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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Servolenksystem,
das einen Elektromotor als Antriebsquelle verwendet, um eine Lenkhilfskraft
auf einen Lenkmechanismus auszuüben,
wobei das elektrische Servolenksystem aufweist: einen Betätigungsgrad-Erfassungsabschnitt
zum Erfassen eines Betätigungsgrads
T eines Betätigungsglieds
zum Lenken; einen Motorstrom-Erfassungsabschnitt zum Erfassen eines
elektrischen Stroms I, der durch den Elektromotor fließt; und
einen Lenkwinkel-Erfassungsabschnitt zum Erfassen eines Lenkwinkels θv des Lenkmechanismus; einen Rückwirkungskraft-Berechnungsabschnitt
zum Berechnen einer Rückwirkungskraft
F von einer Fahrbahnoberfläche, und
zwar basierend auf Ausgaben T, I, θv von
dem Betätigungsgrad-Erfassungsabschnitt,
dem Motorstrom-Erfassungsabschnitt und dem Lenkwinkel-Erfassungsabschnitt;
einen Sollwert-Einstellabschnitt zum Bestimmen eines Ansteuersollwerts
zum Ansteuern des Elektromotors, und zwar basierend auf dem Betätigungsgrad
T, der durch den Betätigungsgrad-Erfassungsabschnitt
erfasst ist, und auf der Rückwirkungskraft
F, die durch den Rückwirkungskraft-Berechnungsabschnitt
berechnet ist; und einen Motorsteuerabschnitt zum Steuern des Elektromotors
zum Ansteuern desselben basierend auf dem Ansteuersollwert, der
durch den Sollwert-Einstellabschnitt bestimmt ist, und auf der Ausgabe
I des Motorstrom-Erfassungsabschnitts.
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Ein
solches elektrisches Hilfskraftlenksystem ist aus dem US-Patent
5,907,277 A bekannt.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein elektrisches Hilfskraftlenksystem,
das eine Lenkhilfsbetätigung
durchführt
mittels Übertragen
eines Drehmoments, das durch einen Elektromotor erzeugt wird, an
einen Lenkmechanismus.
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Herkömmlicherweise
werden elektrische Hilfskraftlenksysteme verwendet, die eine Lenkbetätigung eines
Fahrers mittels Übertragen
eines Drehmoments, das durch einen Elektromotor erzeugt ist, an
einen Lenkmechanismus unterstützen.
Der Elektromotor wird basierend auf einer Fahrzeugsgeschwindigkeit
und einem Lenkdrehmoment gesteuert, das auf ein Lenkrad ausgeübt wird.
Dies bedeutet, dass ein Sollwert eines elektrischen Stroms des Elektromotors
größer eingestellt
wird, wenn sich das Lenkdrehmoment erhöht, und kleiner eingestellt
wird, wenn sich die Fahrzeugsgeschwindigkeit erhöht. Eine Fahrzeugsgeschwindigkeits-empfindliche
Steueroperation wird durchgeführt,
um den Sollwert des elektrischen Stroms des Elektromotors in Übereinstimmung
mit der Fahrzeugsgeschwindigkeit einzustellen, wobei der Fahrer
auf geeignete Weise die Lenkbetätigung
durchführen
kann, während
er eine moderate Fahrbahnoberflächen-Rückwirkungskraft in
jedem Fahrzeugsgeschwindigkeitsbereich spürt.
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Jedoch
erfordert die Fahrzeugsgeschwindigkeits-empfindliche Steuerung eine
Eingangsschnittstelle zum Abtasten eines Signals eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors.
Dies ist ein Grund für
die Kostenerhöhung
bei dem elektrischen Hilfskraftlenksystem.
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Da
die Fahrbahnoberflächen-Rückwirkungskraft
nicht nur in Abhängigkeit
von der Fahrzeugsgeschwindigkeit, sondern auch von den Fahrbahnoberflächenbedingungen
und den Fahrzeugfahrtbedingungen (z.B. Slalomfahrt und Spurwechsel)
variiert, gewährleistet
die Fahrzeugsgeschwindigkeits-empfindliche Steuerung nicht immer
eine geeignete Lenkhilfsoperation. Wenn der Reibungskoeffizient
einer Fahrbahnoberfläche
zum Beispiel extrem niedrig ist, kann, in Abhängigkeit von der Situation,
ein gutes Lenkgefühl
nicht ermöglicht
werden.
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Das
Dokument
US 5,904,233 mit
dem Titel „ELECTRIC
POWER STEERING SYSTEM" offenbart
ein elektrisches Hilfskraftlenksystem, wobei eine Fahrbahnoberflächenrückwirkung,
die auf den Lenkmechanismus ausgeübt wird, aus einer Spannung und
einem elektrischen Strom, die an einem elektrischen Aktor anliegen,
und einem Lenkdrehmoment geschätzt
wird.
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Da
die Fahrbahnoberflächenrückwirkung nützliche
Daten zum Einschätzen
der Bedingung der Fahrbahnoberfläche
bereitstellt, ist es möglich,
verschiedene Steuersysteme optimal zu steuern, was von der Bedingung
der Fahrbahnoberfläche
abhängt. Insbesondere
kann ein Reibungskoeffizient zwischen einer Fahrbahnoberfläche und
einem Reifen des Fahrzeugs gemäß einem
Lenkwinkel und der Fahrbahnoberflächenrückwirkung geschätzt werden,
zum Beispiel mittels Vergleichen der geschätzten Fahrbahnoberflächenrückwirkung
mit einer Referenz-Fahrbahnoberflächenrückwirkung, die aus einem Satz
von Standardbedingungen berechnet ist. Somit können die Fahrbahnoberflächenwirkung
und der Fahrbahnreibungskoeffizient während einer normalen Lenkhandlung
erhalten werden, indem Funktionen verwendet werden, die normalerweise
bei dem elektrischen Hilfskraftlenksystem bereit gestellt werden.
Durch Kenntnis der aktuellen Fahrbahnoberflächenbedingung kann eine optimale
Lenkhilfshandlung gemäß jeder
besonderen Fahrbahnoberflächenbedingung
ausgeführt
werden und kann die Anstrengung wesentlich reduzieren, die durch
die fahrzeugbetätigte
Lenkung des Fahrzeugs oder die Bedingungen erforderlich ist.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektrisches Hilfskraftlenksystem
zu schaffen, das eine Lenkhilfsbetätigung auf geeignete Weise
durchführen
kann, ohne eine Fahrzeugsgeschwindigkeitsinformation zu verwenden.
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Diese
Aufgabe wird durch ein elektrisches Hilfskraftlenksystem der eingangs
erwähnten
Art gelöst,
das des Weiteren einen Fahrbahnoberflächenrückwirkungskraft-Anpassungsabschnitt
zum variablen Einstellen eines Beitragsgrads der Rückwirkungskraft,
die von dem Rückwirkungskraft-Berechnungsabschnitt
berechnet ist, zu dem Ansteuersollwert, um eine Größe der Fahrbahnoberflächen-Rückwirkungskraft
anzupassen, die durch einen Fahrer von dem Betätigungsglied aufgenommen wird,
wobei der Fahrbahnoberflächenrückwirkungskraft-Anpassungsabschnitt
ein Einstellbetätigungsglied
aufweist, das durch den Fahrer betätigt werden kann, wobei das
variable Einstellen des Beitragsgrads der Rückwirkungskraft zu dem Ansteuersollwert
auf die Betätigung
des Einstellbetätigungsglieds
durch den Fahrer reagiert.
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Die
vorliegende Erfindung ist auf ein elektrisches Hilfskraftlenksystem
gerichtet, das einen Elektromotor als Antriebsquelle verwendet,
um eine Lenkhilfskraft auf einen Lenkmechanismus auszuüben. Das
elektrische Hilfskraftlenksystem weist auf: einen Betätigungsgrad-Erfassungsabschnitt
zum Erfassen eines Betätigungsgrads
eines Betätigungsglieds
zum Lenken; einen Motorstrom-Erfassungsabschnitt zum Erfassen eines
elektrischen Stroms, der durch den Elektromotor fließt; und
einen Lenkwinkel-Erfassungsabschnitt zum Erfassen eines Lenkwinkels
des Lenkmechanismus; einen Rückwirkungskraft-Berechnungsabschnitt
zum Berechnen einer Rückwirkungskraft
einer Fahrbahnoberfläche, und
zwar basierend auf Ausgaben des Betätigungsgrad-Erfassungsabschnitts,
des Motorstrom-Erfassungsabschnitts und des Lenkwinkel-Erfassungsabschnitts;
einen Sollwert-Einstellabschnitt
zum Bestimmen eines Ansteuersollwerts zum Ansteuern des Elektromotors
basierend auf dem Betätigungsgrad, der
von dem Betätigungsgrad-Erfassungsabschnitt erfasst
ist, und auf der Rückwirkungskraft,
die von dem Rückwirkungskraft-Berechnungsabschnitt
berechnet ist; und einen Motorsteuerabschnitt zum Steuern des Elektromotors
zum Ansteuern desselben basierend auf dem Ansteuersollwert, der
durch den Sollwert-Einstellabschnitt
bestimmt ist, und auf der Ausgabe des Motorstrom-Erfassungsabschnitts.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird die Rückwirkungskraft
von der Fahrbahnoberfläche
basierend auf dem Betätigungsgrad
des Betätigungsglieds
(zum Beispiel ein Lenkdrehmoment), dem Motorstrom und dem Lenkwinkel
berechnet. Der Ansteuersollwert des Elektromotors wird unter Bezugnahme
auf die so berechnete Fahrbahnoberflächen-Rückwirkungskraft bestimmt.
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Wenn
der Ansteuersollwert basierend auf einer Fahrzeugsgeschwindigkeitsinformation
bestimmt ist, werden Fahrbahnoberflächenbedingungen (z.B. Reibungskoeffizient
und dergleichen) nicht in Betracht gezogen. Wenn der Ansteuersollwert
basierend auf der Rückwirkungskraft
von der Fahrbahnoberfläche
bestimmt wird, kann im Gegenteil dazu eine Lenkhilfsbetätigung auf
geeignete Weise in Übereinstimmung
mit den Fahrbahnoberflächenbedingungen,
den Fahrtbedingungen und ähnlichem durchgeführt werden.
Dies verbessert ein Lenkgefühl.
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Der
Betätigungsgrad-Erfassungsabschnitt könnte ein
Drehmomentsensor zum Erfassen eines Lenkdrehmoments sein, das auf
das Betätigungsglied
(z.B. ein Lenkrad) ausgeübt
wird.
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Wenn
der Lenkmechanismus derart konstruiert ist, dass ein an einer Lenkwelle
angebrachtes Ritzel mit einer Zahnstange eines Motorfahrzeugs kämmt, die
querverschieblich ist, könnte
der Lenkwinkel-Erfassungsabschnitt ein Rotationswinkelsensor zum
Erfassen eines Rotationswinkels des Ritzels sein oder könnte ein
Zahnstangenverschiebungs-Erfassungsmechanismus zum Erfassen eines
Verschiebungsgrads der Zahnstange sein.
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Das
elektrische Hilfskraftlenksystem gemäß der vorliegenden Erfindung
weist des Weiteren einen Fahrbahnoberflächenrückwirkungskraft-Einstellabschnitt
zum Einstellen eines Beitragsgrads der Rückwirkungskraft auf, die durch
den Rückwirkungskraft-Berechnungsabschnitt
berechnet ist, zu dem Ansteuersollwert, um eine Größe der Fahrbahnoberflächenrückwirkungskraft
einzustellen, die durch einen Fahrer von dem Betätigungsglied empfangen wird.
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Bei
dieser Anordnung kann ein Lenkgefühl eingestellt werden, um sich
einer Vorliebe eines Fahrers anzupassen, indem die Größe der Fahrbahnoberflächenrückwirkungskraft
eingestellt wird.
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Der
Fahrbahnoberflächenrückwirkungskraft-Einstellabschnitt
der vorliegenden Erfindung weist ein Einstellbetätigungsglied auf, das durch
den Fahrer zu betätigen
ist. Ein Filterabschnitt mit einer Bandpasseigenschaft könnte durch
die Betätigung des
Einstellbetätigungsglieds
eingestellt werden, um wahlweise Ausgaben des Rückwirkungskraft-Berechnungsabschnitts
durchzulassen. Ein Verstärkungs-Einstellabschnitt
zum Einstellen einer Ausgangsverstärkung des Rückwirkungskraft-Berechnungsabschnitts
könnte
zusätzlich
zu dem Filterabschnitt oder anstatt des Filterabschnitts vorgesehen werden.
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Die
vorhergehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Wirkungen der
vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung klarer werden.
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1 stellt
ein konzeptionelles Diagramm dar, dass die grundlegende Konstruktion
eines elektrischen Hilfskraftlenksystems gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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1 stellt
ein konzeptionelles Diagramm dar, das die grundlegende Konstruktion
eines elektrischen Hilfskraftlenksystem gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Das Hilfskraftlenksystem
wird zusammen mit einem Lenkmechanismus 1 eines Motorfahrzeugs
bereitgestellt, um eine Lenkhilfskraft auf den Lenkmechanismus 1 auszuüben.
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Der
Lenkmechanismus 1 umfasst ein Lenkrad (Betätigungsglied) 2,
das durch einen Fahrer zu betätigen
ist, eine Lenkwelle 3, die an das Lenkrad 2 gekoppelt
ist, ein Ritzel 4, das an einem distalen Ende der Lenkwelle 3 vorgesehen
ist, und eine Zahnstange 5 mit Zähnen 5a, die mit dem
Ritzel 4 kämmen
und sich quer zum Motorfahrzeug (entlang der Breite des Motorfahrzeugs)
erstreckt. Zugstangen 6 sind mit sich gegenüberliegenden
Enden der Zahnstange 5 verbunden und sind des Weiteren
mit Gelenkarmen 7 verbunden, die ein linkes Vorderrad FL bzw.
ein rechtes Vorderrad FR als lenkbare Fahrzeugräder tragen. Die Gelenkarme 7 sind
jeweils drehbar um Königszapfen 8 vorgesehen.
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Bei
dieser Anordnung wird, wenn das Lenkrad 2 betätigt wird,
um die Lenkwelle 3 zu drehen, die Drehbewegung in eine
lineare Bewegung quer zu dem Motorfahrzeug mittels des Ritzels 4 und
der Zahnstange 5 gewandelt. Die lineare Bewegung wird in
Rotationsbewegungen der Gelenkarme 7 um die Königszapfen 8 gewandelt,
wodurch die Lenkung des linken Vorderrads FL und des rechten Vorderrads FR
erzielt wird.
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Die
Lenkwelle 3 ist in eine Eingangswelle 3A, die
an das Lenkrad 2 gekoppelt ist, und eine Ausgangswelle 3B geteilt,
die an das Ritzel 4 gekoppelt ist. Die Eingangswelle 3A und
die Ausgangswelle 3B sind mittels einer Torsionsfeder 9 verbunden,
die angepasst ist, in Übereinstimmung
mit der Richtung und Größe eines
Lenkdrehmoments gedreht zu werden, das auf das Lenkrad 2 ausgeübt wird.
Ein Drehmomentsensor 10 zum Erfassen der Richtung und Größe des Lenkdrehmoments
mittels Erfassens einer relativen Winkelstellung zwischen der Eingangswelle 3A und
der Ausgangswelle 3B wird zusammen mit der Torsionsfeder 9 bereitgestellt.
Ein Lenkwinkelsensor 11 zum Erfassen eines Lenkwinkels
des Lenkmechanismus 1 durch Erfassen eines Drehwinkels
der Ausgangswelle 3B wird zusammen mit der Ausgangswelle 3B bereitgestellt.
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Ein
Elektromotor 13 ist mit der Ausgangswelle 3B oder
der Zahnstange 5 über
einen Untersetzungsgetriebemechanismus 12 verbunden. Dies
bedeutet, dass ein durch den Elektromotor 13 erzeugtes
Drehmoment bei einem vorbestimmten Untersetzungsverhältnis durch
den Untersetzungsgetriebemechanismus 12 untersetzt wird
und als Lenkhilfskraft an den Lenkmechanismus 1 übertragen
wird. Eine Erfassungsschaltung für
elektrischen Strom 14 zum Erfassen eines elektrischen Stroms,
der tatsächlich
durch den Elektromotor 13 (Motorstrom) fließt, wird
zusammen mit dem Elektromotor 13 vorgesehen.
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Der
Elektromotor 13 wird mittels einer elektronischen Steuereinheit
(„electronic
control unit", ECU) 20 gesteuert.
Die elektronische Steuereinheit 20 bestimmt einen Sollwert
eines elektrischen Stroms des Elektromotors 13 basierend
auf dem Lenkdrehmoment T, das durch den Drehmomentsensor 10 erfasst
wird, und auf dem Ausgangswellendrehwinkel θv,
der mittels des Lenkwinkelsensors 11 erfasst wird. Die
elektronische Steuereinheit 20 steuert den Elektromotor 13 mittels
Rückkopplung,
um den Sollwert des elektrischen Stroms unter Bezugnahme auf ein
Ausgangssignal der Erfassungsschaltung für elektrischen Strom 14 zu
erhalten.
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Die
elektronische Steuereinheit 20 umfasst: einen Phasenkompensationsabschnitt 21,
der ein Drehmomentsignal empfängt,
das von dem Drehmomentsensor 10 ausgegeben wird, und die
Phase des Signals zur Stabilisierung des Systems vorschiebt; einen
Basissollwert-Einstellabschnitt für elektrischen Strom 22 zum
Bestimmen eines Basissollwerts eines elektrischen Stroms basierend
auf dem Lenkdrehmoment T, das von dem Phasenkompensationsabschnitt 21 in Übereinstimmung
mit der Richtung und Größe des Lenkdrehmoments
T ausgegeben wird; einen Fahrbahnoberflächenrückwirkungskraft-Berechnungsabschnitt
zum Berechnen einer Fahrbahnoberflächen-Rückwirkungskraft, die an den Lenkmechanismus 1 über die
Fahrzeugräder
FL, FR von einer Fahrbahnoberfläche übertragen
wird, auf der das Motorfahrzeug gerade fährt, basierend auf dem Lenkdrehmoment
T, dem Ausgangswellendrehwinkel θv und dem Motorstrom I; und einen Filterabschnitt 24 zum
Filtern der Fahrbahnoberflächen-Rückwirkungskraft,
die von dem Fahrbahnoberflächenrückwirkungskraft-Berechnungsabschnitt 23 berechnet
wird. Der Basissollwert des elektrischen Stroms, der durch den Basissollwert-Einstellabschnitt
für elektrischen
Strom 22 bestimmt wird, und ein Fahrbahnoberflächen-Rückwirkungskraftwert,
der von dem Filterabschnitt 24 ausgegeben wird, werden
mit geeigneten Verstärkungen
durch Verstärker 25 bzw. 26 multipliziert
und einander mittels einer Addierereinrichtung 27 hinzugefügt. Ein Ausgang
der Addierereinrichtung 27 ist als Sollwert des elektrischen
Stroms des Elektromotors 13 an eine Subtrahiereinrichtung 28 angelegt.
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Die
Subtrahiereinrichtung 28 bestimmt eine Differenz zwischen
dem Sollwert des elektrischen Stroms, der von der Addiereinrichtung 27 angelegt ist,
und dem Motorstrom I, der mittels der Erfassungsschaltung für den elektrischen
Strom 14 erfasst ist, und liefert die Differenz an einem
Motorsteuerabschnitt 29. Der Motorsteuerabschnitt 29 könnte zum Beispiel
einen PI-Steuerabschnitt
zum Durchführen einer
PI-(proportionalen Integrations-)Steuerberechnung, einen Betriebsart-Einstellabschnitt
zum Bestimmen eines Betriebsartfaktors für eine PWM-(Pulsbreitenmodulations-)Steuerung basierend
auf einer Ausgabe des PI-Steuerabschnitts, und einen Impulsbreiten-Steuerabschnitt
zum Erzeugen eines Impulsbreiten-Ansteuersignals mit dem Betriebsartfaktor
umfassen, der mittels des Betriebsart-Einstellabschnitts bestimmt ist.
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Ein
Befehlssignal von dem rückwirkungskraftcharakteristischen
Einstellabschnitt 30 wird an den Filterabschnitt 24 und
an den Verstärker 26 geliefert.
Der Rückwirkungskraft-charakteristische
Einstellabschnitt 30 umfasst ein Einstellbetätigungsglied,
wie zum Beispiel einen durch den Fahrer betätigbaren Schalter. Indem das
Einstellbetätigungsglied betätigt wird,
wird eine Bandpasseigenschaft des Filterabschnitts 24 aus
einer Vielzahl von Bandpasseigenschaften ausgewählt, die zum Beispiel eine Hochfrequenz-Bandpasseigenschaft,
eine Niederfrequenz-Bandpasseigenschaft und eine Zwischenfrequenz-Bandbasseigenschaft
umfasst. Indem das Einstellbetätigungsglied
betätigt
wird, kann eine Ausgangsverstärkung
des Fahrbahnoberflächenrückwirkungskraft-Berechnungsabschnitts 23 (ein
Beitragsgrad zu dem Sollwert des elektrischen Stroms) variabel eingestellt
werden, um eine Größe der Fahrbahnoberflächenrückwirkungskraft
zu erhöhen oder
zu erniedrigen, die von dem Fahrer durch das Lenkrad 2 aufgenommen
wird.
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Die
elektronische Steuereinheit 20 weist einen Mikroprozessor,
der auf einem Speichermedium, wie zum Beispiel einem Programm-ROM,
gespeicherte Programme ausführt,
um alle Funktionen oder Teile von Funktionen des Phasenkompensationsabschnitts 21 durchzuführen, den
Basissollwert-Einstellabschnitt für elektrischen Strom 22,
den Farbahnoberflächenrückwirkungskraft-Berechnungsabschnitt 23,
den Filterabschnitt 24, die Verstärker 25, 26,
die Addiereinrichtung 27, die Subtrahiereinrichtung 28 und
den Motorsteuerabschnitt 29 auf.
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Der
Fahrbahnoberflächenrückwirkungskraft-Berechnungsabschnitt 23 berechnet
die Fahrbahnoberflächen-Rückwirkungskraft
F in Übereinstimmung
mit der folgenden Gleichung (1): F=1/r(T+n·Ktrg·I–J·θv"–Cv·θv'–n·Cmo·θmo'–r·Cr·x') (1),wobei θmo'=n·θv',
x'=r·θv',
J=Jv+n2Jmo+m·r2, wobei r den Radius des Ritzels 4 darstellt,
n den Untersetzungsfaktor des Untersetzungsgetriebemechanismus 12 darstellt,
Ktrg eine Motordrehmomentkonstante darstellt,
J ein äquivalentes
Trägheitsdrehmoment an
einer Ausgangswellenseite darstellt, x die Verstellung der Zahnstange 5 darstellt,
x' einen zeitbasierten differentiellen
Wert erster Ordnung der Verstellung der Zahnstange 5 darstellt,
m die Masse der Zahnstange 5 darstellt, Jv ein
Trägheitsdrehmoment
der Ausgangswelle darstellt, Jmo ein Trägheitsdrehmoment
des Motors darstellt, Cv einen Reibungskoeffizienten
der Ausgangswelle 3B darstellt, Cmo einen
Reibungskoeffizienten des Elektromotors 13 darstellt, Cr einen Reibungskoeffizienten der Zahnstange 5 darstellt, θv' einen
zeitbasierten differentiellen Wert erster Ordnung des Ausgangswellen-Drehwinkels θv darstellt, θv" einen zeitbasierten
differentiellen Wert zweiter Ordnung des Ausgangswellen-Drehwinkels θv darstellt, und wobei θmo' einen zeitbasierten
differentiellen Wert erster Ordnung des Motordrehwinkels θmo darstellt.
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Somit
bestimmt der Fahrbahnoberflächenrückwirkungskraft-Berechnungsabschnitt 23 die Fahrbahnoberflächen-Rückwirkungskraft
F, ohne eine Fahrzeugsgeschwindigkeitsinformation zu verwenden.
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Gemäß dieser
oben beschriebenen Ausführungsform
wird die Rückwirkungskraft
von der Fahrbahnoberfläche
ohne die Verwendung der Fahrzeugsgeschwindigkeitsinformation bestimmt, und
der Sollwert des elektrischen Stroms wird in Anbetracht der Fahrbahnoberflächen-Rückwirkungskraft
bestimmt. Dies beseitigt das Erfordernis, die Eingangsschnittstelle
für den
Fahrzeugsgeschwindigkeitssensor vorzusehen, wodurch die Kosten des elektrischen
Hilfskraftlenksystems gesenkt werden. Die Fahrbahnoberflächen-Rückwirkungskraft
F, die mittels des Fahrbahnoberflächenrückwirkungskraft-Berechnungsabschnitts 23 berechnet
ist, weist einen Wert auf, der die Fahrbahnoberflächenbedingungen
und die Motorfahrzeug-Fahrtbedingungen reflektiert. Deshalb kann
die Lenkbetätigung
auf geeignete Weise durchgeführt
werden, während
eine geeignete Lenkgegenkraft auf den Fahrer über das Lenkrad 2 unbeachtlich
des Reibungskoeffizienten der Fahrbahnoberfläche und der Motorfahrzeug-Fahrtbedingungen
ausgeübt
wird. Somit kann ein gutes Lenkgefühl bei beliebigen Fahrzuständen vorgesehen
werden.
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Des
Weiteren kann das Lenkgefühl
in Übereinstimmung
mit einer Vorliebe eines Fahrers mittels des rückstellkraftcharakteristischen
Einstellabschnitts 30 eingestellt werden. Dies bedeutet,
wenn die Bandpass-Eigenschaft des Filterabschnitts 24 derart
eingestellt ist, dass die Verstärkung
in allen Frequenzbändern
erhöht
ist, dass beispielsweise ein Lenkgefühl mit einer kleineren Rückwirkungskraft vorgesehen
werden kann. Ein solches Lenkgefühl wird
beispielsweise von weiblichen Fahrern bevorzugt. Wenn die Bandpasseigenschaft
des Filterabschnitts 24 derart eingestellt ist, dass ein
Bruchteil der Fahrbahnoberflächen-Rückwirkungskraft
F lediglich in dem Zwischenfrequenzband durchgelassen wird, kann
ein Lenkgefühl
vor gesehen werden, das gewöhnlich
von männlichen
Fahrern bevorzugt wird. Wenn die Bandpasseigenschaft des Filterabschnitts 24 und
die Verstärkung
des Verstärkers 26 derart
eingestellt sind, dass die Verstärkung
in allen Frequenzbändern
verringert wird, kann ein starkes Lenkgefühl vorgesehen werden, das von
jungen Fahrern bevorzugt wird. In diesem Fall wird die Ausgangsverstärkung des
Fahrbahnoberflächenrückwirkungskraft-Berechungsabschnitts 23 lediglich
während
einer Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit (z.B. beim Parken) derart
erhöht,
dass der Fahrer die Lenkbetätigung
unschwer mittels des Lenkrads durchführen kann, um zu parken.
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Während die
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung somit beschrieben wurde, könnte die
Erfindung auf andere Weisen umgesetzt werden. Obwohl der Drehwinkel θv der Ausgangswelle 3B bei der oben
beschriebenen Ausführungsform
erfasst wird, könnte
ein Potentiometer zum Erfassen der Verstellung x der Zahnstange 5,
die quer zu dem Motorfahrzeug angeordnet ist, oder ein Rotationssensor zum
Erfassen des Drehwinkels des Elektromotors 13 als Lenkwinkelsensor
verwendet werden.
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Die
Möglichkeiten,
die Bandpasseigenschaft mittels des Rückwirkungskraft-charakteristischen Einstellabschnitts 30 einzustellen,
sind nicht auf die oben beschriebenen beschränkt. Das Einstellbetätigungsglied
des Rückwirkungskraftcharakteristischen Einstellabschnitts 30 könnte ein
Schalter zum Schalten zwischen einer Vielzahl von Frequenzbandeigenschaften
des Filterabschnitts 24 sein oder könnte von einem grafischen Equalizertyp
sein, der eine Verstärkung
für jedes
Frequenzband einer Vielzahl von Frequenzbändern einstellen kann.
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Während die
vorliegende Erfindung detailliert anhand der Ausführungsform
derselben beschrieben wurde, ist es klar, dass die vorhergehende Offenbarung
lediglich die technischen Prinzipien der vorliegenden Erfindung
veranschaulicht, diese jedoch nicht beschränkt. Der Schutzumfang der vorliegenden
Erfindung wird lediglich durch die beigefügten Ansprüche begrenzt.