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DE10119968A1 - Electric servo-steering device for motorized vehicle, has torque sensor for detecting torque applied to steering system - Google Patents

Electric servo-steering device for motorized vehicle, has torque sensor for detecting torque applied to steering system

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Publication number
DE10119968A1
DE10119968A1 DE2001119968 DE10119968A DE10119968A1 DE 10119968 A1 DE10119968 A1 DE 10119968A1 DE 2001119968 DE2001119968 DE 2001119968 DE 10119968 A DE10119968 A DE 10119968A DE 10119968 A1 DE10119968 A1 DE 10119968A1
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DE
Germany
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steering
torque
phase
speed
motor
Prior art date
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Application number
DE2001119968
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German (de)
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DE10119968B4 (en
Inventor
Shunichi Wada
Masahiro Tado
Isamu Nagai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of DE10119968B4 publication Critical patent/DE10119968B4/en
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046—Controlling the motor
    • B62D5/0463—Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input

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  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

An electric servo steering device comprises a motor (3) for generating an auxiliary steering force, a torque sensor (1) for detecting a torque at the steering system, a controller (12A) for controlling a current supplied to the motor in response to steering information, such that the steering operation of the steering wheel operator is supported. The controller (12A) contains a compensator device (4,5,6A) for implementing the phase advance- and phase lag-compensation for the steering torque. The compensator device (6A) has a reduced effect of the phase lag-compensation, when the steering torque has a specified value or less.

Description

Diese Erfindung basiert auf der Anmeldung Nr. 2000-218880, eingereicht am 19. Juli 2000, und deren Inhalt ist hier durch Bezugnahme mit aufgenommen.This invention is based on Application No. 2000-218880, filed on July 19, 2000, and the contents of which are here Reference added.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Servolenkgerät für die Verwendung in einem Motorfahrzeug.The present invention relates to an electrical Power steering device for use in a motor vehicle.

Ein elektrisches Servolenkgerät für eine Lenkung eines Motorfahrzeugs ist aus dem Stand der Technik allgemein bekannt. Typischerweise können in einem derartigen elektrischen Servolenkgerät ein Motor und ein Lenksystem Oszillationen in Ansprechen auf eine Frequenzkomponente (natürliche Frequenzkomponente) unterliegen, die spezifisch für einen Drehmomentsensor gemäß einer Drehmomenteingabefrequenz sind. Um dies zu vermeiden, ist ein Phasenvoreilungskompensator zum Verbessern des Phasenabstands vorgesehen, wie er in einem Bode-Diagramm zum Wiederspiegeln einer Drehmomenthilfs-Steuerausgangsgröße relativ zu einer Drehmomentsensoreingangsgröße dargestellt ist, zum Verbessern der Stabilität des Lenksystems. Ist eine Reaktionskraft, die durch eine Straße ausgeübt wird, beispielsweise während einem stationären Lenkvorgang oder während einem Betrieb mit geringer Geschwindigkeit groß, so ist die Drehmoment- Hilfsgröße zu verstärken, und die Drehmomenthilfs- Steuerausgangsgröße wird demnach relativ zu der Drehmomentsensor-Eingangsgröße groß. Demnach erhöht sich bei Zunahme der Verstärkung in einem Bode-Diagramm zum Darstellen einer Drehmoment-Hilfsausgangsgröße relativ zu einer Drehmomentsensor-Eingangsgröße ebenso die Übergangsfrequenz, während immer noch dieselbe Phase vorliegt, und der Phasenrand wird abgesenkt, unter Herbeiführung einer Oszillation. Eine Vorgehensweise zum Vermeiden einer derartigen Oszillation ist beispielsweise in der japanischen nicht geprüften Patenanmeldungs-Veröffentlichung Nr. 11-208490 vorgeschlagen, die ebenso bzw. nach Commonlans auf den genannten Abtretungsempfänger übertragen ist, und bei dieser wird eine Wirkung der Phasennachlaufkompensation in einem Gebiet der Übergangsfrequenz dann verbessert, wenn sich das Fahrzeug mit geringen Geschwindigkeiten fortbewegt, wodurch die Übergangsfrequenz niedriger bei Zunahme des Phasenabstands zum Verbessern der Stabilität ausgebildet wird.An electric power steering device for steering a Motor vehicle is general from the prior art known. Typically, such electric power steering device a motor and a steering system Oscillations in response to a frequency component (natural frequency component) subject to the specific for a torque sensor according to one Torque input frequency are. To avoid this is a Phase advance compensator for improving the phase distance provided as it is reflected in a Bode diagram a torque assist control output relative to one Torque sensor input is shown for improvement the stability of the steering system. Is a reaction force that is exercised through a street, for example during a stationary steering process or during operation with low speed is great, so the torque  Amplify auxiliary variable, and the torque auxiliary The control output variable therefore becomes relative to the Torque sensor input variable large. Accordingly, increases with Increase in gain in a Bode diagram for display an auxiliary torque output relative to one Torque sensor input as well as the crossover frequency, while still in the same phase, and the Phase edge is lowered, bringing about one Oscillation. A way to avoid one such oscillation is, for example, in Japanese unpublished patent application publication No. 11-208490 proposed, the same or according to Commonlans on the named assignee is transferred, and with this becomes an effect of phase lag compensation in one Area of the crossover frequency then improved when the Vehicle moving at low speeds, causing the crossover frequency is lower as the Phase spacing designed to improve stability becomes.

Ein derartiges übliches elektrisches Servolenkgerät für die Anwendung in einem Motorfahrzeug enthält ein Phasennachlaufkompensationsmerkmal bei einer Eingangsschnittstelle mit dem Drehmomentsensor, und es entstehen demnach die folgenden Probleme. Die Phasennachlaufkompensation bewirkt ein Absenken der Übergangsfrequenz bei einer Verringerung der Verstärkung in einem Gebiet der Lenkfrequenz, wodurch das Ansprechverhalten verschlechtert ist. Dies führt zu einer ausreichenden Drehmomenthilfsgröße dann, wenn ein Lenkrad stark gedreht wird oder wenn das Lenkrad periodisch mit einem kurzen Schwung oder kurzer Amplitude gedreht wird, was zu einem schlechten Lenkgefühl führt.Such a conventional electric power steering device for the Application in a motor vehicle includes a Phase lag compensation feature at one Input interface with the torque sensor, and it Accordingly, the following problems arise. The Phase lag compensation causes the Crossover frequency with a decrease in gain an area of steering frequency, which increases responsiveness is deteriorated. This leads to a sufficient Auxiliary torque variable when a steering wheel is turned sharply or if the steering wheel periodically with a short Swing or short amplitude is turned, resulting in a poor steering feel.

Die vorliegende Erfindung wurde zum Überwinden der vorgenannten Schwierigkeiten geschaffen, und ein technisches Problem der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines elektrischen Servolenkgeräts, bei der eine Wirkung der Phasennacheilungskompensation dann abgesenkt ist, wenn ein Lenkrad scharf gedreht wird oder wenn ein Lenkrad periodisch mit kurzem Schwung oder Amplitude gedreht wird, zum Verbessern des Drehmomentsteuer- bzw. Regelansprechverhaltens.The present invention has been made to overcome the created difficulties, and a technical The problem of the present invention is that Providing an electric power steering device where an effect of phase lag compensation is then lowered is when a steering wheel is turned sharply or when a Steering wheel rotated periodically with a short swing or amplitude is used to improve the torque control or Regelansprechverhaltens.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein elektrisches Servolenkgerät einen Motor zum Erzeugen einer Hilfslenkkraft für ein Lenksystem, das ein Lenkrad mit zu lenkenden Fahrzeugrädern verbindet, und einen Drehmomentsensor zum Detektieren eines auf das Lenksystem ausgeübten Lenkdrehmoments. Das Gerät enthält auch einen Controller zum Steuern eines dem Motor zuzuführenden Stroms, und zwar in Ansprechen auf die Lenkinformation zum Unterstützen eines Lenkbetriebs eines Betreibers des Lenkrads. Der Controller enthält eine Kompensatorvorrichtung zum Implementierender Phasenvoreilungs- und der Phasennacheilungskompensation für das Lenkdrehmoment auf der Grundlage der Ausgangsgröße des Drehmomentsensors. Die Kompensatorvorrichtung führt zu einer abgesenkten Wirkung der Phasennacheilungskompensation dann, wenn das Lenkdrehmoment einen vorgegebenen Wert oder weniger aufweist.According to a first aspect of the present invention an electric power steering device to generate a motor an auxiliary steering force for a steering system using a steering wheel vehicle wheels to be steered, and one Torque sensor to detect a steering system exerted steering torque. The device also contains one Controller for controlling a current to be supplied to the motor, in response to the steering information for Support a steering operation of an operator of the Steering wheel. The controller includes a compensator device to implement the phase advance and the Phase lag compensation for the steering torque on the Basis of the output variable of the torque sensor. The Compensator device leads to a reduced effect of the Phase lag compensation when the steering torque has a predetermined value or less.

Mit dieser Anordnung wird die Lenkdrehmomentsteuerung bzw. Regelung auf der Grundlage der Drehmomentsensor-Ausgangsgröße so bewirkt, dass sich das Ansprechverhalten der Lenkdrehmomentregelung verbessert lässt, wodurch der Umfang der Lenkkraft verringert ist, der von dem Betreiber während dem Lenkvorgang angefordert wird, und demnach das Lenkgefühl verbessert ist.With this arrangement, the steering torque control or Control based on the torque sensor output causes the response behavior of the Steering torque control can be improved, reducing the scope the steering force is reduced by the operator during  the steering process is requested, and therefore the steering feel is improved.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein elektrisches Servolenkgerät einen Motor zum Erzeugen einer Hilfslenkkraft für ein Lenksystem, das ein Lenkrad mit zu steuernden Fahrzeugrädern verbindet, sowie einen Drehmomentsensor zum Detektieren eines Lenkdrehmoments, das auf das Lenksystem angewandt wird, und einen Lenkgeschwindigkeitsdetektor zum Detektieren einer Lenkgeschwindigkeit des Lenksystems. Das Gerät enthält auch einen Controller zum Steuern bzw. Regeln eines dem Motor zuzuführenden Stroms in Ansprechen auf die Lenkinformation zum Unterstützen eines Lenkbetriebs des Lenkrads durch einen Betreiber. Der Controller enthält eine Kompensatorvorrichtung zum Implementieren der Phasenvoreilungs- und Phasennacheilungskompensation für das Lenkdrehmoment, das durch den Drehmomentsensor detektiert wird. Die Kompensatorvorrichtung bewirkt eine verringerte Wirkung der Phasennacheilungskompensation dann, wenn die durch den Lenkgeschwindigkeitsdetektor detektierte Lenkgeschwindigkeit einen vorgegebenen Wert übersteigt.According to a second aspect of the present invention contains an electric power steering device to generate a motor an auxiliary steering force for a steering system using a steering wheel connects to controlled vehicle wheels, as well as one Torque sensor for detecting a steering torque, the is applied to the steering system, and one Steering speed detector for detecting one Steering speed of the steering system. The device also contains a controller for controlling the motor current to be supplied in response to the steering information to support a steering operation of the steering wheel by a Operator. The controller includes a compensator device to implement the phase advance and Phase lag compensation for the steering torque is detected by the torque sensor. The Compensator device causes a reduced effect of the Phase lag compensation when the by the Steering speed detector detected steering speed exceeds a predetermined value.

Mit dieser Anordnung wird die Lenkdrehmomentsteuerung bzw. Regelung auf der Grundlage der Lenkgeschwindigkeit des Lenksystems so bewirkt, dass sich das Ansprechverhalten für die Lenkdrehmomentsteuerung verbessern lässt. Dies dient zum Verringern des Umfangs der Lenkkraft, die von dem Betreiber dann gefordert wird, wenn das Lenkrad flott oder schnell durch den Betreiber zu drehen ist, wodurch das Lenkgefühl verbessert ist. With this arrangement, the steering torque control or Regulation based on the steering speed of the Steering system so that the response behavior for can improve the steering torque control. This is for Reduce the amount of steering force required by the operator is required when the steering wheel is fast or fast is to be turned by the operator, which increases the steering feel is improved.  

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein elektrisches Servolenkgerät einen Motor zum Erzeugen einer Hilfslenkkraft für ein Lenksystem, das ein Lenkrad mit zu lenkenden Fahrzeugrädern verbindet, sowie einen Drehmomentsensor zum Detektieren eines auf das Lenksystem ausgeübten Lenkdrehmoments und einen Lenkgeschwindigkeitsdetektor zum Detektieren einer Lenkgeschwindigkeit des Lenksystems. Das Gerät enthält auch einen Controller zum Steuern bzw. Regeln eines dem Motor zuzuführenden Stroms, auf der Grundlage der Lenkinformation zum Unterstützen eines Lenkbetriebs des Lenkrads durch einen Betreiber. Der Controller enthält eine Kompensatorvorrichtung zum Implementieren der Phasenvoreilungs- und der Phasennacheilungskompensation für das Lenkdrehmoment auf der Grundlage einer Ausgangsgröße des Drehmomentsensors und der Ausgangsgröße des Lenkgeschwindigkeitsdetektors. Die Kompensatorvorrichtung bewirkt eine abgesenkte Wirkung der Phasennacheilungskompensation dann, wenn das Lenkdrehmoment ein vorgegebener Wert oder weniger ist oder wenn die Lenkgeschwindigkeit, die durch den Lenkgeschwindigkeitsdetektor detektiert wird, einen vorgegebenen Wert übersteigt.According to a third aspect of the present invention an electric power steering device to generate a motor an auxiliary steering force for a steering system using a steering wheel vehicle wheels to be steered, and one Torque sensor to detect a steering system exerted steering torque and one Steering speed detector for detecting one Steering speed of the steering system. The device also contains a controller for controlling the motor current to be supplied, based on the steering information to support a steering operation of the steering wheel by a Operator. The controller includes a compensator device to implement the phase advance and the Phase lag compensation for the steering torque on the Basis of an output variable of the torque sensor and the Output variable of the steering speed detector. The Compensator device causes a reduced effect of the Phase lag compensation when the steering torque is a predetermined value or less or if the Steering speed by the Steering speed detector is detected, one exceeds the specified value.

Mit dieser Anordnung wird die Lenkdrehmomentsteuerung bzw. -regelung auf der Grundlage der Drehmomentsensor-Ausgangsgröße oder der Lenkgeschwindigkeit des Lenksystems so bewirkt, dass sich das Ansprechverhalten bei der Lenkdrehmomentsteuerung verbessern lässt. Dies dient zum Verringern des Umfangs der Lenkkraft, die von dem Betreiber angefordert wird, insbesondere bei einem flotten oder einem schnellen Lenkvorgang, wodurch das Lenkgefühl verbessert ist. With this arrangement, the steering torque control or control based on the torque sensor output or the steering speed of the steering system so that the response behavior when steering torque control can be improved. This is to reduce the size of the Steering force requested by the operator especially with a brisk or a fast Steering process, which improves the steering feel.  

Bevorzugt ändert sich die Phasennacheilungskompensationswirkung der Kompensatorvorrichtung auf der Grundlage der Lenkgeschwindigkeit vor dem Lenkdrehmoment. Dies ist insbesondere zum Verringern des Umfangs der Lenkkraft wirksam, die von dem Betreiber bei einem schnellen oder flotten Lenkvorgang angefordert wird, wodurch das Lenkgefühl verbessert ist.The changes preferably Phase lag compensation effect of the Compensator device based on the Steering speed before the steering torque. This is especially to reduce the amount of steering force effective by the operator at a quick or brisk steering is requested, which increases the steering feel is improved.

Bevorzugt wird der Gewinn bzw. die Verstärkung für eine Hilfsdrehmoment-Ausgangsgröße relativ zu einem Drehmoment- Eingangsgröße der Kompensatorvorrichtung, der in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs festgelegt ist, indem das elektrische Servolenkgerät montiert ist, niedriger in einem Bereich bzw. einer Zone relativ zu einem niedrigen Drehmoment festgelegt, in den bzw. der eine abgesenkte Wirkung der Phasennacheilungskompensation der Kompensatorvorrichtung erforderlich ist, als in einem Bereich bzw. einer Zone zum Darstellen eines höheren Drehmoments. Hierdurch lässt sich wirksam eine Verschlechterung der Stabilität aufgrund einer Oszillation vermeiden, die dann auftreten kann, wenn eine Wirkung der Phasennacheilungskompensation abgesenkt ist.The gain or gain for one is preferred Auxiliary torque output relative to a torque Input variable of the compensator device, which in Match the speed of the vehicle is fixed by mounting the electric power steering device is lower in an area or zone relative to set a low torque in the one reduced effect of phase lag compensation of the Compensator device is required than in an area or a zone for displaying a higher torque. This can effectively worsen the Avoid stability due to oscillation, which then can occur when an effect of Phase lag compensation is lowered.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun in bezug auf die beiliegende Zeichnung beschrieben; es zeigen:Preferred embodiments of the present invention will now refer to the attached drawing described; show it:

Fig. 1A ein Blockschaltbild zum Darstellen der Anordnung eines elektrischen Servolenkgeräts gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Fig. 1A is a block diagram showing the arrangement of an electric power steering apparatus according to a first embodiment of the present invention;

Fig. 1B ein Flussdiagramm zum Darstellen eines Betriebs einer in Fig. 1A gezeigten Phasennacheilungs- Kompensationseinheit 6A; . Fig. 1B is a flow chart for illustrating an operation of a in Figure 1A, Phasennacheilungs- compensation unit 6 A;

Fig. 2 ein Diagramm zum Darstellen einer Beziehung zwischen einem Lenkdrehmoment und einem vorgegebenen Motorstromwert (Hilfsstrom) in dem elektrischen Servolenkgerät gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 is a diagram showing a relationship between a steering torque and a predetermined motor current value (auxiliary power) in the electric power steering apparatus according to the first embodiment of the present invention;

Fig. 3A ein Blockschaltbild zum Darstellen der Anordnung des elektrischen Servolenkgerät gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; FIG. 3A is a block diagram showing the arrangement of the electric power steering apparatus according to a second embodiment of the present invention;

Fig. 3B ein Flussdiagramm zum Darstellen eines Betriebs einer in Fig. 3A gezeigten Phasennacheilungs- Kompensationseinheit 6B; Figure 3B is a flow chart for illustrating an operation of a Phasennacheilungs- shown in Figure 3A compensation unit 6 B..;

Fig. 4A ein Blockschaltbild zum Darstellen der Anordnung eines elektrischen Servolenkgeräts gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 4A is a block diagram showing the arrangement of an electric power steering apparatus according to a third embodiment of the present invention.

Fig. 4B ein Flussdiagramm zum Darstellen eines Betriebs einer in Fig. 4A gezeigten Phasennacheilungs- Kompensationseinheit 6C; Figure 4B is a flow chart for illustrating operation of an embodiment shown in Figure 4A Phasennacheilungs- compensation unit 6 C..;

Fig. 5 ein Blockschaltbild zum Darstellen der Anordnung eines elektrischen Servolenkgeräts gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Figure 5 is a block diagram showing the arrangement of an electric power steering apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

Fig. 6A ein Blockschaltbild zum Darstellen der Anordnung eines elektrischen Servolenkgeräts gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Fig. 6A is a block diagram showing the arrangement of an electric power steering apparatus according to a fifth embodiment of the present invention;

Fig. 6B ein Flussdiagramm zum Darstellen eines Betriebs einer in Fig. 6A gezeigten Phasennacheilungs- Kompensationseinheit 6A; Figure 6B is a flow chart for illustrating an operation of a Phasennacheilungs- in Fig 6A compensation unit 6 A..;

Fig. 7 ein Diagramm zum Darstellen einer Beziehung - bei hohen und niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten - zwischen einem Lenkdrehmoment und einem Motorsollstromwert (Hilfsstrom) in einem elektrischen Servolenkgerät gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und Fig. 7 is a diagram showing a relationship - at high and low vehicle speeds - between a steering torque and a motor current command value (assist current) in an electric power steering apparatus according to a sixth embodiment of the present invention; and

Fig. 8 ein Bode-Diagramm für eine beispielhafte Darstellung der Tatsache, dass eine Wirkung der Phasennacheilungskompensation durch die Phasennacheilungs-Kompensationseinheit abgesenkt ist. Fig. 8 is a Bode diagram for an exemplary illustration of the fact that an effect of Phasennacheilungskompensation by the phase lag compensation unit is lowered.

Die Fig. 1A zeigt ein Steuerblockschaltbild eines elektrischen Servolenkgeräts gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Motor 3 erzeugt eine Hilfslenkkraft für ein Lenksystem, das ein Lenkrad mit Straßenrädern eines Fahrzeugs (nicht gezeigt) verbindet. Ein Lenkdrehmoment T, das auf das Lenksystem ausgeübt wird, wird durch einen Drehmomentsensor 1 detektiert, und eine Fahrzeuggeschwindigkeit V wird durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 2 detektiert. Das elektrische Servolenkgerät enthält einen Controller 12A mit einem ersten Phasenvoreilungskompensator 4, einer zweiten Phasenvoreilungskomensationseinheit 5, einer Phasennacheilungs-Kompensationseinheit 6A, einer Motorstrom- Sollwert-Berechnungseinheit 7, einem Motorstromsensor 8, einer Motorstrom-Steuereinheit 9 und einem Motor 13. Der erste Phasenvoreilungskompensator 4, der ein Ausgangssignal eines Drehmomentsensors 1 empfängt, ist in Hardware konfiguriert. Die zweite Phasenvoreilungs- Kompensationseinheit 5 und die Phasennacheilungs- Kompensationseinheit 6A sind in Software konfiguriert. Die zweite Phasenvoreilungs-Kompensationeinheit 5 und die Phasennacheilungs-Kompensationseinheit 6A sind in Software konfiguriert. Die zweite Phasenvoreilungs- Kompensationseinheit 5 empfängt die Ausgangsgröße des ersten Phasenvoreilungs-Kompensators 4 und die Ausgangsgröße des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 2. Die Phasennacheilungs- Kompensationseinheit 6A empfängt die Ausgangsgrößen des ersten Phasenvoreilungs-Kompensators 4 und der zweiten Phasenvoreilungs-Kompensationseinheit 5, und die Ausgangsgröße des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 2. Die Motorstrom-Sollwert-Berechnungseinheit 7 berechnet einen gewünschten Wert für einen Strom, der dem Motor 3 zuzuführen ist, auf der Grundlage sowohl der Ausgangsgröße des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 2 als auch der Ausgangsgröße der Phasennacheilungs-Kompensationseinheit 6A. Der Motorstromsensor 8 detektiert einen Strom des Motors 3. Die Motorstrom-Steuereinheit 9 steuert bzw. regelt einen dem Motor zuzuführenden Motorstrom auf der Grundlage sowohl des Motorstrom-Sollwerts von der Motorstrom-Sollwert- Berechnungseinheit 7 als auch dem detektierten Motorstromwert von dem Motorstromsensor 8. Der Motortreiber 10 treibt den Motor 3 in Ansprechen auf das Stell- bzw. Steuersignal, das von der Motorstrom-Steuereinheit 9 abgegeben wird.The Fig. 1A shows a control block diagram of an electric power steering apparatus according to a first embodiment of the present invention. An engine 3 generates an auxiliary steering force for a steering system that connects a steering wheel to road wheels of a vehicle (not shown). A steering torque T applied to the steering system is detected by a torque sensor 1 , and a vehicle speed V is detected by a vehicle speed sensor 2 . The electric power steering device contains a controller 12 A with a first phase advance compensator 4 , a second phase advance compensation unit 5 , a phase lag compensation unit 6 A, a motor current setpoint calculation unit 7 , a motor current sensor 8 , a motor current control unit 9 and a motor 13 . The first phase advance compensator 4 , which receives an output signal of a torque sensor 1 , is configured in hardware. The second phase lead compensation unit 5 and the phase lead compensation unit 6 A are configured in software. The second phase lead compensation unit 5 and the phase lead compensation unit 6 A are configured in software. The second phase advance compensation unit 5 receives the output of the first phase advance compensator 4 and the output of the vehicle speed sensor 2 . The phase lag compensation unit 6 A receives the outputs of the first phase advance compensator 4 and the second phase advance compensation unit 5 , and the output of the vehicle speed sensor 2 . The motor current target value calculation unit 7 calculates a desired value for a current to be supplied to the motor 3 based on both the output of the vehicle speed sensor 2 and the output of the phase lag compensation unit 6 A. The motor current sensor 8 detects a current of the motor 3rd The motor current control unit 9 controls a motor current to be supplied to the motor based on both the motor current target value from the motor current target value calculation unit 7 and the detected motor current value from the motor current sensor 8 . The motor driver 10 drives the motor 3 in response to the control signal that is output by the motor current control unit 9 .

Wie in Fig. 1A gezeigt, sind die zweite Phasenvoreilungs- Kompensationseinheit 5, die Phasennacheilungs- Kompensationseinheit 6A, die Motorstrom-Sollwert- Berechnungseinheit 7 und die Motorstrom-Steuereinheit 9 betriebsgemäß durch einen Mikroprozessor 11A realisiert.As shown in FIG. 1A, the second phase advance compensation unit 5 , the phase lag compensation unit 6 A, the motor current setpoint calculation unit 7 and the motor current control unit 9 are operationally implemented by a microprocessor 11 A.

Die Fig. 1B zeigt ein Flussdiagramm zum Darstellen eines Betriebs der Phasennacheilungs-Kompensationseinheit 6A. FIG. 1B shows a flow chart for illustrating an operation of the phase-lag compensation unit 6 A.

Insbesondere lässt sich zum Erzielen einer abgesenkten Wirkung der Phasennacheilungs-Kompensation der Phasennacheilungs-Kompensationseinheit 6A die Phasennacheilungs-Kompensation unterbinden. Alternativ lässt sich der Umfang der Phasennacheilung bei der Phasennacheilungskompensation reduzieren, oder der Umfang der Phasenvoreilung bei der Phasenvoreilungskompensation lässt sich erhöhen, oder es kann eine zusätzliche Phasenvoreilungskompensation ergänzt werden. Wie allgemein anhand dem in Fig. 8 gezeigten Bode-Diagramm dargestellt, lässt sich die Arbeitsfrequenz (Engl.: break frequency) des Filters zu einem höheren Frequenzbereich verschieben, d. h. die Kurve I wird zu der Kurve II verschoben, und zwar zum Implementieren der Phasennacheilung. Für die Phasenvoreilung kann andererseits die Arbeitsfrequenz zu einem niedrigeren Frequenzbereich verschoben werden, d. h. die Kurve II wird zu der Kurve I verschoben.In particular, in order to achieve a reduced effect of the phase lag compensation of the phase lag compensation unit 6 A, the phase lag compensation can be prevented. Alternatively, the amount of phase lag in phase lag compensation can be reduced, or the amount of phase lead in phase lead compensation can be increased, or an additional phase lead compensation can be added. As generally shown in the Bode diagram shown in FIG. 8, the filter's break frequency can be shifted to a higher frequency range, ie curve I is shifted to curve II to implement phase lag , For the phase advance, on the other hand, the working frequency can be shifted to a lower frequency range, ie curve II is shifted to curve I.

Das in Fig. 8 gezeigte Bode-Diagramm ist mit der Frequenz in Hz als X-Achse gezeigt, und mit dem Gewinn in dB als Y-Achse, und der Gewinn ist gegeben durch (1 + b.ES)/(1 + a.ES). Die Werte a und b der Kurven I, II und III nach Fig. 8 sind jeweils wie folgt definiert:
I
a = 0.05305 (3 Hz)
b = 0.02653 (6 Hz)
II
a = 0.03979 (4 Hz)
b = 0.02653 (6 Hz)
III
a = 0.02653 (6 Hz)
b = 0.03979 (4 Hz)The Bode diagram shown in Fig. 8 is shown with the frequency in Hz as the X axis, and with the gain in dB as the Y axis, and the gain is given by (1 + b.ES) / (1 + a .IT). The values a and b of curves I, II and III according to FIG. 8 are each defined as follows:
I
a = 0.05305 (3 Hz)
b = 0.02653 (6 Hz)
II
a = 0.03979 (4 Hz)
b = 0.02653 (6 Hz)
III
a = 0.02653 (6 Hz)
b = 0.03979 (4 Hz)

Nun wird ein Betrieb des Controllers 12A in dem elektrischen Servolenkgerät unter Bezug auf die Fig. 1A und 1B beschrieben.Operation of the controller 12A in the electric power steering apparatus will now be described with reference to Figs. 1A and 1B.

Zunächst erfolgt die Eingabe eines Ausgangssignals (Drehmomentsignals) T von dem Drehmomentsensor 1 zum Darstellen des Lenkdrehmoments T bei dem Controller 12A, und es wird dann gemäß einer Phasenvoreilungsart durch den Phasenvoreilungs-Kompensator 4 kompensiert. Der erste Phasenvoreilungs-Kompensator 4 bewirkt eine Kompensation des Ausgangssignals T in einer Phasenvoreilungsweise in einem Gebiet der Übergangsfrequenz fc des Lenksystems (d. h., bei einer Frequenz von 0 dB, von beispielsweise ungefähr 30 Hz, obgleich sich eine Variation gemäß dem Fahrzeugtypen) ergibt. Diese Phasenvoreilungskompensation ermöglicht einen positiven und erhöhten Wert für den Phasenabstand. Allgemein führt ein höherer Phasenabstand zu einer höheren Lenksystemstabilität. Demnach erzielt die Phasenvoreilungskompensation durch den ersten Phasenvoreilungs-Kompensator 4 eine Verbesserung der Lenksystemstabilität.First, an output signal (torque signal) T is input from the torque sensor 1 to represent the steering torque T at the controller 12 A, and it is then compensated for by the phase advance compensator 4 in accordance with a phase advance type. The first phase advance compensator 4 compensates for the output signal T in a phase advance manner in a region of the crossover frequency fc of the steering system (ie, at a frequency of 0 dB, for example, about 30 Hz, although there is a variation according to the vehicle type). This phase advance compensation enables a positive and increased value for the phase distance. In general, a higher phase distance leads to higher steering system stability. Accordingly, the phase advance compensation by the first phase advance compensator 4 achieves an improvement in the steering system stability.

Das Ausgangssignal, das im Hinblick auf eine Phasenvoreilungsart durch den ersten Phasenvoreilungs- Kompensator 4 kompensiert ist, wird durch den Mikroprozessor 11A erfasst. Das erfasste Signal wird anschließend in einer Phasenvoreilungsart durch die zweite Phasenvoreilungs- Kompensationseinheit 5 in einem Gebiet der Übergangsfrequenz fc des Lenksystems - d. h., 20 bis 80 Hz - kompensiert. Diese Phasenkompensation führt im Ergebnis zu einem erhöhten Gewinn und einem erhöhten Phasenrand. Wie oben beschrieben, wird das Drehmomentsignal in einer Phasenvoreilungsart bei unterschiedlichen Frequenzgebieten kompensiert, unter Verbesserung des Lenksystemansprechverhaltens und der Lenksystemstabilität.The output signal that is compensated with regard to a Phasenvoreilungsart by the first phase lead compensator 4 is detected by the microprocessor 11. A. The detected signal is then compensated in a phase advance mode by the second phase advance compensation unit 5 in a region of the crossover frequency fc of the steering system - ie, 20 to 80 Hz. As a result, this phase compensation leads to an increased gain and an increased phase margin. As described above, the torque signal is compensated in a phase advance mode at different frequency areas, improving the steering response and stability.

Hiernach erfolgt gemäß Fig. 1B dann, wenn das Lenkdrehmoment T, das durch den Drehmomentsensor 1 detektiert wird, einen vorgegebenen Wert α von beispielsweise ungefähr 2 N.Em übersteigt, eine Kompensation des Ausgangssignals Tc, das in einer Phasenvoreilungsart durch den ersten Phasenvoreilungs- Kompensator 4 durch die zweite Phasenvoreilungs- Kompensationseinheit 5 kompensiert ist, in einer Phasennacheilungsart durch die Phasennacheilungs- Kompensationseinheit 6A in einem Frequenzgebiet so niedrig wie 1 bis 5 Hz. Hierdurch wird die Übergangsfrequenz niedriger, während der Phasenrand weiter erhöht wird, um weiter die Lenksystemstabilität zu verbessern. Andernfalls wird keine Phasennacheilungs-Kompensation implementiert, oder die Phasenvoreilungs-Kompensation wird implementiert.According to FIG. 1B, when the steering torque T, which is detected by the torque sensor 1 , exceeds a predetermined value α of, for example, approximately 2 N.Em, the output signal T c is compensated by the first phase advance in a phase advance mode. Compensator 4 is compensated for by the second phase advance compensation unit 5 , in a phase lag mode by the phase lag compensation unit 6 A in a frequency range as low as 1 to 5 Hz. As a result, the crossover frequency becomes lower, while the phase margin is further increased, to further increase the steering system stability to improve. Otherwise, phase lag compensation is not implemented, or phase lag compensation is implemented.

Anschließend wird das Drehmomentsignal, das im Hinblick auf die Phase durch den ersten Phasenvoreilungs-Kompensator 4, die zweite Phasenvoreilungs-Kompensationseinheit 5 und die Phasennacheilungs-Kompensationseinheit 6A kompensiert ist, bei der Motorstrom-Sollwert-Berechnungseinheit 7 eingegeben. Die Motorstrom-Sollwert-Berechnungseinheit 7 berechnet einen Motorstrom-Sollwert auf der Grundlage sowohl des sich ergebenden Drehmomentsignals als auch des Geschwindigkeitssignals V, das von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 2 eingegeben wird. Die Fig. 2 zeigt eine Beziehung zwischen dem Lenkdrehmoment und dem Motorstrom-Sollwert (Hilfsstrom), der durch die Motorstrom- Sollwert-Berechnungseinheit 7 berechnet wird. Der Motorstrom- Sollwert wird so berechnet, dass sich ein höherer Hilfsstrom bei niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeiten abgeben lässt. Die Motorstrom-Steuereinheit 9 berechnet eine Steuergröße auf der Grundlage sowohl des sich ergebenden Motorstrom-Sollwerts als auch des durch den Motorstromsensor 8 detektierten Motorstromwerts, über eine Regelung bzw. Gegenkopplungssteuerung, und der Motor 10 treibt den Motor 3 in Übereinstimmung mit der Stellgröße bzw. der Steuergröße.Subsequently, the torque signal, which is compensated with respect to the phase by the first phase advance compensator 4 , the second phase advance compensation unit 5 and the phase lag compensation unit 6 A, is input to the motor current target value calculation unit 7 . The motor current target value calculation unit 7 calculates a motor current target value based on both the resultant torque signal and the speed signal V input from the vehicle speed sensor 2 . FIG. 2 shows a relationship between the steering torque and the motor current target value (auxiliary current) calculated by the motor current target value calculation unit 7 . The motor current setpoint is calculated so that a higher auxiliary current can be delivered at lower vehicle speeds. The motor current control unit 9 calculates a control variable on the basis of both the resulting motor current setpoint and the motor current value detected by the motor current sensor 8 , via a closed-loop control or negative feedback control, and the motor 10 drives the motor 3 in accordance with the manipulated variable or the tax figure.

Gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt eine Kompensation des Drehmomentsignals T in Phasenvoreilungsweise durch den ersten Phasenvoreilungs- Kompensator 4, der in Hardware konfiguriert ist, in einem Gebiet der Übergangsfrequenz des Lenksystems, d. h. von ungefähr 30 Hz. Hiernach wird das kompensierte Signal wiederum in Phasenvoreilungsart durch die zweite Phasenvoreilungs-Kompensationseinheit kompensiert, die in Software konfiguriert ist, und zwar in dem Gebiet einer Übergangsfrequenz von 20 bis 80 Hz. Alternativ kann die Frequenzcharakteristik zumindest des Phasenkompensators 4 und der Phasenkompensationseinheiten 5 und 6A gemäß der detektierten Fahrzeuggeschwindigkeit zum Verbessern des Lenksystemansprechverhaltens und der Lenksystemstabilität modifiziert sein.According to the first embodiment of the present invention, the torque signal T is compensated in phase advance by the first phase advance compensator 4 , which is configured in hardware, in a region of the crossover frequency of the steering system, that is to say of approximately 30 Hz. After that, the compensated signal becomes again in Phase advance type is compensated for by the second phase advance compensation unit, which is configured in software, in the region of a crossover frequency of 20 to 80 Hz. Alternatively, the frequency characteristic of at least the phase compensator 4 and the phase compensation units 5 and 6 A can be improved according to the detected vehicle speed to improve the Steering system response and the stability of the steering system to be modified.

Bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit so niedrig wie weniger als 30 km/h, wird ein höherer Lenksystemgewinn unter Bezug auf die in Fig. 2 gezeigte Beziehung zwischen dem Lenkdrehmoment und dem Motorstrom-Sollwert (Hilfsstrom) erzielt, wohingehend die Übergangsfrequenz (Engl.: crossover frequency) erhöht und der Phasenrand verringert ist. Zum Vermeiden dieser Unannehmlichkeit wird lediglich dann, wenn das Lenkdrehmoment den vorgegebenen Wert α von beispielsweise ungefähr 2 N.Em übersteigt, das Signal in einer Phasennacheilungsart durch die Phasennacheilungs-Kompensationseinheit 6A kompensiert, und zwar in einem niedrigen Frequenzbereich von 1 bis 5 Hz, zum Verbessern des Phasenrands des Lenkdrehmoments. Demnach lässt sich eine Verbesserung der Lenksystemstabilität erzielen.At a vehicle speed as low as less than 30 km / h, a higher steering system gain is achieved with reference to the relationship shown in FIG. 2 between the steering torque and the motor current setpoint (auxiliary current), whereas the crossover frequency increased and the phase margin is reduced. To avoid this inconvenience, only when the steering torque exceeds the predetermined value α of, for example, approximately 2 N.Em, the signal is compensated in a phase lag mode by the phase lag compensation unit 6 A, in a low frequency range of 1 to 5 Hz, to improve the phase margin of the steering torque. Accordingly, an improvement in steering system stability can be achieved.

Jedoch führt die Phasennacheilungs-Kompensation zu einer Verringerung der Übergangsfrequenz unter Verringerung des Gewinns in einem Gebiet einer Lenkfrequenz von 1 bis 5 Hz, was im Ergebnis zu einer Verschlechterung des Lenksystemansprechverhaltens führt. Demnach wird dann, wenn das Lenkdrehmoment bei einem vorgegebenen Wert α oder weniger liegt, keine Phasennacheilungs-Kompensation implementiert, oder bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten über einem vorgegebenen Wert, wie beispielsweise 30 km/h, bei denen der Gewinn niedrig und der Phasenrand ausreichend ist, wie anhand von Fig. 2 zu erkennen ist, wird die Phasenvoreilungs- Kompensation in einem niedrige Frequenzbereich von 1 bis 5 Hz implementiert, angewandt auf einen tatsächlichen Lenkbetrieb. Diese Phasenvoreilungskompensation führt zu einer Verbesserung des Ansprechverhaltens unter Bereitstellung einer ausreichenden Lenkunterstützung, wodurch es möglich ist, eine Verschlechterung des Lenkgefühls selbst dann zu vermeiden, wenn das Lenkrad scharf gedreht wird oder wenn das Lenkrad periodisch mit einem kurzen Schwung oder einer kurzen Amplitude gedreht wird.However, phase lag compensation leads to a reduction in the crossover frequency while reducing the gain in an area of a steering frequency of 1 to 5 Hz, which results in a deterioration in the steering system response. Accordingly, if the steering torque is at a predetermined value α or less, no phase lag compensation is implemented, or at higher vehicle speeds above a predetermined value, such as 30 km / h, where the gain is low and the phase margin is sufficient, such as can be seen with reference to FIG. 2, the phase lead compensation is implemented in a low frequency range of 1 up to 5 Hz, is applied to an actual steering operation. This phase advance compensation leads to an improvement in the responsiveness while providing sufficient steering assistance, which makes it possible to avoid a deterioration in the steering feel even when the steering wheel is turned sharply or when the steering wheel is rotated periodically with a short swing or a short amplitude.

Ferner wird bei der ersten Ausführungsform die Phasenkompensation in Software bei einem niedrigen Frequenzbereich wie beispielsweise 1 bis 5 Hz implementiert, der allgemein für einen tatsächlichen Lenkbetrieb eingesetzt wird. Der Grund hierfür besteht darin, dass dann, wenn die Phasenkompensation in Hardware bei einer niedrigen Frequenz implementiert ist, ein Kondensator mit größerem Kapazitätswert für die Phasenkompensation erforderlich ist, was die Kosten erhöht. Bei einer Softwareimplementierung ist jedoch ein derartiger Kondensator nicht erforderlich, und es kann eine niedrige Abtastfrequenz verwendet werden, die lediglich einen kostengünstigen Mikroprozessor erfordert. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Phasenkompensation nicht notwendigerweise in Software bei einem niedrigen Frequenzbereich zu implementieren, und eine Vielzahl von Modifikationen oder Variationen können in Abhängigkeit von den Fahrzeugtypen oder Eigenschaften in Betracht gezogen werden.Furthermore, in the first embodiment Phase compensation in software at a low Frequency range such as 1 to 5 Hz implemented, which is generally used for an actual steering operation  becomes. The reason for this is that if the Phase compensation in hardware at a low frequency is implemented, a capacitor with larger Capacitance value required for phase compensation which increases the cost. With a software implementation is however, such a capacitor is not required and it a low sampling frequency can be used, the only requires an inexpensive microprocessor. According to the present invention is phase compensation not necessarily in software at a low Frequency range to implement, and a variety of Modifications or variations can depend on vehicle types or characteristics become.

Beispielsweise sei angenommen, dass die Phasenkompensationseinheiten 5 und 6A in Hardware konfiguriert sind. Liegen eine Erweiterung des Schaltungsumfangs und eine Zunahme der Kosten in einem zulässigen Bereich, so kann die Phasenkompensation in Hardware sowohl in hohen als auch niedrigen Frequenzbereichen implementiert sein. Hierdurch lässt sich eine Wirkung der Quantisierungsfehler durch einen A/D-Umsetzer reduzieren oder eliminieren, die dann auftreten, wenn die Phasenkompensation in Software implementiert ist. Alternativ kann die Phasenkompensation in Software sowohl bei hohen als auch niedrigen Frequenzbereichen dann implementiert sein, wenn der Mikroprozessor 11A einen ausreichend hohen Durchsatz hat und wenn die im Zusammenhang mit dem Mikroprozessor 11A auftretenden Kosten reduziert sind, da er einen Betrieb mit hoher Geschwindigkeit ermöglicht. For example, assume that the phase compensation units 5 and 6 A are configured in hardware. If an expansion of the circuit scope and an increase in the costs lie within a permissible range, the phase compensation in hardware can be implemented in both high and low frequency ranges. This enables an A / D converter to reduce or eliminate an effect of the quantization errors that occur when the phase compensation is implemented in software. Alternatively, the phase compensation can then be implemented at both high and low frequency ranges in software if the microprocessor 11A has a sufficiently high throughput, and the costs arising in connection with the microprocessor 11 A are reduced, since it allows operation at high speed ,

Gemäß der ersten Ausführungsform erfolgt die Bestimmung der Phasenkompensation dann, wenn das Lenkrad scharf gedreht wird oder wenn das Lenkrad periodisch mit kurzem Schwung gedreht wird, auf der Grundlage der Tatsache, ob das Lenkdrehmoment T nicht größer als ein vorgegebener Wert ist oder nicht, insbesondere ungefähr 2 N.Em. Gemäß einer zweiten Ausführungsform wird eine Lenkradgeschwindigkeit, beispielsweise eine Lenkrad-Drehgeschwindigkeit - d. h., die Umdrehungsgeschwindigkeit - detektiert, zum Bestimmen der Phasenkompensation auf der Grundlage der Tatsache, ob die detektierte Lenkrate oder Geschwindigkeit einen vorgegebenen Wert übersteigt oder nicht.According to the first embodiment, the determination of Phase compensation when the steering wheel is turned sharply or if the steering wheel is turned periodically with a short swing is based on whether the steering torque T is not greater than a predetermined value or not, especially about 2 N.Em. According to a second Embodiment becomes a steering wheel speed, for example a steering wheel rotation speed - d. i.e., the Rotational speed - detected, for determining the Phase compensation based on whether the detected steering rate or speed a predetermined Value exceeds or not.

Die Fig. 3A steigt ein Steuerblockschaltbild eines elektrischen Servolenkgeräts gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Darstellung eines hierin enthaltenen Controllers 12B. Die Fig. 3B zeigt ein Flussdiagramm zum Darstellen eines Betriebs einer Phasennacheilungs-Kompensationseinheit 6B. Wie in Fig. 3A gezeigt, wird ein Lenkrad-Winkelgeschwindigkeitssensor 13 zum Detektieren einer Winkelgeschwidigkeit θ(s) eines Lenkrads als Lenkgeschwindigkeitsdetektor zum Detektieren einer Lenkrate oder Geschwindigkeit eingesetzt. Das Ausgangssignal des Lenkrad-Winkelgeschwindigkeitssensors 13 als Darstellung einer Lenkrad-Winkelgeschwindigkeit θ(s) wird bei der Phasennacheilungs-Kompensationseinheit 6B eingegeben. Wie in Fig. 3B gezeigt, bestimmt die Phasennacheilungs- Kompensationseinheit 6B auf der Grundlage des Ausgangssignals, gemäß dem ein Betreiber das Lenkrad scharf dreht, ob die Lenkrad-Winkelgeschwindigkeit θ(s) einen vorgegebenen Wert θ übersteigt, beispielsweise in der Größenordnung von 333 bis 500 Grad/s. Andererseits ist wiederum keine Phasennacheilungs-Kompensation durch die Phasennacheilungs-Kompensationseinheit 6B implementiert, oder die Phasenvoreilungs-Kompensation ist implementiert. Liegt die Lenkrad-Winkelgeschwindigkeit θ(s) bei dem vorgegebenen Wert β oder niedriger, so erfolgt eine Kompensation des Ausgangssignals Tc, das in Phasenvoreilungsart durch den ersten Phasenvoreilungs-Kompensator 4 und durch die zweite Phasenvoreilungs-Kompensationseinheit 5 kompensiert ist, in einer Phasennacheilungsart durch die Phasennacheilungs- Kompensationseinheit 6B in einem Frequenzbereich so niedrig wie 1 bis 5 Hz. Dies bewirkt ein Absenken der Übergangsfrequenz bei Erhöhung des Phasenrands durch Verbessern der Lenksystemstabilität. FIG. 3A is a control block diagram of an electric power steering apparatus according to the second embodiment of the present invention, showing a controller 12 B included therein . FIG. 3B is a flowchart showing an operation of a phase lag compensation unit 6 B. As shown in FIG. 3A , a steering wheel angular speed sensor 13 for detecting an angular velocity θ (s) of a steering wheel is used as a steering speed detector for detecting a steering rate or speed. The output signal of the steering wheel angular velocity sensor 13 as a representation of a steering wheel angular velocity θ (s) 6 is input B in the phase-lag compensation unit. As shown in FIG. 3B, the phase lag compensation unit 6 B determines whether the steering wheel angular speed θ (s) exceeds a predetermined value θ, for example, on the order of 333, based on the output signal according to which an operator turns the steering wheel sharply up to 500 degrees / s. On the other hand, in turn, is implemented by the phase lag compensation unit 6 B no phase-lag compensation, and the phase advance compensation is implemented. If the steering wheel angular velocity θ (s) is at the predetermined value β or lower, the output signal T c , which is compensated in phase advance mode by the first phase advance compensator 4 and by the second phase advance compensation unit 5 , is carried out in a phase lag mode by the phase lag compensation unit 6 B in a frequency range as low as 1 to 5 Hz. This causes a lowering of the crossover frequency while increasing the phase edge by improving the steering system stability.

Weitere Konfigurationen, Merkmale und Vorteile der zweiten Ausführungsform sind dieselben wie diejenigen der ersten Ausführungsform.Other configurations, features and advantages of the second Embodiments are the same as those of the first Embodiment.

Bei der zweiten Ausführungsform erfolgt eine Bestimmung der Phasenkompensation dann, wenn ein Lenkrad scharf gedreht wird oder wenn das Lenkrad periodisch mit kurzem Schwung gedreht wird, auf der Grundlage der Tatsache, ob die als Lenkrate oder Geschwindigkeit detektierte Lenkrad- Winkelgeschwindigkeit θ(s) einen vorgegebenen Wert übersteigt. Gemäß einer dritten Ausführungsform wird eine Umdrehungsgeschwindigkeit θ(m) des Motors 3 anstelle der Lenkrad-Winkelgeschwindigkeit θ(s) detektiert, oder die Phasenvoreilungs/Phasennacheilungs-Kompensation wird zum Kompensieren der detektiert Motorgeschwindigkeit implementiert. Die Phasenkompensation wird dann auf der Grundlage der Tatsache bestimmt, ob die detektierte Motorgeschwindigkeit einen vorgegebenen Wert übersteigt oder nicht.In the second embodiment, the phase compensation is determined when a steering wheel is turned sharply or when the steering wheel is rotated periodically with a short swing, based on whether the steering wheel angular speed θ (s) detected as the steering rate or speed is a predetermined one Value exceeds. According to a third embodiment, a rotation speed θ (m) of the motor 3 is detected instead of the steering wheel angular speed θ (s), or the phase advance / phase lag compensation is implemented to compensate for the detected motor speed. The phase compensation is then determined based on whether or not the detected motor speed exceeds a predetermined value.

Die Fig. 4A zeigt ein Blockschaltbild eines elektrischen Servolenkgeräts gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Darstellung eines Controllers 2C, der hierin enthalten ist. Die Fig. 4B zeigt ein Flussdiagramm zum Darstellen eines Betriebs einer Phasennacheilungs-Kompensationseinheit 6C. Wie in Fig. 4A gezeigt, setzt die dritte Ausführungsform einen Motorgeschwindigkeitssensor 14 zum Detektieren einer Umdrehungsgeschwindigkeit θ(m) des Motors 3 anstelle des Lenkrad-Winkelgeschwindigkeitssensors 13 ein. Das Ausgangssignal des Motorgeschwindigkeitssensors 14 zum Darstellen einer Motorgeschwindigkeit θ(m) wird bei der Phasennacheilungs-Kompensationseinheit 6C eingegeben. Wie in Fig. 4B gezeigt, bestimmt die Phasennacheilungs- Kompensationseinheit 6C auf der Grundlage des Ausgangssignals, dass ein Betreiber das Lenkrad dann scharf dreht, wenn die Motorgeschwindigkeit θ(m) einen vorgegebenen Wert γ übersteigt (beispielsweise in der Größenordnung von 1000 bis 1500 U/min). Andererseits wird keine Phasennacheilungs-Kompensation durch die Phasennacheilungs- Kompensationseinheit 6C implementiert, oder die Phasenvoreilungs-Kompensation wird implementiert. Liegt die Motorgeschwindigkeit θ(m) bei dem vorgegebenen Wert γ oder niedriger, so erfolgt eine Kompensation des Ausgangssignals Tc, für das eine Kompensation in Phasenvoreilungsart durch den ersten Phasenvoreilungs-Kompensator 4 und durch die zweite Phasenvoreilungs-Kompensationseinheit 5 erfolgte, in Phasennacheilungsart durch die Phasennacheilungs- Kompensationseinheit 6C in einem Frequenzbereich so niedrig wie 1 bis 5 Hz. Dies bewirkt ein Absenken der Übergangsfrequenz bei Erhöhung des Phasenrands zum Verbessern der Lenksystemstabilität. Fig. 4A shows a block diagram of an electric power steering apparatus according to the third embodiment of the present invention showing a controller C 2 is included herein. FIG. 4B shows a flow chart for illustrating an operation of a phase lag compensation unit 6 C. As shown in Fig. 4A, the third embodiment employs an engine speed sensor 14 for detecting a rotational speed θ (m) of the motor 3 instead of the steering wheel angular velocity sensor 13 a , The output signal from the engine speed sensor 14 for illustrating a motor speed θ (m) 6 is input C in the phase-lag compensation unit. As shown in Fig. 4B, the Phasennacheilungs- determined compensation unit 6 C on the basis of the output signal, that an operator turns the steering wheel then sharply, as the motor speed θ (m) a predetermined value γ exceeds (for example of the order 1000-1500 U / min). On the other hand, no phase lag compensation is implemented by the Phasennacheilungs- compensation unit 6 C, or the phase advance compensation is implemented. If the motor speed θ (m) is at the predetermined value γ or lower, the output signal T c is compensated for, for which a phase advance type compensation was carried out by the first phase advance compensator 4 and by the second phase advance compensation unit 5 , in a phase lag type the phase lag compensation unit 6 C in a frequency range as low as 1 to 5 Hz. This causes a lowering of the crossover frequency while increasing the phase edge to improve the steering system stability.

Andere Konfigurationen, Merkmale und Vorteile der dritten Ausführungsform sind dieselben wie diejenigen der ersten Ausführungsform.Other configurations, features, and advantages of the third Embodiments are the same as those of the first Embodiment.

Bei der zweiten und dritten Ausführungsform erfolgt eine Detektion einer Lenkrad-Winkelgeschwindigkeit θ(s) als Lenkrate und einer Umdrehungsgeschwindigkeit θ(m) des Motors 3. Auf der Grundlage der Tatsache, ob die jeweils detektierte Geschwindigkeit einen vorgegebenen Wert übersteigt oder nicht, erfolgt die Bestimmung der Phasenkompensation dann, wenn ein Lenkrad scharf gedreht wird oder wenn ein Lenkrad periodische mit kurzem Schwung gedreht wird. Gemäß einer vierten Ausführungsform erfolgt die Detektion sowohl einer Lenkrate oder Geschwindigkeit des Lenkrads als auch einer Umdrehungsrate oder Geschwindigkeit des Motors 3, und die Phasenvoreilungs/Nacheilungskompensation kann zum Kompensieren der detektierten Rate oder Geschwindigkeit implementiert werden. Die Bestimmung der Phasenkompensation erfolgt auf der Grundlage der Tatsache, ob zumindest eine der detektierten Raten oder Geschwindigkeiten einen vorgegebenen Wert übersteigt.In the second and third embodiments, a steering wheel angular speed θ (s) as a steering rate and a rotational speed θ (m) of the motor 3 are detected. Based on the fact whether or not the speed detected in each case exceeds a predetermined value, the phase compensation is determined when a steering wheel is turned sharply or when a steering wheel is turned periodically with a short swing. According to a fourth embodiment, both a steering rate or speed of the steering wheel and a rotation rate or speed of the motor 3 are detected, and the phase advance / lag compensation can be implemented to compensate for the detected rate or speed. The phase compensation is determined on the basis of the fact whether at least one of the detected rates or speeds exceeds a predetermined value.

Die Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild eines elektrischen Servolenkgeräts gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Darstellung eines hierin enthaltenen Controllers 12D. Die vierte Ausführungsform kombiniert gemeinsam die zweite und dritte Ausführungsform. In anderen Worten ausgedrückt, enthält das Gerät gemäß der vierten Ausführungsform sowohl den Lenkrad- Winkelgeschwindigkeitssensor 3 als auch den Motorgeschwindigkeitssensor 14. Das Ausgangssignal des Lenkrad-Winkelgeschwindigkeitssensors 3 unter Darstellung der Lenkrad-Winkelgeschwindigkeit θ(s) und das Ausgangssignal des Motorgeschwindigkeitssensors 14 unter Darstellung einer Motorgeschwindigkeitsdetektor θ(m) werden bei der Phasennacheilungs-Kompensationseinheit 6D eingegeben. Die Phasennacheilungs-Kompensationseinheit 6D bestimmt dann auf der Grundlage eines dieser Ausgangssignale, dass ein Betreiber das Lenkrad scharf dreht, wenn die Lenkrad- Winkelgeschwindigkeit θ(s) einen vorgegebenen Wert β übersteigt oder wenn die Motorgeschwindigkeit einen vorgegebenen Wert γ übersteigt. Abwechselnd wird keine Phasennacheilungs-Kompensation durch die Phasennacheilungs- Kompensationseinheit 6C implementiert oder die Phasenvoreilungs-Kompensation wird implementiert. Ist die Lenkrad-Winkelgeschwindigkeit θ(s) gleich dem vorgegebenen Wert β oder weniger oder ist die Motorgeschwindigkeit θ(m) gleich dem vorgegebenen Wert γ oder weniger, so erfolgt eine Kompensation des Ausgangssignals Tc, das in Phasenvoreilungsart durch den ersten Phasenvoreilungs- Kompensator 4 und die zweite Phasenvoreilungs- Kompensationseinheit 5 kompensiert ist, in Phasennacheilungsart durch die Phasennacheilungs- Kompensationseinheit 6D in einem Frequenzbereich so niedrig wie 1 bis 5 Hz. Dies bewirkt ein Absinken der Übergangsfrequenz bei Erhöhung des Phasenrands zum Verbessern der Lenksystemstabilität. FIG. 5 shows a block diagram of an electric power steering apparatus according to the fourth embodiment of the present invention showing a controller contained herein 12 D. The fourth embodiment combines together the second and third embodiment. In other words, the device according to the fourth embodiment includes both the steering wheel angular speed sensor 3 and the motor speed sensor 14 . The output signal of the steering wheel angular velocity sensor 3, showing the steering wheel angular velocity θ (s) and the output signal of the engine speed sensor 14, illustrating a motor speed detector θ (m) are input 6 D in the phase-lag compensation unit. The phase lag compensation unit 6 D then determined on the basis of these output signals, an operator turns the steering wheel sharply when the steering wheel angular velocity θ (s) exceeds a predetermined value β, or when the engine speed exceeds a predetermined value γ. Alternately, no phase lag compensation is implemented by the C 6 Phasennacheilungs- compensation unit or the phase advance compensation is implemented. If the steering wheel angular speed θ (s) is equal to the predetermined value β or less or if the motor speed θ (m) is equal to the predetermined value γ or less, the output signal T c is compensated for, which is in phase advance mode by the first phase advance compensator 4 and the second phase advance compensation unit 5 is compensated, in phase lag mode by the phase lag compensation unit 6 D in a frequency range as low as 1 to 5 Hz. This causes the crossover frequency to drop as the phase margin increases to improve the steering system stability.

Die anderen Konfigurationen, Merkmale und Vorteile der vierten Ausführungsform sind dieselben wie diejenigen der ersten Ausführungsform. The other configurations, features and benefits of fourth embodiment are the same as those of FIG first embodiment.  

Bei der ersten Ausführungsform wird die Phasenkompensation dann, wenn ein Lenkrad scharf gedret wird oder wenn ein Lenkrad periodisch mit kurzem Schwung gedreht wird, auf der Grundlage der Tatsache bestimmt, ob das Lenkdrehmoment T nicht größer als ein vorgegebener Wert α ist. Bei der zweiten bis vierten Ausführungsform erfolgt ein Detektieren der Lenkrate oder Geschwindigkeit, beispielsweise einer Lenkrad- Drehrate oder Umdrehungsgeschwindigkeit, oder die Phasenvoreilungs/Nacheilungskompensation wird zum Kompensieren der detektierten Rate oder Geschwindigkeit implementiert. Die Phasenkompensation wird dann auf der Grundlage der Tatsache bestimmt, ob die detektierte Rate oder Geschwindigkeit einen vorgegebenen Wert übersteigt. Eine fünfte Ausführungsform kombiniert die erste Ausführungsform mit jeder der zweiten bis vierten Ausführungsform. Es ist zu erwähnen, dass eine Entscheidung auf der Grundlage der Lenkrate oder Geschwindigkeit einer Entscheidung auf der Grundlage des Lenkdrehmoments T vorangeht, d. h., dann, wenn die Lenkrate oder Geschwindigkeit einen vorgegebenen Wert übersteigt, wird eine Wirkung der Phasennacheilungs- Kompensation selbst dann reduziert, wenn das Lenkdrehmoment T einen vorgegebenen Wert übersteigt.In the first embodiment, phase compensation when a steering wheel is pressed sharply or when a Steering wheel is turned periodically with a short swing on the Basis of the fact determines whether the steering torque T is not greater than a predetermined value α. The second to the fourth embodiment, the Steering rate or speed, for example a steering wheel Rate of rotation or speed of rotation, or the Phase lead / lag compensation becomes Compensate for the detected rate or speed implemented. The phase compensation is then on the Based on the fact, determines whether the detected rate or Speed exceeds a predetermined value. A fifth embodiment combines the first embodiment with each of the second to fourth embodiments. It's closed mention that a decision based on the Steering rate or speed of a decision on the Basis of the steering torque T, d. that is, if the steering rate or speed a predetermined value exceeds an effect of phase lag Compensation reduced even if the steering torque T exceeds a predetermined value.

Die Fig. 6A zeigt ein Blockschaltbild eines elektrischen Servolenkgeräts gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Darstellung eines hierin enthaltenen Controllers 12E. Die Fig. 6B zeigt ein Flussdiagramm zum Darstellen eines Betriebs einer Phasennacheilungs-Kompensationseinheit 6E. Wie in Fig. 6A gezeigt, empfängt gemäß der fünften Ausführungsform die Phasennacheilungs-Kompensationseinheit 6E das Lenkdrehmomentsignal T, das im Hinblick auf die Phase durch den ersten Phasenvoreilungs-Kompensator 4 kompensiert ist. Die Phasennacheilungs-Kompensationseinheit 6E empfängt auch ein Ausgangssignal des Lenkrad-Winkelgeschwindigkeitssensors 13 und ein Ausgangssignal des Motorgeschwindigkeitssensors 14. Wie in Fig. 6B gezeigt, erfolgt zunächst eine Entscheidung auf der Grundlage entweder einer Umdrehungsgeschwindigkeit θ(m) des Motors 3 oder einer Lenkrad-Winkelgeschwindigkeit θ(s). Insbesondere bestimmt die Phasennacheilungs-Kompensationseinheit 6E auf der Grundlage dieser Ausgangssignale, dass ein Betreiber das Lenkrad scharf dreht, wenn die Lenkrad-Winkelgeschwindigkeit θ(s) einen vorgegebenen Wert β von beispielsweise in der Größenordnung von 333 bis 500 Grad bzw. deg/s übersteigt, oder wenn die Motorgeschwindigkeit θ(m) einen vorgegebenen Wert γ von beispielsweise in der Größenordnung 1000 bis 1500 U/min übersteigt. Abwechselnd wird keine Phasennacheilungs- Kompensation durch die Phasennacheilungs-Kompensationseinheit 6E implementiert oder die Phasenvoreilungs-Kompensation wird implementiert. Liegt die Lenkrad-Winkelgeschwindigkeit θ(s) bei dem vorgegebenen Wert β oder niedriger oder liegt die Motorgeschwindigkeit θ(m) bei dem vorgegebenen Wert γ oder niedriger, so schreitet der Prozess zu einem anderen Entscheidungsblock fort, indem entschieden wird, ob das Lenkdrehmoment T einen konstanten Wert α übersteigt oder nicht. Ist dies der Fall, so erfolgt eine Kompensation des Ausgangssignals Tc, das in einer Phasenvoreilungsart durch den ersten Phasenvoreilungs-Kompensator 4 und durch die zweite Phasenvoreilungs-Kompensationseinheit 5 kompensiert ist, in einer Phasennacheilungsart durch die Phasennacheilungs-Kompensationseinheit 6E in einem Frequenzgebiet so niedrig wie 1 bis 5 Hz. Dies bewirkt ein Absinken der Übergangsfrequenz bei Erhöhung des Phasenrands zum Verbessern der Lenksystemstabilität. Liegt das Lenkdrehmoment T bei dem vorgegebenen Wert α oder niedriger, so wird keine Phasennacheilungs-Kompensation implementiert oder die Phasennacheilungs-Kompensation wird durch die Phasennacheilungs-Kompensationseinheit 6E implementiert. FIG. 6A shows a block diagram of an electric power steering apparatus according to the fifth embodiment of the present invention, showing a controller 12 E included therein . FIG. 6B shows a flowchart showing an operation of a phase lag compensation unit 6 E. As shown in FIG. 6A According to the fifth embodiment, the phase lag compensation unit 6 E receives the steering torque signal T, which is compensated for in phase by the first phase advance compensator 4 . The phase lag compensation unit 6 E also receives an output signal of the steering wheel angular speed sensor 13 and an output signal of the motor speed sensor 14 . As shown in FIG. 6B, a decision is first made based on either a rotation speed θ (m) of the motor 3 or a steering wheel angular speed θ (s). In particular, the phase lag compensation unit 6 E determines, based on these output signals, that an operator turns the steering wheel sharply when the steering wheel angular velocity θ (s) has a predetermined value β of, for example, on the order of 333 to 500 degrees or deg / s exceeds, or if the engine speed θ (m) exceeds a predetermined value γ of, for example, in the order of 1000 to 1500 rpm. Alternately, no phase lag compensation is implemented by the phase lag compensation unit 6 E, or the phase lag compensation is implemented. If the steering wheel angular speed θ (s) is the predetermined value β or lower or the engine speed θ (m) is the predetermined value γ or lower, the process proceeds to another decision block by deciding whether the steering torque T exceeds a constant value α or not. If this is the case, then the output signal T c , which is compensated in one phase advance type by the first phase advance compensator 4 and by the second phase advance compensation unit 5 , is compensated in a phase lag type by the phase lag compensation unit 6 E in a frequency range as low as 1 to 5 Hz. This causes the crossover frequency to drop as the phase margin increases to improve steering system stability. If the steering torque T at the given value α or lower, it is no phase lag compensation implemented or the phase-lag compensation is implemented by the phase lag compensation unit 6 E.

Andere Konfigurationen, Merkmale und Vorteile der fünften Ausführungsform sind dieselben wie diejenigen der ersten Ausführungsformen.Other configurations, features, and advantages of the fifth Embodiments are the same as those of the first Embodiments.

Für die erste bis fünfte Ausführungsform gilt die in Fig. 2 dargestellte Beziehung zwischen dem Lenkdrehmoment und dem Motorstrom-Sollwert (Hilfsstrom), der durch die Motorstrom- Sollwert-Berechnungseinheit 7 berechnet wird, unter Widerspiegelung eines konstanten Gradienten bei einer konstanten Geschwindigkeit, unabhängig von der Größe des Lenkdrehmoments.For the first to fifth embodiments, the relationship shown in FIG. 2 between the steering torque and the motor current target value (auxiliary current) calculated by the motor current target value calculation unit 7 applies, reflecting a constant gradient at a constant speed, regardless of the size of the steering torque.

Ein elektrisches Servolenkgerät gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält einen Controller, der eine unterschiedliche Beziehung zwischen dem Lenkdrehmoment und dem Hilfsstrom aufweist, wie in Fig. 7 gezeigt, obgleich der Controller dieselbe Konfiguration wie bei der ersten bis fünften Ausführungsform aufweist.An electric power steering apparatus according to a sixth embodiment of the present invention includes a controller that has a different relationship between the steering torque and the auxiliary current as shown in FIG. 7, although the controller has the same configuration as in the first to fifth embodiments.

Insbesondere wird der Gewinn der Hilfsdrehmomentausgabe relativ zu der Lenkdrehmomenteingabe, die durch einen Gradienten in der in Fig. 5 gezeigten Zeichnung bezeichnet ist, niedriger in einem Bereich unter Angabe eines niedrigen Drehmoments von 2 N.Em oder weniger festgelegt, indem eine Wirkung der Phasennacheilungs-Kompensation abzusenken ist, als in dem anderen Bereich unter Angabe eines Drehmoments über 2 N.Em, und der Festlegung des Gewinns in Übereinstimmung mit den Fahrzeuggeschwindigkeiten. Demnach lässt sich eine Verschlechterung der Stabilität vermeiden, die sich andernfalls aufgrund einer abgesenkten Wirkung der Phasennacheilungs-Kompensation bei einem niedrigen Drehmoment ergeben würde, die zu einem erhöhten Gewinn führt, bei Erhöhung der Übergangsfrequenz zum Absenken des Randabstands. Ferner lässt sich eine Überreaktion einer durch eine Straße ausgeübten Reaktionskraft eliminieren oder reduzieren, wenn das Lenkrad in einer Neutralposition vorliegt, während sich das Fahrzeug geradlinig auf der Straße fortbewegt.Specifically, the gain of the auxiliary torque output relative to the steering torque input indicated by a gradient in the drawing shown in FIG. 5 is set lower in a range indicating a low torque of 2 N.Em or less by an effect of the phase lag. Compensation is lower than in the other area, specifying a torque above 2 N.Em, and setting the gain in accordance with the vehicle speeds. Accordingly, a deterioration in the stability that would otherwise result from a reduced effect of the phase lag compensation at a low torque, which leads to an increased gain, with an increase in the crossover frequency for lowering the edge distance can be avoided. Furthermore, overreaction of a reaction force exerted by a road can be eliminated or reduced when the steering wheel is in a neutral position while the vehicle is traveling straight on the road.

Andere Konfigurationen, Merkmale und Vorteile der sechsten Ausführungsform sind dieselben wie diejenigen der ersten bis fünften Ausführungsformen.Other configurations, features, and advantages of the sixth Embodiments are the same as those of the first to the first fifth embodiments.

Obgleich die vorliegende Erfindung unter Darstellung von deren bevorzugten Formen beschrieben ist, ist zu erkennen, dass die oben beschriebenen Ausführungsformen lediglich darstellend sind, und dass zahlreiche Änderungen und Modifikationen hierauf angewendet werden können, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen, der lediglich durch die angefügten Patentansprüche beschränkt ist.Although the present invention is illustrated by FIG whose preferred forms are described, that the above described embodiments only are illustrative, and that numerous changes and Modifications can be applied to it without the Within the scope of the present invention limited only by the appended claims is.

Claims (7)

1. Elektrisches Servolenkgerät, enthaltend:
einen Motor (3) zum Erzeugen einer Hilfslenkkraft für ein Lenksystem, das ein Lenkrad mit zu steuernden Fahrzeugrädern verbindet;
einen Drehmomentsensor (1) zum Detektieren eines Drehmoments, das auf das Lenksystem angewandt wird; und
einen Controller (12A) zum Steuern eines dem Motor (3) in Ansprechen auf die Lenkinformation derart zuzuführenden Strom, dass der Lenkbetrieb des Betreibers des Lenkrads unterstützt wird; derart, dass
der Controller (12A) eine Kompensatorvorrichtung (4, 5, 6A) enthält, und zwar zum Implementieren der Phasenvoreilungs- und Phasennacheilungs-Kompensation für das Lenkdrehmoment auf der Grundlage der Ausgangsgröße des Drehmomentsensors (1), und derart, dass die Kompensatorvorrichtung (6A) eine verringerte Wirkung der Phasennacheilungs-Kompensation dann aufweist, wenn das Lenkdrehmoment einen vorgegebenen Wert oder weniger aufweist.1. Electric power steering device containing:
a motor ( 3 ) for generating an auxiliary steering force for a steering system which connects a steering wheel to vehicle wheels to be controlled;
a torque sensor ( 1 ) for detecting a torque applied to the steering system; and
a controller ( 12 A) for controlling a current to be supplied to the motor ( 3 ) in response to the steering information such that the steering operation of the operator of the steering wheel is supported; such that
the controller ( 12 A) includes a compensator device ( 4 , 5 , 6 A) for implementing phase advance and phase lag compensation for the steering torque based on the output of the torque sensor ( 1 ), and such that the compensator device ( 6 A) has a reduced effect of phase lag compensation when the steering torque has a predetermined value or less. 2. Elektrisches Servolenkgerät, enthaltend:
einen Motor (3) zum Erzeugen einer Hilfslenkkraft für ein Lenksystem, das ein Lenkrad mit zu steuernden Fahrzeugrädern verbindet;
einen Drehmomentsensor (1) zum Detektieren eines auf das Lenksystem ausgeübten Lenkdrehmoment;
einen Lenkratendetektor (13, 14) zum Detektieren einer Lenkgeschwindigkeit des Lenksystems; und
einen Controller (12B, 12C, 12D) zum Steuern eines dem Motor (3) in Ansprechen auf die Lenkinformation so zuzuführenden Stroms, dass ein Lenkbetrieb des Betreibers des Lenkrads unterstützt wird; derart, dass
der Controller (12B, 12C, 12D) eine Kompensatorvorrichtung (4, 5, 6B, 6C, 6D) enthält, zum Implementieren der Phasenvoreilungs- und der Phasennacheilungs-Kompensation für das durch den Drehmomentsensor (1) detektiert Lenkdrehmoment und dass die Kompensatorvorrichtung (6B, 6C, 6D) eine abgesenkte Wirkung der Phasennacheilungs-Kompensation dann aufweist, wenn die durch den Lenkratendetektor (13, 14) detektierte Lenkgeschwindigkeit einen vorgegebenen Wert übersteigt.2. Electric power steering device containing:
a motor ( 3 ) for generating an auxiliary steering force for a steering system which connects a steering wheel to vehicle wheels to be controlled;
a torque sensor ( 1 ) for detecting a steering torque exerted on the steering system;
a steering rate detector ( 13 , 14 ) for detecting a steering speed of the steering system; and
a controller ( 12 B, 12 C, 12 D) for controlling a current to be supplied to the motor ( 3 ) in response to the steering information so as to support steering operation by the operator of the steering wheel; such that
the controller ( 12 B, 12 C, 12 D) includes a compensator device ( 4 , 5 , 6 B, 6 C, 6 D) for implementing phase advance and phase lag compensation for the steering torque detected by the torque sensor ( 1 ) and that the compensator device ( 6 B, 6 C, 6 D) has a reduced effect of the phase lag compensation when the steering speed detected by the steering rate detector ( 13 , 14 ) exceeds a predetermined value. 3. Elektrisches Servolenkgerät, enthaltend:
einen Motor (3) zum Erzeugen einer Hilfslenkkraft für ein Lenksystem, das ein Lenkrad mit zu steuernden Fahrzeugrädern verbindet;
einen Drehmomentsensor (1) zum Detektieren eines auf das Lenksystem angewandten Lenkdrehmoment;
einen Lenkratendetektor (13, 14) zum Detektieren einer Lenkgeschwindigkeit des Lenksystems; und
einen Controller (12E) zum Steuern eines dem Motor (3) auf der Grundlage von Lenkinformation so zuzuführenden Stroms, dass ein Lenkbetrieb eines Betreibers des Lenkrads unterstützt wird; derart, dass
der Controller (12E) eine Kompensatorvorrichtung (4, 5, 6E) zum Implementieren der Phasenvoreilungs- und der Phasennacheilungs-Kompensation für das Lenkdrehmoment enthält, auf der Grundlage der Ausgangsgröße des Drehmomentsensors (1) und der Ausgangsgröße des Lenkratendetektors (13, 14), und dass die Kompensatorvorrichtung (6E) eine abgesenkte Wirkung der Phasennacheilungs-Kompensation dann aufweist, wenn das Lenkdrehmoment einen vorgegebenen Wert oder weniger aufweist oder wenn die durch den Lenkratendetektor (13, 14) detektierte Lenkgeschwindigkeit einen vorgegebenen Wert übersteigt.3. Electric power steering device containing:
a motor ( 3 ) for generating an auxiliary steering force for a steering system which connects a steering wheel to vehicle wheels to be controlled;
a torque sensor ( 1 ) for detecting a steering torque applied to the steering system;
a steering rate detector ( 13 , 14 ) for detecting a steering speed of the steering system; and
a controller ( 12 E) for controlling a current to be supplied to the motor ( 3 ) based on steering information so as to support a steering operation of an operator of the steering wheel; such that
the controller ( 12 E) includes a compensator device ( 4 , 5 , 6 E) for implementing the phase advance and the phase lag compensation for the steering torque, based on the output of the torque sensor ( 1 ) and the output of the steering rate detector ( 13 , 14 ), and that the compensator device ( 6 E) has a reduced effect of the phase lag compensation when the steering torque has a predetermined value or less or when the steering speed detected by the steering rate detector ( 13 , 14 ) exceeds a predetermined value. 4. Elektrisches Servolenkgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Phasennacheilungs- Kompensationswirkung der Kompensatorvorrichtung (6E) auf der Grundlage der Lenkgeschwindigkeit vor dem Lenkdrehmoment ändert.4. Electric power steering device according to claim 3, characterized in that the phase lag compensation effect of the compensator device ( 6 E) changes based on the steering speed before the steering torque. 5. Elektrisches Servolenkgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewinn einer Hilfsdrehmomentausgabe relativ zu einer Drehmomenteingabe der Kompensatorvorrichtung, der in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs festgelegt ist, an dem das elektrische Servolenkgerät montiert ist, in einem Bereich niedriger festgelegt ist, der ein niedriges Drehmoment repräsentiert, bei dem eine abgesenkte Wirkung der Phasennacheilungs-Kompensation der Kompensatorvorrichtung (6A, 6B, 6C, 6D, 6E) erforderlich ist, als in einer Zone, die ein höheres Drehmoment repräsentiert.5. The electric power steering device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the gain of an auxiliary torque output relative to a torque input of the compensator device, which is set in accordance with the speed of a vehicle on which the electric power steering device is mounted, is lower in a range which represents a low torque, in which a reduced effect of the phase lag compensation of the compensator device ( 6 A, 6 B, 6 C, 6 D, 6 E) is required than in a zone which represents a higher torque. 6. Elektrisches Servolenkgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkratendetektor einen Lenkrad- Winkelgeschwindigkeitssensor (13) zum Detektieren einer Winkelgeschwindigkeit des Lenkrads enthält.6. Electric power steering device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the steering rate detector contains a steering wheel angular speed sensor ( 13 ) for detecting an angular speed of the steering wheel. 7. Elektrisches Servolenkgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkratendetektor einen Motorgeschwindigkeitssensor (14) zum Detektieren einer Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors (3) enthält.7. Electric power steering device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the steering rate detector contains a motor speed sensor ( 14 ) for detecting a rotational speed of the motor ( 3 ).
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