DE10065190A1 - Motorsteuervorrichtung für ein elektrisches Servolenkungssystem - Google Patents
Motorsteuervorrichtung für ein elektrisches ServolenkungssystemInfo
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Abstract
Es wird eine Motorsteuervorrichtung (C) für ein elektrisches Servo-Lenksystem (2) vorgeschlagen, das einen Lenkhilfsvorgang durchführt, indem ein Drehmoment, das von einem Elektromotor (M) erzeugt ist, an einen Lenkmechanismus (1) angelegt wird. Die Steuervorrichtung weist auf: eine Strom-Führungswert-Einstellschaltung (61, 62) zum Einstellen eines Strom-Führungswertes (i¶a¶*), der einen elektrischen Strom angibt, der an den Elektromotor (M) anzulegen ist; eine d-q/Strom-Führungswert-Einstellschaltung (66) zum Einstellen eines Strom-Führungswertes (i¶da¶*) in einer d-Achse und eines Strom-Führungswertes (i¶qa¶*) in einer q-Achse eines d-q-Koordinatensystems, und zwar auf der Grundlage des Strom-Führungswertes (i¶a¶*); und eine Spannungssteuerschaltung (67d, 69d, 71d, 67q, 69q, 71q) zum Steuern einer Spannung, die an den Elektromotor (M) anzulegen ist, und zwar auf der Grundlage des Strom-Führungswertes (i¶da¶*) in der d-Achse und des Strom-Führungswertes (i¶qa¶*) in der q-Achse (Fig. 2).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorsteuervorrichtung
für ein elektrisches Servolenkungssystem, das einen Lenkhilfs
vorgang durchführt, indem ein Drehmoment, das von einem Elek
tromotor erzeugt wird, an einen Lenkmechanismus angelegt wird.
Elektrische Servolenkungssysteme, die dazu ausgelegt sind, ein
Drehmoment, das von einem Elektromotor wie einem bürstenlosen
Dreiphasenmotor erzeugt wird, an einen Lenkmechanismus anzule
gen, um einen Lenkhilfsvorgang durchzuführen, sind allgemein
bekannt. Eine Motorsteuervorrichtung für ein derartiges elek
trisches Servolenksystem hat eine Konstruktion, wie sie in Fig.
4 gezeigt ist.
Die Motorsteuervorrichtung enthält einen Dreiphasen-
Koordinatentransformationsabschnitt 91 zum Konvertieren eines
Strom-Führungswertes i* (Effektivwert) in Vektoren in einem
Dreiphasen-Wechselstromkoordinatensystem, d. h. eine Strom-
Führungsgröße bzw. ein Strom-Führungswert iua* für eine U-Phase
und einen Strom-Führungswert iva* für eine V-Phase, und zwar
auf der Grundlage eines Winkels θre eines Rotors eines Motors M.
Der Strom-Führungswert i* wird bestimmt auf der Grundlage eines
Lenkdrehmomentes oder dgl., das an ein Lenkrad angelegt ist.
Der Rotorwinkel θre wird erfaßt durch eine Rotorwinkel-
Erfassungsschaltung 92 auf der Grundlage eines Ausgangssignals
eines Resolvers R, der dem Motor M zugeordnet vorgesehen ist.
Der Strom-Führungswert iua* für die U-Phase und der Strom-
Führungswert iva* für die V-Phase werden an jeweilige Subtra
hierer 93u bzw. 93v angelegt. Ein Ausgang einer U-Strom-
Erfassungsschaltung 94u zum Erfassen eines Stromes iua der U-
Phase, der momentan durch eine U-Phase des Motors M fließt, und
ein Ausgang einer V-Strom-Erfassungsschaltung 94v zum Erfassen
eines Stromes iva der V-Phase, der momentan durch eine V-Phase
des Motors M fließt, werden an die Subtrahierer 93u bzw. 93v
angelegt. Folglich wird von den Subtrahierern 93u bzw. 93v eine
Abweichung des Stromes iua der U-Phase von dem Strom-
Führungswert iua* für die U-Phase und eine Abweichung des Stro
mes iva der V-Phase von dem Strom-Führungswert iva* für die V-
Phase ausgegeben.
Die von den Subtrahierern 93u bzw. 93v ausgegebenen Abweichun
gen werden an einen PI-Steuerabschnitt 95u (PI = proportio
nal/integral) für den Strom der U-Phase bzw. an einen PI-
Steuerabschnitt 95v für den Strom der V-Phase angelegt. Ferner
empfangen der PI-Steuerabschnitt 95u für den Strom der U-Phase
und der PI-Steuerabschnitt 95v für den Strom der V-Phase eine
Korrekturverstärkung, die von einem PI-Verstärkungs-
Korrekturabschnitt 96 bestimmt ist, und zwar auf der Grundlage
einer Rotorwinkelgeschwindigkeit ωre, die die Veränderungsrate
des Rotorwinkels θre darstellt. Der PI-Steuerabschnitt 95u für
den Strom der U-Phase und der PI-Steuerabschnitt 95v für den
Strom der V-Phase bestimmen jeweils einen Spannungs-
Führungswert vua* für die U-Phase und einen Spannungs-
Führungswert vva* für die V-Phase, und zwar auf der Grundlage
der von den Substrahierern 93u und 93v eingegebenen Abweichun
gen und der Korrektorverstärkung, die von dem PI-Verstärkungs-
Korrekturabschnitt 96 eingegeben wird.
Die Rotorwinkelgeschwindigkeit ωre wird von einem Rotorwinkel
geschwindigkeit-Berechnungsabschnitt 97 bestimmt auf der Grund
lage des Rotorwinkels θre, der erfaßt wird von der Rotorwinkel-
Erfassungsschaltung 92.
Der Spannungs-Führungswert vua* für die U-Phase und der Span
nungs-Führungswert vva* für die V-Phase werden eingegeben in
einen Dreiphasen-PWM-Abschnitt 98 (PWM = Impulsbreitenmodulati
on). Der Spannungs-Führungswert vua* für die U-Phase und der
Spannungs-Führungswert vva* für die V-Phase werden ebenfalls
eingegeben in einen W-Spannungs-Führungswert-Berechnungs
abschnitt 99. Der W-Spannungs-Führungswert-Berechnungsabschnitt
99 bestimmt einen Spannungs-Führungswert vwa* für eine W-Phase,
indem der Spannungs-Führungswert vua* für die U-Phase und der
Spannungs-Führungswert vva* für die V-Phase von Null substra
hiert werden, und legt den so berechneten Spannungs-
Führungswert vwa* für die W-Phase an den Dreiphasen-PWM-
Abschnitt 98 an. Das heißt, der Dreiphasen-PWM-Abschnitt 98
empfängt den Spannungs-Führungswert vua* für die U-Phase, den
Spannungs-Führungswert vva* für die V-Phase und den Spannungs-
Führungswert vwa* für die W-Phase, die in den Abschnitt 98 ein
gegeben werden.
Der Dreiphasen-PWM-Abschnitt 98 erzeugt PWM-Signale Su, Sv und
Sw, die den Spannungs-Führungswerten vua*, vva* bzw. vwa* für die
Phasen U, V bzw. W entsprechen, und gibt die so erzeugten PWM-
Signale Su, Sv, Sw an eine Leistungsschaltung P aus. Folglich
legt die Leistungsschaltung P Spannungen vua, vva und vwa gemäß
den PWM-Signalen Su, Sv und Sw an die U-Phase, die V-Phase bzw.
die W-Phase des Motors M an, der wiederum ein für die Lenkhilfe
erforderliches Drehmoment erzeugt.
Der Strom-Führungswert iua* für die U-Phase und der Strom-
Führungswert iva* für die V-Phase variieren sinusförmig gemäß
einer Änderung des Rotorwinkels θre. Der Strom iua der U-Phase
und der Strom iva der V-Phase sind sinusförmige elektrische
Ströme, die sinusförmig variieren gemäß der Änderung des Rotor
winkels θre. Bei einer höheren Drehzahl des Motors M können der
Strom iua für die U-Phase und der Strom iva für die V-Phase bzw.
Änderungen dieser Ströme den Änderungen des Strom-
Führungswertes iua* für die U-Phase und des Strom-
Führungswertes iva* für die V-Phase nicht folgen, so daß zwi
schen dem Strom iua der U-Phase und dem Strom-Führungswert iua*
für die U-Phase bzw. zwischen dem Strom iva der V-Phase und dem
Strom-Führungswert iva* für die V-Phase Phasenverschiebungen
auftreten können. Wenn derartige Phasenverschiebungen ("phase
offsets") auftreten, schafft es der Motor M nicht, ein Drehmo
ment geeigneter Amplitude zu erzeugen, wodurch das Ansprechverhalten
("responsiveness") der Lenkhilfe und das Konvergenzver
halten ("convergence") des Lenkrades verschlechtert werden.
Folglich kann sich das Lenkgefühl verschlechtern.
Ein weiteres Problem, das mit der herkömmlichen Motorsteuervor
richtung einhergeht, besteht in der Schwierigkeit, eine Anoma
lie wie eine Verschiebung bzw. einen Versatz ("offset") zu er
fassen, was hervorruft, daß ein elektrischer Strom durch den
Motor M fließt, selbst wenn der Strom-Führungswert i* Null be
trägt. Das heißt, der Strom iua der U-Phase und der Strom iva
der V-Phase, bei welchen es sich um sinusförmige elektrische
Ströme handelt, werden momentan Null (oder kreuzen Null) in Ab
hängigkeit von dem Rotorwinkel θre. Für eine genaue Erfassung
des Versatzes ist es notwendig, den Rotorwinkel θre konstant zu
überwachen, um den Strom iua der U-Phase und den Strom iva der
V-Phase zu einem Zeitpunkt zu bekommen bzw. zu messen, der
nicht der Nullkreuzungspunkt ist, oder, einen Effektivwert des
elektrischen Stromes zu berechnen, der durch den Motor M
fließt, und zwar auf der Grundlage des gemessenen Stromes iua
der U-Phase und des Stromes iva der V-Phase.
Es ist eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mo
torsteuervorrichtung für ein elektrisches Servolenkungssystem
anzugeben, die ein verbessertes Lenkgefühl gewährleistet.
Es ist eine zweite Aufgabe der Erfindung, eine Motorsteuervor
richtung für ein elektrisches Servolenkungssystem anzugeben,
die eine leichte Erfassung einer Anomalie wie eines Versatzes
ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird eine Motorsteuervorrichtung für ein elek
trisches Servolenkungssystem bereitgestellt, das einen Lenk
hilfsvorgang durchführt, indem ein Drehmoment, das von einem
Elektromotor (M) erzeugt ist, an einen Lenkmechanismus (1) an
gelegt wird, wobei die Motorsteuervorrichtung aufweist: eine
Strom-Führungswert-Einstellschaltung (61, 62) zum Einstellen
eines Strom-Führungswertes (ia*), der einen elektrischen Strom
angibt, der an den Elektromotor anzulegen ist; eine d-q-Strom-
Führungswert-Einstellschaltung (66) zum Einstellen eines Strom-
Führungswertes (ida*) in einer d-Achse und eines Strom-
Führungswertes (iqa*) in einer q-Achse eines d-q-
Koordinatensystems, und zwar auf der Grundlage des durch die
Strom-Führungswert-Einstellschaltung (61, 62) eingestellten
Strom-Führungswertes; und eine Spannungssteuerschaltung zum
Steuern einer Spannung, die an den Elektromotor anzulegen ist,
auf der Grundlage des Strom-Führungswertes in der d-Achse und
des Strom-Führungswertes in der q-Achse, die von der d-q-Strom-
Führungswert-Einstellschaltung eingestellt sind.
Die in Klammern gesetzten alphanumerischen Zeichen geben ent
sprechende Komponenten und dgl. in der nachstehenden Ausfüh
rungsform an, die jedoch für die vorliegende Erfindung nicht
einschränkend sein soll.
Erfindungsgemäß werden der Strom-Führungswert in der d-Achse
und der Strom-Führungswert in der q-Achse in dem d-q-
Koordinatensystem bestimmt auf der Grundlage des Strom-
Führungswertes, der von der Strom-Führungswert-
Einstellschaltung eingestellt ist, und der Motor wird gesteuert
auf der Grundlage des Strom-Führungswertes in der d-Achse und
des Strom-Führungswertes in der q-Achse, die derart eingestellt
worden sind. Der Strom-Führungswert in der d-Achse und der
Strom-Führungswert in der q-Achse, die in dem d-q-
Koordinatensystem definiert sind, sind Gleichstromwerte, die
von einem Rotorwinkel des Motors unabhängig sind. Daher besteht
keine Möglichkeit, daß sich ein Ausgangsdrehmoment des Motors
verringert aufgrund einer Phasenverschiebung zwischen dem
Strom-Führungswert und einem momentan durch den Motor fließen
den elektrischen Strom, im Gegensatz zu der herkömmlichen Mo
torsteuervorrichtung, die dazu ausgelegt ist, den Motor auf der
Grundlage eines Strom-Führungswertes zu steuern, der in einem
Dreiphasenwechselstrom-Koordinatensystem definiert ist. Folg
lich lassen sich das Ansprechverhalten der Lenkhilfe und das
Konvergenzverhalten des Lenkrades verbessern, was zu einer dra
stischen Verbesserung des Lenkgefühls führt, verglichen mit der
herkömmlichen Steuervorrichtung.
Die Motorsteuervorrichtung beinhaltet vorzugsweise eine Strom-
Erfassungsschaltung (41, 41u, 41v) zum Erfassen der Dreiphasen
wechselströme, die momentan durch den Elektromotor fließen; und
eine Dreiphasen/d-q-Koordinatentransformationsschaltung (68)
zum Konvertieren der durch die Strom-Erfassungsschlaltung er
faßten Dreiphasenwechselströme in einen Strom (ida) in der d-
Achse und einen Strom (iqa) in der q-Achse in dem d-q-
Koordinatensystem. In diesem Fall ist die Spannungssteuerschal
tung vorzugsweise dazu ausgelegt, eine Regelung der Spannung
durchzuführen, die an den Elektromotor angelegt wird, und zwar
auf der Grundlage des Strom-Führungswertes in der d-Achse und
des Strom-Führungswertes in der q-Achse, die von der d-q-Strom-
Führungswert-Einstellschaltung eingestellt sind, und des Stro
mes in der d-Achse und des Stromes in der q-Achse, die von der
Dreiphasen/d-q-Koordinatentransformationsschaltung ausgegeben
sind.
Die Spannungssteuerschaltung weist vorzugsweise auf: eine d-
Abweichungs-Berechnungsschaltung (67d) zum Bestimmen einer Ab
weichung des Stromes in der d-Achse, der von der Dreiphasen/d-
q-Koordinatentransformationsschaltung ausgegeben ist, von dem
Strom-Führungswert in der d-Achse, der von der d-q-Strom-
Führungswert-Einstellschaltung eingestellt ist; eine d-
Spannungs-Führungswert-Einstellschaltung (69d, 71d) zum Ein
stellen eines Spannungs-Führungswertes (vda*) in der d-Achse in
dem d-q-Koordinatensystem auf der Grundlage der Abweichung, die
von der d-Abweichungs-Berechnungsschaltung bestimmt ist; eine
q-Abweichungs-Berechnungsschaltung (67q) zum Bestimmen einer
Abweichung des Stromes in der q-Achse, der von der Dreipha
sen/d-q-Koordinatentransformationsschaltung ausgegeben ist, von
dem Strom-Führungswert in der q-Achse, der von der d-q-Strom-
Führungswert-Einstellschaltung eingestellt ist; und eine q-
Spannungs-Führungswert-Einstellschaltung (69q, 71q) zum Ein
stellen eines Spannungs-Führungswertes (vqa*) in der q-Achse in
dem d-q-Koordinatensystem auf der Grundlage der Abweichung, die
von der q-Abweichungs-Berechnungsschaltung berechnet ist.
Ferner kann die Motorsteuervorrichtung aufweisen eine Span
nungs-Berechnungsschaltung (70) zum Bestimmen einer elektromo
torischen Geschwindigkeitsspannung, die in dem Elektromotor
auftritt. In diesem Fall sind die d-Spannungs-Führungswert-
Einstellschaltung und die q-Spannungs-Führungswert-
Einstellschaltung vorzugsweise dazu ausgelegt, den Spannungs-
Führungswert in der d-Achse und den Spannungs-Führungswert in
der q-Achse zu bestimmen unter Berücksichtigung der elektromotorischen
Geschwindigkeitsspannung, die von der Spannungs-
Berechnungsschaltung bestimmt ist. Folglich kann eine Verringe
rung der Ausgangsleistung des Elektromotors verhindert werden,
die ansonsten aufgrund der elektromotorischen Geschwindigkeits
spannung auftreten kann. Folglich kann das Lenkgefühl noch wei
ter verbessert werden.
Die Motorsteuervorrichtung beinhaltet ferner vorzugsweise eine
Anomalie-Beurteilungsschaltung zum Beurteilen, ob in einem
Steuersystem eine Anomalie auftritt oder nicht, und zwar auf
der Grundlage des Stromes in der d-Achse und des Stromes in der
q-Achse, die von der Dreiphasen/d-q-Koordinatentransformations
schaltung ausgegeben sind.
Bei dieser Anordnung beurteilt die Anomalie-
Beurteilungsschaltung, ob eine Anomalie auftritt oder nicht,
und zwar auf der Grundlage des Stromes in der d-Achse und des
Stromes in der q-Achse, die von der Dreiphasen/d-q-
Koordinatentransformationsschaltung ausgegeben sind. Da der
Strom in der d-Achse und der Strom in der q-Achse Gleichströme
sind, die unabhängig sind vom Rotorwinkel, kann die Anomalie-
Beurteilungsschaltung den Strom in der d-Achse und den Strom in
der q-Achse unabhängig von dem Rotorwinkel messen und beurtei
len, ob eine Anomalie vorliegt oder nicht, und zwar auf der
Grundlage der derart erlangten Ströme in der d-Achse bzw. der
q-Achse. Folglich kann der Prozeß für die Anomalie-Erfassung
vereinfacht werden, ohne daß es notwendig ist, den Rotorwinkel
konstant zu überwachen.
Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile
der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme
auf die beigefügte Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm, das die Konstruktion eines elek
trischen Servolenkungssystems gemäß einer Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 2 ein Blockdiagramm zum Erläutern der Funktion und
Konstruktion einer Steuervorrichtung
(Motorsteuervorrichtung);
Fig. 3 ein Diagramm zum Erläutern eines d-q-
Koordindatensystems; und
Fig. 4 ein Blockdiagramm, das die Grundkonstruktion einer
Motorsteuervorrichtung für ein herkömmliches Servo
lenkungssystem darstellt.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das die elektrische Konstruktion
eines elektrischen Servolenkungssystems gemäß einer Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei ein Lenk
mechanismus im Schnitt dargestellt ist. Der Lenkmechanismus 1
weist auf eine Zahnstange 11, die in Breitenrichtung eines
Fahrzeugs ausgerichtet ist, eine Ritzelwelle 12, die an einem
distalen Ende einen Ritzelabschnitt besitzt, der innerhalb ei
nes Getriebes 17 mit der Zahnstange 11 kämmt, Spurstangen 13,
die drehbar an entgegengesetzten Enden der Zahnstange 11 ange
schlossen sind, und Lenkhebel ("knuckle arms") 14, die mit En
den der Spurstangen 13 verbunden sind. Die Lenkhebel 14 sind um
Lenkhebelzapfen ("king pins") 15 drehbar gelagert. An den Lenkhebeln
14 sind lenkbare Fahrzeugräder 16 angebracht bzw. ange
lenkt.
Ein proximaler Abschnitt der Ritzelwelle 12 ist mit einer Lenk
spindel verbunden, und zwar über ein Universalgelenk, und an
einem Ende der Lenkspindel ist ein Lenkrad festgelegt. Bei die
ser Anordnung führt ein Drehen des Lenkrades zu einem Versatz
der Zahnstange 11 entlang ihrer Länge, so daß die Lenkhebel 14
um die Lenkhebelzapfen 15 herum gedreht werden, wodurch sich
die Ausrichtung der lenkbaren Fahrzeugräder 16 ändert.
Das elektrische Servolenkungssystem 2 weist einen bürstenlosen
Dreiphasenmotor M auf, der bspw. in Zuordnung zu einem mittle
ren Abschnitt der Zahnstange 11 vorgesehen ist. Der Motor M
weist ein Gehäuse 21 auf, das an dem Fahrzeug festgelegt ist,
einen Rotor 22, der in dem Gehäuse 21 um die Zahnstange 11 her
um vorgesehen ist, und einen Stator 23, der den Rotor 22 um
gibt.
An einem Ende des Rotors 22 ist eine Kugelmutter 31 angekop
pelt. Die Kugelmutter 31 wirkt gewindemäßig mit einer Gewinde
welle 32 zusammen, die in dem mittleren Abschnitt der Zahnstan
ge 11 vorgesehen ist, und zwar mittels einer Vielzahl von Ku
geln. Folglich bilden die Kugelmutter 31 und die Gewindewelle
32 einen Kugelgewindemechanismus 30. Zwischen der Kugelmutter
31 und dem Gehäuse 21 des Motors M sind Lager 33, 34 angeord
net. Ein Lager 35 ist zwischen dem Gehäuse 21 und dem anderen
Ende des Rotors 22 angeordnet. Bei dieser Anordnung wird bei
Erregung des Motors M ein Drehmoment auf den Rotor 22 aufge
bracht, und das aufgebrachte Drehmoment wird auf die Kugelmut
ter 31 übertragen, die mit dem Rotor 22 gekoppelt ist. Das auf
die Kugelmutter 31 übertragene Drehmoment wird in einer An
triebskraft zum Bewegen der Zahnstange 11 entlang der Breite
des Fahrzeugs umgesetzt, und zwar mittels des Kugelgewindeme
chanismus 30. Folglich wird das von dem Motor M erzeugte
Drehmoment an den Lenkmechanismus 1 angelegt.
Der Motor M wird von einer Steuervorrichtung C geregelt. Genau
er gesagt empfängt die Steuervorrichtung C ein Ausgangssignal
einer Motorstrom-Erfassungsschaltung 41 zum Erfassen von elek
trischen Strömen (Strom iua der U-Phase und Strom iva der V-
Phase), die durch den Motor M fließen, und empfängt ein Aus
gangssignal eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 42 zum Erfas
sen einer Fahrzeuggeschwindigkeit V. Ferner empfängt die Steu
ervorrichtung C ein Ausgangssignal eines Drehmomentsensors 43
zum Erfassen eines Lenkdrehmomentes T, und zwar über eine Pha
senkompensationsschaltung 44. Die Phasenkompensationsschaltung
44 dient dazu, die Phase des Ausgangssignals des Drehmomentsen
sors 43 voreilen zu lassen, um das Steuersystem zu stabilisie
ren.
Die Steuervorrichtung C empfängt ferner ein Ausgangssignal ei
ner Rotorwinkel-Erfassungsschaltung 45 zum Bestimmen eines Ro
torwinkels θre auf der Grundlage eines Ausgangssignals eines
Resolvers R. Der Rotorwinkel θre ist ein Winkel des Rotors
(magnetisches Feld) in bezug auf die Position eines Ankers der
U-Phase des Motors M. Die Steuervorrichtung C bestimmt einen
Strom-Führungswert für den Motor M auf der Grundlage der Aus
gangssignale des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 42 und der
Phasenkompensationsschaltung 44 und bestimmt einen Spannungs-
Führungswert auf der Grundlage des Strom-Führungswertes und des
Ausgangssignals der Motorstrom-Erfassungsschaltung 41, um den
Spannungs-Führungswert an eine Motoransteuereinrichtung anzule
gen. Folglich wird von der Motoransteuereinrichtung 50 eine ge
eignete Spannung an den Motor M angelegt, wodurch der Motor M
ein Drehmoment erzeugt, das als Lenkhilfe notwendig und hinrei
chend ist.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm zum Erläutern der Funktion und
Konstruktion der Steuervorrichtung C. Die Steuervorrichtung C
weist einen Mikroprozessor auf, der bspw. eine CPU, ein RAM und
ein ROM beinhaltet. Funktionale Schaltungen, die in Fig. 2 von
einer Zweipunkt-Strich-Linie umschlossen sind, werden reali
siert, indem man die CPU Programme ausführen läßt, die in dem
ROM gespeichert sind.
Die Steuervorrichtung C beinhaltet einen Sollstrom-
Berechnungsabschnitt 61 zum Berechnen eines Sollstromwertes auf
der Grundlage des Ausgangssignals V des Fahrzeuggeschwindig
keitssensors 42 und des Ausgangssignals der Phasenkompensati
onsschaltung 44. Der Sollstromwert, der von dem Sollstrom-
Berechnungsabschnitt 61 ausgegeben wird, wird einem Addierer 62
und einem Führungsstromrichtungs-Beurteilungsabschnitt 63 ein
gegeben. Der Führungsstromrichtungs-Beurteilungsabschnitt 63
beurteilt das Vorzeichen des Sollstromwertes, der von dem Soll
strom-Berechnungsabschnitt 61 eingegeben wird, und das Ergebnis
der Beurteilung wird an einen Konvergenzkorrekturabschnitt 64
angelegt. Der Sollstromwert besitzt ein positives Vorzeichen,
wenn von dem Motor M eine Hilfskraft für einen Lenkvorgang nach
rechts (ein Drehmoment nach rechts) zu erzeugen ist, und be
sitzt ein negatives Vorzeichen, wenn eine Hilfskraft für einen
Lenkvorgang nach links (ein Drehmoment nach links) von dem Mo
tor M zu erzeugen ist.
Das Ausgangssignal V des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 42 und
ein Ausgangssignal eines Rotorwinkelgeschwindigkeits-
Berechnungsabschnittes 65 zum Berechnen einer Rotorwinkelge
schwindigkeit ωre auf der Grundlage des Rotorwinkels θre, der
von der Rotorwinkel-Erfassungsschaltung 45 erfaßt wird, werden
eingegeben in den Konvergenzkorrekturabschnitt 64. Auf der
Grundlage dieser Eingangssignale berechnet der Konvergenzkor
rekturabschnitt 64 einen Konvergenzkorrekturwert zur Verbesse
rung des Konvergenzverhaltens des Lenkrades und legt den Kon
vergenzkorrekturwert an den Addierer 62 an. Der Addierer 62 ad
diert den von dem Konvergenzkorrekturabschnitt 64 eingegebenen
Konvergenzkorrekturwert zu dem Sollstromwert hinzu, der von dem
Sollstrom-Berechnungsabschnitt 61 eingegeben ist, um einen
Strom-Führungswert Ia* bereitzustellen, der die Amplitude von
elektrischen Strömen (sinusförmigen elektrischen Strömen) an
gibt, die an die U-Phase, die V-Phase und die W-Phase des Mo
tors M anzulegen sind.
Der Strom-Führungswert Ia*, der von dem Addierer 62 bereitge
stellt wird, wird an einen q-Strom-Führungswert-
Berechnungsabschnitt 66 angelegt. Der q-Strom-Führungswert-
Berechnungsabschnitt 66 bestimmt einen Strom-Führungswert iqa*
in der q-Achse in dem d-q-Koordindatensystem auf der Grundlage
des Strom-Führungswertes Ia*.
Das d-q-Koordinatensystem ist ein orthogonales Rotationskoordi
natensystem mit einer d-Achse und einer q-Achse, die synchron
zu dem Rotor (Permanentmagnet) des Motors M drehbar sind. Wie
es in Fig. 3 gezeigt ist, erstreckt sich die d-Achse in Rich
tung eines magnetischen Flusses, der von dem Rotor zu erzeugen
ist, und die q-Achse erstreckt sich in Richtung des Drehmomen
tes, das von dem Motor M zu erzeugen ist.
Eine Transformationsmatrix [c] zum Konvertieren der dreiphasi
gen Wechselstromkoordinaten in die d-q-Koordinaten ergibt sich
wie folgt:
Vorausgesetzt, daß ein Strom-Führungswert für die U-Phase, ein
Strom-Führungswert für die V-Phase und ein Strom-Führungswert
für die W-Phase, die erhalten werden über einen Dreiphasenauf
teilungsprozeß des Strom-Führungswertes Ia*, bezeichnet werden
mit iua*, iva* bzw. iwa*, lassen sich der Strom-Führungswert ida*
in der d-Achse und der Strom-Führungswert iqa* in der q-Achse
in dem d-q-Koordinatensystem durch die folgende Gleichung (2)
ausdrücken:
Der Strom-Führungswert iua* für die U-Phase, der Strom-
Führungswert iva* für die V-Phase und der Strom-Führungswert
iwa* für die W-Phase lassen sich jeweils durch die folgenden
Gleichungen (3), (4) bzw. (5) ausdrücken.
Die Gleichungen (3), (4) und (5) werden in die Gleichung (2)
eingesetzt und diese wird im folgenden vereinfacht. Dann werden
der Strom-Führungswert ida* in der d-Achse und der Strom-
Führungswert iqa* in der q-Achse durch die folgende Gleichung
(6) ausgedrückt:
Folglich berechnet der q-Strom-Führungswert-Berechnungs
abschnitt 66 den Strom-Führungswert iqa* in der q-Achse aus der
folgenden Gleichung (7):
Der Strom-Führungswert iqa* in der q-Achse, der berechnet wird
durch den q-Strom-Führungswert-Berechnungsabschnitt 66, wird in
einen Subtrahierer 67q eingegeben. Der Subtrahierer 67q emp
fängt auch einen Strom iqa in der q-Achse, der erhalten wird
durch eine Dreiphasen/d-q-Koordinatentransformation des Stromes
iua in der U-Phase und des Stromes iva, in der V-Phase, die er
faßt werden von der Motorstrom-Erfassungsschaltung 41. Genauer
gesagt beinhaltet die Motorstrom-Erfassungsschaltung 41 eine
Erfassungsschaltung 41u zum Erfassen des Stromes iua, der mo
mentan durch die U-Phase des Motors M fließt, und eine Erfas
sungsschaltung 41v zum Erfassen des Stromes tva, der momentan
durch die V-Phase des Motors fließt. Die Ausgangssignale der U-
Strom-Erfassungsschaltung 41u und der V-Strom-
Erfassungsschaltung 41v werden eingegeben in den Dreiphasen/d-
q-Koordinatentransformationsabschnitt 68, der den Strom iua in
der U-Phase und den Strom iva in der V-Phase in Werte auf der
Grundlage des d-q-Koordinatensystems umwandelt, und zwar gemäß
der folgenden Gleichung (8):
(iwa = iua - iva wird hier eingesetzt, gefolgt von einer Vereinfa
chung)
Anschließend legt der Dreiphasen/d-q-Koordindatentrans
formationsabschnitt 68 den Strom iqa in der q-Achse, der erhal
ten wird durch die Dreiphasen/d-q-Transformation, an den Sub
trahierer 67q an. Daher gibt der Subtrahierer 67q die Abwei
chung des Stromes iqa in der q-Achse von dem Strom-Führungswert
iqa* in der q-Achse aus.
Wie aus der obigen Gleichung (6) verständlich wird, ist es be
vorzugt, den Strom-Führungswert ida* in der d-Achse auf Null zu
setzen, und zwar unabhängig von dem Strom-Führungswert Ia*. Da
her wird der Strom-Führungswert ida* für die d-Achse immer auf
Null gesetzt, und der Strom-Führungswert "ida* = 0" wird in den
Subtrahierer 67d eingegeben. Der Strom ida in der d-Achse, der
erhalten wird durch die Dreiphasen/d-q-
Koordinatentransformation des Stromes iua in der U-Phase und
des Stromes iva in der V-Phase gemäß der obigen Gleichung (8)
mittels des Dreiphasen/d-q-Koordinatentransformations
abschnittes 68, wird in den Subtrahierer 67d eingegeben. Folg
lich gibt der Subtrahierer 67d eine Abweichung des Stromes ida
in der d-Achse von dem Strom-Führungswert ida* in der d-Achse
aus.
Die von den Subtrahierern 67d, 67q ausgegebenen Abweichungen
werden jeweils angelegt an einen PI-Stromregelabschnitt 69d für
die d-Achse (PI steht für proportional-integral) bzw. einen PI-
Stromregelabschnitt 69q für die q-Achse. Die PI-
Stromregelabschnitte 69d, 69q führen eine PI-Berechnung auf der
Grundlage der Abweichungen durch, die von den Subtrahierern
67d, 67q eingegeben worden sind, um einen Spannungsbasiswert
V'da* für die d-Achse und einen Spannungsbasiswert V'qa* für die
q-Achse zu bestimmen.
Es ist bekannt, daß eine Schaltungsgleichung für den Motor M,
die auf dem d-q-Koordinatensystem basiert, durch die folgende
Gleichung (9) ausgedrückt wird:
wobei vda eine Spannung in der d-Achse, vqa eine Spannung in der
q-Achse, Ra der Widerstand der Ankerspule, P ein Differentialo
perator (d/dt), La die Selbstinduktivität der Ankerspule und Φfa
die maximale Anzahl der Verkettungsflüsse der Ankerspule in dem
d-q-Koordinatensystem sind.
Durch Erweitern und Vereinfachen der Gleichung (9) werden die
folgenden Gleichungen (10) und (11) erhalten.
Vda = (Ra + PLa)ida - reLaiqa (10)
Vqa = (Ra + PLa)iqa + re(Laida + Φfa) (11)
Der zweite Ausdruck "-ωreLaiqa" in der Gleichung (10) und der
zweite Ausdruck "ωre(Laide + Φfa)" in der Gleichung (11) sind elek
tromotorische Geschwindigkeitsspannungen ("velocity electromo
tive voltages"), die von dem magnetischen Fluß, der von dem Ro
tor erzeugt wird, und dem magnetischen Fluß zu erzeugen sind,
der von dem Strom erzeugt wird, der durch die Ankerspule
fließt. Wie sich aus den obigen Gleichungen (10) und (11) ver
steht, beeinflussen die elektromotorischen Geschwindigkeits
spannungen "-ωreLeiqa" und "ωre(Laida + Φfa)" die Spannung Vda in der
d-Achse und die Spannung Vqa in der q-Achse. Wenn der Motor M
gesteuert wird auf der Grundlage des Spannungsbasiswertes V'da*
in der d-Achse und des Spannungsbasiswertes V'qa* in der q-
Achse, passen der Strom ida in der d-Achse und der Strom iqa in
der q-Achse, die erhalten werden durch die Dreiphasen/d-q-
Koordinatentransformation des Ausgangs der Motorstrom-
Erfassungsschaltung 41, nicht geeignet zusammen mit dem Strom-
Führungswert Ida* in der d-Achse bzw. dem Strom-Führungswert
iqa* in der q-Achse.
Bei dieser Ausführungsform wird eine Unbeeinflussungssteuerung
("non-interference control") durchgeführt auf der Grundlage der
Rotorwinkelgeschwindigkeit ωre, die von dem Rotorwinkelge
schwindigkeits-Berechnungsabschnitt 65 ausgegeben wird, und des
Stromes ida in der d-Achse und des Stromes iqa in der q-Achse,
die von dem Dreiphasen/d-q-Koordinatentransformationsabschnitt
68 ausgegeben werden, um den Einfluß der elektromotorischen Ge
schwindigkeitsspannungen "-ωreLeiqa" und "ωre(Laida + Φfa)" zu elimi
nieren.
Genauer gesagt werden die Rotorwinkelgeschwindigkeit ωre, die
von dem Rotorwinkelgeschwindigkeits-Berechnungsabschnitt 65
ausgegeben wird, und der Strom ida in der d-Achse und der Strom
iqa in der q-Achse, die von dem Dreiphasen/d-q-
Koordinatentransformationsabschnitt 68 ausgegeben werden, in
einen Unbeeinflussungs-Steuerabschnitt 70 eingegeben, der wie
derum die elektromotorischen Geschwindigkeitsspannungen
"-ωreLeiqa" und "ωre(Laida + Φfa)" berechnet. Die elektromotorischen
Geschwindigkeitsspannungen "-ωreLeiqa" und "ωre(Laida + Φfa)" werden
jeweils hinzuaddiert zu dem Spannungsbasiswert V'da* in der d-
Achse und dem Spannungsbasiswert V'qa* in der q-Achse mittels
der Addierer 71d und 71q, und die Berechnungsergebnisse werden
jeweils verwendet als ein Spannungs-Führungswert Vda* in der d-
Achse und ein Spannungs-Führungswert Vqa* in der q-Achse.
Der Spannungs-Führungswert Vda* in der d-Achse und der Span
nungs-Führungswert Vqa* in der q-Achse werden eingegeben in ei
nen d-q/Dreiphasen-Koordinatentransformationsabschnitt 72. Der
d-q/Dreiphasen-Koordinatentransformationsabschnitt 72 empfängt
auch den Rotorwinkel θra, der von der Rotorwinkel-
Erfassungsschaltung 45 erfaßt wird, und wandelt den Spannungs-
Führungswert Vda* in der d-Achse und den Spannungs-Führungswert
Vqa* in der q-Achse in Führungswerte Vua*, Vva* um, die auf dem
Dreiphasen-Koordinatensystem basieren, und zwar mittels der
folgenden Gleichung (12). Der Spannungs-Führungswert Vua* für
die U-Phase und der Spannungs-Führungswert Vva* für die V-
Phase, die sich so ergeben, werden eingegeben in einen Dreipha
sen-PWM-Abschnitt 51 (PWM steht für Pulsbreitenmodulation), der
in der Motoransteuereinrichtung 50 vorgesehen ist.
Ein Spannungs-Führungswert Vwa* für die W-Phase wird von dem
d-q/Dreiphasen-Koordinatentransformationsabschnitt 72 jedoch
nicht berechnet, sondern mittels eines W-Spannungs-
Führungswert-Berechnungsabschnittes 73, und zwar auf der Grund
lage des Spannungs-Führungswertes Vua* für die U-Phase und des
Spannungs-Führungswertes Vva* für die V-Phase, die berechnet
werden von dem d-q/Dreiphasen-Koordinatentransformations
abschnitt 72. Genauer gesagt empfängt der W-Spannungs-
Führungswert-Berechnungsabschnitt 73 den Spannungs-Führungswert
Vua* für die U-Phase und den Spannungs-Führungswert Vva* für die
V-Phase von dem d-q/Dreiphasen-Koordinatentransformations
abschnitt 72 und bestimmt den Spannungs-Führungswert Vwa* für
die W-Phase durch Subtrahieren des Spannungs-Führungswertes
Vua* für die U-Phase und des Spannungs-Führungswertes Vva* für
die V-Phase von Null.
Ein Grund dafür, warum der Spannungs-Führungswert Vwa* für die
W-Phase nicht berechnet wird durch den d-q/Dreiphasen-
Koordinatentransformationsabschnitt 72 sondern durch den W-
Spannungs-Führungswert-Berechnungsabschnitt 73, besteht darin,
zu verhindern, daß die CPU mit der Berechnung gemäß der Glei
chung (12) belastet wird. Wenn die Berechnungsgeschwindigkeit
der CPU hinreichend hoch ist, kann der Spannungs-Führungswert
Vwa* für die W-Phase daher auch berechnet werden mittels des
d-q/Dreiphasen-Koordinatentransformationsabschnittes 72.
Der Spannungs-Führungswert Vwa*, der von dem W-Spannungs-
Führungswert-Berechnungsabschnitt 73 berechnet wird, wird ge
nauso wie der Spannungs-Führungswert Vua* für die U-Phase und
der Spannungs-Führungswert Vva* für die V-Phase angelegt an den
Dreiphasen-PWM-Abschnitt 51. Der Dreiphasen-PWM-Abschnitt 51
erzeugt PWM-Signale Su, Sv und Sw, die den Spannungs-
Führungswerten Vua*, Vva* bzw. Vwa* für die U-Phase, die V-Phase
bzw. die W-Phase entsprechen, und die erzeugten PWM-Signale Su,
Sv, Sw werden ausgegeben an eine Leistungsschaltung 52. Die
Leistungsschaltung 52 legt Spannungen Vua, Vva und Vwa gemäß den
PWM-Signalen Su, Sv, Sw an die U-Phase, die V-Phase bzw. die W-
Phase des Motors M an, wodurch der Motor M ein für die Lenkhil
fe erforderliches Drehmoment erzeugt.
Bei dieser Ausführungsform werden der Strom-Führungswert ida*
für die d-Achse und der Strom-Führungswert iqa* für die q-Achse
in dem d-q-Koordinatensystem bestimmt auf der Grundlage des
Strom-Führungswertes Ia*, der eingestellt wird gemäß der Fahr
zeuggeschwindigkeit V, des Lenkdrehmomentes T und dgl., und der
Motor M wird gesteuert auf der Grundlage des Strom-
Führungswertes ida* für die d-Achse und des Strom-
Führungswertes iqa* für die q-Achse, die so bestimmt worden
sind. Der Strom-Führungswert ida* für die d-Achse und der
Strom-Führungswert iqa* für die q-Achse sind unabhängig von dem
Rotorwinkel θre bzw. irrelevant für den Rotorwinkel θre, wie
sich aus der obigen Gleichung (6) ergibt. Folglich besteht kei
ne Möglichkeit, daß das Ausgangsdrehmoment des Motors M auf
grund einer Phasenverschiebung ("phase offset") zwischen dem
Strom-Führungswert und dem elektrischen Strom verringert wird,
der tatsächlich durch den Motor M fließt, im Gegensatz zu der
herkömmlichen Steuervorrichtung, die dazu ausgelegt ist, den
Motor M auf der Grundlage des Strom-Führungswertes in dem Drei
phasen-Koordinatensystem zu steuern. Daher lassen sich das An
sprechverhalten der Lenkhilfe und das Konvergenzverhalten des
Lenkrades verbessern, um eine drastische Verbesserung des Lenk
gefühls zu erreichen, verglichen mit der herkömmlichen Steuer
vorrichtung.
Bei dieser Ausführungsform wird die elektromotorische Geschwin
digkeitsspannung berechnet, die in dem Motor M erzeugt wird
durch den magnetischen Fluß, der von dem Rotor hervorgerufen
wird, und den magnetischen Fluß, der von dem elektrischen Strom
hervorgerufen wird, der durch die Ankerspule fließt, und der
Spannungs-Führungswert Vda* für die d-Achse und der Spannungs-
Führungswert Vqa* für die q-Achse werden bestimmt unter Berück
sichtigung der so berechneten elektromotorischen Geschwindig
keitsspannung (Unbeeinflussungs-Steuerung). Daher kann die Ver
ringerung der Ausgangsleistung des Motors M verhindert werden,
die ansonsten aufgrund der elektromotorischen Geschwindigkeits
spannung auftreten kann, wodurch das Lenkgefühl weiter verbes
sert werden kann.
Bei dieser Ausführungsform beinhaltet die Motorsteuervorrich
tung ferner einen Anomalie-Beurteilungsabschnitt 74 zum Bestim
men, ob eine Anomalie wie eine Verschiebung bzw. ein Versatz
("offset") auftritt oder nicht. Der Anomalie-
Beurteilungsabschnitt 74 ist dazu ausgelegt, zu bestimmen, ob
irgendeine Anomalie auftritt oder nicht, auf der Grundlage des
Stromes ida in der d-Achse und des Stromes iqa in der q-Achse,
die ausgegeben werden von dem Dreiphasen/d-q-
Koordinatentransformationsabschnitt 68. Vorausgesetzt, daß der
Strom iua in der U-Phase, der Strom iva in der V-Phase und der
Strom iwa in der W-Phase jeweils eine Amplitude Ia besitzen,
lassen sich der Strom ida in der d-Achse und der Strom iqa in
der q-Achse ausdrücken durch die folgende Gleichung (13), die
anzeigt, daß der Strom ida in der d-Achse und der Strom iqa in
der q-Achse von dem Rotorwinkel θre unabhängig bzw. für diesen
irrelevant sind. Daher bekommt der Anomalie-
Beurteilungsabschnitt 74 den Strom ida in der d-Achse und den
Strom iqa in der q-Achse unabhängig von dem Rotorwinkel θre und
bestimmt, ob eine Anomalie vorliegt oder nicht, auf der Grund
lage des erhaltenen Stromes ida in der d-Achse und des Stromes
iqa in der q-Achse. Zusätzlich besteht keine Notwendigkeit, den
Effektivwert des elektrischen Stromes zu berechnen, der durch
den Motor M fließt.
Obgleich eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung somit
beschrieben worden ist, kann die Erfindung auch anders ausge
führt werden. Bei der zuvor genannten Ausführungsform wird eine
PI-Regelung eingesetzt. Anstelle der PI-Regelung kann auch eine
PID-Regelung (PID steht für proportional-integral-differential)
eingesetzt werden.
Obgleich die vorliegende Erfindung im Detail anhand einer Aus
führungsform beschrieben worden ist, versteht sich, daß die
vorstehende Offenbarung für die technischen Prinzipien der vor
liegenden Erfindung lediglich illustrativ, jedoch nicht ein
schränkend sein soll. Der Schutzbereich der vorliegenden Erfin
dung ist allein durch die beigefügten Ansprüche definiert.
Die vorliegende Anmeldung entspricht der japanischen Patentan
meldung Nr. 11-374269, die am 28.12.1999 beim Japanischen Pa
tentamt eingereicht wurde. Die Offenbarung dieser Anmeldung ist
vorliegend durch Bezugnahme enthalten.
Claims (7)
1. Motorsteuervorrichtung (C) für ein elektrisches Servolen
kungssystem, das einen Lenkhilfsvorgang durchführt, indem
ein Drehmoment, das von einem Elektromotor (M) erzeugt
ist, an einen Lenkmechanismus (1) angelegt wird, gekenn
zeichnet durch:
Strom-Führungswert-Einstellmittel (61, 62) zum Einstellen eines Strom-Führungswertes (ia*), der einen elektrischen Strom angibt, der an den Elektromotor (M) anzulegen ist;
d-q-Strom-Führungswert-Einstellmittel (66) zum Einstellen eines Strom-Führungswertes (ida*) in einer d-Achse und ei nes Strom-Führungswertes (iqa*) in einer q-Achse eines d- q-Koordinatensystems, und zwar auf der Grundlage des durch die Strom-Führungswert-Einstellmittel (61, 62) eingestell ten Strom-Führungswertes (ia*); und
Spannungssteuermittel (67d, 69d, 71d, 67q, 69q, 71q) zum Steuern einer Spannung (vua, vva, vwa), die an den Elektro motor (M) anzulegen ist, auf der Grundlage des Strom- Führungswertes (ida*) in der d-Achse und des Strom- Führungswertes (iqa*) in der q-Achse, die von den d-q- Strom-Führungswert-Einstellmitteln (66) eingestellt sind.
Strom-Führungswert-Einstellmittel (61, 62) zum Einstellen eines Strom-Führungswertes (ia*), der einen elektrischen Strom angibt, der an den Elektromotor (M) anzulegen ist;
d-q-Strom-Führungswert-Einstellmittel (66) zum Einstellen eines Strom-Führungswertes (ida*) in einer d-Achse und ei nes Strom-Führungswertes (iqa*) in einer q-Achse eines d- q-Koordinatensystems, und zwar auf der Grundlage des durch die Strom-Führungswert-Einstellmittel (61, 62) eingestell ten Strom-Führungswertes (ia*); und
Spannungssteuermittel (67d, 69d, 71d, 67q, 69q, 71q) zum Steuern einer Spannung (vua, vva, vwa), die an den Elektro motor (M) anzulegen ist, auf der Grundlage des Strom- Führungswertes (ida*) in der d-Achse und des Strom- Führungswertes (iqa*) in der q-Achse, die von den d-q- Strom-Führungswert-Einstellmitteln (66) eingestellt sind.
2. Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch:
Strom-Erfassungsmittel (41, 41u, 41v) zum Erfassen der Dreiphasenwechselströme (iua, iva), die momentan durch den Elektromotor (M) fließen; und
Dreiphasen/d-q-Koordinatentransformationsmittel (68) zum Konvertieren der durch die Strom-Erfassungsmittel (41, 41u, 41v) erfassten Dreiphasenwechselströme (iua, iva) in einen Strom (ida) in der d-Achse und einen Strom (iqa) in der q-Achse in dem d-q-Koordinatensystem.
Strom-Erfassungsmittel (41, 41u, 41v) zum Erfassen der Dreiphasenwechselströme (iua, iva), die momentan durch den Elektromotor (M) fließen; und
Dreiphasen/d-q-Koordinatentransformationsmittel (68) zum Konvertieren der durch die Strom-Erfassungsmittel (41, 41u, 41v) erfassten Dreiphasenwechselströme (iua, iva) in einen Strom (ida) in der d-Achse und einen Strom (iqa) in der q-Achse in dem d-q-Koordinatensystem.
3. Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Spannungssteuermittel (67d, 69d, 71d,
67q, 69q, 71q) die an den Elektromotor (M) angelegte Span
nung (vua, vva, vwa) regeln auf der Grundlage des Strom-
Führungswertes (ida*) in der d-Achse und des Strom-
Führungswertes (iqa*) in der q-Achse, die von den d-q-
Strom-Führungswert-Einstellmitteln (66) eingestellt sind,
und des Stromes (ida) in der d-Achse und des Stromes (iqa)
in der q-Achse, die von den Dreiphasen/d-q-Koordinaten
transformationsmitteln (68) ausgegeben sind.
4. Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Spannungssteuermittel (67d, 69d,
71d, 67q, 69q, 71q) aufweisen:
d-Abweichungs-Berechnungsmittel (67d) zum Bestimmen einer Abweichung des Stromes (ida) in der d-Achse, der von den Dreiphasen/d-q-Koordinatentransformationsmitteln (68) ausgegeben ist, von dem Strom-Führungswert (ida*) in der d- Achse, der von den d-q-Strom-Führungswert-Einstellmitteln (66) eingestellt ist;
d-Spannungs-Führungswert-Einstellmittel (69d, 71d) zum Einstellen eines Spannungs-Führungswertes (vda*) in der d- Achse in dem d-q-Koordinatensystem auf der Grundlage der von den d-Abweichungs-Berechnungsmitteln (67d) berechneten Abweichung;
q-Abweichungs-Berechnungsmittel (67q) zum Bestimmen einer Abweichung des Stromes (iqa) in der q-Achse, der von den Dreiphasen/d-q-Koordinatentransformationsmitteln (68) aus gegeben ist, von dem Strom-Führungswert (iqa*) in der q- Achse, der von den d-q-Strom-Führungswert-Einstellmitteln (66) eingestellt ist;
q-Spannungs-Führungswert-Einstellmittel (69q, 71q) zum Einstellen eines Spannungs-Führungswertes (vqa*) in der q- Achse in dem d-q-Koordinatensystem auf der Grundlage der von den q-Abweichungs-Berechnungsmitteln (67q) berechneten Abweichung.
d-Abweichungs-Berechnungsmittel (67d) zum Bestimmen einer Abweichung des Stromes (ida) in der d-Achse, der von den Dreiphasen/d-q-Koordinatentransformationsmitteln (68) ausgegeben ist, von dem Strom-Führungswert (ida*) in der d- Achse, der von den d-q-Strom-Führungswert-Einstellmitteln (66) eingestellt ist;
d-Spannungs-Führungswert-Einstellmittel (69d, 71d) zum Einstellen eines Spannungs-Führungswertes (vda*) in der d- Achse in dem d-q-Koordinatensystem auf der Grundlage der von den d-Abweichungs-Berechnungsmitteln (67d) berechneten Abweichung;
q-Abweichungs-Berechnungsmittel (67q) zum Bestimmen einer Abweichung des Stromes (iqa) in der q-Achse, der von den Dreiphasen/d-q-Koordinatentransformationsmitteln (68) aus gegeben ist, von dem Strom-Führungswert (iqa*) in der q- Achse, der von den d-q-Strom-Führungswert-Einstellmitteln (66) eingestellt ist;
q-Spannungs-Führungswert-Einstellmittel (69q, 71q) zum Einstellen eines Spannungs-Führungswertes (vqa*) in der q- Achse in dem d-q-Koordinatensystem auf der Grundlage der von den q-Abweichungs-Berechnungsmitteln (67q) berechneten Abweichung.
5. Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet
durch Spannungs-Berechnungsmittel (70) zum Bestimmen einer
elektromotorischen Geschwindigkeitsspannung, die in dem
Elektromotor (M) auftritt, wobei die d-Spannungs-
Führungswert-Einstellmittel (69d, 71d) und die q-
Spannungs-Führungswert-Einstellmittel (69q, 71q) den Span
nungs-Führungswert (vda*) in der d-Achse und den Span
nungs-Führungswert (vqa*) in der q-Achse bestimmen unter
Berücksichtigung der elektromotorischen Geschwindigkeits
spannung, die von den Spannungs-Berechnungsmitteln (70)
bestimmt ist.
6. Motorsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2-5, ge
kennzeichnet durch Anomalie-Beurteilungsmittel (74) zum
Beurteilen, ob in einem Steuersystem eine Anomalie auf
tritt oder nicht, auf der Grundlage des Stromes (ida) in
der d-Achse und des Stromes (iqa) in der q-Achse, die von
den Dreiphasen/d-q-Koordinatentransformationsmittel (68)
ausgegeben sind.
7. Elektrisches Servolenkungssystem (2) mit einer Motorsteu
ervorrichtung und einem Elektromotor (M), der von der Mo
torsteuervorrichtung (C) angetrieben und gesteuert wird,
um eine Lenkhilfskraft an einen Lenkmechanismus (1) eines
Fahrzeugs anzulegen,
gekennzeichnet durch eine Motorsteuervorrichtung (C) nach
einem der Ansprüche 1-6.
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