mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Darstellung eines Aufbaus einer Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist ein Flussdiagramm eines, von einer in Fig. 1 gezeigten Anpassungseinheit ausgeführten, Anpassungsverfahrens;
Fig. 3 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen einer Hysteresebreite und einer Momentsensorwert darstellt;
Fig. 4 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrzeuggeschwindigkeitsfaktor darstellt;
Fig. 5 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen Lenkwinkel und Lenkmoment darstellt;
Fig. 6 ist ein Diagramm, welches eine Kennlinie in einer Beziehung zwischen einem Lenkmoment und einer Längskraft, die auf eine Lenksäule aufgebracht wird, darstellt; und
Fig. 7 ist ein Diagramm, welches eine Kennlinie in einer Beziehung zwischen einem Lenkmoment und einer Längskraft, die auf eine Lenkrad aufgebracht wird, im ersten Ausführungsbeispiel gemäß vorliegender Erfindung darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELES

Es wird jetzt eine Beschreibung eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung vorgenommen. Fig. 1 ist eine Darstellung eines Aufbaus einer Lenksteuervorrichtung 1 für ein Fahrzeug, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Lenksteuervorrichtung 1 weist im Allgemeinen eine Lenkvorrichtung 2, eine elektronische Steuereinheit 3 (im folgenden als ECU 3 bezeichnet) für einen Servolenkeinrichtung sowie eine Anpassungseinheit 4 auf. Die Lenkvorrichtung 2 verwendet einen Zahnstangenmechanismus. Die Lenkvorrichtung 2 weist allgemein ein Lenkrad 5, eine Lenksäule 6, ein Getriebegehäuse 7, eine Zahnstange 8 und einen Leistungshilfsmotor 9 auf.
Das Lenkrad 5 ist an einem oberen Ende der Lenksäule 6 angeordnet. Ein unteres Ende der Lenksäule 6 ist mit dem Getriebegehäuse 7 verbunden. Das Getriebegehäuse 7 ist mit einem Ritzel (in der Figur nicht gezeigt), welches mit der Lenksäule verbunden ist, ausgestattet. Das Ritzel greift im Getriebegehäuse 7 in einen auf der Zahnstange 8 gebildeten Zahntrieb. Wenn somit, das Lenkrad gedreht wird, wird über die Lenksäule 6 ein Lenkmoment auf das Ritzel übertragen. Folglich wird die Zahnstange in irgendeine der durch einen Pfeil gezeigten Richtungen X1 oder X2 bewegt. Zusätzlich sind Räder an den gegenüberliegenden Enden der Zahnstange 8 angebracht. Somit wird die Ausrichtung der Räder durch Bewegen der Zahnstange entweder in X1-Richtung oder in X2-Richtung gesteuert.
Es sollte besonders erwähnt werden, dass die Zahnstange 8 in einem Zahnstangenkörper 10 untergebracht ist, der sich aus dem Getriebegehäuse 7 erstreckt.
Ein Zahnrad 11 ist auf einer Lenksäule 6 in einer vorherbestimmten Position angeordnet. Das Zahnrad 11 greift in das Zahnrad 12, welches auf einer Antriebswelle des Leistungshilfsmotors 9 angeordnet ist. Wenn somit der Leistungshilfsmotor gedreht wird, wird eine Antriebskraft zum Unterstützen der Drehung der Lenksäule auf die Lenksäule 6 über die Zahnräder 11 und 12 übertragen.
Der Leistungshilfsmotor 9 wird durch einen, an die ECU 3 angeschlossenen Treiber 13 angetrieben. Folglich wird der Betrieb des Leistungshilfsmotors 9 durch die ECU 3 gesteuert. Der Leistungshilfsmotor 9 hat einen Winkelsensor, der einen Drehungswinkel Θm der Lenksäule abtastet, um ein Drehwinkelsignal zur ECU 3 zu senden. Der Leistungshilfsmotor 9 wird durch Energie betrieben, die von einer Batterie 14 zugeführt wird.
Die Lenksäule 6 ist mit einem Lenkwinkelsensor 15 und einem Momentsensor 16 ausgestattet. Der Lenksensor 15 tastet ein Ausmaß der Drehung eines Lenkrades 5 ab, welches als Lenkwinkel Θn bezeichnet wird. Der Lenkwinkelsensor 15 ist mit der ECU 3 verbunden. Der Lenkmomentsensor 16 tastet ein auf die Lenksäule 6 aufgebrachtes Moment ab, wenn das Lenkrad gedreht wird. Das auf die Lenksäule 6 aufgebrachte Moment, wird als Momentsensorwert Ti bezeichnet. Der Lenkmomentsensor 16 ist an die ECU 3 über eine Anpassungseinheit 4 angeschlossen, so dass der Momentsensorwert Ti zuerst von der Anpassungseinheit 4 erhalten wird. Die Anpassungseinheit 4 wendet ein Hystereseverfahren auf den Momentsensorwert Ti an, und sendet den verarbeiteten Wert zu der ECU 3. Das Hystereseverfahren wird später beschrieben.
Zusätzlich hat das mit der Lenksteuervorrichtung 1 ausgestattete Fahrzeug einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 17, der eine Fortbewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst. Die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 17 erfasste Fortbewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs wird als ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal zur ECU 3 und die Anpassungseinheit 4 zugeführt.
Es wird jetzt eine Beschreibung eines von der ECU 3 ausgeführten Steuerverfahrens vorgenommen. Die ECU 3 weist einen Mikrocomputer auf. Die ECU 3 berechnet ein optimales Motormoment Tm, um von dem Leistungshilfsmotor 9 auf Grundlage des Momentsensorwerts Ti, dem Lenkwinkel Θn und dem Drehwinkel Θm, von denen jeder durch einen entsprechenden Sensor bereitgestellt wird, erzeugt zu werden. Das optimale Motormoment Tm wird dem Treiber 13 zugeführt. Der Treiber 13 liefert dann einen Strom zum Leistungshilfsmotor 9, sodass der Leistungshilfsmotor 9 ein optimales Motormoment Tm erzeugt. Somit wird das optimale Motormoment Tm auf die Lenksäule 6 aufgebracht, sodass die Lenkhilfe für den Lenkaufwand ausgeführt wird.
In der vorliegenden Erfindung werden, um das optimale Motormoment Tm zu berechnen, drei Steuerungen, welche eine Grundhilfssteuerung (BAC), eine Rückstellsteuerung (RC), und eine Dämpfungssteuerung (DC) beinhalten, durch die ECU 3 ausgeführt.
In der Grundhilfssteuerung berechnet der Leistungshilfsmotor 9, zur Unterstützung des Lenkaufwands, auf Grundlage des Lenkmomentes, das mit der Hysterese durch die Anpassungseinheit 4, wie später beschrieben wird, bereitgestellt wird, ein Grundhilfsmoment TA. Im folgenden wird das mit der Hysterese bereitgestellte Lenkmoment als angepasstes Lenkmoment Tm(n) bezeichnet. Das Grundhilfsmoment TA wird von einem zweidimensionalen Routinenverzeichnis des vorher erhaltenen angepassten Lenkmoments Tm (n) und dem Grundhilfsmoment TA erhalten. Zusätzlich, da der Lenkaufwand entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit unterschiedlich ist, wird in der vorliegenden Erfindung das Grundhilfsmoment TA auf Grundlage der durch Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 17 erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit V, korrigiert.
Die Rückstellsteuerung ist zur Steuerung eines Rückstellmoments TR des Lenkrades 5 bestimmt. Genauer gesagt, wird das Rückstellmoment TR auf einen kleinen Wert gesetzt, wenn der Lenkwinkel klein ist, das heißt, wenn der Lenkwinkel des Lenkrades 5 klein ist. Andererseits, wird das Rückstellmoment TR auf einen großen Wert gesetzt, wenn der Lenkwinkel groß ist, das heißt, wenn der Lenkwinkel des Lenkrades 5 groß ist. Diese Steuerung wird ausgeführt, um für eine angemessene Rückstellung des Lenkrades 5 zu sorgen.
In der vorliegenden Erfindung, wird das Rückstellmoment TR auf Grundlage des Drehwinkels Θm, der von dem im Leistungshilfsmotor 9 bereitgestellten Drehwinkelsensor ausgegeben wurde, berechnet. Genauer gesagt, wird das Rückstellmoment TR durch ein zweidimensionales Routinenverzeichnis des Drehwinkels Θm und des Rückstellmoments TR erhalten. Das zweidimensionale Routinenverzeichnis wird im voraus in der ECU 3 gespeichert. Die Rückstellkraft auf das Lenkrad wird auch entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit verändert. Somit wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel auch das Rückstellmoment TR, auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 17 erfasst wurde, korrigiert.
Überdies wird die Dämpfersteuerung ausgeführt, um die Drehung des Lenkrades 5, verursacht durch Trägheit, die in der Lenkvorrichtung erzeugt wird, zu begrenzen. Das heißt, wenn das Lenkrad 5 bei einer hohen Geschwindigkeit gedreht wird, wird im Lenkrad 5 eine Trägheit erzeugt. Daraus ergibt sich ein Phänomen, bei dem das Lenkrad nicht sofort gestoppt werden kann, wenn die Lenkanstrengung auf das Lenkrad 5 aufgehoben wurde. Wenn dieses Phänomen auftritt, wird der Lenkvorgang instabil.
Zu diesem Zweck wird in der Dämpfersteuerung ein Dämpfermoment TD zur Lenksäule 6 bereitgestellt, um die, durch die Erzeugung von Trägheit im Lenkrad 5 verursachte Bewegung des Lenkrades 5 zu verhindern. Genau gesagt, wird die Umdrehungsgeschwindigkeit (w = dΘm/dt) des Lenkrades 5 durch Ableiten des Drehwinkels Θm berechnet, der von dem im Leistungshilfsmotor 9 bereitgestellten Winkelsensor ausgegeben wird. Das Dämpfermoment TD wird auf Grundlage der Umdrehungsgeschwindigkeit w berechnet.
Das Dämpfermoment TD wird durch ein zweidimensionales Routinenverzeichnis, der Umdrehungsgeschwindigkeit w und des Dämpfermoments TD erhalten. Das zweidimensionale Routinenverzeichnis ist in der ECU 3 im voraus gespeichert. Da die im Lenkrad 5 erzeugte Trägheit entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit verändert wird, wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Dämpfermoment TD auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V, die mit dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 17 erfasst wird, auch korrigiert.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Wert des optimalem Motormoments Tm durch ein Kopplungsglied 18 berechnet, welches das Grundhilfsmoment TA, das Rückstellmoment TR und das Dämpfermoment TD koppelt. In diesem Verfahren wird das optimale Motormoment Tm, durch die Beziehung Tm = (TA-TR-TD) erhalten.
Wie oben erwähnt, wird der durch die ECU 3 berechnete Wert des optimalen Motormoments Tm zum Treiber 13 zugeführt. Der Treiber 13 liefert dann den Strom, um das optimale Motormoment Tm für den Leistungshilfsmotor 9 zu erzeugen.
In der Lenksteuervorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wird das vom Lenkmomentsensor 16 erfasste Lenkmoment nicht direkt zur ECU 3 zugeführt, sondern der ECU 3 zugeführt, nachdem die Hysteresecharakteristik zur Verfügung gestellt wird. Dies geschieht, um eine Hysteresesteuerung des Lenkbetriebs auszuführen.
Jetzt wird eine Beschreibung der Hysteresesteuerung, die durch die Anpassungseinheit 4 ausgeführt wird, vorgenommen. In der Hysteresesteuerung wird die Hysteresecharakteristik zum Momentsensorwert Ti bereitgestellt, der ein Wert des Drehmoments ist, das auf die Lenksäule 6 aufgewendet wird. Dieses Verfahren wird durch die Anpassungseinheit 4 ausgeführt und als Anpassungsverfahren bezeichnet.
Fig. 2 ist ein Flussdiagramm des durch die Anpassungseinheit 4 ausgeführten Anpassungsverfahrens. Das Anpassungsverfahren wird begonnen, wenn der Motor des Fahrzeugs gestartet wird und regelmäßig in einem vorherbestimmten Intervall ausgeführt, während der Motor in Betrieb ist.
Wenn das in Fig. 2 gezeigte Verfahren gestartet wird, werden der Lenkwinkel Θn, der Momentsensorwert Ti und die Fahrzeuggeschwindigkeit V im Schritt S10 gelesen. Der Lenkwinkel Θn wird vom Lenkwinkelsensor 15 ausgegeben. Der Momentsensorwert wird vom Lenkmomentsensor 16 ausgegeben. Die Fahrzeuggeschwindigkeit V wird vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 17 ausgegeben.
In Schritt S12 wird bestimmt, ob der Unterschied zwischen dem Lenkwinkel Θn und dem Lenkwinkel Θn-1, gleich oder weniger als ein vorherbestimmter Winkel Θs ist oder nicht, wobei Θn, der bei dem gegenwärtigen Arbeitsvorgang erhaltene Lenkwinkel und Θn-1, der bei dem vorigen Arbeitsvorgang erhaltene Lenkwinkel ist. Das heißt, es wird in Schritt S12 bestimmt, ob der absolute Wert ( Θn-Θn-1 ) gleich oder weniger als der vorherbestimmte Winkel Θs ist. Das Verfahren von Schritt S12 wird ausgeführt, um zu bestimmen, ob gerade ein Lenkvorgang ausgeführt wird. Wenn der absolute Wert ( Θn-Θn-1 ) gleich oder weniger als der vorherbestimmte Winkel Θs ist, kann bestimmt werden, dass das Lenkrad 5 in der gleichen Stellung beibehalten wurde, um den Lenkwinkel beizubehalten. Dieser Zustand wird als beibehaltener Lenkzustand bezeichnet.
Wenn in Schritt S12 bestimmt wurde, dass ( Θn-Θn-1 ) gleich oder weniger als der vorherbestimmte Winkel Θs ist, geht die Routine zu Schritt S14 über. Im Schritt S14, wird eine Hysteresebreite dTi auf Grundlage des Momentsensorwerts Ti erhalten, welcher in Schritt S10 gelesen wurde. Die Beziehung zwischen der Hysteresebreite dTi und dem Momentsensorwert Ti wird als zweidimensionales Routinenverzeichnis gespeichert, welches ein in Fig. 3 gezeigtes Diagramm darstellt. Somit kann eine Hysteresebreite dTi, in Übereinstimmung mit dem Momentsensorwert Ti, durch Bezugnahme auf das zweidimensionale Routinenverzeichnis bestimmt werden.
In Schritt S16 wird ein Fahrzeuggeschwindigkeitsfaktor KV erhalten. Die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Fahrzeuggeschwindigkeitsfaktor KV wird als zweidimensionales Routinenverzeichnis gespeichert, welches ein in Fig. 4 gezeigtes Diagramm darstellt. Folglich kann der Fahrzeuggeschwindigkeitsfaktor KV in Übereinstimmung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V durch Bezugnahme auf das zweidimensionale Routinenverzeichnis bestimmt werden.
In Schritt S18, wird eine Hysteresebreite dTi (V), welche die Fahrzeuggeschwindigkeit wiederspiegelt, durch Multiplizieren der Hysteresebreite dTi, die in Schritt S14 erhalten wurde, mit dem in Schritt S16 erhaltenen Fahrzeuggeschwindigkeitsfaktor K berechnet. Die Hysteresebreite dTi wird im folgenden als Referenzysteresebreite dTi (V) bezeichnet.
Nachdem die Referenzysteresebreite dTi (V) berechnet wurde, schreitet die Routine zu Schritt S20 fort. In Schritt S20 wird bestimmt, ob der Unterschied zwischen dem, in Schritt S10 durch das laufende Anpassungsverfahren erhaltenen Momentsensorwert Ti und dem Momentsensorwert TM(n-1), der in dem vorherigen Anpassungsverfahren erhalten wurde gleich oder weniger als die Referenzysteresebreite dTi (V) ist, oder nicht. Das heißt, es wird in Schritt S20 bestimmt, ob der absolute Wert ( Ti-TM (n-1) ) gleich oder weniger als die in dem laufenden Verfahren berechnete Referenzysteresebreite d Ti (V) ist. Das Verfahren des absoluten Werts von Schritt S12 wird ausgeführt, um zu bestimmen, ob eine Lenktätigkeit durchgeführt wurde. Die Differenz ( Ti-TM (n-1) ) steht im Einklang mit einer Hysteresebreite im Momentwert zwischen dem letzten Anpassungsprozeß und dem laufenden Anpassungsprozeß.
Wenn in Schritt S20 bestimmt wird, dass die Hysteresebreite ( Ti-TM (n-1) ) gleich oder kleiner als die Referenzhysteresebreite dTi ist, schreitet die Routine zu Schritt S22 fort. In Schritt S22 wird das im laufenden Anpassungsverfahren erhaltene, angepasste Lenkmoment TM (n) durch das im letzten Anpassungsverfahren erhaltene, angepasste Lenkmoment TM (n-1) ersetzt und die Routine ist beendet.
Andererseits, wenn in Schritt S20 bestimmt wird, dass die Hysteresebreite ( Ti-TM (n-1) ) größer als die Referenzhysteresebreite dTi ist, schreitet die Routine zu Schritt S24 fort. In Schritt S24 wird das im laufenden Anpassungsverfahren erhaltene Lenkmoment TM (n) durch den in Schritt S10 des laufenden Anpassungsverfahrens erhaltenen Momentsensorwert T1 ersetzt und die Routine ist beendet.
Wenn, wie oben erwähnt, bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug im beibehaltenen Lenkzustand befindet und dass die Hysteresebreite ( Ti-TM (n-1) ) gleich oder kleiner als die Referenzhysteresebreite dTi (V) ist (dieser Zustand kann eintreten, wenn sich das Lenkrad 5 in neutraler Position befindet), wird das im laufenden Verfahren erhaltene, angepasste Lenkmoment TM (n) in Schritt S22 durch das im letzten Verfahren angepasste Lenkmoment TM (n-1) ersetzt.
Andererseits, wenn bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug nicht im beibehaltenen Lenkzustand befindet und dass die Hysteresebreite ( Ti-TM (n-1) )größer als die Referenzhysteresebreite d Ti (V) ist, wird das im laufenden Verfahren erhaltene, angepasste Lenkmoment TM (n) in Schritt S24, durch den in Schritt S10 des laufenden Anpassungsverfahrens erhaltenen Momentsensorwert Ti ersetzt.
Nachdem das Verfahren des Schritts S22 oder S24 abgeschlossen ist, wird das in Schritt S22 oder 524 erhaltene angepasste Lenkmoment TM (n) zur ECU 3 geschickt. Dann ist die Grundhilfssteuerung, auf Grundlage des im laufenden Anpassungsverfahren erhaltenen, angepassten Lenkmoments TM (n) ausgeführt.
Fig. 5 ist ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen dem Lenkwinkel Θ und dem Lenkmoment TM zeigt. Wie in Fig. 5 gezeigt, wird das Lenkmoment TM erhöht, ebenso wie der Lenkwinkel Θn erhöht wird. Folglich ist auch die Hysteresebreite Ti erhöht. Somit entfaltet eine Beziehung zwischen einer Längskraft F, das einem Lenkradmoment entspricht, das auf das Lenkrad 5 aufgebracht wurde und dem in der Steuersäule 6 erzeugten Lenkradmoment TM eine in Diagramm 6 gezeigte Hysteresecharakteristik (im folgenden als TM-F-Charakteristik bezeichnet), wenn die Grundhilfssteuerung auf Grundlage des, durch das Anpassungsverfahren von Fig. 2, erhaltenen Lenkmoments Tm (n), ausgeführt wird.
Dem gemäß, wird in einem Bereich nahe der Neutralposition, bei der das Lenkmoment klein ist, eine schnelle Rückstellreaktion des Lenkrades 5 erreicht. Zusätzlich, da eine große Hysterese in einem Lenkdrehungszustand, wo das Lenkmoment TM groß ist (der Lenkwinkel Θn groß ist), erzeugt wird, kann das Lenkmoment im beibehaltenen Lenkzustand reduziert werden und eine unerwünschte Zick-Zack-Bewegung des Fahrzeugs verhindert werden.
Zusätzlich kann in der vorliegenden Erfindung, da wie in Fig. 4 gezeigt der Fahrzeuggeschwindigkeitsfaktor Kv ebenso erhöht wird, wie die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht wird, kann die TM-F-Charakteristik gemäß der Veränderung der Fahrzeuggeschwindigkeit verändert werden. Genauer gesagt, die Hysterese in den TM-F-Charakteristiken kann während eines Fahrbetriebs niedriger Geschwindigkeit reduziert werden, wie durch durchgezogene Linien in Fig. 7 gezeigt ist und die Hysterese kann während eines Hochgeschwindigkeitsfahrbetriebs erhöht werden, wie durch Strichpunktlinien gezeigt wird. Es sollte besonders erwähnt werden, dass die durchgezogenen Linien die TM-F-Charakteristik anzeigen, wenn das Fahrzeug sich bei 20 km/h bewegt und die Strichpunktlinien TM -F-Charakteristik anzeigen, wenn das Fahrzeug sich bei 100 km/h bewegt.
Allgemein wird in einem normalen, durch zwei Räder gelenkten Fährzeug, die Hysterese in der TM-F-Charakteristik reduziert sowie die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht und eine Richtung der Hystereschleife wird bei einer bestimmten Geschwindigkeit umgekehrt. Wenn somit die Hysterese in der TM-F-Charakteristik nicht verstellbar ist, wird die die Hysterese in der TM-F- Charakteristik reduziert sowie die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht. Das verursacht eine Reduzierung eines Gefühls des direkten Ansprechens der Lenktätigkeit, was zur Verschlechterung des Lenkgefühls führt.
Da jedoch wie vorstehend diskutiert, im vorliegenden Ausführungsbeispiel, die Hysterese in der TM-F-Charakteristik, wenn das Fahrzeug sich mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt, erhöht werden kann, kann die Verschlechterung des Gefühls des direkten Ansprechens der Lenktätigkeit während eines Hochgeschwindigkeitsbetriebs verhindert werden, was zu einer Verbesserung des Lenkgefühls insbesondere für durch zwei Räder gelenkte Fahrzeuge führt.
Eine Lenksteuervorrichtung welche ein Maß an Unterstützung für eine Lenkhilfeeinrichtung steuert, so dass die Lenkcharakteristik eines Fahrzeugs verbessert wird. Eine Lenkmomenterfassungseinheit (16) erfasst ein Lenkmoment, welches auf eine Lenkeinrichtung übertragen wird und gibt in Übereinstimmung mit dem erfassten Lenkmoment ein Erfassungssignal aus. Ein Maß an Unterstützung, welches zum Lenkaufwand zur Verfügung gesellt wird, wird durch eine Steuereinheit (3) auf Grundlage des von der Lenkmomenterfassungseinheit gelieferten Erfassungssignals, gesteuert. Das zur Steuereinheit (3) übermittelte Erfassungssignal, wird durch eine Anpassungseinheit (14) angepasst, so dass eine Hysteresecharakteristik zu einer Beziehung zwischen einem Lenkradmoment, das auf ein Lenkrad (5) aufgewendet wird und dem zu der Lenkeinrichtung (2) übermittelten Lenkmoment, zur Verfügung gestellt wird.

Claims

1. Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug, welches eine Servolenkeinrichtung besitzt, die ein Lenkmoment unterstützt, das auf eine Lenksäule (6) über ein Lenkrad (5) aufgebracht wird, wobei die Lenksteuervorrichtung aufweist:

eine Lenkmomenterfassungseinheit (16) zum Erfassen des Lenkmoments, welches auf die Lenksäule (6) aufgebracht wird;

eine Anpassungseinheit (4) zum Bereitstellen einer Hysterese zu einer Beziehung zwischen dem Lenkmoment und dem Maß an Unterstützung und zum Erhöhen einer Hysteresebreite der Hysterese im Ansprechen auf eine Erhöhung eines absoluten Werts des Lenkmoments, welches durch die Lenkmomenterfassungseinheit (16) erfasst wurde und

eine Steuereinheit (3) zum Steuern eines Maßes an Unterstützung, welche dem Lenkmoment zugeordnet wird, auf Grundlage der Ausgabe der Anpassungseinheit (4), die dem von der Lenkmomenterfassungseinheit (16) erfassten Lenkmoment entspricht.

2. Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lenkmomenterfassungseinheit (16) ein dem erfassten Lenkmoment entsprechendes Erfassungssignal ausgibt und die Anpassungseinheit (4) die Hysterese zu dem Erfassungssignal erzeugt und das Erfassungssignal, das die Hysterese besitzt, zur Steuereinheit (3) liefert.

3. Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Hysteresebreite auf Grundlage einer vorherbestimmten Beziehung zwischen der Hysteresebreite und den Lenkmoment bestimmt wird.

4. Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 1, mit einer Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinheit (17) zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei die Anpassungseinheit (4) die Hysteresebreite der Hysterese auf Grundlage der von der Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinheit (17) erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit verändert.

5. Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug, welches eine Servolenkeinrichtung besitzt, die ein Lenkmoment unterstützt, das auf eine Lenksäule (6) über ein Lenkrad (5) aufgebracht wird, wobei die Lenksteuervorrichtung aufweist:

eine Lenkmomenterfassungseinheit (16) zum Erfassen des Lenkmoments, welches auf die Lenksäule (6) aufgewendet wird;

eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinheit (17) zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit;

eine Anpassungseinheit (4) zum Bereitstellen einer Hysterese zu einer Beziehung zwischen dem Lenkmoment und dem Maß an Unterstützung und zum Verändern einer Hysteresebreite der Hysterese, die gemäß dem Lenkmoment, auf Grundlage der von der Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung (17) erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit erhalten wird; und

eine Steuereinrichtung (3) zum Steuern eines Maßes an Unterstützung, das dem Lenkmoment zugeordnet wird, auf Grundlage des Ausgangs der Anpassungseinheit (4), entsprechend dem von der Lenkmomenterfassungseinheit (16) erfassten Lenkmoment.

6. Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Lenkmomenterfassungseinheit (16) ein Erfassungssignal entsprechend zu dem erfassten Lenkmoment ausgibt und die Anpassungseinheit (4) die Hysterese zum Erfassungssignal zur Verfügung stellt und das Erfassungssignal, welches die Hysterese besitzt, zu der Steuereinheit zuführt.

7. Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Hysteresebreite erhöht wird, wenn das von der Lenkmomenterfassungseinheit (16)- erfasste Lenkmoment erhöht wird.

8. Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Hysteresebreite erhöht wird, wenn die von der Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinheit (17) erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht wird.

9. Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Hysteresebreite auf Grundlage einer durch Multiplikation eines Fahrzeuggeschwindigkeitsfaktors mit einem Erfassungssignal erhaltenen Referenzhysteresebreite verändert wird, wobei der Fahrzeuggeschwindigkeitsfaktor von der Fahrzeuggeschwindigkeit erhalten wird, das Erfassungssignal dem Lenkmoment entspricht und von der Lenkmomenterfassungseinheit ausgegeben wird.