DE102019200971B4

DE102019200971B4 - Lenksteuerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102019200971B4
Application number: DE102019200971.9A
Authority: DE
Inventors: Atsuko OKA; Nobuyori Nakajima; Go Endoh; Koichi Nakamura; Yosuke Ogi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-02-05
Filing date: 2019-01-25
Publication date: 2025-07-10
Anticipated expiration: 2039-01-26
Also published as: US20190241214A1; US11214304B2; DE102019200971A1

Abstract

Lenksteuerungsvorrichtung zum Steuern einer elektrischen Servolenkvorrichtung (8), die eine elektrische Rotationsmaschine (80) aufweist, wobei die Lenksteuerungsvorrichtung aufweist:eine Ansteuerschaltung (120, 220), die angeordnet ist, die elektrische Rotationsmaschine (80) anzusteuern; undeine Steuerungseinheit (130, 230), die angeordnet ist, eine Ansteuerung der elektrischen Rotationsmaschine (80) durch Erzeugen eines Steuerungssignals betreffend eine Ansteuerung der Ansteuerschaltung (120, 220) und Steuern eines Stromes, der in der elektrischen Rotationsmaschine (80) fließt, zu steuern, wobeidie Steuerungseinheit (130, 230) ausgelegt ist, einen Steuerungsmodus, der einen manuellen Lenkmodus und einen automatischen Lenkmodus enthält, zu wechseln und entsprechend dem Steuerungsmodus eine andere Stromsteuerung durchzuführen,der manuelle Lenkmodus zum Steuern der elektrischen Rotationsmaschine (80) entsprechend einem manuellen Lenkbetrieb eines Lenkelementes (91) dient und der automatische Lenkmodus zum Steuern der elektrischen Rotationsmaschine (80) unabhängig von dem manuellen Lenken des Lenkelementes (91) dient; unddie Steuerungseinheit (130, 230) eine Strombegrenzungseinheit (135, 235) enthält, die ausgelegt ist, einen Stromgrenzwert zum Begrenzen des Stromes einzustellen, der in der elektrischen Rotationsmaschine (80) fließt;dadurch gekennzeichnet, dassdie Strombegrenzungseinheit (135, 235) ausgelegt ist, als Stromsteuerung entsprechend dem Steuerungsmodus den Stromgrenzwert anders auszubilden;die elektrische Rotationsmaschine (80) mehrere Wicklungssätze (180, 280) aufweist;die Ansteuerschaltung (120, 220) und die Steuerungseinheit (130, 230) in Entsprechung zu einem jeweiligen Wicklungssatz (180, 280) angeordnet sind, um ein System (L1, L2) auszubilden;die Steuerungseinheit (130, 230) eine individuelle Stromgrenzwertberechnungseinheit (131, 231) enthält, die ausgelegt ist, einen individuellen Stromgrenzwert als einen Wert betreffend eine Strombegrenzung des einen Systems zu berechnen, den individuellen Stromgrenzwert eines anderen Systems zu erlangen und zwischen einem gemeinsamen Stromgrenzwertzustand zum Einstellen desselben Stromgrenzwertes wie derjenige des anderen Systems und einem unabhängigen Stromgrenzwertzustand zum Einstellen eines unabhängigen Stromgrenzwertes unabhängig von demjenigen des anderen Systems zu wechseln; unddie Steuerungseinheit (130, 230) einen gemeinsamen Überprüfungsschwellenwert, der bereitgestellt wird, um zwischen dem gemeinsamen Stromgrenzwertzustand und dem unabhängigen Stromgrenzwertzustand zu schalten, für den manuellen Lenkmodus und den automatischen Lenkmodus unterschiedlich ausbildet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenksteuerungsvorrichtung.
Es ist eine elektrische Servolenkvorrichtung (EPS) bekannt, die in der Lage ist, ihren Betriebsmodus zwischen einer automatischen Lenksteuerung und einer manuellen Lenksteuerung zu wechseln. In der JP 6 004 145 B1 wird beispielsweise ein Betriebsmodus durch graduelles Ändern eines Steuermomentes für eine Drehmomentsteuerung und eines Befehlswertes zur Positions/Geschwindigkeitssteuerung sanft gewechselt.
Es ist jedoch nicht möglich, die Drehmomentsteuerung und die Positions/Geschwindigkeitssteuerung durch einen einfachen Wechsel des Befehls geeignet durchzuführen.
Die EP 3 517 402 B1 offenbart ein Lenksystem, das umfasst: eine Reaktionsantriebsvorrichtung, die eine Reaktionskraft auf ein Lenkelement ausübt, eine Lenkbetätigungs-Antriebsvorrichtung, die gelenkte Räder dreht, eine Bewegungsantriebsvorrichtung, die das Lenkelement zwischen einer Betriebsposition und einer Rückzugsposition bewegt, eine Modusumschaltschaltung, die basierend auf einer Eingabe in eine Moduseingabevorrichtung zwischen einem manuellen Fahrmodus und einem automatischen Fahrmodus umschaltet, eine Bewegungssteuerschaltung, die das Lenkelement in die Betriebsposition bewegt, wenn ein Umschalten in den manuellen Fahrmodus durchgeführt wird, und das Lenkelement in die Rückzugsposition bewegt, wenn ein Umschalten in den automatischen Fahrmodus durchgeführt wird, eine Reaktionssteuerschaltung, die die Reaktionsantriebsvorrichtung in dem manuellen Fahrmodus basierend auf Lenkinformationen des Lenkelements und Lenkbetätigungsinformationen der Lenkbetätigungs-Antriebsvorrichtung steuert, und eine Betätigungsbeschränkungsschaltung, die die Betätigung des Lenkelements einschränkt, die durch die Reaktionsantriebsvorrichtung im automatischen Fahrmodus bewirkt wird.
Die EP 2 977 296 B1 offenbart eine elektrische Servolenkung, die umfasst: einen Lenkwinkel-Steuerabschnitt, der einen Motorstrom-Befehlswert berechnet, und einen Schaltabschnitt, der den Motorstrom-Befehlswert zum Schalten empfängt, wobei der Lenkwinkel-Steuerabschnitt einen Rückkopplungs-Steuerabschnitt, der einen Rückkopplungs-Steuerstrom-Befehlswert erzeugt, einen Kompensationsabschnitt, der einen Kompensationsstrom-Befehlswert erzeugt; und einen Ausgabeabschnitt, der den Motorstrom-Befehlswert aus dem Rückkopplungs-Steuerstrom-Befehlswert und dem Kompensationsstrom-Befehlswert erzeugt, umfasst, wobei der Schaltabschnitt in Abhängigkeit von einem Schaltbefehl für einen automatischen Lenkmodus oder einem manuellen Lenkmodus geschaltet wird, und wobei ein Motor auf der Grundlage des Motorstrom-Befehlswertes im automatischen Lenkmodus angesteuert wird.
Die DE 10 2016 223 929 A1 offenbart ein Fahrzeugführungssystem, das einen hydraulischen Lenkzylinder zum Steuern eines Lenkwinkels eines lenkbaren Rads eines Fahrzeugs umfasst. Ein hydraulisches Lenkventil steuert einen Fluss von Hydraulikflüssigkeit zu dem hydraulischen Lenkzylinder. Ein Schrittmotor bewegt eine Welle, die an das hydraulische Lenkventil gekoppelt ist, gemäß einem Steuersignal von einer Fahrzeugführungssteuerung. Ein Positionsgeber des Schrittmotors misst die Bewegung der Welle. Eine Lenkwinkel-Schätzvorrichtung schätzt den Lenkwinkel basierend auf Messungen des Positionsgebers. Ein Ortsbestimmungsempfänger stellt Positionsdaten und Kursdaten bereit. Eine Fahrzeugführungssteuerung stellt das Steuersignal basierend auf dem geschätzten Lenkwinkel, den Positionsdaten und den Kursdaten bereit.
Die DE 10 2018 102 103 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben einer Insassenschutzeinrichtung eines Steer-by-Wire-Lenksystems, wobei das Steer-by-Wire-Lenksystem ein Lenkrad und eine mit dem Lenkrad verbundene verstellbare Lenksäule umfasst, die mittels eines Verstellmechanismus zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung verstellbar ist, und wobei das Steer-by-Wire Lenksystem einen Feedback-Aktuator aufweist, der über das Lenkrad von einem Fahrer mit einem Fahrerwunsch für einen Lenkwinkel beaufschlagt werden kann und ein Feedback-Signal an das Lenkrad als Reaktion auf den Fahrerwunsch und einen Fahrzustand des Kraftfahrzeugs ausgibt. Das Verfahren umfasst: Detektieren eines Unfalls, Detektieren einer Hands-off-Situation oder einer Hands-on-Situation, falls eine Hands-off-Situation erkannt wurde, Verfahren der Lenksäule in eine Unfallposition mittels des Verstellmechanismus, und während des Verstellvorgangs oder danach Auslösen eines Lenkrad-Airbags.
Die DE 10 2016 216 797 A1 offenbart eine Lenkreaktionskraftsteuervorrichtung für ein Fahrzeug, das eine Fahrunterstützungsvorrichtung umfasst, die eine elektrische Servolenkvorrichtung über eine Steuervorrichtung so steuert, dass ein Einschlagwinkel gelenkter Räder einen Solleinschlagwinkel erreicht. Wenn die Fahrunterstützungsvorrichtung arbeitet, berechnet die Steuervorrichtung ein Solllenkrückstellmoment auf der Grundlage eines korrigierten Lenkwinkels, der um einen Solllenkwinkel korrigiert ist. Wenn die Größe des korrigierten Lenkwinkels unter einem Referenzwert liegt, wird das Solllenkrückstellmoment so berechnet, dass die Größe des Solllenkrückstellmoments in einem Fall, in dem die Fahrunterstützungsvorrichtung arbeitet, im Vergleich zu einem Fall größer wird, in dem die Fahrunterstützungsvorrichtung nicht arbeitet.
Die DE 11 2014 006 797 T5 offenbart eine Lenksteuerungseinrichtung, welche einen manuellen Lenkmodus, in welchem eine Fahrtrichtung eines Fahrzeuges entsprechend einer Lenkradzustandsgröße gesteuert wird, welche eine Betätigungsgröße eines Lenkrades anzeigt, und einen zwangsweisen automatischen Lenkmodus aufweist, in welchem die Fahrtrichtung automatisch gesteuert wird, und welche eine Lenkradzustandsgröße, mit welcher das Lenkrad zu beaufschlagen ist, entsprechend dem manuellen Lenkmodus oder dem zwangsweisen automatischen Lenkmodus steuert, wobei die Lenksteuerungseinrichtung aufweist: ein Lenkmodus-Auswählmittel, um zwischen dem manuellen Lenkmodus und dem zwangsweisen automatischen Lenkmodus umzuschalten; und ein Lenkradsteuerungsgrößen-Berechnungsmittel, um in einem Fall, wenn der manuelle Lenkmodus ausgewählt wird, die Lenkradsteuerungsgröße basierend auf Informationen, welche einen Fahrzustand anzeigen, berechnet, und wenn zwangsweise automatische Lenkmodus ausgewählt wird, basierend auf den Informationen, welche den Fahrzustand anzeigen, die Lenkradsteuerungsgröße berechnet, welche einen Betrag aufweist, welcher sich von der Lenkradsteuerungsgröße unterscheidet, welche in dem manuellen Lenkmodus berechnet wird.
Die vorliegende Erfindung adressiert das oben genannte Problem, und es ist ihre Aufgabe, eine Lenksteuerungsvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, eine elektrische Rotationsmaschine entsprechend einem Steuerungsmodus geeignet zu steuern. Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Lenksteuerungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

1 ist ein schematisches Diagramm, das ein Lenksystem zeigt, das eine elektrische Servolenkvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform enthält;
2 ist ein schematisches Diagramm, das Motorwicklungssätze gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
3 ist ein Zeitdiagramm, das eine Stromversorgungsphasendifferenz gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
4 ist eine Querschnittsansicht, die eine Ansteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in 4;
6 ist ein Blockdiagramm, das eine EPS-ECU gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
7 ist ein Blockdiagramm, das eine Steuerungseinheit gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
8 ist ein Blockdiagramm zum Erläutern einer Stromrückkopplungssteuerung, die durch Summen- und Differenzbildung gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführt wird;
9 ist ein Blockdiagramm zum Erläutern einer unabhängigen Rückkopplungssteuerung gemäß der ersten Ausführungsform;
10 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Steuerungsmoduswechselsteuerungsverarbeitung gemäß der ersten Ausführungsform;
11 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Winkelberechnungsverarbeitung gemäß der ersten Ausführungsform;
12 ist ein Diagramm, das einen Stromgrenzwert gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
13 ist ein Zeitdiagramm, das einen Stromgrenzwert gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
14 ist ein Zeitdiagramm, das einen Stromgrenzwert gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
15 ist ein Zeitdiagramm, das einen Stromgrenzwert gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
16 ist ein Zeitdiagramm, das einen Stromgrenzwert gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
17 ist ein Zeitdiagramm, das einen Stromgrenzwert gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
18 ist ein Zeitdiagramm, das einen Stromgrenzwert gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
19 ist ein Zeitdiagramm, das einen Stromgrenzwert gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt;
20 ist ein Zeitdiagramm, das einen Stromgrenzwert gemäß der dritten Ausführungsform zeigt;
21 ist ein Blockdiagramm Erläutern einer vollständig unabhängigen Rückkopplungssteuerung gemäß einer vierten Ausführungsform;
22 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Strombegrenzungsverarbeitung gemäß einer fünften Ausführungsform;
23 ist ein Zeitdiagramm, das einen Stromgrenzwert gemäß der fünften Ausführungsform zeigt;
24 ist ein Zeitdiagramm, das einen Stromgrenzwert gemäß der fünften Ausführungsform zeigt;
25 ist ein Blockdiagramm, das eine Steuerungseinheit gemäß einer sechsten Ausführungsform zeigt;
26 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Strombegrenzungsverarbeitung gemäß der sechsten Ausführungsform; und
27 ist ein Zeitdiagramm, das einen Stromgrenzwert gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt.

Im Folgenden wird eine Lenksteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben. In den folgenden Ausführungsformen werden im Wesentlichen dieselben strukturellen Bestandteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, um die Beschreibung zu vereinfachen.
(Erste Ausführungsform)
Eine erste Ausführungsform ist in den 1 bis 16 gezeigt. Wie es in 1 gezeigt ist, ist eine EPS-ECU 10 (EPS: elektrische Servolenkung; ECU: elektronische Steuerungseinheit) als eine Lenksteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform angeordnet und wird für eine elektrische Servolenkvorrichtung 8 verwendet, die einen Lenkbetrieb eines Fahrzeugs mit einem Motor 80, der als eine elektrische Rotationsmaschine angeordnet ist, unterstützt. Im Folgenden wird die EPS-ECU 10 einfach als ECU 10 bezeichnet. 1 zeigt eine Gesamtkonfiguration eines Lenksystems 90, das die elektrische Servolenkvorrichtung 8 enthält. Das Lenksystem 90 enthält ein Lenkrad 91, eine Lenkwelle 92, ein Ritzel 96, eine Zahnstangenwelle 97, Straßenräder 98 und die elektrische Servolenkvorrichtung 8.
Das Lenkrad 91 ist mit der Lenkwelle 92 verbunden. Ein Drehmomentsensor 94 ist an einem Abschnitt der Lenkwelle 92 angeordnet, um ein Lenkmoment Ts zu erfassen. An dem Ende der Lenkwelle 92 ist das Ritzel 96 angeordnet. Das Ritzel 96 greift in die Zahnstangenwelle 97 ein. Das Paar Straßenräder 98 ist an jeweiligen beiden Enden der Zahnstangenwelle 97 über beispielsweise Zugstangen gekoppelt.
In einem manuellen Lenkmodus dreht sich die Lenkwelle 92, die mit dem Lenkrad 91 verbunden ist, wenn ein Fahrer des Fahrzeugs das Lenkrad 91 dreht. Die Drehbewegung der Lenkwelle 92 wird durch das Ritzel 96 in eine lineare Bewegung der Zahnstangenwelle 97 umgewandelt. Die beiden Straßenräder 98 werden in einem Winkel gelenkt, der einer Verschiebungsgröße der Zahnstangenwelle 97 entspricht. In einem automatischen Lenkmodus ist die Lenkgröße der Straßenräder 98 durch eine Antriebskraft des Motors 80 unabhängig von einem manuellen Betrieb des Lenkrads 91 des Fahrers steuerbar. Der automatische Lenkmodus wird auch als automatischer Fahrmodus bezeichnet.
Die elektrische Servolenkvorrichtung 8 enthält eine Ansteuervorrichtung 40, die den Motor 80 und die ECU 10 enthält, und ein Reduktionsgetriebe 89 als einen Kraftübertragungsmechanismus, der die Drehung des Motors 80 reduziert und die Motordrehung auf die Lenkwelle 92 überträgt. Die elektrische Servolenkvorrichtung 8 ist vom Säulenunterstützungstyp. Alternativ kann diese vom Zahnstangenunterstützungstyp sein, der die Drehung des Motors 80 auf die Zahnstangenwelle 97 überträgt. Die Lenkwelle 92 entspricht einem angetriebenen Objekt.
Der Motor 80 gibt das gesamte oder einen Teil eines Unterstützungsmomentes aus, das für einen Lenkbetrieb benötigt wird. Der Motor 80 wird durch elektrische Energie, die von zwei Batterien 191 und 291 (siehe 6) zugeführt wird, die Gleichstromenergiequellen sind, angesteuert, um das Reduktionsgetriebe 89 in der Vorwärts- und Rückwärts-Richtung zu drehen. Der Motor 80 ist ein bürstenloser Dreiphasen-Motor und weist einen Rotor 860 und einen Stator 840 auf (siehe 4).
Wie es in 2 gezeigt ist, weist der Motor 80 einen ersten Motorwicklungssatz 180 und einen zweiten Motorwicklungssatz 280 auf. Der erste Motorwicklungssatz 180 enthält eine U1-Wicklung 181, eine V1-Wicklung 182 und eine W1-Wicklung 183. Der zweite Wicklungssatz 280 enthält eine U2-Wicklung 281, eine V2-Wicklung 282 und eine W2-Wicklung 283. In 2 und 6 ist der erste Motorwicklungssatz 180 als erster Motorwicklungssatz angegeben, und der zweite Motorwicklungssatz 280 ist als zweiter Motorwicklungssatz angegeben.
Der erste Motorwicklungssatz 180 und der zweite Motorwicklungssatz 280 weisen dieselben elektrischen Eigenschaften auf, wie es bekannt ist. Diese Motorwicklungssätze 180 und 280 sind um einen gemeinsamen Stator 840 in einer Aufhebungswicklungsform um einen elektrischen Winkel von 30 Grad zueinander verschoben gewickelt. Aus diesem Grund werden die Motorwicklungssätze 180 und 280 derart gesteuert, dass Phasenströme, die eine Phasendifferenz φ von 30 Grad aufweisen, zugeführt werden, wie es in 3 gezeigt ist. In 3 sind eine U-Phasenspannung Vu1 des ersten Motorwicklungssatzes 180 und eine U-Phasenspannung Vu2 des zweiten Motorwicklungssatzes 280 beispielhaft dargestellt. Durch Optimieren der Stromversorgungsphasendifferenz (Erregungsphasendifferenz) wird das Ausgangsmoment verbessert. Durch Einstellen der Stromversorgungsphasendifferenz auf den elektrischen Winkel von 30 Grad ist es außerdem möglich, ein Drehmoment-Rippel (Welligkeit) sechster Ordnung zu verringern (siehe Gleichung (i)). $sin6 (ω t) + sin6 (ω t + 30) = 0$
Da der Strom durch die Stromversorgung mit der Phasendifferenz gemittelt wird, ist es möglich, ein Auslöschen von Rauschen und Vibrationen zu maximieren. Da die Wärmeerzeugung ebenfalls gemittelt wird, ist es möglich, den temperaturabhängigen Fehler zwischen den Systemen wie beispielsweise den Erfassungswerten der jeweiligen Sensoren und der Drehmomente zu verringern und die Größe eines Stromes, der zugeführt werden kann, zu mitteln. Rauschen und Vibrationen werden in der folgenden Beschreibung als NV abgekürzt.
Im Folgenden wird eine Kombination aus einer ersten Inverterschaltung 120 und einer ersten Steuerungseinheit 30 und Ähnliches, die die Ansteuersteuerung für den ersten Motorwicklungssatz 180 betreffen, als ein erstes System L1 bezeichnet, und eine Kombination aus einer zweiten Inverterschaltung 220 und einer zweiten Steuerungseinheit 230 und Ähnlichem, die die Ansteuersteuerung des zweiten Motorwicklungssatzes 280 betreffen, wird als ein zweites System L2 bezeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform entsprechen die Inverterschaltungen 120 und 220 Ansteuerschaltungen. Die Konfiguration betreffend das erste System L1 wird grundlegend mit Bezugszeichen bezeichnet, die 100-er Nummern aufweisen, und die Konfiguration betreffend das zweite System L2 wird grundlegend mit Bezugszeichen bezeichnet, die 200-er Nummern aufweisen. In dem ersten System L1 und dem zweiten System L2 werden dieselben oder ähnliche Konfigurationen mit in mindestens den letzten zwei Ziffern übereinstimmenden Bezugszeichen angegeben.
Die Konfiguration der Ansteuervorrichtung 40 wird mit Bezug auf die 4 und 5 beschrieben. In der Ansteuervorrichtung 40 der vorliegenden Ausführungsform ist die ECU 10 gemäß einem Maschine-Elektronik-integrierten Typ einstückig an einer Seite in der axialen Richtung des Motors 80 angeordnet. Der Motor 80 und die ECU 10 können alternativ separat ohne Integration angeordnet sein. Die ECU 10 ist koaxial zu einer Achse Ax der Welle 870 gegenüber von der Ausgangswelle des Motors 80 angeordnet.
Die ECU 10 kann alternativ auf der Seite der Ausgangswelle des Motors 80 angeordnet sein. Durch Verwenden des Maschine-Elektronik-integrierten Typs ist es möglich, die ECU 10 und den Motor 80 effizient in einem Fahrzeug anzuordnen, das einen begrenzten Montageraum aufweist.
Der Motor 80 enthält einen Stator 840, einen Rotor 860 und ein Gehäuse 830, in dem der Stator 840 und der Rotor 860 untergebracht sind. Der Stator 840 ist an dem Gehäuse 830 fixiert, und die Motorwicklungssätze 180 und 280 sind darum gewickelt. Der Rotor 860 ist radial innerhalb des Stators 840 und in Bezug auf den Stator 840 drehbar angeordnet.
Die Welle 870 ist fest in dem Rotor 860 angebracht, so dass sie sich einstückig mit dem Rotor 860 dreht. Die Welle 870 wird durch Lager 835 und 836 drehbar von dem Gehäuse 830 getragen. Der axiale Endabschnitt der Welle 870 auf der Seite der ECU 10 steht von dem Gehäuse 830 zu der Seite der ECU 10 vor. Ein Magnet 875 ist an dem axialen Ende der Welle 870 auf der Seite der ECU 10 angeordnet.
Das Gehäuse 830 weist einen zylindrischen Behälter 834 mit Boden auf, der einen hinteren Endrahmen 837 und einen vorderen Endrahmen 838 aufweist, der auf der offenen Seite des Behälters 834 angeordnet ist. Der Behälter 834 und der vordere Endrahmen 838 sind mittels Schrauben oder Ähnlichem aneinander befestigt. Leitungsdrahteinführungslöcher 839 sind in dem hinteren Endrahmen 837 ausgebildet. Leitungsdrähte 185 und 285, die mit einer jeweiligen Phase der Motorwicklungssätze 180 und 280 verbunden sind, sind durch die Leitungsdrahteinführungslöcher 839 eingeführt. Die Leitungsdrähte 185 und 285 sind aus den Leitungsdrahteinführungslöchern 839 zu der Seite der ECU 10 herausgeführt und mit einer Leiterplatte 470 verbunden.
Die ECU 10 enthält einen Deckel 460, eine Wärmesenke 465, die an dem Deckel 460 fixiert ist, die Leiterplatte 470, die an der Wärmesenke 465 fixiert ist, und weitere elektronische Komponenten, die auf der Leiterplatte 470 montiert sind.
Der Deckel 460 dient zum Schützen der elektronischen Komponenten vor äußeren Stößen und zum Verhindern, dass Staub und Wasser in die ECU 10 eindringt. In dem Deckel 460 sind ein Deckelhauptkörper 461 und ein Verbinderelement 462 einstückig ausgebildet. Das Verbinderelement 462 kann alternativ von dem Deckelhauptkörper 461 getrennt sein. Anschlüsse 463 des Verbinderelementes 462 sind mit der Leiterplatte 470 über Drähte (nicht gezeigt) oder Ähnliches verbunden. Die Anzahl der Verbinder und die Anzahl der Anschlüsse können entsprechend der Anzahl der Signale und Ähnlichem anders sein. Das Verbinderelement 462 ist an dem Endabschnitt in der axialen Richtung der Ansteuervorrichtung 40 angeordnet und auf der zu dem Motor 80 abgewandten Seite offen. Das Verbinderelement 462 enthält jeden später beschriebenen Verbinder.
Die Leiterplatte 470 ist beispielsweise eine bedruckte Leiterplatte und ist dem hinteren Endrahmen 837 zugewandt angeordnet. Auf der Leiterplatte 470 sind die elektronischen Komponenten der ersten und zweiten Systeme unabhängig für jedes System montiert, so dass die beiden Systeme vollständig redundant angeordnet sind. In der vorliegenden Ausführungsform sind die elektronischen Komponenten auf einem einzigen Schaltungssubstrat 420 montiert, aber die elektronischen Komponenten können alternativ auf mehreren Schaltungssubstraten montiert sein.
Von den beiden Hauptflächen der Leiterplatte 470 wird eine Fläche auf der Seite des Motors 80 als motorseitige Fläche 471 bezeichnet, und die andere Fläche entgegengesetzt zu dem Motor 80 wird als deckelseitige Fläche 472 bezeichnet. Wie es in 5 gezeigt ist, sind Schaltelemente 121, die die Inverterschaltung 120 bilden, Schaltelemente 221, die die Inverterschaltung 220 bilden, Drehwinkelsensoren 126, 226, zugehörige ICs 159, 259 und Ähnliches auf der motorseitigen Fläche 471 montiert. Die Drehwinkelsensoren 126 und 226 sind an Positionen montiert, die dem Magneten 875 zugewandt sind, um in der Lage zu sein, eine Änderung des Magnetfeldes, das durch die Drehung des Magneten 875 verursacht wird, zu erfassen.
Auf der deckelseitigen Fläche 472 sind Kondensatoren 128, 228, Spulen 129, 229 und Mikrocomputer, die Steuerungseinheiten 130, 230 ausbilden, montiert. In 5 sind die Bezugszeichen 130 und 230 den Mikrocomputern zugewiesen, die als jeweilige Hauptkomponenten der Steuerungseinheit 130 und 230 dienen. Die Kondensatoren 128 und 228 glätten eine Eingangsleistung, die von Batterien 191 und 291 zugeführt wird (siehe 6). Die Kondensatoren 128 und 228 unterstützen eine elektrische Stromzufuhr zu dem Motor 80 durch Speichern von elektrischen Ladungen. Die Kondensatoren 128, 228 und die Spulen 129, 229 bilden jeweilige Filterschaltungen, um Rauschen zu verringern, das von anderen Vorrichtungen übertragen wird, die die Batterien 191, 291 auch verwenden, und um außerdem Rauschen zu verringern, das von der Ansteuervorrichtung 40 an die anderen Vorrichtungen übertragen wird, die die Batterien 191, 291 auch verwenden. Auch wenn es in 5 nicht gezeigt ist, sind außerdem Energieversorgungsschaltungen 116, 216, Motor-Relais, Stromsensoren 125, 225 und Ähnliches auf der motorseitigen Fläche 471 oder der deckelseitigen Fläche 472 montiert.
Wie es in 6 gezeigt ist, enthält die ECU 10 die Inverterschaltungen 120, 220 und die Steuerungseinheiten 130, 230. Die ECU 10 weist einen ersten Energieversorgungsverbinder bzw. Energieverbinder 111, einen ersten Drehmomentverbinder 113, einen zweiten Energieversorgungsverbinder bzw. Energieverbinder 211 und einen zweiten Drehmomentverbinder 213 auf.
Der erste Energieversorgungsverbinder 111 ist mit der ersten Batterie 191 verbunden, und der zweite Energieversorgungsverbinder 211 ist mit der zweiten Batterie 291 verbunden. Ein erster Wechselstromgenerator 193 ist mit der ersten Batterie 191 verbunden, und ein zweiter Wechselstromgenerator 293 ist mit der zweiten Batterie 291 verbunden. Der erste Energieversorgungsverbinder 111 ist mit der ersten Inverterschaltung 120 über eine erste Energieversorgungsschaltung bzw. Energieschaltung 116 verbunden. Der zweite Energieversorgungsverbinder 211 ist mit der zweiten Inverterschaltung 220 über eine zweite Energieversorgungsschaltung bzw. Energieschaltung 216 verbunden. Die Energieversorgungsschaltungen 116 und 216 sind beispielsweise Energieversorgungs-Relais.
Die Drehmomentverbinder 113 und 213 sind mit dem Drehmomentsensor 94 verbunden. Im Detail ist der erste Drehmomentverbinder 113 mit einer ersten Sensoreinheit 194 des Drehmomentsensors 94 verbunden. Der zweite Drehmomentverbinder 213 ist mit einer zweiten Sensoreinheit 294 des Drehmomentsensors 94 verbunden. In 6 ist die erste Sensoreinheit 194 als erster Drehmomentsensor bezeichnet, und die zweite Sensoreinheit ist als zweiter Drehmomentsensor bezeichnet.
Die erste Steuerungseinheit 130 erlangt ein Drehmomentsignal Ts betreffend ein Lenkmoment Ts von der ersten Sensoreinheit 194 des Drehmomentsensors 94 über den Drehmomentverbinder 113 und eine Drehmomenteingangsschaltung 118. Die zweite Steuerungseinheit 230 erlangt ein Drehmomentsignal Ts betreffend ein Lenkmoment Ts von der zweiten Sensoreinheit 294 des Drehmomentsensors 94 über den Drehmomentverbinder 213 und eine Drehmomentsensoreingangsschaltung 218. Die Steuerungseinheiten 130 und 230 berechnen somit die Lenkmomente Ts auf der Grundlage der Drehmomentsignale.
Die erste Inverterschaltung 120 ist ein Dreiphasen-Inverter, der die Schaltelemente 121 aufweist und elektrische Leistung umwandelt, die dem ersten Motorwicklungssatz 180 zugeführt wird. Die Schaltelemente 121 werden auf der Grundlage von Steuerungssignalen ein- und ausgeschaltet, die von der ersten Steuerungseinheit 130 ausgegeben werden.
Die zweite Inverterschaltung 220 ist ebenfalls ein Dreiphasen-Inverter, der die Schaltelemente 221 aufweist und elektrische Leistung umwandelt, die dem zweiten Motorwicklungssatz 280 zugeführt wird. Die Schaltelemente 221 werden auf der Grundlage von Steuerungssignalen ein- und ausgeschaltet, die von der zweiten Steuerungseinheit 230 ausgegeben werden.
Ein erster Stromsensor 125 erfasst einen ersten U-Phasenstrom Iu1, einen ersten V-Phasenstrom Iv1 und einen ersten W-Phasenstrom Iw1, die den drei Phasen des ersten Motorwicklungssatzes 180 zugeführt werden, und führt der ersten Steuerungseinheit 130 die erfassten Werte zu. Ein zweiter Stromsensor 225 erfasst einen zweiten U-Phasenstrom Iu2, einen zweiten V-Phasenstrom Iv2 und einen zweiten W-Phasenstrom Iw2, die den drei Phasen des zweiten Motorwicklungssatzes 280 zugeführt werden, und führt der zweiten Steuerungseinheit 230 die erfassten Werte zu.
Im Folgenden werden der U-Phasenstrom, der V-Phasenstrom und der W-Phasenstrom gemeinsam als Phasenstrom oder Wicklungsstrom bezeichnet. Außerdem werden ein d-Achsenstrom und q-Achsenstrom gemeinsam als „dq-Achsenstrom“ bezeichnet. Spannungen werden ebenfalls auf ähnliche Weise gemeinsam bezeichnet.
Ein erster Drehwinkelsensor 126 erfasst einen Drehwinkel des Motors 80 und gibt einen erfassten Wert an die erste Steuerungseinheit 130 aus. Ein zweiter Drehwinkelsensor 226 erfasst einen Drehwinkel des Motors 80 und gibt einen erfassten Wert an die zweite Steuerungseinheit 230 aus.
Ein erster Temperatursensor 127 ist beispielsweise in einem Bereich angeordnet, in dem die erste Inverterschaltung 120 angeordnet ist, und erfasst eine Basistemperatur H1 betreffend das erste System L1. Ein zweiter Temperatursensor 227 ist beispielsweise in einem Bereich angeordnet, in dem die zweite Inverterschaltung 220 angeordnet ist, und erfasst eine Temperatur H2 betreffend das zweite System L2. Die Basistemperatur H1 ist beispielsweise eine Wärmesenkentemperatur des Bereiches, in dem die erste Inverterschaltung 120 angeordnet ist. Die Basistemperatur H2 ist beispielsweise eine Wärmesenkentemperatur des Bereiches, in dem die zweite Inverterschaltung 220 angeordnet ist.
Ein erster Energieversorgungsspannungssensor 117 ist zwischen der ersten Energieversorgungsschaltung 116 und der ersten Inverterschaltung 120 angeordnet und erfasst eine Batteriespannung Vb1, die von der ersten Batterie 191 zugeführt wird. Ein zweiter Energieversorgungsspannungssensor 217 ist zwischen der zweiten Energieversorgungsschaltung 216 und der zweiten Inverterschaltung 220 angeordnet und erfasst eine Batteriespannung Vb2, die von der zweiten Batterie 291 zugeführt wird.
Energie wird der ersten Steuerungseinheit 130 über den ersten Energieversorgungsverbinder 111 und einen Regler (nicht gezeigt) oder Ähnlichem zugeführt. Energie wird der zweiten Steuerungseinheit 230 über den zweiten Energieversorgungsverbinder 211 und einen Regler (nicht gezeigt) oder Ähnlichem zugeführt. Die erste Steuerungseinheit 130 und die zweite Steuerungseinheit 230 weisen Kommunikationseinheiten 170 und 270 auf, wie es in 7 gezeigt ist, und sind ausgelegt, zwischen den Steuerungseinheiten 130 und 230 zu kommunizieren. Im Folgenden wird eine Kommunikation zwischen den Steuerungseinheiten 130 und 230 nach Bedarf als Zwischencomputerkommunikation bezeichnet. Als ein Kommunikationsverfahren zwischen den Steuerungseinheiten 130 und 230 kann ein beliebiges Verfahren wie beispielsweise eine serielle Kommunikation wie SPI oder SENT, eine CAN-Kommunikation (CAN: Steuerbereichsnetzwerk), eine FlexRay-Kommunikation oder Ähnliches verwendet werden.
Wie es in 7 gezeigt ist, sind die Steuerungseinheiten 130 und 230 der EPS-ECU 10 mit einer (ADS-ECU) 15 über ein Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 16 wie beispielsweise ein CAN verbunden. In der Figur ist die Automatikfahrt-ECU 15 als ADS-ECU bezeichnet. Die ADS-ECU 15 verwaltet eine Automatikfahrtsteuerung eines Fahrzeugs. In 7 sind die Steuerungseinheiten 130 und 230 beide mit der ADS-ECU 15 an einer Position außerhalb der EPS-ECU 10 verbunden. Die Steuerungseinheiten 130 und 230 können alternativ innerhalb der EPS-ECU 10 verbunden sein. Außerdem kann eine der Steuerungseinheiten 130 und 230 derart verbunden sein, dass sie in der Lage ist, mit der ADS-ECU 15 zu kommunizieren, und die andere kann Informationen von der Steuerungseinheit, die mit der ADS-ECU 15 verbunden ist, durch Zwischencomputerkommunikation oder Ähnlichem austauschen. Außerdem sind die Steuerungseinheiten 130 und 230 derart ausgebildet, dass sie in der Lage sind, verschiedene Informationen betreffend ein Verhalten des Fahrzeugs, beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit VS, zu erlangen.
Jede der Steuerungseinheiten 130 und 230 besteht hauptsächlich aus einem Mikrocomputer oder Ähnlichem und enthält intern eine CPU, einen ROM, einen RAM, eine I/O (nicht gezeigt), eine Busleitung zum Verbinden dieser Komponenten und Ähnliches. Jeder Prozess, der von den Steuerungseinheiten 130 und 230 ausgeführt wird, kann eine Softwareverarbeitung oder eine Hardwareverarbeitung sein. Die Softwareverarbeitung kann dadurch implementiert werden, dass die CPU ein Programm ausführt. Das Programm kann im Voraus in einer Speichervorrichtung wie beispielsweise einem ROM, das heißt in einem lesbaren nichtflüchtigen Speichermedium, gespeichert werden. Die Hardwareverarbeitung kann durch eine spezielle zweckgebundene elektronische Schaltung implementiert werden.
Die erste Steuerungseinheit 130 enthält eine erste individuelle Stromgrenzwertberechnungseinheit 131, eine erste Strombegrenzungseinheit 135, eine erste Steuerungssignalberechnungseinheit 140, eine erste Kommunikationseinheit 170 und Ähnliches. Die zweite Steuerungseinheit 230 enthält eine zweite individuelle Stromgrenzwertberechnungseinheit 231, eine zweite Strombegrenzungseinheit 235, eine zweite Steuerungssignalberechnungseinheit 240, eine zweite Kommunikationseinheit 270 und Ähnliches. Die Funktionen dieser Einheiten können durch Ausführen von Computerprogrammen durch die CPU ausgeführt werden. Da die erste Steuerungseinheit 130 und die zweite Steuerungseinheit 230 im Wesentlichen auf dieselbe Weise betrieben werden, erfolgt die folgende Beschreibung hauptsächlich hinsichtlich des Betriebs der ersten Steuerungseinheit 130, und die Beschreibung der zweiten Steuerungseinheit 230 wird vereinfacht. Der Betrieb der zweiten Steuerungseinheit 230 wird durch Ersetzen der Werte des ersten Systems durch die Werte des zweiten Systems ersichtlich.
Die individuelle Stromgrenzwertberechnungseinheit 131 berechnet einen ersten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k1. Die individuelle Stromgrenzwertberechnungseinheit 131 berechnet beispielsweise einen Überhitzungsschutzstrom-Grenzwert, einen Energieversorgungsspannungsbezugsstrom-Grenzwert, einen Lenkbetriebsgeschwindigkeitsbezugsstrom-Grenzwert und einen Stromdifferenzverringerungsstrom-Grenzwert und stellt einen minimalen Wert aus den berechneten Werten als ersten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k1 ein. Der Überhitzungsschutzstrom-Grenzwert wird auf der Grundlage der Phasenströme Iu1, Iv1, Iw2, der Basistemperatur H1 und Ähnlichem berechnet. Der Energieversorgungsspannungsbezugsstrom-Grenzwert wird auf der Grundlage der Batteriespannung Vb1 berechnet. Der Lenkbetriebsgeschwindigkeitsbezugsstrom-Grenzwert wird auf der Grundlage der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω berechnet. Der Stromdifferenzverringerungsstrom-Grenzwert wird auf der Grundlage eines Wicklungsstromes I1 des ersten Systems L1 und eines Wicklungsstroms I2 des zweiten Systems L2 berechnet. Der erste individuelle Stromgrenzwert Ilim_k1 wird über die Kommunikationseinheit 170 an die zweite Steuerungseinheit 230 übertragen. Außerdem wird der zweite individuelle Stromgrenzwert Ilim_k2, der von der zweiten individuellen Stromgrenzwertberechnungseinheit 231 berechnet wird, über die Kommunikationseinheit 270 an die erste Steuerungseinheit 130 übertragen.
Jeder Grenzwert kann in der individuellen Stromgrenzwertberechnungseinheit 131 auf dieselbe Weise unabhängig von dem Steuerungsmodus oder auf unterschiedliche Weise unter Verwendung unterschiedlicher Kennlinienfelder oder arithmetischer Gleichungen in Abhängigkeit von dem Steuerungsmodus berechnet werden. In dem später beschriebenen ADS-Modus wird beispielsweise die Stromdifferenz zwischen den Systemen durch Berechnen des Grenzwertes als niedriger als in dem EPS-Modus verringert.
Die Strombegrenzungseinheit 135 berechnet den Stromgrenzwert Ilim1 auf der Grundlage der individuellen Stromgrenzwerte Ilim_k1 und Ilim_k2, des Schaltzustands des Betriebsmodus und Ähnlichem. Die Strombegrenzungseinheit 235 berechnet den Stromgrenzwert Ilim2 auf der Grundlage der individuellen Stromgrenzwerte Ilim_k1 und Ilim_k2, des Schaltzustands des Betriebsmodus und Ähnlichem.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Stromgrenzwert unter den Systemen mit einer unbegrenzten Minimumwertauswahl oder einer begrenzten Minimumwertauswahl entsprechend dem Schaltzustand des Betriebsmodus arbitriert bzw. ausgewählt. In einem Fall der unbegrenzten Minimumwertauswahl wird der kleinere Wert aus den individuellen Stromgrenzwerten Ilim_k1 und Ilim_k2 als die Stromgrenzwerte Ilim1 und Ilim2 eingestellt, und der Stromgrenzwert wird stets von den Systemen gemeinsam verwendet.
In dem Fall der begrenzten Minimumwertauswahl wird der kleinere Wert aus den individuellen Stromgrenzwerten Ilim_k1 und Ilim_k2 als die Stromgrenzwerte Ilim1 und Ilim2 eingestellt, wenn die individuellen Stromgrenzwerte Ilim_k1 und Ilim_k2 beide gleich oder größer als ein gemeinsamer Überprüfungsschwellenwert Ilim_th sind, und der Stromgrenzwert wird stets gemeinsam verwendet. Wenn andererseits mindestens ein Wert aus den individuellen Stromgrenzwerten Ilim_k1 und Ilim_k2 kleiner als der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th ist, wird der erste individuelle Stromgrenzwert Ilim_k1 als der erste Stromgrenzwert Ilim1 eingestellt, und der zweite individuelle Stromgrenzwert Ilim_k2 wird als der zweite Stromgrenzwert Ilim1 eingestellt, und der Stromgrenzwert wird nicht gemeinsam verwendet. Der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th wird beliebig, beispielsweise auf 50% des Nennstroms, eingestellt.
In dem Fall, in dem der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th auf 0 eingestellt ist, ist es möglich, dieselbe Steuerung auf dieselbe Weise wie die unbegrenzte Minimumwertauswahl durchzuführen. Das heißt, die gemeinsamen Überprüfungsschwellenwerte Ilim_th unterscheiden sich in Abhängigkeit von der unbegrenzten Minimumwertauswahl und der begrenzten Minimumwertauswahl. Somit weist die begrenzte Minimumwertauswahl den gemeinsamen Überprüfungsschwellenwert Ilim_th auf, der größer als derjenige der unbegrenzten Minimumwertauswahl ist.
In dem Fall, in dem der Basisstrombefehlswert Ib1*, der aus dem Drehmomentbefehlswert umgewandelt wird, größer als der Stromgrenzwert Ilim1 ist, begrenzt die Strombegrenzungseinheit 135 den Strombefehlswert I1* auf den Stromgrenzwert Ilim1. Wenn der Basisstrombefehlswert Ib1* gleich oder kleiner als der Stromgrenzwert Ilim1 ist, wird der Basisstrombefehlswert Ib1* als Strombefehlswert Ib1* verwendet wie er ist. Auf ähnliche Weise berechnet die zweite Steuerungseinheit 230 einen Basisstrombefehlswert Ib2* aus dem Drehmomentbefehlswert. Die Strombegrenzungseinheit 235 berechnet einen Strombefehlswert I2* unter Verwendung eines der Basisstrombefehlswerte Ib1* und Ib2*. Die Strombefehlswerte Ib1*, I1*, Ib2*, I2* sind Werte betreffend eine Summe der Ströme der jeweiligen Motorwicklungssätze 180, 280 und sind beispielsweise in 8 ein Wert betreffend den q-Achsenstrom.
Die Steuerungssignalberechnungseinheit 140 erzeugt ein Steuerungssignal auf der Grundlage des Strombefehlswertes I1 * durch Stromrückkopplungssteuerung (Stromregelung) und gibt dieses an die Inverterschaltung 120 aus. Die Rückkopplung wird hier mit FB abgekürzt. Die Steuerungssignalberechnungseinheit 140 wechselt einen Steuerungsmodus zwischen einer Summe-und-Differenz-FB-Steuerung und einer unabhängigen FB-Steuerung. Die Summe-und-Differenz-FB-Steuerung ist in 8 gezeigt, und die unabhängige FB-Steuerung ist 9 gezeigt. In 8 und 9 wird hauptsächlich die Berechnung betreffend die q-Achse beschrieben. Da die Berechnung betreffend die d-Achse ähnlich wie diejenige betreffend die q-Achse ist, wird der Berechnung betreffend die d-Achse vereinfacht beschrieben. In 8 sind aus Vereinfachungsgründen die Kommunikationseinheiten 170 und 270 als in zwei Teile aufgeteilt gezeigt. In 9 ist die Konfiguration, die keinen Rechenbetrieb durchführt, nicht gezeigt. Man beachte, dass 8 und 9 nur Beispiele jeweils der Summe-und-Differenz-FB-Steuerung und der unabhängigen FB-Steuerung sind. Die Summe-und-Differenz-FB-Steuerung und die unabhängige FB-Steuerung können anders realisiert werden. Dieses gilt ebenfalls für 21.
Wie es in 8 gezeigt ist, enthält die Steuerungssignalberechnungseinheit 140 eine dq-Achsenstromberechnungseinheit 141, einen Addierer 142, einen Subtrahierer 143, eine Schalteinheit 145, eine Strom-FB-Berechnungseinheit 150, eine Systemspannungsbefehlswertberechnungseinheit 157, eine PWM-Signalerzeugungseinheit 158 und Ähnliches.
Die dq-Achsenstromberechnungseinheit 141 berechnet einen ersten d-Achsenstromerfassungswert Id1 und einen ersten q-Achsenstromerfassungswert Iq1 durch dq-Wandlung auf der Grundlage des Erfassungswertes des Stromsensors 125 (in 8 nicht gezeigt) und des elektrischen Winkels.
Die ersten dq-Achsenstromerfassungswerte Id1 und Iq1 werden durch Zwischencomputerkommunikation an die zweite Steuerungseinheit 230 übertragen. Die zweiten dq-Achsenstromerfassungswerte Id2 und Iq2 werden durch Zwischencomputerkommunikation an die erste Steuerungseinheit 130 übertragen. Die Schalteinheit 145 wird derart gesteuert, dass der erlangte zweite q-Achsenstromerfassungswert Iq2 in den Addierer 142 oder in den Subtrahierer 143 eingegeben wird.
Der Addierer 142 addiert den ersten q-Achsenstromerfassungswert Iq1 und den zweiten q-Achsenstromerfassungswert Iq2. Der Subtrahierer 143 subtrahiert den zweiten q-Achsenstromerfassungswert Iq2 von dem ersten q-Achsenstromerfassungswert Iq1.
Die Strom-FB-Berechnungseinheit 150 enthält Subtrahierer 151, 152, Steuerungen 153, 154, eine Schalteinheit 155 und einen Addierer 156. Der Subtrahierer 151 subtrahiert eine q-Achsenstromsumme Iq1 + Iq2 von dem Strombefehlswert I1*, um eine Stromsummenabweichung Δlq_a1 zu berechnen. Der Subtrahierer 152 subtrahiert eine q-Achsenstromdifferenz Iq1 - Iq2 von dem q-Achsenstrombefehlswert Iq_d1*, um eine Stromdifferenzabweichung Δlq_d1 zu berechnen. In der vorliegenden Ausführungsform wird der q-Achsenstromdifferenzbefehlswert Iq_d1 auf 0 eingestellt. Dieser kann jedoch auf einen anderen Wert als 0 eingestellt werden, so dass er eine Differenz aufweist.
Die Steuerung 153 berechnet einen Basisspannungsbefehlswert durch eine Proportional-und-Integral-Berechnung (PI-Berechnung) oder Ähnliches, so dass die Stromsummenabweichung Δlq_a1 auf 0 verringert wird. In der Summe-und-Differenz-FB-Steuerung wird die Schalteinheit 155 derart gesteuert, dass der Differenzspannungsbefehlswert in den Addierer 156 eingegeben wird. Der Addierer 156 addiert den Basisspannungsbefehlswert und den Differenzspannungsbefehlswert, um den Zwei-Systeme-Spannungsbefehlswert zu berechnen.
Die Systemspannungsbefehlswertberechnungseinheit 157 multipliziert den Zwei-Systeme-Spannungsbefehlswert mit 0,5, um einen ersten Systemspannungsbefehlswert Vq1* zu berechnen. Die PWM-Signalerzeugungseinheit 158 berechnet die Dreiphasen-Spannungsbefehlswerte durch inverse dq-Wandlung auf der Grundlage der dq-Achsenspannungsbefehlswerte Vd1*, Vq1* und des elektrischen Winkels. Die PWM-Signalerzeugungseinheit 158 erzeugt PWM-Signale durch PWM-Berechnung auf der Grundlage der Dreiphasen-Spannungsbefehlswerte. Die Schaltelemente 121 der Inverterschaltung 120 werden auf der Grundlage der erzeugten PWM-Signale ein- und ausgeschaltet.
Die zweite Steuerungseinheit 230 weist eine Schalteinheit 236 auf, die auswählt, ob der erste Strombefehlswert I1*, der von der ersten Steuerungseinheit 130 erhalten wird, oder der zweite Strombefehlswert I2*, der durch sie selbst berechnet wird, zu verwenden ist. In der Summe-und-Differenz-FB-Steuerung steuert die zweite Steuerungseinheit 230 die Schalteinheit 236 derart, dass der erste Strombefehlswert I1*, der von der ersten Steuerungseinheit 130 erhalten wird, in die Strombegrenzungseinheit 235 eingegeben wird.
Wie es in 9 gezeigt ist, wird in der unabhängigen FB-Steuerung die Strom-FB-Steuerung für jedes System durchgeführt, ohne die Summe und die Differenz zu steuern. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Schalteinheit 145 derart gesteuert, dass der erste q-Achsenstromerfassungswert Iq1 in den Addierer 142 anstelle des zweiten q-Achsenstromerfassungswertes Iq2 eingegeben wird. Ein Wert, der doppelt so groß wie der erste q-Achsenstromerfassungswert Iq1 ist, wird in eine negative Seite des Subtrahierers 151 eingegeben. Außerdem wird die Berechnung betreffend die Steuerung der Differenz gestoppt.
Die EPS-ECU 10 ist in der Lage, zwischen drei Steuerungsmodi zu wechseln bzw. schalten, die ein manueller Lenkmodus, ein automatischer Fahrmodus und ein Überstimmungsmodus sind. Der manuelle Lenkmodus dient zum Steuern des Motors 80 entsprechend einem manuellen Lenkbetrieb eines Fahrers. Der automatische Fahrmodus ist ein automatischer Lenkmodus zum Steuern des Motors 80 auf der Grundlage eines Befehls von einer Automatikfahrt-ECU 15 ohne manuellen Lenkbetrieb des Fahrers. Der Überstimmungsmodus ist ein Schaltmodus zum Schalten bzw. Wechseln von dem automatischen Lenkmodus in den manuellen Lenkmodus. Im Folgenden wird nach Bedarf der automatische Lenkmodus als ADS-Modus bezeichnet, und der manuelle Lenkmodus wird als EPS-Modus bezeichnet. Der Überstimmungsmodus kann auch als ein Steuerungsmodus betrachtet werden, bei dem Elemente einer manuellen Steuerung zu einer automatischen Steuerung hinzugefügt sind.
In dem automatischen Lenkmodus ist es notwendig, eine Automatikfahrsicherheit zu garantieren. In dem manuellen Lenkmodus ist es notwendig, Vibrationen und Rauschen zu verringern, um den Komfort des Fahrers zu erhöhen. Somit sind die benötigten Steuerungseigenschaften für die Steuerungsmodi unterschiedlich. Daher werden in der vorliegenden Ausführungsform durch Schalten der Stromsteuerung entsprechend dem Steuerungsmodus optimale Eigenschaften in jeder Steuerung erzielt.
10 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerungsmodusschaltverarbeitung zeigt. Die vorliegende Verarbeitung wird von der ADS-ECU 15 in vorbestimmten Zyklen ausgeführt. Im Folgenden wird „Schritt“ in jeder Verarbeitung einfach als „S“ abgekürzt.
In S101 überprüft die ADS-ECU 15, ob eine manuelle Fahrt eines Fahrzeugs durchgeführt wird. Wenn bestimmt wird, dass die manuelle Fahrt durchgeführt wird (S101: Ja), wird S108 ausgeführt. Wenn bestimmt wird, dass die manuelle Fahrt nicht durchgeführt wird (S101: Nein), wird S102 ausgeführt.
In S102 überprüft die ADS-ECU 15, ob eine Überstimmungsanforderung erzeugt wurde. Wenn bestimmt wird, dass eine Überstimmungsanforderung erzeugt wurde (S102: Ja), wird S105 ausgeführt. Wenn bestimmt wird, dass keine Überstimmungsanforderung erzeugt wurde (S102: Nein), wird S103 ausgeführt, um einen Überstimmungszähler zu löschen. In S104 stellt die ADS-ECU 15 den Steuerungsmodus auf den ADS-Modus ein.
In S105, der ausgeführt wird, wenn bestimmt wird, dass die Überstimmungsanforderung erzeugt wurde (S102: Ja), inkrementiert die ADS-ECU 15 den Überstimmungszähler. In S106 überprüft die ADS-ECU 15, ob ein Zählwert Cor des Überstimmungszählers größer als ein Überprüfungsschwellenwert X1 ist. Wenn bestimmt wird, dass der Zählwert Cor des Überstimmungszählers gleich oder kleiner als der Schwellenwert X1 ist (S106: Nein), wird der Steuerungsmodus in S107 auf den Überstimmungsmodus eingestellt. Wenn bestimmt wird, dass der Zählwert Cor des Überstimmungszählers größer als der Schwellenwert X1 ist (S106: Ja), wird der Steuerungsmodus in S113 auf den EPS-Modus eingestellt.
In S108, der ausgeführt wird, wenn bestimmt wird, dass die manuelle Fahrt durchgeführt wird (S101: Ja), überprüft die ADS-ECU 15, ob eine Automatikfahrtanforderung erzeugt wurde. Wenn bestimmt wird, dass keine Automatikfahrtanforderung erzeugt wurde (S108: Nein), wird ein Automatikfahrtstartzähler in S109 gelöscht. Dann wird der Steuerungsmodus in S113 auf den EPS-Modus eingestellt. Wenn bestimmt wird, dass eine Automatikfahrtanforderung erzeugt wurde (S108: Ja), wird der Automatikfahrtstartzähler in S110 inkrementiert.
In S111 überprüft die ADS-ECU 15, ob ein Zählwert Csd des Automatikfahrtstartzählers größer als ein Überprüfungsschwellenwert X2 ist. Wenn bestimmt wird, dass der Zählwert Csd des Automatikfahrtstartzählers größer als der Schwellenwert X2 ist (S111: Ja), wird S112 ausgeführt. Wenn bestimmt wird, dass der Zählwert Csd des Automatikfahrtstartzählers gleich oder kleiner als der Schwellenwert X2 ist (S111: Nein), wird der Steuerungsmodus in S113 auf den EPS-Modus eingestellt.
In S112 überprüft die ADS-ECU 15, ob es möglich ist, den Steuerungsmodus in den automatischen Fahrmodus zu schalten. Hier wird bestimmt, dass es möglich ist, den Steuerungsmodus in den automatischen Fahrmodus zu schalten, wenn sämtliche vorbestimmten Bedingungen erfüllt sind. Die vorbestimmten Bedingungen können sein, dass kein Lenkbetrieb durchgeführt wird, keine Abnormität vorhanden ist, keine Strombegrenzung durchgeführt wird und die Fahrzeuggeschwindigkeit VS innerhalb eines Bereiches liegt, in dem ein Schalten zu dem automatischen Fahrmodus erlaubt ist. Derartige Bedingungen können auch weniger oder mehr sein. Wenn bestimmt wird, dass die geforderten Bedingungen zum Schalten in die Automatikfahrt nicht erfüllt sind (S112: Nein), wird der Steuerungsmodus in S113 auf den EPS-Modus eingestellt. Wenn bestimmt wird, dass die geforderten Bedingungen zum Schalten in die Automatikfahrt erfüllt sind (S112: Ja), wird der Steuerungsmodus in S104 auf den ADS-Modus eingestellt.
Die ADS-ECU 15 meldet der EPS-ECU 10 den Steuerungsmodus, der in S104, S107 oder S113 bestimmt wurde. Die EPS-ECU 10 steuert den Antrieb des Motors 80 auf der Grundlage des empfangenen Bestimmungsergebnisses.
Im Folgenden wird die Stromsteuerungsverarbeitung entsprechend dem Schaltzustand des Steuerungsmodus mit Bezug auf das Flussdiagramm der 11 beschrieben. Da die Steuerungseinheiten 130 und 230 eine ähnliche Verarbeitung durchführen, wird hier nur die Verarbeitung in der Steuerungseinheit 130 beschrieben. Da es in der vorliegenden Ausführungsform kein Unterschied in einem Stromgrenzwertarbitrierungsverfahren und einem Strom-FB-Verfahren zum Zeitpunkt eines Schaltens von einem aus dem ADS-Modus und dem Überstimmungsmodus in den anderen gibt, ist die relevante Verarbeitung in dem Flussdiagramm nicht gezeigt.
In S201 überprüft die Steuerungseinheit 130, ob der derzeitige Steuerungsmodus der Überstimmungsmodus ist. Wenn bestimmt wird, dass der derzeitige Steuerungsmodus nicht der Überstimmungsmodus ist (S201: Nein), wird Schritt S207 ausgeführt. Wenn bestimmt wird, dass der derzeitige Steuerungsmodus der Überstimmungsmodus ist (S201: Ja), wird S202 ausgeführt.
In S202 überprüft die Steuerungseinheit 130, ob es eine Übergangsanforderung bzw. Anforderung zum Übergang von dem Überstimmungsmodus in den EPS-Modus gibt. Wenn bestimmt wird, dass es keine Anforderung zum Übergang in den EPS-Modus gibt (S202: Nein), wird S205 ausgeführt. Wenn bestimmt wird, dass es die Anforderung zum Übergang in den EPS-Modus gibt (S202: Ja), wird S203 ausgeführt.
In S203 überprüft die Steuerungseinheit 130, ob es eine Lenkbestimmung gibt. Wenn bestimmt wird, dass der Lenkbetrieb durchgeführt wird, ist das Ergebnis der Bestimmung positiv (Ja). Wenn bestimmt wird, dass die Lenkbestimmung nicht durchgeführt wird (S203: Nein), wird S212 ausgeführt. Wenn bestimmt wird, dass es die Lenkbestimmung gibt (S203: Ja), wird in S204 ein Übergangswarte-Flag eingestellt bzw. gesetzt. In der Figur wird ein Zustand, in dem das Übertragungswarte-Flag gesetzt ist, als „1“ angenommen, und der Zustand, in dem dieses nicht gesetzt ist, wird als „0“ angenommen.
S205 wird ausgeführt, wenn der Überstimmungsmodus oder der ADS-Modus fortgesetzt wird, und die Strombegrenzungseinheit 135 setzt eine begrenzte Minimumwertauswahl als ein Verfahren zum Arbitrieren des Stromgrenzwertes fort. In S206 setzt die Steuerungssignalberechnungseinheit 140 die unabhängige FB-Steuerung als Strom-FB-Steuerung fort.
In S207 überprüft die Steuerungseinheit 130, ob der derzeitige Steuerungsmodus der EPS-Modus ist. Wenn bestimmt wird, dass der derzeitige Steuerungsmodus nicht der EPS-Modus ist (S207: Nein), das heißt, wenn der derzeitige Steuerungsmodus der ADS-Modus ist, wird S218 ausgeführt. Wenn bestimmt wird, dass der derzeitige Steuerungsmodus der EPS-Modus ist (S207: Ja), wird Schritt S208 ausgeführt.
In S208 überprüft die Steuerungseinheit 130, ob es eine Anforderung zum Übergang von dem EPS-Modus in den ADS-Modus gibt. Wenn bestimmt wird, dass es die Anforderung zum Übergang gibt (S208: Ja), wird S216 ausgeführt. Wenn bestimmt wird, dass es keine Anforderung zum Übergang gibt (S208: Nein), wird S209 ausgeführt.
In S209 überprüft die Steuerungseinheit 130, ob das Übergangswarte-Flag gesetzt ist. Wenn bestimmt wird, dass das Übergangswarte-Flag nicht gesetzt ist (S209: Nein), wird S214 ausgeführt. Wenn bestimmt wird, dass das Übergangswarte-Flag gesetzt ist (S209: Ja), wird S210 ausgeführt.
In S210 überprüft die Steuerungseinheit 130 ähnlich wie in S203, ob es die Lenkbestimmung gibt. Wenn bestimmt wird, dass es die Lenkbestimmung gibt (S210: Ja), wird in S205 das Arbitrierungsverfahren des Stromgrenzwertes auf die begrenzte Minimumwertauswahl eingestellt, und die Strom-FB-Steuerung wird in S206 auf die unabhängige FB-Steuerung eingestellt. Wenn bestimmt wird, dass es keine Lenkbestimmung gibt (S210: Nein), wird das Übergangswarte-Flag in S211 auf „0“ zurückgesetzt.
In S212 ändert die Strombegrenzungseinheit 135 das Arbitrierungsverfahren des Stromgrenzwertes von der begrenzten Minimumwertauswahl in eine unbegrenzte Minimumwertauswahl. In S213 ändert die Steuerungssignalberechnungseinheit 140 die Strom-FB-Steuerung von der unabhängigen FB-Steuerung in die Summe-und-Differenz-Steuerung.
Wenn der EPS-Modus fortgesetzt wird (S209: Nein), wird S214 ausgeführt. In S214 setzt die Strombegrenzungseinheit 135 die unbegrenzte Minimumwertauswahl als Verfahren zum Arbitrieren des Stromgrenzwertes fort. In S215 setzt die Steuerungssignalberechnungseinheit 140 die Summe-und-Differenz-Steuerung als Strom-FB-Steuerung fort.
In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass es eine ADS-Übergangsanforderung gibt (S208: Ja), ändert die Strombegrenzungseinheit 135 in S216 das Arbitrierungsverfahren des Stromgrenzwertes von der unbegrenzten Minimumwertauswahl in die begrenzte Minimumwertauswahl. In S217 ändert die Steuerungssignalberechnungseinheit 140 die Strom-FB-Steuerung von der unabhängigen FB-Steuerung in die Summe-und-Differenz-Steuerung.
In S218, der in einem Fall ausgeführt wird, in dem der Steuerungsmodus der ADS-Modus ist (S207: Nein), überprüft die Steuerungseinheit 130, ob es die Anforderung zum Übergang von dem ADS-Modus in den EPS-Modus gibt. Wenn bestimmt wird, dass es die Anforderung zum Übergang gibt (S218: Ja), wird in S212 das Arbitrierungsverfahren des Stromgrenzwertes auf die unbegrenzte Minimumwertauswahl eingestellt, und die Strom-FB-Steuerung wird auf die Summe-und-Differenz-Steuerung eingestellt. Wenn bestimmt wird, dass es keine Anforderung zum Übergang in den EPS-Modus gibt (S218: Nein), wird in S205 das Arbitrierungsverfahren des Stromgrenzwertes auf die begrenzte Minimumwertauswahl eingestellt, und die Strom-FB-Steuerung wird in S206 auf die unabhängige FB-Steuerung eingestellt.
Da in dem ADS-Modus das Lenkbetriebsgefühl nicht berücksichtigt werden muss und die Lenkunterstützungskraft benötigt wird, wird somit das Arbitrierungsverfahren des Stromgrenzwertes auf die begrenzte Minimumwertauswahl eingestellt, und die Strom-FB-Steuerung wird auf die unabhängige FB-Steuerung eingestellt. Da in dem EPS-Modus das Lenkbetriebsgefühl wichtig ist, wird das Arbitrierungsverfahren des Stromgrenzwertes auf die unbegrenzte Minimumwertauswahl eingestellt, und die Strom-FB-Steuerung wird auf die Summe-und-Differenz-Steuerung eingestellt. In dem EPS-Modus kann die begrenzte Minimumwertauswahl bezüglich eines gemeinsamen Überprüfungsschwellenwerts Ilim_th bestimmt werden, der kleiner als derjenige des ADS-Modus ist, um eine minimale Unterstützungskraft zu gewährleisten. Während eines Überstimmens wird ähnlich wie bei dem ADS-Modus das Arbitrierungsverfahren des Stromgrenzwertes auf die begrenzte Minimumwertauswahl eingestellt, und die Strom-FB-Steuerung wird auf die unabhängige FB-Steuerung eingestellt.
Die 12 bis 16 sind Zeitdiagramme, die Stromgrenzwerte entsprechend den Steuerungsmodi zeigen. In diesen Figuren sind der erste individuelle Stromgrenzwert Ilim_k1, der zweite individuelle Stromgrenzwert Ilim_k2 und der arbitrierte erste Stromgrenzwert Ilim1 durch jeweils eine gestrichelte Linie, eine Punkt-Strich-Linie und eine durchgezogene Linie angegeben. Man beachte, dass der zweite Stromgrenzwert Ilim2 nicht angegeben ist. Aus Vereinfachungsgründen sind diese Linien etwas gegeneinander verschoben, so dass der Linientyp erkannt werden kann.
12 zeigt den ADS-Modus bis zu dem Zeitpunkt x12. Es wird angenommen, dass, wenn zu dem Zeitpunkt x12 ein Lenkmoment manuell von dem Fahrer eingegeben wird, der Modus von dem ADS-Modus in den Überstimmungsmodus geschaltet wird. Es wird weiter angenommen, dass der Steuerungsmodus zu dem Zeitpunkt x13 von dem Überstimmungsmodus in den EPS-Modus geschaltet wird.
Wenn sich der zweite individuelle Stromgrenzwert Ilim_k2 ab dem Zeitpunkt x10 verringert, wird der gemeinsame Stromgrenzwert der Systeme durch Einstellen des ersten Stromgrenzwertes Ilim1 auf den zweiten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k2 durch die Minimumwertauswahl gemeinsam verwendet. Ab dem Zeitpunkt x11 verringert sich der zweite individuelle Stromgrenzwert Ilim_k2 derart, dass er kleiner als der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th ist. Da zu diesem Zeitpunkt der Steuerungsmodus der ADS-Modus ist und das Verfahren zum Arbitrieren des Stromgrenzwertes die begrenzte Minimumwertauswahl ist, wird der erste Stromgrenzwert Ilim1 auf den ersten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k1 eingestellt, so dass der Stromgrenzwert nicht gemeinsam verwendet wird. Zwischen dem Zeitpunkt x12 und dem Zeitpunkt x13 ist der Steuerungsmodus der Überstimmungsmodus, und das Arbitrierungsverfahren des Stromgrenzwertes ist die begrenzte Minimumwertauswahl. Da zwischen dem Zeitpunkt x12 und dem Zeitpunkt x13 der zweite individuelle Stromgrenzwert Ilim_k2 kleiner als der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th ist, ist der erste Stromgrenzwert Ilim1 dort weiterhin der erste individuelle Stromgrenzwert Ilim_k1.
Wenn der Steuerungsmodus zu dem Zeitpunkt x13 von dem Überstimmungsmodus in den EPS-Modus geschaltet wird, wird das Arbitrierungsverfahren des Stromgrenzwertes von der begrenzten Minimumwertauswahl in die unbegrenzte Minimumwertauswahl geändert. Zu dem Zeitpunkt x13 ist der zweite individuelle Stromgrenzwert Ilim_k2 kleiner als der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th. Aus diesem Grund wird während des Überstimmungsmodus der erste Stromgrenzwert Ilim1 auf den ersten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k1 durch die begrenzte Minimumwertauswahl eingestellt, so dass der Stromgrenzwert nicht gemeinsam verwendet wird. Da die unbegrenzte Minimumwertauswahl nach dem Schalten in den EPS-Modus durchgeführt wird, wird der erste Stromgrenzwert Ilim1 von dem ersten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k1 in den zweiten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k2 geändert, so dass der gemeinsame Stromgrenzwert gemeinsam verwendet wird.
In 13 wird angenommen, dass, obwohl der ADS-Modus bis zum Zeitpunkt x22 andauert und der Steuerungsmodus zum dem Zeitpunkt x22 von dem ADS-Modus in den Überstimmungsmodus geändert wird, das Steuerungsmodusschalten in den EPS-Modus nicht fest ist und der Steuerungsmodus zu dem Zeitpunkt x23 zu dem ADS-Modus zurückkehrt.
Der Übergang des ersten Stromgrenzwertes Ilim1 bis zu dem Zeitpunkt x23 ist derselbe wie der Übergang bis zu dem Zeitpunkt x13 in 12. Da in dem Beispiel der 13 der Steuerungsmodus zu dem Zeitpunkt x23 von dem Überstimmungsmodus in den ADS-Modus geschaltet wird, wird die begrenzte Minimumwertauswahl als Arbitrierungsverfahren des Stromgrenzwertes fortgesetzt. Daher wird auch nach dem Zeitpunkt x23 der erste Stromgrenzwert Ilim1 auf den ersten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k1 eingestellt. Wenn andererseits sich der zweite individuelle Stromgrenzwert Ilim_k2 auf größer als der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th erhöht, wird der erste individuelle Stromgrenzwert Ilim1 von dem ersten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k1 in den zweiten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k2 geändert, so dass der gemeinsame Stromgrenzwert gemeinsam verwendet wird.
In 14 wird angenommen, dass der ADS-Modus bis zu dem Zeitpunkt x33 andauert und sich der Steuerungsmodus zu dem Zeitpunkt x33 von dem ADS-Modus in den Überstimmungsmodus ändert und der Steuerungsmodus sich außerdem zu dem Zeitpunkt x34 von dem Überstimmungsmodus in den EPS-Modus ändert. Außerdem wird angenommen, dass die Lenkung von dem Zeitpunkt x32 bis zu dem Zeitpunkt x36 betätigt wird.
Der Verlauf des ersten Stromgrenzwertes Ilim1 bis zu dem Zeitpunkt x34, zu dem der Steuerungsmodus von dem Überstimmungsmodus in den EPS-Modus geschaltet wird, ist derselbe wie der Verlauf bis zu dem Zeitpunkt x13 in 13. Obwohl der Steuerungsmodus zu dem Zeitpunkt x34 in den EPS-Modus geschaltet wird, erfolgt weiterhin ein Lenken. Aus diesem Grund wird das Arbitrierungsverfahren des Stromgrenzwertes nicht gewechselt, und es wird die begrenzte Minimumwertauswahl fortgesetzt. Da zu dem Zeitpunkt x35 der zweite individuelle Stromgrenzwert Ilim_k2 größer als der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th wird, wird der erste Stromgrenzwert Ilim1 auf den zweiten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k2 eingestellt.
Wie es in 15 gezeigt ist, kann in einem Fall, in dem der Stromgrenzwert während der Überstimmung zu dem Zeitpunkt des Schaltens des Steuerungsmodus von dem Überstimmungsmodus in den EPS-Modus nicht gemeinsam verwendet wird, der Zustand des nicht gemeinsamen Verwendens während des Lenkbetriebs fortgesetzt werden. Wenn der Lenkbetrieb zu dem Zeitpunkt x36 beendet wird, kann der erste Stromgrenzwert Ilim1 von dem ersten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k1 in den zweiten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k2 geändert werden, so dass der gemeinsame Stromgrenzwert gemeinsam verwendet wird.
Wie es in 16 gezeigt ist, kann in einem Fall, in dem der zweite individuelle Stromgrenzwert Ilim_k2 zu dem Zeitpunkt x31 kleiner als der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th wird und der erste Stromgrenzwert Ilim1 von dem zweiten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k2 in den ersten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k1 geändert wird, der erste Stromgrenzwert Ilim1 graduell erhöht werden. In einem Fall, in dem der zweite individuelle Stromgrenzwert Ilim_k2 zu dem Zeitpunkt x35 größer als der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th wird und der Stromgrenzwert Ilim1 von dem ersten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k1 in den zweiten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k2 geändert wird, kann der erste Stromgrenzwert Ilim1 auf ähnliche Weise graduell verringert werden. Wenn in 16 der erste Stromgrenzwert Ilim1 von einem aus dem ersten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k1 und dem zweiten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k2 in den anderen geändert wird, wird der Grenzwert linear und graduell geändert. Dieser kann jedoch nichtlinear graduell geändert werden, beispielsweise entsprechend einer quadratischen Funktion oder einer Exponentialfunktion. Auf ähnliche Weise kann der Stromgrenzwert zu dem anderen Schaltzeitpunkt des Stromgrenzwerts graduell geändert werden. Die Rate, mit der der Stromgrenzwert graduell geändert wird, kann entsprechend mindestens einem aus dem Lenkmoment Ts, der Fahrzeuggeschwindigkeit VS, der Lenkwinkelgeschwindigkeit ω, dem Lenkwinkel und anderen Parametern variiert werden.
Wie es oben beschrieben wurde, enthält die EPS-ECU 10, die die elektrische Servolenkvorrichtung 8 steuert, die den Motor 80 enthält, der mehrere Motorwicklungssätze 180, 280 aufweist, mehrere Inverterschaltungen 120, 220 und mehrere Steuerungsabschnitte 130, 230. Die Inverterschaltungen 120 und 220 sind für die jeweiligen Motorwicklungssätze 180 und 280 angeordnet. Die Steuerungseinheiten 130 und 230 sind für die Motorwicklungssätze 180 und 280 angeordnet, erzeugen Steuerungssignale betreffend die Ansteuerung der Inverterschaltungen 120 und 220 und steuern Ströme, die durch die jeweiligen Motorwicklungssätze 180 und 280 fließen, wodurch die Ansteuerung des Motors 80 gesteuert wird.
Der Steuerungsmodus enthält den manuellen Lenkmodus zum Steuern des Motors 80 entsprechend dem manuellen Lenkbetrieb des Lenkrads 91 durch den Fahrer und den automatischen Lenkmodus zum Steuern des Motors 80 unabhängig von dem Lenkbetrieb des Lenkrads 91 durch den Fahrer. Die Steuerungseinheiten 130 und 230 sind in der Lage, die Steuerungsmodi zu schalten bzw. wechseln und die Stromsteuerung entsprechend dem Steuerungsmodus zu ändern. Die Stromsteuerung enthält beispielsweise die Arbitrierungssteuerung des Stromgrenzwertes zwischen den Systemen und die Strom-FB-Steuerung. Das heißt, die Stromsteuerung meint die Steuerung, die nach der Berechnung des Strombefehlswertes durchgeführt wird, der einzigartig aus dem Drehmomentbefehlswert umgewandelt wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Stromsteuerung durch Berechnungen in den Strombegrenzungseinheiten 135, 235 und den Steuerungssignalberechnungseinheiten 140, 240 durchgeführt. Durch Ändern der Stromsteuerung entsprechend dem Steuerungsmodus ist es möglich, optimale Eigenschaften zu erzielen, die einem jeweiligen Steuerungsmodus entsprechen.
Die Steuerungseinheiten 130 und 230 weisen Strombegrenzungseinheiten 135 und 235 zum Einstellen der Stromgrenzwerte Ilim1 und Ilim2 betreffend die Begrenzung der Ströme, die durch die jeweiligen Motorwicklungssätze 180 und 280 fließen, auf. Die Strombegrenzungseinheiten 135 und 235 stellen die Stromgrenzwerte Ilim1 und Ilim2 als Strombegrenzung entsprechend dem Steuerungsmodus unterschiedlich ein. Durch die unterschiedlichen Stromsteuerungen entsprechend dem Steuerungsmodus ist es möglich, optimale Eigenschaften zu erzielen, die einem jeweiligen Steuerungsmodus entsprechen.
Eine Kombination aus dem Motorwicklungssatz 180, der Inverterschaltung 120 und der Steuerungseinheit 130 ist als ein System festgelegt. Eine andere Kombination aus dem Motorwicklungssatz 280, der Inverterschaltung 220 und der Steuerungseinheit 230 ist als ein anderes System festgelegt. Die Steuerungseinheiten 130 und 230 weisen die individuellen Stromgrenzwertberechnungseinheiten 131 und 231 zum Berechnen individueller Stromgrenzwerte Ilim_k1 und Ilim_k2 auf, die Werte für ein jeweiliges System betreffend die Strombegrenzung sind. Außerdem sind die Steuerungseinheiten 130 und 230 in der Lage, die individuellen Stromgrenzwerte Ilim_k2 und Ilim_k1 des anderen Systems jeweils zu erlangen.
Jede der Steuerungseinheiten ist in der Lage, den Steuerungsmodus zwischen dem gemeinsamen Stromgrenzwertzustand, in dem derselbe Wert wie derjenige des anderen Systems als Stromgrenzwerte Ilim1 und Ilim2 eingestellt ist, und dem unabhängigen Stromgrenzwertzustand, in dem der individuelle Stromgrenzwert des eigenen Systems auf den Stromgrenzwert desselben Systems eingestellt wird, zu wechseln. In der vorliegenden Ausführungsform wird in dem unabhängigen Stromgrenzwertzustand der erste individuelle Stromgrenzwert Ilim_k1 als der erste Stromgrenzwert Ilim1 eingestellt, und der zweite individuelle Stromgrenzwert Ilim_k2 wird als der zweite Stromgrenzwert Ilim2 eingestellt. Der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th betreffend die Schaltbestimmung bzw. das Bestimmen des Schaltens bzw. Wechselns zwischen dem gemeinsamen Stromgrenzwertzustand und dem unabhängigen Stromgrenzwertzustand ist für den manuellen Lenkmodus und den automatischen Lenkmodus unterschiedlich.
In dem manuellen Lenkmodus begrenzen die Strombegrenzungseinheiten 135 und 235 den gemeinsamen Überprüfungsschwellenwert Ilim_th auf 0 und stellen den minimalen Wert aus den individuellen Stromgrenzwerten Ilim_k1 und Ilim_k2 jeweils als die Stromgrenzwerte Ilim1 und Ilim2 durch die unbegrenzte Minimumwertauswahl ein, wodurch der gemeinsame Stromgrenzwertzustand eingestellt wird. In dem automatischen Lenkmodus stellen die Strombegrenzungseinheiten 135 und 235 den gemeinsamen Überprüfungsschwellenwert Ilim_th auf einen Wert ein, der größer als 0 ist, und schalten den Steuerungsmodus zwischen dem gemeinsamen Stromgrenzwertzustand und dem individuellen Stromgrenzwertzustand auf die folgende Weise. Wenn die individuellen Stromgrenzwerte Ilim_k1 und Ilim_k2 sämtlicher Systeme gleich oder größer als der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th sind, wird der minimale Wert der individuellen Stromgrenzwerte Ilim_k1 und Ilim_k2 als Stromgrenzwerte Ilim1 und Ilim2 eingestellt. Wenn mindestens ein Teil der individuellen Stromgrenzwerte Ilim_k1 und Ilim_k2 der Systeme kleiner als der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th ist, wird der Stromgrenzwert durch die begrenzte Minimumwertauswahl eingestellt, die die Stromgrenzwerte Ilim1 und Ilim2 je nach System einstellt. Das heißt, in dem manuellen Lenkmodus wird der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th auf einen kleineren Wert als in dem automatischen Lenkmodus eingestellt.
In dem automatischen Lenkmodus ist das Lenkgefühl nicht wichtig, sondern es ist die Lenkunterstützungskraft wichtig. Andererseits ist in dem manuellen Lenkmodus das Lenkgefühl wichtig. In dem Fall, in dem die Lenkunterstützungskraft unzureichend ist, muss die Lenkunterstützungskraft des Fahrers ergänzt werden. Daher wird in dem automatischen Lenkmodus der vorliegenden Ausführungsform durch Einstellen der Stromgrenzwerte Ilim1 und Ilim2 durch die begrenzte Minimumwertauswahl Priorität der Gewährleistung des Motorausgangs (Motorleistung) anstatt dem gemeinsamen Verwenden des gemeinsamen Stromgrenzwertes gegeben. In dem manuellen Lenkmodus wird durch Einstellen der Stromgrenzwerte Ilim1 und Ilim2 durch die unbegrenzte Minimumwertauswahl Priorität einem gemeinsamen Verwenden des Stromgrenzwertes gegeben, um das Lenkbetriebsgefühl zu gewährleisten. Somit können optimale Eigenschaften in jedem Steuerungsmodus erzielt werden.
Wenn der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th auf 0 eingestellt ist, können die Stromgrenzwerte Ilim1 und Ilim2 unabhängig von den individuellen Stromgrenzwerten Ilim_k1 und Ilim_k2 gemeinsam verwendet werden. Wenn der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th auf einen beliebigen Wert von größer als 0 eingestellt ist, können die Stromgrenzwerte Ilim1 und Ilim2 zwischen einer gemeinsamen Verwendung und keiner gemeinsamen Verwendung gewechselt werden. Wenn der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th auf einen Wert eingestellt wird, der so groß wie möglich ist, beispielsweise einen oberen Stromgrenzwert, können die Stromgrenzwerte Ilim1 und Ilim2 unabhängig von den individuellen Stromgrenzwerten Ilim_k1 und Ilim_k2 nicht gemeinsam verwendet werden. Durch derartiges Ändern des gemeinsamen Überprüfungsschwellenwertes Ilim_th ist es möglich, den Zustand eines gemeinsamen Verwendens der Stromgrenzwerte Ilim1 und Ilim2 geeignet zu wechseln.
Der Steuerungsmodus enthält zusätzlich zu dem automatischen Lenkmodus und dem manuellen Lenkmodus den Überstimmungsmodus, der der Übergangsmodus von dem automatischen Lenkmodus in den manuellen Lenkmodus ist. In dem Überstimmungsmodus stellen die Strombegrenzungseinheiten 135 und 235 den gemeinsamen Überprüfungsschwellenwert Ilim_th auf denselben Wert wie in dem automatischen Lenkmodus ein und stellen die Stromgrenzwerte Ilim1 und Ilim2 durch die begrenzte Minimumwertauswahl ein. Als Ergebnis können die Stromgrenzwerte Ilim1 und Ilim2 während des Überstimmungsmodus ähnlich wie in dem automatischen Lenkmodus eingestellt werden.
Wenn die Stromgrenzwerte Ilim1 und Ilim2 entsprechend dem Schalten von einem aus dem gemeinsamen Stromgrenzwertzustand und dem unabhängigen Stromgrenzwertzustand in den anderen der Zustände geändert werden, können die Strombegrenzungseinheiten 135 und 235 die Stromgrenzwerte Ilim1 und Ilim2 jeweils graduell ändern. Demzufolge ist es möglich, eine plötzliche Änderung der Stromgrenzwerte Ilim1 und Ilim2 zu verhindern.
Die Steuerungseinheiten 130 und 230 weisen die Steuerungssignalberechnungseinheiten 140 und 240 auf, die die jeweiligen Steuerungssignale betreffend die Ansteuerung der Inverterschaltungen 120 und 220 durch die Stromrückkopplungssteuerung erzeugen. Die Steuerungssignalberechnungseinheiten 140 und 240 erzielen eine unterschiedliche Stromrückkopplungssteuerung als Stromsteuerung, die dem Steuerungsmodus entspricht. Insbesondere ist der Stromerfassungswert, der für die Stromrückkopplungssteuerung verwendet wird, unterschiedlich. Durch die unterschiedliche Stromsteuerung auf der Grundlage des Steuerungsmodus ist es möglich, optimale Eigenschaften zu erzielen, die einem jeweiligen Steuerungsmodus entsprechen.
Wenn der Steuerungsmodus der automatische Lenkmodus ist, erzeugen die Steuerungssignalberechnungseinheiten 140 und 240 die Steuerungssignale durch die unabhängige Rückkopplungssteuerung unter Verwendung des Stromerfassungswertes des eigenen Systems. Wenn der Steuerungsmodus der manuelle Lenkmodus ist, verwenden die Steuerungssignalberechnungseinheiten 140 und 240 die Stromerfassungswerte des eigenen Systems und des anderen Systems und erzeugen die Steuerungssignale durch die Summe-und-Differenz-Steuerung, die die Summe und die Differenz der Ströme steuert, die in den Motorwicklungssätzen 180 und 280 fließen. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Summe-und-Differenz-Steuerung als koordinierte Rückkopplungssteuerung durchgeführt.
In dem automatischen Lenkmodus ist es durch Verwenden der unabhängigen Rückkopplungssteuerung als Strom-FB-Steuerung möglich, zu verhindern, dass sämtliche Ausgänge in einem Fall gemeinsam fehlerhaft werden, in dem eine Abnormität, ein Erfassungsfehler oder Ähnliches in einigen der Systeme auftritt. Außerdem können in dem manuellen Lenkmodus unter Verwendung der koordinierten Rückkopplungssteuerung Vibrationen und Rauschen verringert werden, und es kann das Lenkgefühl gewährleistet werden.
Wenn der Steuerungsmodus der Überstimmungsmodus ist, verwenden die Steuerungssignalberechnungseinheiten 140 und 240 die unabhängige Rückkopplungssteuerung als Stromrückkopplungssteuerung. Als Ergebnis kann während des Überstimmens dieselbe Strom-FB-Steuerung wie in dem automatischen Lenkmodus durchgeführt werden.
Die Steuerungseinheiten 130 und 230 wechseln bzw. schalten die Stromsteuerung zu dem Zeitpunkt, zu dem Fahrer nicht lenkt. Insbesondere in Bezug auf die Strom-FB-Steuerung wird ein Wechsel bzw. Schalten von der Summe-und-Differenz-Steuerung in die unabhängige FB-Steuerung und umgekehrt während der Lenkbetriebsperiode verhindert und während der Nicht-Lenk-Periode durchgeführt. Außerdem wird hinsichtlich der Arbitrierung der Stromgrenzwerte das Schalten von einer zu der anderen aus der unbegrenzten Minimumwertauswahl und der begrenzten Minimumwertauswahl während der Lenkbetriebsperiode verhindert und während der Nicht-Lenkperiode durchgeführt. Wenn hier angenommen wird, dass der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th während der Lenkperiode nicht verwendet und während der Nicht-Lenkperiode verwendet wird, wird der Wechsel von einem in den anderen aus dem gemeinsamen Stromgrenzwertzustand und dem unabhängigen Stromgrenzwertzustand während der Lenkperiode verhindert und während der Nicht-Lenkperiode durchgeführt, wie es mit Bezug auf 15 beschrieben wurde. Demzufolge ist es möglich, eine Verringerung des Komforts aufgrund eines Wechselns der Stromsteuerung während des Lenkbetriebs zu verhindern.
(Zweite Ausführungsform)
Eine zweite Ausführungsform ist in den 17 und 18 gezeigt. In der ersten Ausführungsform ist die Stromsteuerung in dem Überstimmungsmodus dieselbe wie in dem ADS-Modus. Das heißt, das Arbitrierungsverfahren des Stromgrenzwertes wird auf die begrenzte Minimumwertauswahl eingestellt, und die Strom-FB-Steuerung wird auf die unabhängige FB-Steuerung eingestellt. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Stromsteuerung in dem Überstimmungsmodus dieselbe wie in dem EPS-Modus. Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform wird in dem Überstimmungsmodus das Arbitrierungsverfahren des Stromgrenzwertes auf die unbegrenzte Minimumwertauswahl eingestellt, und die Strom-FB-Steuerung wird auf die Summe-und-Differenz-Steuerung eingestellt.
17 und 18 sind Zeitdiagramme, die Stromgrenzwerte entsprechend den Steuerungsmodi zeigen. Ähnlich wie 12 zeigt 17 den ADS-Modus bis zu dem Zeitpunkt x12, den Überstimmungsmodus von dem Zeitpunkt x12 bis zu dem Zeitpunkt x13 und den EPS-Modus nach dem Zeitpunkt x13. Der erste Stromgrenzwert Ilim1 bis zu dem Zeitpunkt x12 ist derselbe wie in 12.
Wenn in dieser Ausführungsform der Steuerungsmodus zu dem Zeitpunkt x12 von dem ADS-Modus in den Überstimmungsmodus geschaltet wird, wird die Strombegrenzung von der begrenzten Minimumwertauswahl in die unbegrenzte Minimumwertauswahl geschaltet. Der erste Stromgrenzwert Ilim1 wird dementsprechend von dem ersten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k1 in den zweiten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k2 geändert. Obwohl der Steuerungsmodus zu dem Zeitpunkt x13 von dem Überstimmungsmodus in den EPS-Modus geschaltet wird, wird die begrenzte Minimumwertauswahl als Arbitrierungsverfahren des Stromgrenzwertes fortgesetzt.
In 18 ist ähnlich wie in 13 der Steuerungsmodus bis zu dem Zeitpunkt x22 der ADS-Modus und von dem Zeitpunkt x22 bis zu dem Zeitpunkt x23 der Überstimmungsmodus. Es wird angenommen, dass der Steuerungsmoduswechsel in den EPS-Modus nicht fest ist und der Steuerungsmodus zu dem ADS-Modus zurückkehrt. Der Betrieb von dem Zeitpunkt x20 bis zu dem Zeitpunkt x23 ist derselbe wie derjenige von dem Zeitpunkt x10 bis zu dem Zeitpunkt x13 in 17. Wenn der Steuerungsmodus zu dem Zeitpunkt x23 von dem Überstimmungsmodus in den ADS-Modus gewechselt wird, wird das Arbitrierungsverfahren des Stromgrenzwertes von der unbegrenzten Minimumwertauswahl in die begrenzte Minimumwertauswahl geändert. Da zu diesem Zeitpunkt der zweite individuelle Stromgrenzwert Ilim_k2 kleiner als der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th ist, wird der erste Stromgrenzwert Ilim1 auf den ersten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k1 eingestellt, so dass der Stromgrenzwert als gemeinsamer Wert nicht gemeinsam verwendet wird. Wenn sich der zweite individuelle Stromgrenzwert Ilim_k2 zu dem Zeitpunkt x24 derart erhöht, dass er größer als der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th ist, wird der erste Stromgrenzwert Ilim1 von dem ersten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k1 in den zweiten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k2 geändert, so dass der gemeinsame Stromgrenzwert durch die Minimumwertauswahl gemeinsam verwendet wird. Diese Konfiguration erzielt ebenfalls dieselbe Wirkung wie in der oben beschriebenen Ausführungsform.
(Dritte Ausführungsform)
Eine dritte Ausführungsform ist in 19 gezeigt. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Wechsel von dem EPS-Modus in den ADS-Modus beschrieben. In 19 dauert der EPS-Modus bis zu dem Zeitpunkt x41 an. Es wird angenommen, dass der Steuerungsmodus zu dem Zeitpunkt x41 von dem EPS-Modus in den ADS-Modus gewechselt wird, beispielsweise durch den Betrieb des Steuerungsmoduswechselschalters durch den Fahrer. In der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn in der begrenzten Minimumwertauswahl in dem ADS-Modus der individuelle Stromgrenzwert eines Systems kleiner als der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th ist, der Stromgrenzwert des anderen Systems als der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th eingestellt. Außerdem kann der Stromgrenzwert in der obigen Ausführungsform unabhängig sein und durch Einstellen des Stromgrenzwertes des Systems, das den individuellen Stromgrenzwert aufweist, der größer als der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th ist, durch die begrenzte Minimumwertauswahl als den gemeinsamen Überprüfungsschwellenwert Ilim_th nicht gemeinsam verwendet werden.
Wenn sich der zweite individuelle Stromgrenzwert Ilim_k2 ab dem Zeitpunkt x40 verringert, wird der Stromgrenzwert durch Einstellen des ersten Stromgrenzwertes Ilim1 auf den zweiten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k2 durch die Minimumwertauswahl von den Systemen gemeinsam verwendet. Wenn der Steuerungsmodus zu dem Zeitpunkt x41 von dem EPS-Modus in den ADS-Modus gewechselt wird, wird das Arbitrierungsverfahren der Strombegrenzung von der unbegrenzten Minimumwertauswahl in die begrenzte Minimumwertauswahl geändert, und der erste Stromgrenzwert Ilim1 wird von dem zweiten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k2 in den gemeinsamen Überprüfungsschwellenwert Ilim_th geändert. Wie es in 20 gezeigt ist, kann außerdem der Stromgrenzwert zur Zeit eines Übergangs von dem EPS-Modus in den ADS-Modus graduell geändert werden, so dass der Fahrer sich nicht unwohl fühlt.
Wenn der zweite individuelle Stromgrenzwert Ilim_k2 zu dem Zeitpunkt x42 größer als der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th wird, wird der erste Stromgrenzwert Ilim1 auf den zweiten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k2 eingestellt, und der Stromgrenzwert wird durch die Minimumwertauswahl gemeinsam verwendet. Diese Konfiguration erzielt außerdem eine ähnliche Wirkung wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen.
(Vierte Ausführungsform)
Eine vierte Ausführungsform ist in 21 gezeigt. In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird als Stromsteuerung in dem ADS-Modus das Arbitrierungsverfahren des Stromgrenzwertes auf die begrenzte Minimumwertauswahl eingestellt, und die Strom-FB-Steuerung wird auf die unabhängige FB-Steuerung eingestellt. Das heißt, in den obigen Ausführungsformen wird der Strombefehlswert mit einer Begrenzung gemeinsam verwendet.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Stromsteuerung in dem ADS-Modus eine vollständig unabhängige FB-Steuerung, die einen Befehlswert nicht gemeinsam verwendet. Wie es in 21 gezeigt ist, wird in der vollständig unabhängigen FB-Steuerung eine Schalteinheit 236 derart gesteuert, dass ein Strombefehlswert I2*, der von der Steuerungseinheit 230 berechnet wird, in die Strombegrenzungseinheit 235 eingegeben wird. In der vollständig unabhängigen FB-Steuerung arbitriert die Strombegrenzungseinheit 135 den Stromgrenzwert nicht, sondern stellt den individuellen Stromgrenzwert Ilim_k1 des eigenen Systems als Stromgrenzwert Ilim1 ein. Auf ähnliche Weise arbitriert die Strombegrenzungseinheit 235 den Stromgrenzwert nicht, sondern stellt den individuellen Stromgrenzwert Ilim_k2 des eigenen Systems als Stromgrenzwert Ilim2 ein.
Als Ergebnis wird eine Unabhängigkeit zwischen den Systemen noch besser gewährleistet, und somit ist es möglich, fehlerhafte Ausgänge in beiden Systemen zu verhindern. Die vorliegende Ausführungsform erzielt dieselben Vorteile wie die obigen Ausführungsformen.
(Fünfte Ausführungsform)
Eine fünfte Ausführungsform ist in den 22 bis 24 gezeigt. In der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich das Schalten zwischen einem gemeinsamen und einem nicht gemeinsamen Verwenden des gemeinsamen Stromgrenzwertes in dem ADS-Modus von den obigen Ausführungsformen, und somit wird hauptsächlich dieser Unterschied beschrieben.
Die Strombegrenzungsverarbeitung der vorliegenden Ausführungsform wird mit Bezug auf das Flussdiagramm der 22 beschrieben. In S301 überprüfen die Steuerungseinheiten 130 und 230, ob die automatische Fahrt durchgeführt wird. Wenn bestimmt wird, dass die automatische Fahrt nicht durchgeführt wird (S301: Nein), erfolgt die Strombegrenzung entsprechend dem Steuerungsmodus, ohne die folgenden Schritte auszuführen (siehe 11). Wenn bestimmt wird, dass die automatische Fahrt durchgeführt wird (S301: Ja), wird S302 ausgeführt. In dem Fall, in dem das Ergebnis der Bestimmung in S218 der 11 negativ ist, kann S302 anstelle dieses Schrittes ausgeführt werden. Dieses gilt ebenfalls für S401 in 26.
In S302 überprüfen die Steuerungseinheiten 130 und 230, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit VS gleich oder größer als ein Fahrzeuggeschwindigkeitsüberprüfungsschwellenwert VSth ist. Der Fahrzeuggeschwindigkeitsüberprüfungsschwellenwert VSth wird auf einen Wert (beispielsweise 5 km/h) eingestellt, bei dem das Fahrzeug sogar dann sicher gestoppt werden kann, wenn die Lenkunterstützung unzureichend ist. Wenn bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit VS niedriger als der Fahrzeuggeschwindigkeitsüberprüfungsschwellenwert VSth ist (S302: Nein), wird S305 ausgeführt. Wenn bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit VS gleich oder größer als der Fahrzeuggeschwindigkeitsüberprüfungsschwellenwert VSth ist (S302: Ja), wird S303 ausgeführt.
In S303 überprüfen die Steuerungseinheiten 130 und 230, ob mindestens einer aus dem ersten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k1 und dem zweiten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k2 gleich oder kleiner als der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th ist. Wenn bestimmt wird, dass der erste individuelle Stromgrenzwert Ilim_k1 und der zweite individuelle Stromgrenzwert Ilim_k2 größer als der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th sind (S303: Nein), wird S305 ausgeführt. Wenn bestimmt wird, dass mindestens einer aus dem ersten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k1 und dem zweiten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k2 größer als der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th ist (S303: Ja), wird S304 ausgeführt.
In S304 wird der Stromgrenzwert nicht gemeinsam verwendet. Die erste Steuerungseinheit 130 stellt den ersten Stromgrenzwert Ilim1 auf den ersten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k1 ein, und die zweite Steuerungseinheit 230 stellt den zweiten Stromgrenzwert Ilim2 auf den zweiten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k2 ein.
In S305 wird der Stromgrenzwert als gemeinsamer Stromgrenzwert gemeinsam verwendet. Die Steuerungseinheiten 130 und 230 stellen die Stromgrenzwerte Ilim1 und Ilim2 auf den kleineren Wert aus den individuellen Stromgrenzwerten Ilim_k1 und Ilim_k2 ein.
23 und 24 sind Zeitdiagramme, die Stromgrenzwerte entsprechend einem Fahrzustand des Fahrzeugs während des ADS-Modus zeigen. In der Figur wird angenommen, dass ein Fahrzustand, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit VS gleich oder größer als der Fahrzeuggeschwindigkeitsüberprüfungsschwellenwert VS_th ist, eine „normale Fahrt“ ist, und ein Fahrzustand, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit VS kleiner als der Fahrzeuggeschwindigkeitsüberprüfungsschwellenwert VS_th ist, eine „Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit“ ist. Die Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit kann sogar ein Stoppen des Fahrzeugs enthalten. Es wird angenommen, dass die normale Fahrt bis zu dem Zeitpunkt x51 andauert, die Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit von dem Zeitpunkt x51 bis zu dem Zeitpunkt x53 andauert und die normale Fahrt erneut ab dem Zeitpunkt x53 fortgesetzt wird. Außerdem ist in der gesamten Zeitdauer, die in 23 und 24 gezeigt ist, der zweite individuelle Stromgrenzwert Ilim_k2 kleiner als der erste individuelle Stromgrenzwert Ilim_k1. Das heißt, es gilt Ilim_k2 < Ilim_k1. Dieses gilt ebenfalls für 27.
Da vor dem Zeitpunkt x50 der Fahrtzustand die normale Fahrt ist und die individuellen Stromgrenzwerte Ilim_k1 und Ilim_k2 beide gleich oder größer als der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th sind, werden die Stromgrenzwerte Ilim1 und Ilim2 auf den zweiten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k2 eingestellt.
Zu dem Zeitpunkt x50 verringert sich der zweite individuelle Stromgrenzwert Ilim_k2 derart, dass er kleiner als der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th wird. Da zu diesem Zeitpunkt das Fahrzeug normal in dem ADS-Modus fährt, wird der erste Stromgrenzwert Ilim1 auf den ersten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k1 eingestellt. Durch Einstellen des Stromgrenzwertes derart, dass er unabhängig ist und nicht gemeinsam verwendet wird, wird der Gewährleistung eines Ausgangs (Leistung) während einer Fahrt in dem automatischen Lenkmodus Priorität gegeben.
Wenn sich der Fahrtzustand zu dem Zeitpunkt x51 von der normalen Fahrt in die Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit ändert, wird der erste Stromgrenzwert Ilim1 auf den zweiten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k2 eingestellt, um den Stromgrenzwert gemeinsam zu verwenden. Bei der Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit wird einem Überhitzungsschutz und einer NV-Verringerung Priorität gegeben, da das Fahrzeug sogar dann sicher gestoppt werden kann, wenn die Lenkunterstützung unzureichend ist, und der Stromgrenzwert wird gemeinsam verwendet.
Zu dem Zeitpunkt x52 wird der zweite individuelle Stromgrenzwert Ilim_k2 gleich oder größer als der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert Ilim_th. Wenn sich der Fahrtzustand zu dem Zeitpunkt X53 von der Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit in die normale Fahrt ändert, wird der erste Stromgrenzwert Ilim1 auf den zweiten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k2 eingestellt, und es wird ein Zustand aufrechterhalten, in dem der Stromgrenzwert gemeinsam verwendet wird.
Wie es in 24 gezeigt ist, kann durch Einstellen des gemeinsamen Überprüfungsschwellenwertes Ilim_th auf einen Wert, der so klein wie möglich ist, der Stromgrenzwert während einer normalen Fahrt unabhängig und während der Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit gemeinsam verwendet werden. S303 in 22 kann in dem Fall weggelassen werden, in dem die Stromgrenzwerte Ilim1 und Ilim2 unabhängig von den individuellen Stromgrenzwerten Ilim_k1 und Ilim_k2 während der normalen Fahrt nicht gemeinsam verwendet werden. Zu den Zeitpunkten x50 und x51 in 23 ebenso wie zu den Zeitpunkten x51 und x53 in 24 kann der Stromgrenzwert zu einer Zeit eines Wechselns des Stromgrenzwertes graduell geändert werden. Dasselbe gilt für die Zeitpunkte x61 und x62 in 27.
Wenn in der vorliegenden Ausführungsform die Fahrzeuggeschwindigkeit VS, die die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ist, in dem automatischen Lenkmodus gleich oder größer als der Fahrzeuggeschwindigkeitsüberprüfungsschwellenwert VSth ist, verwenden die Strombegrenzungseinheiten 135 und 235 den Stromgrenzwert nicht gemeinsam oder wechseln den Zustand zwischen dem gemeinsamen Stromgrenzwertzustand und dem unabhängigen Stromgrenzwertzustand entsprechend den unabhängigen Stromgrenzwerten Ilim_k1 und Ilim_k2. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VS niedriger als der Fahrzeuggeschwindigkeitsüberprüfungsschwellenwert VSth ist, wird der gemeinsame Stromgrenzwertzustand eingestellt. Als Ergebnis kann während einer Fahrt ein unzureichendes Drehmoment verhindert werden, indem dem Ausgang (Leistung) Priorität gegeben wird.
(Sechste Ausführungsform)
Eine sechste Ausführungsform ist in den 25 bis 27 gezeigt. Wie es in 25 gezeigt ist, enthalten die Steuerungseinheiten 130 und 230 der vorliegenden Ausführungsform Bedarfsdrehmomentberechnungseinheiten 134 und 234. Die Bedarfsdrehmomentberechnungseinheiten 134 und 234 berechnen geschätzte benötigte Lenkmomente Tr, die jeweils für den Lenkbetrieb benötigt werden, auf der Grundlage einer Straßenoberflächenbedingung und des Fahrtzustands. Das geschätzte benötigte Lenkmoment Tr wird auf der Grundlage von Parametern wie beispielsweise einer derzeitigen Position des Fahrzeugs, das heißt gekrümmt oder gerade, eines Reibungskoeffizienten einer Straßenoberfläche und der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet. Die Parameter und die Berechnungsverfahren, die in dieser Berechnung verwendet werden, sind nicht begrenzt.
Eine Strombegrenzungsverarbeitung der vorliegenden Ausführungsform wird mit Bezug auf das Flussdiagramm der 26 beschrieben. In S401 überprüfen die Steuerungseinheiten 130 und 230 ähnlich wie in S301 der 22, ob die automatische Fahrt durchgeführt wird. Wenn bestimmt wird, dass die automatische Fahrt nicht durchgeführt wird (S401: Nein), erfolgt die Strombegrenzung entsprechend dem Steuerungsmodus, ohne die folgenden Schritte auszuführen (siehe 11). Wenn bestimmt wird, dass die automatische Fahrt durchgeführt wird (S301: Ja), wird S402 ausgeführt.
In S402 überprüfen die Steuerungseinheiten 130 und 230, ob das geschätzte benötigte Lenkmoment Tr gleich oder größer als ein Drehmomentüberprüfungsschwellenwert Tr_th ist. Der Drehmomentüberprüfungsschwellenwert Tr_th wird auf einen beliebigen Wert eingestellt, der eine Notwendigkeit angibt, die Gewährleistung des Ausgangs (Leistung) gegenüber einem Hitzeschutz und einer NV-Verringerung zu priorisieren. Wenn bestimmt wird, dass das geschätzte benötigte Lenkmoment Tr gleich oder größer als der Drehmomentüberprüfungsschwellenwert Tr_th ist (S402: Ja), wird S403 ausgeführt, und der Stromgrenzwert wird unabhängig verwendet. Wenn bestimmt wird, dass das geschätzte benötigte Lenkmoment Tr kleiner als der Drehmomentüberprüfungsschwellenwert Tr_th ist (S402: Nein), wird S404 ausgeführt, und der Stromgrenzwert wird gemeinsam verwendet. Die Details von S403 und S404 ähneln denjenigen von S304 und S305 in 22.
27 ist ein Zeitdiagramm, das den Stromgrenzwert entsprechend dem geschätzten benötigten Lenkmoment Tr in dem ADS-Modus zeigt. Vor dem Zeitpunkt x61 wird der erste Stromgrenzwert Ilim1 auf den ersten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k1 eingestellt, da das geschätzte benötigte Lenkmoment Tr gleich oder größer als der Drehmomentüberprüfungsschwellenwert Tr_th ist. Durch Einstellen des Stromgrenzwertes auf unabhängig und derart, dass er nicht gemeinsam verwendet wird, wird einer Gewährleistung des Ausgangs (Leistung) in einem Zustand Priorität gegeben, in dem ein relativ großes Lenkmoment benötigt wird.
Wenn das geschätzte benötigte Lenkmoment Tr zu dem Zeitpunkt x61 kleiner als der Drehmomentüberprüfungsschwellenwert Tr_th wird, wird der erste Stromgrenzwert Ilim1 auf den zweiten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k2 eingestellt, so dass ein Überhitzungsschutz und eine NV-Verringerung priorisiert werden und der Stromgrenzwert gemeinsam verwendet wird. Wenn das geschätzte benötigte Lenkmoment Tr zu dem Zeitpunkt x62 gleich oder größer als der Drehmomentüberprüfungsschwellenwert Tr_th wird, wird der erste Stromgrenzwert Ilim1 auf den ersten individuellen Stromgrenzwert Ilim_k1 eingestellt, so dass der Gewährleistung des Ausgangs (Leistung) Priorität gegeben wird.
Die Steuerungseinheiten 130 und 230 enthalten Bedarfsdrehmomentschätzeinheiten 134 und 234, um die geschätzten benötigten Lenkmomente Tr zu berechnen, die zur Lenkung benötigt werden. In dem automatischen Lenkmodus wird der unabhängige Strombeschränkungswertzustand eingestellt, wenn das geschätzte benötigte Lenkmoment Tr gleich oder größer als der Drehmomentüberprüfungsschwellenwert Tr_th ist. Wenn das geschätzte benötigte Lenkmoment Tr kleiner als der Drehmomentüberprüfungsschwellenwert Tr_th ist, wird der gemeinsame Stromgrenzwertzustand eingestellt. Somit ist es in Abhängigkeit von dem geschätzten benötigten Lenkmoment Tr möglich, auf der Grundlage des geschätzten benötigten Lenkmomentes Tr geeignet auszuwählen, ob die Stromgrenzwert Ilim1 und Ilim2 gemeinsam zu verwenden oder nicht gemeinsam zu verwenden sind.
(Weitere Ausführungsformen)
In den obigen Ausführungsformen ist die individuelle Stromgrenzwertberechnungseinheit ausgelegt, den Überhitzungsschutzstrom-Grenzwert, den Energieversorgungsspannungsbezugsstrom-Grenzwert, den Lenkbetriebsgeschwindigkeitsbezugsstrom-Grenzwert und den Zwischensystemdifferenzstrom-Grenzwert zu berechnen und wählt durch die Minimumwertauswahl den minimalen Wert als den individuellen Stromgrenzwert aus. Gemäß einer anderen Ausführungsform können der Überhitzungsschutzstrom-Grenzwert als der Temperaturbezug, der Energieversorgungsbezugsstrom-Grenzwert oder der Lenkbetriebsgeschwindigkeitsbezugsstrom-Grenzwert weggelassen werden. In den obigen Ausführungsformen werden die Temperatur, die Batteriespannung und die Lenkwinkelgeschwindigkeit als Parameter betreffend ein jeweiliges System verwendet, und der individuelle Stromgrenzwert wird auf der Grundlage dieser Parameter berechnet. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Batteriespannung oder die Lenkwinkelgeschwindigkeit als Parameter betreffend ein jeweiliges System weggelassen werden, oder es kann der individuelle Stromgrenzwert auf der Grundlage noch anderer Parameter berechnet werden.
Außerdem kann die Strombegrenzungseinheit ausgelegt sein, den Überhitzungsschutzstrom-Grenzwert, den Energieversorgungsspannungsbezugsstrom-Grenzwert, den Lenkbetriebsgeschwindigkeitsbezugsstrom-Grenzwert und den Zwischensystemdifferenzstrom-Grenzwert in Gruppen aufzuteilen, wobei eine Gruppe den gemeinsamen Wert gemeinsam verwendet und eine andere Gruppe den gemeinsamen Wert nicht verwendet. Der Lenkbetriebsgeschwindigkeitsbezugsstrom-Grenzwert, der wahrscheinlich bei einem Lenken mit hoher Geschwindigkeit begrenzt wird und einen großen Einfluss auf eine NV-Verbesserung aufweist, wird beispielsweise gemeinsam verwendet, aber der Überhitzungsschutzstrom-Grenzwert wird beispielsweise nicht gemeinsam verwendet. Hinsichtlich des Lenkbetriebsgeschwindigkeitsbezugsstrom-Grenzwertes in dem Überstimmungsmodus kann der Stromgrenzwert unabhängig und nicht gemeinsam verwendet werden, oder es kann durch eine Maximumwertauswahl der größte Stromgrenzwert als gemeinsamer Wert verwendet werden.
In den obigen Ausführungsformen verwendet die Strombegrenzungseinheit durch die Minimumwertauswahl den Stromgrenzwert gemeinsam. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann der Stromgrenzwert durch eine andere als die Minimumwertauswahl gemeinsam verwendet werden, beispielsweise durch eine Maximumwertauswahl zum Auswählen des größten Wertes, eines geometrischen Mittelwertes, eines arithmetischen Mittelwertes oder Ähnlichem. Außerdem kann gemäß einer anderen Ausführungsform in dem EPS-Modus beispielsweise eine Logik einer Strombegrenzung durch Begrenzen auf der Grundlage des Erfassungsstromes des anderen Systems geeignet zu dem Steuerungsmodus hinzugefügt werden.
In den obigen Ausführungsformen wird der Stromgrenzwert durch die unbegrenzte Minimumwertauswahl in dem EPS-Modus gemeinsam verwendet. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann der Stromgrenzwert in dem EPS-Modus durch die begrenzte Minimumwertauswahl gemeinsam verwendet werden. In diesem Fall kann der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert beliebig eingestellt werden, aber es ist wünschenswert, dass dieser kleiner als der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert ist, der in dem ADS-Modus verwendet wird.
Der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert kann auf einen konstanten Wert fixiert werden oder kann entsprechend beispielsweise der Lenkbetriebsgeschwindigkeit, der Batteriespannung, der Temperatur und Ähnlichem variiert werden. In einem Fall einer hohen Drehzahl oder einer niedrigen Spannung ist es beispielsweise möglich, die Sicherung des Ausgangs (Leistung) vor einer NV-Verringerung durch Erhöhen des gemeinsamen Überprüfungsschwellenwertes zu priorisieren. Gemäß einer anderen Ausführungsform können die jeweiligen Ausführungsformen beispielsweise geeignet kombiniert werden. Der Stromgrenzwert kann beispielsweise unabhängig gemacht werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder größer als der Fahrzeuggeschwindigkeitsüberprüfungsschwellenwert ist und das geschätzte benötigte Lenkmoment gleich oder größer als der Drehmomentüberprüfungsschwellenwert ist; der Stromgrenzwert kann zwischen gemeinsamer Verwendung oder unabhängiger Verwendung auf der Grundlage des individuellen Stromgrenzwertes gewechselt werden; oder der Stromgrenzwert kann gemeinsam verwendet werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als der Fahrzeuggeschwindigkeitsüberprüfungsschwellenwert ist oder wenn das geschätzte benötigte Lenkmoment gleich oder größer als der Drehmomentüberprüfungsschwellenwert ist. Außerdem kann die Berechnung des geschätzten benötigten Lenkmomentes durch die Bedarfsdrehmomentberechnungseinheit durch Erlangen des benötigten Lenkmomentes durch die Bedarfsdrehmomentberechnungseinheit von einer Bedarfslenkmomentberechnungseinheit durchgeführt werden, die extern angeordnet ist.
In der obigen Ausführungsform sind zwei Steuerungseinheiten angeordnet. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Anzahl der Steuerungseinheiten drei oder mehr betragen. Die Anzahl der Wicklungssätze und die Anzahl der Ansteuerschaltungen kann ebenfalls drei oder mehr betragen. Das heißt, die Anzahl der Systeme kann drei oder mehr sein. Mehrere Ansteuerschaltungen und Wicklungssätze können für eine Steuerungseinheit angeordnet sein.
In den obigen Ausführungsformen ist die elektrische Rotationsmaschine ein bürstenloser Dreiphasen-Motor. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die elektrische Rotationsmaschine nicht auf den bürstenlosen Motor beschränkt, sondern kann irgendein anderer Motor sein. In den obigen Ausführungsformen ist die Ansteuervorrichtung vom Maschine-Elektronik-integrierten Typ, bei dem die ECU und der Motor einstückig angeordnet sind. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die ECU separat von dem Motor angeordnet sein.

Claims

Lenksteuerungsvorrichtung zum Steuern einer elektrischen Servolenkvorrichtung (8), die eine elektrische Rotationsmaschine (80) aufweist, wobei die Lenksteuerungsvorrichtung aufweist: eine Ansteuerschaltung (120, 220), die angeordnet ist, die elektrische Rotationsmaschine (80) anzusteuern; und eine Steuerungseinheit (130, 230), die angeordnet ist, eine Ansteuerung der elektrischen Rotationsmaschine (80) durch Erzeugen eines Steuerungssignals betreffend eine Ansteuerung der Ansteuerschaltung (120, 220) und Steuern eines Stromes, der in der elektrischen Rotationsmaschine (80) fließt, zu steuern, wobei die Steuerungseinheit (130, 230) ausgelegt ist, einen Steuerungsmodus, der einen manuellen Lenkmodus und einen automatischen Lenkmodus enthält, zu wechseln und entsprechend dem Steuerungsmodus eine andere Stromsteuerung durchzuführen, der manuelle Lenkmodus zum Steuern der elektrischen Rotationsmaschine (80) entsprechend einem manuellen Lenkbetrieb eines Lenkelementes (91) dient und der automatische Lenkmodus zum Steuern der elektrischen Rotationsmaschine (80) unabhängig von dem manuellen Lenken des Lenkelementes (91) dient; und die Steuerungseinheit (130, 230) eine Strombegrenzungseinheit (135, 235) enthält, die ausgelegt ist, einen Stromgrenzwert zum Begrenzen des Stromes einzustellen, der in der elektrischen Rotationsmaschine (80) fließt; dadurch gekennzeichnet, dass die Strombegrenzungseinheit (135, 235) ausgelegt ist, als Stromsteuerung entsprechend dem Steuerungsmodus den Stromgrenzwert anders auszubilden; die elektrische Rotationsmaschine (80) mehrere Wicklungssätze (180, 280) aufweist; die Ansteuerschaltung (120, 220) und die Steuerungseinheit (130, 230) in Entsprechung zu einem jeweiligen Wicklungssatz (180, 280) angeordnet sind, um ein System (L1, L2) auszubilden; die Steuerungseinheit (130, 230) eine individuelle Stromgrenzwertberechnungseinheit (131, 231) enthält, die ausgelegt ist, einen individuellen Stromgrenzwert als einen Wert betreffend eine Strombegrenzung des einen Systems zu berechnen, den individuellen Stromgrenzwert eines anderen Systems zu erlangen und zwischen einem gemeinsamen Stromgrenzwertzustand zum Einstellen desselben Stromgrenzwertes wie derjenige des anderen Systems und einem unabhängigen Stromgrenzwertzustand zum Einstellen eines unabhängigen Stromgrenzwertes unabhängig von demjenigen des anderen Systems zu wechseln; und die Steuerungseinheit (130, 230) einen gemeinsamen Überprüfungsschwellenwert, der bereitgestellt wird, um zwischen dem gemeinsamen Stromgrenzwertzustand und dem unabhängigen Stromgrenzwertzustand zu schalten, für den manuellen Lenkmodus und den automatischen Lenkmodus unterschiedlich ausbildet.
Lenksteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strombegrenzungseinheit (135, 235) ausgelegt ist, den gemeinsamen Stromgrenzwertzustand in dem manuellen Lenkmodus durch Einstellen eines gemeinsamen Überprüfungsschwellenwertes auf 0 und Einstellen des Stromgrenzwertes durch eine unbegrenzte Minimumwertauswahl einzustellen, die einen kleinsten Wert aus individuellen Stromgrenzwerten als den Stromgrenzwert auswählt, einzustellen; und die Strombegrenzungseinheit (135, 235) außerdem ausgelegt ist, zwischen dem gemeinsamen Stromgrenzwertzustand und dem unabhängigen Stromgrenzwertzustand in dem automatischen Lenkmodus durch Einstellen des gemeinsamen Überprüfungsschwellenwertes auf größer als 0, Einstellen des Stromgrenzwertes auf den kleinsten Wert aus den individuellen Stromgrenzwerten, wenn die individuellen Stromgrenzwerte sämtlicher Systeme gleich oder größer als der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert sind, und individuelles Einstellen des Stromgrenzwertes durch die begrenzte Minimumauswahl, wenn mindestens einer der unabhängigen Stromgrenzwerte der Systeme kleiner als der gemeinsame Überprüfungsschwellenwert ist, zu wechseln.
Lenksteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strombegrenzungseinheit (135, 235) den gemeinsamen Überprüfungsschwellenwert auf denselben Wert wie derjenige des automatischen Lenkmodus einstellt, wenn der Steuerungsmodus ein Überstimmungsmodus ist, der ein Übergangsmodus von dem automatischen Lenkmodus in den manuellen Lenkmodus ist.
Lenksteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strombegrenzungseinheit (135, 235) den unabhängigen Stromgrenzwertzustand einstellt oder zwischen dem gemeinsamen Stromgrenzwertzustand und dem unabhängigen Stromgrenzwertzustand wechselt, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit in dem automatischen Lenkmodus gleich oder größer als ein Fahrzeuggeschwindigkeitsüberprüfungsschwellenwert ist; und die Strombegrenzungseinheit (135, 235) den gemeinsamen Stromgrenzwertzustand einstellt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit in dem automatischen Lenkmodus niedriger als der Fahrzeuggeschwindigkeitsüberprüfungsschwellenwert ist.
Lenksteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (130, 230) außerdem eine Bedarfsdrehmomentberechnungseinheit (134, 234) enthält, die ausgelegt ist, ein geschätztes benötigtes Lenkmoment zu berechnen, das zum Lenken benötigt wird; die Strombegrenzungseinheit (135, 235) den unabhängigen Stromgrenzwertzustand einstellt, wenn das geschätzte benötigte Lenkmoment in dem automatischen Lenkmodus gleich oder größer als ein Drehmomentüberprüfungsschwellenwert ist; und die Strombegrenzungseinheit (135, 235) den gemeinsamen Stromgrenzwertzustand einstellt, wenn das geschätzte benötigte Lenkmoment in dem automatischen Lenkmodus kleiner als der Drehmomentüberprüfungsschwellenwert ist.
Lenksteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Strombegrenzungseinheit (135, 235) den Stromgrenzwert graduell ändert, wenn der Stromgrenzwert zu einer Zeit eines Wechselns des Steuerungsmodus zwischen dem gemeinsamen Stromgrenzwertzustand und dem unabhängigen Stromgrenzwertzustand geändert wird.
Lenksteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (130, 230) eine Steuerungssignalberechnungseinheit (140, 240) enthält, die ausgelegt ist, das Steuerungssignal durch Stromrückkopplungssteuerung zu erzeugen; und die Steuerungssignalberechnungseinheit (140, 240) die Stromrückkopplungssteuerung als die Stromsteuerung entsprechend dem Steuerungsmodus unterschiedlich ausbildet.
Lenksteuerungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Wicklungssatz (180, 280) ebenso wie die Ansteuerschaltung (120, 220) und die Steuerungseinheit (130, 230), die in Entsprechung zum dem Wicklungssatz (180, 280) angeordnet sind, ein System ausbilden; die Steuerungssignalberechnungseinheit (140, 240) ausgelegt ist, das Steuerungssignal durch unabhängige Rückkopplungssteuerung unter Verwendung eines Stromerfassungswertes eines eigenen Systems zu erzeugen, wenn der Steuerungsmodus der automatische Lenkmodus ist; und die Steuerungssignalberechnungseinheit (140, 240) ausgelegt ist, das Steuerungssignal durch koordinierte Rückkopplungssteuerung unter Verwendung der Stromerfassungswerte des eigenen Systems und des anderen Systems zu erzeugen, die eine Summe und eine Differenz von Strömen steuert, die in den Wicklungssätzen (180, 280) fließen, wenn der Steuerungsmodus der manuelle Lenkmodus ist.
Lenksteuerungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungssignalberechnungseinheit (140, 240) die Stromrückkopplungssteuerung auf die unabhängige Rückkopplungssteuerung einstellt, wenn der Steuerungsmodus ein Überstimmungsmodus ist, der ein Übergangsmodus von dem automatischen Lenkmodus in den manuellen Lenkmodus ist.
Lenksteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (130, 230) den Wechsel der Stromsteuerung durchführt, wenn kein Lenkbetrieb durchgeführt wird.
Lenksteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (130, 230) ausgelegt ist, den individuellen Wert von mindestens einem aus einem Überhitzungsschutzstrom-Grenzwert, einem Energieversorgungsspannungsbezugsstrom-Grenzwert, einem Lenkbetriebsgeschwindigkeitsbezugsstrom-Grenzwert und einem Stromdifferenzverringerungsstrom-Grenzwert zu berechnen.