DE102006048576A1

DE102006048576A1 - Motorsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE102006048576A1
Application number: DE102006048576A
Authority: DE
Inventors: Takayuki Kifuku; Masaki Matsushita; Hiroyuki Kozuki
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-05-01
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2026-10-14
Also published as: KR100770522B1; FR2900517A1; US7355361B2; JP2007300749A; US20070252547A1; FR2900517B1; DE102006048576B4; JP4177387B2

Abstract

Eine Motorsteuervorrichtung kann Schaltungselemente auf eine geeignete Weise schützen, während eine unrichtige Anormalitätsbestimmung verhindert wird, wenn ein Motor bei einem Regenerationsbetrieb ist, etc. Die Vorrichtung enthält einen Sollstrom-Berechnungsabschnitt (51), einen Antriebssteuerabschnitt (52), der ein Antriebssignal basierend auf einer Stromabweichung (DeltaI) zwischen einem Sollstrom (IMT) und einem erfassten Strom (IMS) erzeugt, einen Anormalitätsbestimmungsabschnitt (53), der ein Anormalitätsbestimmungssignal basierend auf dem Sollstrom (IMT) und dem erfassten Strom (IMS) erzeugt, und einen Regenerationsbetriebs-Bestimmungsabschnitt (59), der bestimmt, ob der Motor (4) in einem Zustand eines Regenerationsbetriebs ist. Wenn bestimmt wird, dass der Motor (4) bei einem Regenerationsbetrieb ist, wird eine Bestimmungsschwelle des Anormalitätsbestimmungsabschnitts (53) auf einen Wert eingestellt, der größer als eine Bestimmungsschwelle während eines Laufbetriebs für ein Antreiben ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorsteuervorrichtung, die für ein elektrisches Servolenksystem für ein Kraftfahrzeug oder ähnliches verwendet wird, und spezifischer eine Motorsteuervorrichtung, die einen Motorstrom auf eine Rückkoppelweise steuert, um zu veranlassen, dass ein Motorstrom-Erfassungswert (ein erfasster Strom) mit einem Motorstrom-Befehlswert (Sollstrom) übereinstimmt. Insbesondere betrifft die Erfindung eine neue verbesserte oder fortentwickelte Technologie zum Durchführen einer Anormalitätsbestimmung auf eine effektive Weise.
Es ist eine Motorsteuervorrichtung bekannt gewesen, die bestimmt, dass ein Motor in einem anormalen Zustand ist, wenn eine Stromabweichung zwischen einem Motorstrom-Erfassungswert, wie er gemessen ist, und einem Motorstrom-Befehlswert, wie er gespeichert ist, eine vorbestimmte Bestimmungsschwelle übersteigt, und den Motorstrom-Befehlswert auf "0" einstellt, um dadurch die Ausgabe des Motors zu unterbrechen (siehe beispielsweise ein erstes Patentdokument: die japanische geprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. H06-29031).
Bei der im oben angegebenen ersten Patentdokument beschriebenen bekannten Motorsteuervorrichtung wird dann, wenn der Motor vom Permanentmagnetfeldtyp zum Antreiben läuft, eine elektromotorische Gegenkraft in einer Richtung zum Reduzieren des Motorstroms erzeugt, so dass die Rückkopplung des Motorstroms zum Unterschießen neigt. Als Ergebnis können ein normaler Betriebszustand und ein anormaler Zustand (ein Kurzschlussfehler von Ankerwicklungen, ein Erdungsfehler einer Verdrahtung zwischen der Steuervorrichtung und dem Motor, etc.) auf einfache Weise identifiziert werden.
Bei der bekannten Motorsteuervorrichtung kann eine Anormalitätsbestimmung durchgeführt werden, wenn der Motor für einen Antrieb läuft, wird aber eine elektromotorische Gegenkraft in einer Richtung zum Erhöhen des Motorstroms beispielsweise dann erzeugt, wenn der Motor einen Regenerationsbetrieb durchführt oder wenn der Motor angetrieben wird, um sich unter dem Einfluss von externen Drehmomentstörungen, die trotz einer gegebenen Anweisung zum Laufen für einen Antrieb auf den Motor ausgeübt werden, in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung seines Ausgangsmoments zur Regeneration zu drehen. Als Ergebnis neigt der Motorstrom selbst dann, wenn er auf eine Rückkoppelweise gesteuert wird, zum Überschießen, um somit Anlass zu einem Problem zu geben, dass es eine Möglichkeit zum Durchführen einer Fehlbestimmung gibt, dass der Motorstrom anormal ist.
Demgemäß soll die vorliegende Erfindung das Problem lösen, wie es oben angegeben ist, und hat als ihre Aufgabe, eine Motorstromvorrichtung zu erhalten, die einen geeigneten Schutz von Schaltungselementen erreichen kann, während eine unrichtige Anormalitätsbestimmung zu der Zeit verhindert wird, zu welcher der Motor bei einem Regenerationsbetrieb ist, etc.
Eine Motorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält einen Motorantriebsteil, der einen Motorstrom zum Motor zuführt; einen Motorstrom-Erfassungsteil, der den Motorstrom erfasst; und eine Steuerung, zu der ein Motorstrom-Erfassungswert vom Motorstrom-Erfassungsabschnitt eingegeben wird und die ein Antriebssignal zum Motorantriebsteil ausgibt. Die Steuerung enthält folgendes: einen Befehlswert-Berechnungsabschnitt, der einen Motorstrom-Befehlswert entsprechend einem Sollwert des Motorstroms berechnet; und einen Anormalitätsbestimmungsabschnitt, der ein Anormalitätsbestimmungssignal erzeugt, wenn eine Differenz zwischen dem Motorstrom-Erfassungswert und dem Motorstrom-Befehlswert einen Wert anzeigt, der größer als eine vorbestimmte Bestimmungsschwelle oder gleich dieser ist. Der Motorstrom wird auf eine Rückkoppelweise gesteuert, so dass veranlasst wird, dass der Motorstrom-Erfassungswert mit dem Motorstrom-Befehlswert übereinstimmt. Die Steuerung enthält weiterhin einen Regenerationsbetriebs-Bestimmungsabschnitt, der bestimmt, ob der Motor in einem Regenerationsbetriebszustand ist. Wenn bestimmt wird, dass der Motor bei einem Regenerationsbetrieb ist, stellt die Steuerung die Bestimmungsschwelle auf einen Wert ein, der größer als derjenige während eines Laufbetriebs für ein Antreiben des Motors ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, Schaltungselemente auf eine geeignete Weise zu schützen, während eine unrichtige Anormalitätsbestimmung zu der Zeit verhindert wird, zu welcher Motor bei einem Regenerationsbetrieb ist, etc.
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden Fachleuten auf dem Gebiet aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, genommen in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen, schneller klar werden.
Es folgt eine kurze Beschreibung der Zeichnungen:
1 ist ein Schaltungsblockdiagramm, das eine Motorsteuervorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Motorsteuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
3 ist eine Draufsicht, die Berechnungskennlinie eines Sollstroms gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist eine erklärende Ansicht, die in einem Ersatzschaltbild ein einfaches Modell eines Motors, der gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gesteuert wird, zeigt.
5 ist eine erklärende Ansicht, die eine Beziehung zwischen einem Laufen für ein Antreiben und einem Laufen für eine Regeneration des Motors, der gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gesteuert wird, zeigt.
6 ist eine erklärende Ansicht, die eine Beziehung zwischen dem Laufen für ein Antreiben und dem Laufen für eine Regeneration des Motors, der gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gesteuert wird, und jeweilige Bestimmungsschwellen zeigt.
Nun werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben werden, während auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.
Ausführungsbeispiel 1.
1 ist ein Schaltungsblockdiagramm, das eine Motorsteuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei die Konfiguration der Vorrichtung dargestellt ist, wenn sie auf ein elektrisches Kraftfahrzeug-Servolenksystem angewendet ist.
In 1 sind ein Lenkmomentsensor 2, eine Batterie 3, ein Gleichstrommotor (hierin nachfolgend einfach "Motor" genannt) 4 und ein Netzwerk innerhalb des Kraftfahrzeugs 8 mit der Motorsteuervorrichtung verbunden, die allgemein mit einem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist.
Der Motor 4 ist, wie es erforderlich ist, mit einem Rotationssensor 9 versehen, und ein Erfassungssignal des Rotationssensors 9 (entsprechend der Drehzahl ω des Motors 4) wird über das Netzwerk innerhalb des Kraftfahrzeugs 8 zur Motorsteuervorrichtung 1 eingegeben.
Der Lenkmomentsensor 2 erfasst eine durch den Fahrer eines Kraftfahrzeugs (nicht gezeigt) zur Verfügung gestellte Lenkkraft und gibt ein Erfassungssignal in der Form eines Lenkmoments Ts zur Motorsteuervorrichtung 1 ein.
Die Batterie 3 fungiert als am Fahrzeug montierte Energieversorgung und führt elektrische Energie zur Motorsteuervorrichtung 1 zu.
Der Motor 4 ist mit einem Lenksystem (nicht gezeigt) verbunden, das durch den Fahrer betätigt wird, so dass es angetrieben wird, um ein Hilfsmoment gemäß einem Motorstrom-Befehlswert von der Motorsteuervorrichtung 1 zu erzeugen, um dadurch das Verhalten des Fahrzeugs zu steuern.
Das Netzwerk innerhalb des Kraftfahrzeugs 8 dient zum Erfassen von Betriebszustandsinformation des Fahrzeugs (eines Pulssignals von Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation, etc.) von verschiedenen Arten von Sensoren (nicht gezeigt) und zum Eingeben von ihr zur Motorsteuervorrichtung 1.
Die Motorsteuervorrichtung 1 ist mit einer Mikrosteuerung 5, einem Motorantriebsteil 6 und einem Motorstrom-Erfassungsteil 7 versehen. Die Mikrosteuerung 5 kann die Funktion des Motorstrom-Erfassungsteils 7 enthalten.
Die Mikrosteuerung 5 ist mit einer CPU 50, A/D-Wandlern 54, 57, einem CAN 55 und Pulsmodulationsschaltungen 56a, 56b (die hierin nachfolgend "PWM-Schaltungen" genannt werden) versehen.
Die CPU 50 enthält einen Sollstrom-Berechnungsabschnitt 51 (einen Befehlswert-Berechnungsabschnitt), einen Antriebssteuerabschnitt 52, einen Anormalitätsbestimmungsabschnitt 53, einen Subtraktionsabschnitt 58 und einen Regenerationsbetriebs-Bestimmungsabschnitt 59 und führt Software aus, um diese Abschnitte 51 bis 53, 58 und 59 zu erreichen.
In der Mikrosteuerung 5 führt der A/D-Wandler 54 eine A/D-Umwandlung verschiedener analoger Sensorsignale, wie beispielsweise des Lenkmoments Ts, etc., durch und gibt sie zur CPU 50 ein. Das CAN 55 gibt verschiedene digitale Sensorsignale, die durch das Netzwerk innerhalb des Kraftfahrzeugs 8 hereingenommen sind, zur CPU 50 ein. Die PWM-Schaltungen 56a, 56b erzeugen Antriebssignale (PWM-Signale, die jeweils einen Antriebs-Tastgrad aufweisen) zu dem Motorantriebsteil 6 basierend auf den Ausgangssignalen der CPU 50. Der A/D-Wandler 57 führt eine A/D-Umwandlung eines erfassten Stroms IMS (eines Motorstrom-Erfassungswerts) vom Motorstrom-Erfassungsteil 7 durch und gibt ihn zur CPU 50 ein.
In der CPU 50 berechnet der Sollstrom-Berechnungsabschnitt 51 einen Sollstrom IMT (einen Motorstrom-Befehlswert) zum Antreiben und Steuern des Motors 4 basierend auf dem Lenkmoment Ts durch den A/D-Wandler 54 und den verschiedenen digitalen Sensorsignalen durch das CAN 55. Der Subtraktionsabschnitt 58 berechnet eine Stromabweichung ΔI (= IMT – IMS) zwischen dem Sollstrom IMS vom Sollstrom-Berechnungsabschnitt 51 und dem erfassten Strom IMS durch den A/D-Wandler 57. Wenn die Stromabweichung ΔI zwischen dem Sollstrom IMT und dem erfassten Strom IMS einen Wert anzeigt, der größer als eine vorbestimmte Bestimmungsschwelle oder gleich dieser ist (die später beschrieben wird) bestimmt (erfasst) der Anormalitätsbestimmungsabschnitt 53, dass der Motor 4 oder der Motorantriebsteil 6 in einem anormalen Zustand ist, und erzeugt ein Anormalitätsbestimmungssignal.
Der Antriebssteuerteil 52 erzeugt Antriebssignale zum Motorantriebsteil 6 basierend auf der Stromabweichung ΔI, um dadurch den Motor 4 anzutreiben und zu steuern. Ebenso stoppt der Antriebssteuerteil 52 ein Ausgeben der Antriebssignale zum Motorantriebsteil 6 in Reaktion auf das Anormalitätsbestimmungssignal vom Anormalitätsbestimmungsabschnitt 53.
Der Regenerationsbetriebs-Bestimmungsabschnitt 59 bestimmt den Regenerationsbetriebszustand des Motors 4 basierend auf verschiedenen Arten von Sensorsignalen (Parametern, die den Betriebszustand des Motors 4 oder des Fahrzeugs darstellen), und dann, wenn bestimmt wird, dass der Motor 4 in einem Regenerationsbetriebszustand ist, ändert er die Bestimmungsbedingung oder das Kriterium (die Bestimmungsschwelle) des Anormalitätsbestimmungsabschnitts 53 von der Bestimmungsbedingung oder dem Kriterium für das Laufen für ein Antreiben des Motors 4 auf eine solche Weise, dass die Bestimmungsschwelle derart eingestellt wird, dass sie größer als ein Wert zur Zeit eines Laufens für ein Antreiben des Motors 4 ist. In diesem Fall bestimmt der Regenerationsbetriebs-Bestimmungsabschnitt 59 dann, wenn die Polarität des erfassten Stroms IMS (des Motorstrom-Erfassungswerts) unterschiedlich von der Polarität des Sollstroms IMT (des Motorstrom-Befehlswerts) ist, dass der Motor 4 beim Regenerationsbetrieb ist.
Der Motorantriebsteil 6 besteht aus Gattertreiberschaltungen 61a bis 61d, Leistungs-MOSFETs 62a bis 62d und einem Widerstand 63. Die Leistungs-MOSFETs 62a bis 62d bilden zusammen eine H-Brückenschaltung und eine Diode ist antiparallel zu jedem Leistungs-MOSFET geschaltet, so dass die Leistungs-MOSFETs 62a bis 62d jeweils durch die einzelnen Gattertreiberschaltungen 61a bis 61d angetrieben werden. Der Widerstand 63 hat einen sehr kleinen Widerstandswert und ist in einem Stromzuführpfad zum Motor 4 eingefügt, während seine gegenüberliegenden Enden mit dem Motorstrom-Erfassungsteil 7 verbunden sind. Der Motorstrom-Erfassungsteil 7 erfasst den Antrieb des Motorstroms 4 (den Motorstrom, der vom Motorantriebsteil 6 zum Motor 4 zugeführt wird), basierend auf einer Spannung über den gegenüberliegenden Enden des Widerstands 63 und gibt ihn als den erfassten Strom IMS zur Mikrosteuerung 5 ein.
Beim obigen Aufbau steuert die Mikrosteuerung 5 den Motorstrom, der zum Motor 4 zugeführt wird, auf eine Rückkoppelweise, um zu veranlassen, dass der erfasste Strom IMS (der Motorstrom-Erfassungswert) mit dem Sollstrom IMT (dem Motorstrom-Befehlswert) übereinstimmt.
Hier ist zu beachten, dass die CPU 50 in der Mikrosteuerung 5 verschiedene Erfassungsabschnitte enthält, die mit den verschiedenen Arten von Sensoren zusammenarbeiten, die einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (nicht gezeigt), den Lenkmomentsensor 2 und den Betriebssensor 9 enthalten, und die erfassten Werte der verschiedenen Erfassungsabschnitte werden auf die Bestimmungsbedingung oder das Kriterium des Regenerationsbetriebs-Bestimmungsabschnitts 59 bezogen, wie es später beschrieben werden wird.
Beispielsweise arbeitet der Drehmomenterfassungsabschnitt in der CPU 50 mit dem Lenkmomentsensor 2 zum Erfassen des Lenkmoments Ts, das auf das Lenksystem ausgeübt wird, zusammen. Zusätzlich berechnet der Sollstrom-Berechnungsabschnitt 51 nur den Sollstrom IMT für das Laufen für ein Antreiben des Motors 4 und dann, wenn der erfasste Strom IMS in der Richtung eines Laufens für ein Antreiben während des Laufbetriebs für ein Antreiben einen Wert anzeigt, der um eine erste Bestimmungsschwelle TH1 oder mehr größer als der Sollstrom IMT ist, oder dann, wenn der erfasste Strom IMS in der Richtung einer Regeneration während des Regenerationsbetriebs einen Wert anzeigt, der um eine zweite Bestimmungsschwelle TH2 (> TH1) oder mehr größer als der Sollstrom IMT ist, erzeugt der Anormalitätsbestimmungsabschnitt 53 ein Anormalitätsbestimmungssignal.
Ebenso enthält die CPU 50 in der Mikrosteuerung 5 weiterhin einen Rotationserfassungsabschnitt, der mit dem Rotationssensor 9 zusammenarbeitet, um die Drehzahl ω [rad/sek] des Motors 4 zu erfassen, und einen Spannungserfassungsabschnitt, der die Energieversorgungsspannung der Energieversorgung (Batterie 3) erfasst, die elektrische Energie zum Motor 4 zuführt, wobei die CPU 50 die erste und die zweite Bestimmungsschwelle TH1, TH2 gemäß der Drehzahl ω und der Energieversorgungsspannung (Batteriespannung) des Motors 4 variabel einstellt.
Weiterhin enthält die CPU 50 in der Mikrosteuerung 5 einen Anormalitätsbestimmungs-Stoppabschnitt (nicht gezeigt), der dazu dient, die Anormalitätsbestimmungsverarbeitung des Anormalitätsbestimmungsabschnitts 53 zu verhindern, wenn die Drehzahl ω des Motors 4 einen vorbestimmten Wert oder mehr anzeigt.
Nun wird auf einen spezifischen Betrieb der Motorsteuervorrichtung, wie sie in 1 dargestellt ist, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Bezug genommen werden, während auf ein Ablaufdiagramm in 2 und erklärende Ansichten in den 3 bis 6 Bezug genommen wird.
2 zeigt eine Verarbeitungsroutine der Mikrosteuerung 5, wobei Schritte S1 bis S4 die Verarbeitung zum Steuern des Ausgangsmoments des Motors 4 darstellen und Schritte S5 bis S9 die Anormalitätsbestimmungsverarbeitung für den Motor 4 darstellen.
Zusätzlich ist ein Schritt S10 in 2 eine Wartemanagementverarbeitung, die in einen Rücksprungpfad zum Schritt S1 nach der Ausführung der Anormalitätsbestimmungsverarbeitung eingefügt ist. Gemäß dem Schritt S10 wird ein Rücksprung zum Schritt S1 durchgeführt, nachdem eine vorbestimmte Zeit ab der Ausführung der Schritte S1 bis S9 abgewartet ist, so dass die Verarbeitungsroutine der 2 in einer vorbestimmten Periode oder einem Intervall wiederholt ausgeführt wird.
3 stellt Abbildungsdaten für eine Berechnung dar, die im Sollstrom-Berechnungsabschnitt 51 gespeichert sind, wobei die Kennlinie des Sollstroms IMT (der Koordinatenachse) in der rechten und der linken Richtung gezeigt ist, über den in Bezug auf das Lenkmoment Ts in der rechten und der linken Richtung eindeutig entschieden ist.
4 zeigt ein einfaches Modell des Motors 4 in einem Ersatzschaltbild. In 4 ist das Ersatzschaltbild des Motors 4 durch eine eingeprägte Spannung Va [V] zum Motor 4, eine Ankerinduktanz La [H] des Motors 4, seinen Ankerwiderstand Ra [Ω], seinen Ankerstrom Ia [A] und seine elektromotorische Gegenkraft ve [V) dargestellt ist.
5 zeigt den Bereich eines Laufens für ein Antreiben und eines Regenerationsbetriebs des Motors 4 in Verbindung mit dem Ausgangsmoment To in der rechten und der linken Richtung (der Abszissenachse) und der Drehzahl ω in der rechten und der linken Richtung (der Ordinatenachse). In 5 entsprechen ein erster Quadrant und ein dritter Quadrant dem Regenerationsbetrieb und entsprechen ein zweiter Quadrant und ein vierter Quadrant dem Laufen für ein Antreiben.
In 2 liest der Drehmomenterfassungsabschnitt in der CPU 50 zuallererst ein Erfassungssignal (Lenkmoment Ts) vom Lenkmomentsensor 2 über den A/D-Wandler 54 ein und stellt der Sollstrom-Berechnungsabschnitt 51 den Sollstrom IMT beispielsweise durch ein Durchführen einer Abbildungsberechnung (d.h. einer Berechnung unter Verwendung einer Abbildung) gemäß der Kennlinie der 3 ein (Schritt S1). Zusätzlich liest die CPU 50 den erfassten Strom IMS vom Motorstrom-Erfassungsteil 7 über den A/D-Wandler 54 ein (Schritt S2).
Darauf folgend berechnet der Subtraktionsabschnitt 58 die Stromabweichung ΔI zwischen dem Sollstrom IMT und dem erfassten Strom IMS (Schritt S3) und führt der Antriebssteuerabschnitt 52 eine Berechnungsverarbeitung unter Verwendung eines Rückkoppelalgorithmus, wie beispielsweise einer PI-Regelung, etc., auf der Basis der Stromabweichung ΔI aus und entscheidet über eine eingeprägte Spannung Va zum Motor 4 (Schritt S4). Hierin nachfolgend wird der Motor 4 zum Arbeiten durch die PWM-Schaltungen 56a, 56b und den Motorantriebsteil 6 auf der Basis der eingeprägten Spannung Va, die so durch die CPU 50 berechnet ist, angetrieben.
Dann arbeitet die CPU 50 mit dem Regenerationsbetriebs-Bestimmungsabschnitt 59 und dem Anormalitätsbestimmungsabschnitt 53 zusammen, um auf der Basis des Sollstroms IMT und des erfassten Stroms IMS eine Anormalitätsbestimmungsverarbeitung für die Motorsteuervorrichtung 1 oder den Motor 4 auszuführen (Schritte S5 bis S9).
Hier wird detaillierter Bezug auf das Verhalten jedes Stücks erfasster Information zur Zeit eines Laufens für ein Antreiben und eines Regenerationsbetriebs in Bezug auf eine Verarbeitung in den Schritten S5 bis S9 unter Verwendung der 4 und der 5 genommen.
Beim einfachen Modell der 4 wird die elektromotorische Gegenkraft ve proportional zur Drehzahl ω des Motors 4 und in einer Richtung zum Erniedrigen der Drehzahl ω erzeugt. Ebenso wird das Ausgangsmoment To des Motors 4 proportional zum Ankerstrom Ia und in derselben Richtung wie dieser erzeugt.
Hier wird die eingeprägte Spannung Va [V] zum Motor 4 durch Verwenden der Ankerinduktanz La [H], des Ankerwiderstands Ra [Ω], des Ankerstroms Ia [A], der elektromotorischen Gegenkraft ve [V] und der Drehzahl ω [rad/sek] dargestellt, wie es durch den folgenden Ausdruck (1) gezeigt ist. ⎡⎤: Va = la·Ra + La·dla/dt – ve = la·Ra + La·dla/dt – Ke·ω (1)wobei Ke eine Konstante der elektromotorischen Gegenkraft des Motors [Vs/rad] ist.
Da das Laufen für ein Antreiben und der Regenerationsbetrieb des Motors 4 definiert sind, wie es in 5 gezeigt ist, wird aus dem obigen Ausdruck (1) und der 5 herausgefunden, dass die elektromotorische Gegenkraft ve des Motors 4 während eines Laufens für sein Antreiben in einer Richtung zum Erniedrigen des Ankerstroms Ia erzeugt wird, d.h. in einer Richtung entgegengesetzt zu derjenigen der eingeprägten Spannung Va.
Andererseits wird herausgefunden, dass die elektromotorische Gegenkraft ve des Motors 4 während seines Regenerationsbetriebs in einer Richtung zum Erhöhen des Ankerstroms Ia erzeugt wird, d.h. in derselben Richtung wie derjenigen der eingeprägten Spannung Va.
Aus dem Obigen wird herausgefunden, dass selbst dann, wenn der Ankerstrom Ia auf eine Rückkoppelweise gesteuert wird, wie beim ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, der Ankerstrom Ia während des Regenerationsbetriebs aufgrund des Einflusses der elektromotorischen Gegenkraft ve im Vergleich mit derjenigen während des Laufens für ein Antreiben eine Überschusstendenz hat.
Zusätzlich wird weiterhin herausgefunden, dass die oben angegebene Rückkopplung arbeitet, um den Ankerstrom Ia während des Regenerationsbetriebs zu stabilisieren, wodurch dann, wenn die Motordrehzahl ω einen vorbestimmten Wert (d.h. die elektromotorische Gegenkraft ve die Energieversorgungsspannung übersteigt) oder darüber anzeigt, selbst wenn die eingeprägte Spannung Va zum Motor 4 in einer Richtung entgegengesetzt zu der elektromotorischen Gegenkraft oder -spannung ve eingeprägt wird, die eingeprägte Spannung Va die Energieversorgungsspannung erreicht und somit gesättigt wird, so dass die elektromotorische Gegenkraft ve die eingeprägte Spannung Va übersteigt, um dadurch zu veranlassen, dass der Ankerstrom Ia in Richtung zur Energieversorgungsseite zurückfließt.
Darüber hinaus erzeugt der Sollstrom-Berechnungsabschnitt 51 nur den Sollstrom IMT in der Form eines Drehmomentbefehls, wie es in 3 gezeigt ist, erzeugt aber nicht einen Sollstrom für den Regenerationsbetrieb.
Jedoch könnte aufgrund von externen Drehmomentstörungen von der Last des Motors 4 (z.B. werden die Vorderräder des Fahrzeugs aufgrund einer Reaktionskraft von der Straßenoberfläche zu einer neutralen Lenkposition zurückgebracht, etc.) veranlasst werden, dass die Drehrichtung des Motors 4 in einer Richtung ist, die entgegengesetzt zu derjenigen des Ausgangsmoments To des Motors 4 ist. In diesem Fall wird das Ausgangssignal des Antriebssteuerabschnitts 52 (die eingeprägte Spannung Va zum Motor 4) begrenzt und durch die Spannung der Batterie 3 gesättigt wie es zuvor angegeben ist, und werden der Sollstrom IMT und der erfasste Strom IMS bezüglich der Polarität entgegengesetzt zueinander.
Demgemäß stellen angesichts des oben angegebenen Betriebs zur Zeit eines Regenerationsbetriebs dann, wenn in den Schritten S5 bis S8 bestimmt wird, dass der Motor 4 im Zustand eines Regenerationsbetriebs ist, der Regenerationsbetriebs-Bestimmungsabschnitt 59 und der Anormalitätsbestimmungsabschnitt 53 in der CPU 50 den Wert der Bestimmungsschwelle auf einen Wert (eine zweite Bestimmungsschwelle TH2) ein, der größer als derjenige zur Zeit eines Laufens für ein Antreiben des Motors 4 (die erste Bestimmungsschwelle TH1) ist.
Hier werden die Anormalitätsbestimmungsbedingung für den Regenerationsbetrieb und diejenige für den Laufbetrieb für ein Antrieben voneinander umgeschaltet und gleichzeitig wird auch die Anormalitätsbestimmungsschwelle zwischen der ersten Bestimmungsschwelle TH1 und der zweiten Bestimmungsschwelle TH2 umgeschaltet. Spezifisch ändert die Mikrosteuerung 5 dann, wenn bestimmt wird, dass der Motor 4 beim Regenerationsbetrieb ist, die Bestimmungsbedingung des Anormalitätsbestimmungsabschnitts 53 von einer ersten Bestimmungsbedingung, die eine Bestimmungsbedingung zur Zeit des Laufens für ein Antreiben des Motors 4 ist, zu einer zweiten Bestimmungsbedingung, die eine Bestimmungsbedingung zur Zeit des Regenerationsbetriebs des Motors 4 ist. Zusätzlich erzeugt der Anormalitätsbestimmungsabschnitt 53, wie es später beschrieben werden wird, zur Zeit des Laufbetriebs für ein Antreiben des Motors 4 ein Anormalitätsbestimmungssignal, wenn die Stromabweichung die erste Bestimmungsschwelle TH1 oder darüber anzeigt, wohingegen zur Zeit des Regenerationsbetriebs des Motors 4 der Anormalitätsbestimmungsabschnitt 53 ein Anormalitätsbestimmungssignal erzeugt, wenn der Motorstrom-Erfassungswert die zweite Bestimmungsschwelle TH2 (> TH1) oder darüber anzeigt.
Zuallererst vergleicht der Regenerationsbetriebs-Bestimmungsabschnitt 59 die Polaritäten des Sollstroms IMT und des erfassten Stroms IMS miteinander und bestimmt, ob die Polaritäten von beiden Strömen dieselben sind (Schritt S5). Wenn bestimmt wird, dass die Polaritäten dieselben sind (d.h. JA), wird angenommen, dass der Motor 4 im Laufbetrieb für ein Antreiben ist, und der Steuerablauf geht weiter zu einer Anormalitätsbestimmungsverarbeitung (Schritt S6).
Im Schritt S6 vergleicht der Anormalitätsbestimmungsabschnitt 53 den erfassten Strom IMS und den Sollstrom IMT miteinander und bestimmt, ob der Absolutwert der Stromabweichung ΔI (= |IMS – IMT|) größer als die erste Bestimmungsschwelle TH1 oder gleich dieser ist.
In diesem Fall haben der erfasste Strom IMS und der Sollstrom IMT dieselbe Polarität, so dass das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Anormalität dadurch bestimmt werden kann, ob der folgende Ausdruck (2) erfüllt ist. |IMS| – |IMT| ≧ TH1 (2)
Wenn im Schritt S6|IMS| – |IMT| < TH1 bestimmt wird (d.h. NEIN), ist der Motor 4 im normalen Zustand und geht somit der Steuerablauf zum Schritt S10 weiter, wo die Verarbeitungsroutine der 2 angeregt wird, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, und ein Rücksprung zum Schritt S1 ausgeführt wird.
Wenn im Schritt S6 andererseits |IMS| – |IMT| ≧ TH1 bestimmt wird (d.h. JA), fließt der erfasste Strom IMS trotz des Laufbetriebs für ein Antreiben um die erste Bestimmungsschwelle TH1 oder darüber über den Sollstrom IMT hinaus, so dass angenommen wird, dass der Motor im Zustand eines Auftretens einer Anormalität ist (dem Zustand einer Verdrahtungsanormalität, wie beispielsweise eines Erdungsfehlers, etc.), und ein temporäres Anormalitätsbestimmungssignal erzeugt wird.
Darauf folgend wird zu dem Zeitpunkt, zu welchem eine vorbestimmte Zeit T1 [Sekunden] verstrichen ist, während der Auftrittszustand einer Anormalität des Motors 4 beibehalten (fortgeführt) ist, angenommen, dass der Motor 4 im Zustand einer schließlichen Anormalitätsbestimmung ist, und wird eine Fehlerverarbeitung ausgeführt (Schritt S7).
Zu dieser Zeit wird dann, wenn das temporäre Anormalitätsbestimmungssignal für die vorbestimmte Zeit T1 [Sekunden] oder länger andauert, die Ausgabe der Antriebssignale vom Antriebssteuerabschnitt 52 unterbrochen. Hier ist zu beachten, dass kein schließliches Anormalitätsbestimmungssignal erzeugt wird, bis die vorbestimmte Zeit T1 verstrichen ist, und somit der Steuerablauf zum Schritt S10 weitergeht und dann ein Rücksprung zum Schritt S1 ausgeführt wird, so dass die oben angegebene Verarbeitung in einer vorbestimmten Periode oder einem vorbestimmten Intervall wiederholt ausgeführt wird.
Somit kann angenommen werden, dass das schließliche Anormalitätsbestimmungssignal, das erzeugt wird, nachdem die vorbestimmte Zeit T1 im Schritt S7 verstrichen ist (nachdem das Anormalitätsbestimmungssignal für die vorbestimmte Zeit T1 angedauert hat), nicht dasjenige ist, das temporär den obigen Ausdruck (2) unter dem Einfluss von Rauschen oder ähnlichem erfüllt hat, sondern einen Zustand eines Auftretens einer Anormalität auf zuverlässige Weise anzeigt.
Im Schritt S7 erzeugt der Anormalitätsbestimmungsabschnitt 53 das schließliche Anormalitätsbestimmungssignal, um dadurch beispielsweise eine Antriebsausgabe vom Antriebssteuerabschnitt 52 zum Motorantriebsteil 6 zu unterbrechen, wie es oben angegeben ist, wodurch die Leistungs-MOSFETs 62a bis 62d, etc. im Motorantriebsteil 6 vor einem exzessiv großen Erdungsfehlerstrom geschützt werden können. Hierin nachfolgend geht der Steuerablauf weiter zum Schritt S10 und dann wird ein Rücksprung zum Schritt S1 durchgeführt, nachdem die vorbestimmte Zeit verstrichen ist.
Wenn andererseits im Schritt S5 bestimmt wird, dass der Sollstrom IMT und der erfasste Strom IMS bezüglich einer Polarität unterschiedlich voneinander sind (d.h. NEIN), nimmt der Regenerationsbetriebs-Bestimmungsabschnitt 59 an, dass der Motor 4 beim Regenerationsbetrieb ist und bestimmt das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Fehlers durch Umschalten der Bestimmungsbedingung des Anormalitätsbestimmungsabschnitts 53 von der Anormalitätsbestimmungsbedingung für den Laufbetrieb für ein Antreiben (Schritt S6) zur Anormalitätsbestimmungsbedingung für den Regenerationsbetrieb (Schritt S8).
In diesem Fall neigt deshalb, weil der Motor 4 im Zustand eines Regenerationsbetriebs ist, der Ankerstrom Ia zum Überschießen, wie es zuvor angegeben ist, oder es gibt eine Möglichkeit, dass das Ausgangssignal des Antriebssteuerabschnitts 52 (die eingeprägte Spannung Va zum Motor 4) gesättigt wird, um die Rückkopplung des Ankerstroms Ia zu stören bzw. zu unterbrechen, so dass die Stromabweichung (= |IMS| – |IMT|) zwischen dem Sollstrom IMT und dem erfassten Strom IMS die erste Bestimmungsschwelle TH1 selbst dann übersteigen kann, wenn keine Anormalität, wie beispielsweise ein Erdungsfehler, etc., auftritt.
Demgemäß führt der Anormalitätsbestimmungsabschnitt 53 die Anormalitätsbestimmungsverarbeitung (Schritt S6) nicht unter Verwendung des obigen Ausdrucks (2) aus, sondern führt statt dessen im Schritt S8 eine Anormalitätsbestimmungsverarbeitung diesbezüglich aus, ob der Absolutwert (= |IMS|) des erfassten Stroms während des Regenerationsbetriebs größer als die zweite Bestimmungsschwelle TH2 (> TH1) ist.
Zu dieser Zeit bestimmt der Anormalitätsbestimmungsabschnitt 53 das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Anormalität in Abhängigkeit davon, ob der folgende Ausdruck (3) erfüllt ist. |IMS| > TH2 (3)
Wenn im Schritt S8 bestimmt wird, dass der obige Ausdruck (3) erfüllt ist (d.h. JA), wird angenommen, dass der Motor 4 selbst angesichts seines Regenerationsbetriebs anormal ist, so dass ein temporäres Anormalitätsbestimmungssignal erzeugt wird und der Steuerablauf zu einer schließlichen Fehlerverarbeitung (Schritt S9) während des Regenerationsbetriebs weitergeht.
Spezifisch gibt im Schritt S9 bei einem Zeitpunkt, bei welchem das temporäre Anormalitätsbestimmungssignal für eine vorbestimmte Zeit T2 [Sekunden] oder länger andauert, der Anormalitätsbestimmungsabschnitt 53 ein schließliches Anormalitätsbestimmungssignal aus, um dadurch die Antriebsausgabe vom Antriebssteuerabschnitt 52 zum Motorantriebsteil 6 zu unterbrechen. Zu dieser Zeit wird das schließliche Anormalitätsbestimmungssignal nicht erzeugt, bis die vorbestimmte Zeit T2 verstrichen ist, und der Steuerablauf geht weiter zum Schritt S10.
Hierin nachfolgend geht der Steuerablauf weiter zum Schritt S10 und dann wird ein Rücksprung zum Schritt S1 durchgeführt, nachdem die vorbestimmte Zeit verstrichen ist.
Somit ist es im Schritt S9 durch Ausgeben des schließlichen Anormalitätsbestimmungssignals zu dem Zeitpunkt, zu welchem der temporäre Anormalitätsbestimmungszustand für die vorbestimmte Zeit T2 angedauert hat, möglich, eine temporäre unrichtige Bestimmung resultierend aus einem Rauschen, etc. zu verhindern, so dass die Ausgabe des Motorantriebsteils 6 nur dann unterbrochen wird, wenn auf eine zuverlässige Weise bestimmt wird, dass der Motor 4 anormal ist, um es dadurch möglich zu machen, den MOSFET 62, etc. vor dem Erdungsfehlerstrom zu schützen.
Zusätzlich ist, wie es oben angegeben ist, die Warteverarbeitung im Schritt S10 in einem Rücksprungpfad zum Schritt S1 eingefügt, so dass ein Management auf solche Weise durchgeführt werden kann, dass die oben angegebene Verarbeitung (Schritte S1 bis S9) in der vorbestimmten Periode oder dem vorbestimmten Intervall ausgeführt wird.
6 ist eine erklärende Ansicht, die einzelne eingestellte Werte und erfasste Werte bei der oben angegebenen Verarbeitung (Schritte S5 bis S9) zeigt, wobei die wechselseitige Beziehung des Sollstroms IMT, des erfassten Stroms IMS und der ersten und der zweiten Bestimmungsschwelle TH1, TH2 gezeigt ist.
Wie es aus 6 deutlich werden wird, wird herausgefunden, dass durch Einstellen der ersten und der zweiten Bestimmungsschwelle TH1, TH2 auf eine Beziehung von "TH1 < TH2" eine Bestimmung durchgeführt wird, dass der Motor anormal (in einem Fehlerzustand) ist, wenn eine Differenz zwischen dem Sollstrom IMT und dem erfassten Strom IMS während des Regenerationsbetriebs im Vergleich mit derjenigen während des Laufbetriebs für ein Antreiben groß ist.
Wie es oben angegeben ist, wird gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dann, wenn der Sollstrom IMT und der erfasste Strom IMS bezüglich der Polarität unterschiedlich voneinander sind, bestimmt, dass der Motor 4 in dem Regenerationsbetriebszustand ist, und wird auf eine Bestimmung des Regenerationsbetriebszustands des Motors 4 hin die Bestimmungsbedingung des Anormalitätsbestimmungsabschnitts 53 geändert. In diesem Fall wird die Bestimmungsschwelle auf die zweite Bestimmungsschwelle TH2 eingestellt, die größer als die erste Bestimmungsschwelle TH1 ist, so dass eine geeignete Anormalitätsbestimmung gemäß dem Laufbetrieb für ein Antreiben und dem Regenerationsbetrieb des Motors 4 durchgeführt werden kann.
Zusätzlich berechnet der Sollstrom-Berechnungsabschnitt 51 nur den Sollstrom IMT für das Laufen für ein Antreiben des Motors 4 und erzeugt der Anormalitätsbestimmungsabschnitt 53 ein Anormalitätsbestimmungssignal zum Unterbrechen der Ausgabe des Antriebssteuerabschnitts 52, wenn der erfasste Strom IMS (der Motorstrom-Erfassungswert) in der Richtung eines Laufens für ein Antreiben einen Wert anzeigt, der um die erste Bestimmungsschwelle TH1 oder größer als der Sollstrom IMT ist, oder wenn der erfasste Strom IMS in der Richtung einer Regeneration einen Wert anzeigt, der um die zweite Bestimmungsschwelle TH2 (> TH1) oder mehr größer als der Sollstrom IMT ist. Als Ergebnis ist es möglich, eine zuverlässige Anormalitätsbestimmung zu erreichen.
Hier ist zu beachten, dass sich der erfasste Strom IMS, der in der Gegenrichtung zum Sollstrom IMT während des Regenerationsbetriebs fließt, gemäß der Spannung der Batterie 3 und der Drehzahl ω des Motors 4 ändert, so dass die Anormalitätsbestimmungsschwelle TH2 gemäß der Spannung der Batterie 3 und der Drehzahl ω des Motors 4 variiert werden kann.
Beispielsweise kann dann, wenn die Energieversorgungsspannung hoch ist, eine äußere zuverlässige Anormalitätsbestimmung durch Ändern jeder der Bestimmungsschwellen TH1, TH2 zu einer erhöhten Seite erreicht werden.
Zusätzlich wird dann, wenn die Drehzahl ω des Motors 4 während des Regenerationsbetriebs auf einen vorbestimmten Wert oder darüber ansteigt, um dadurch zu veranlassen, dass ein großer Regenerationsstrom fließt, die zweite Bestimmungsschwelle TH2 für eine Anormalitätsbestimmung zu einer erhöhten Seite gemäß dem Ansteigen der Drehzahl ω geändert, wodurch eine äußerst zuverlässige Anormalitätsbestimmung erreicht werden kann, während eine unrichtige Bestimmung selbst zur Zeit des Erhöhens einer Drehung des Motors 4 während seines Regenerationsbetriebs verhindert wird.
Wenn andererseits die Anormalitätsbestimmungsschwelle TH2 nicht gemäß der Drehzahl ω des Motors 4 geändert wird, kann die Anormalitätsbestimmungsverarbeitung verhindert werden, wie es folgt.
Das bedeutet, dass dann, wenn die Drehzahl ω des Motors 4 während des Regenerationsbetriebs des Motors 4 den vorbestimmten Wert oder höher anzeigt, um die Rückkopplungsausgabe des Antriebssteuerabschnitts 52 zu sättigen (die eingeprägte Spannung Va zum Motor 4), arbeitet die Stromrückkopplung nicht, wodurch es schwierig gemacht wird, eine genaue Anormalitätsbestimmung durchzuführen. Demgemäß kann die Ausführung einer Anormalitätsbestimmungsverarbeitung (Schritte S1 bis S9) durch den Anormalitätsbestimmungsabschnitt 53 verhindert bzw. abgehalten werden. Als Ergebnis kann eine äußerst zuverlässige Anormalitätsbestimmung durch Verhindern einer unrichtigen Bestimmung während des Ansteigens der Drehung des Motors 4 erreicht werden.
Ausführungsbeispiel 2.
Beim oben angegebenen ersten Ausführungsbeispiel werden das Laufen für ein Antreiben und der Regenerationsbetrieb des Motors 4 durch einen Polaritätsvergleich zwischen dem Sollstrom IMT und dem erfassten Strom IMS bestimmt (siehe Schritt S5 in 2), aber in einem Fall, in welchem die CPU 50 mit einem Rotationserfassungsabschnitt zum Erfassen der Drehzahl ω des Motors 4 versehen ist, können das Laufen für ein Antreiben und der Regenerationsbetrieb des Motors 4 basierend auf den Polaritäten des erfassten Stroms IMS und der Drehzahl ω des Motors 4 durch Verwenden einer Definition, wie sie in 5 dargestellt ist, bestimmt werden.
In diesem Fall hat die CPU 50 in der Mikrosteuerung 5 einen Motordrehrichtungs-Erfassungsabschnitt, der mit dem Rotationssensor 9 zusammenarbeitet, um die Drehrichtung des Motors 4 zu erfassen, und bestimmt der Regenerations-Bestimmungsabschnitt 5, dass der Motor 4 beim Regenerationsbetrieb ist, wenn die Drehrichtung des Motors 4 unterschiedlich von der Richtung des erfassten Stroms IMS (des Motorstrom-Erfassungswerts) ist.
Der Motordrehrichtungs-Erfassungsabschnitt in der CPU 50 kann die Drehrichtung des Motors 4 basierend auf der elektromotorischen Gegenkraft ve erfassen, die durch den Motor 4 erzeugt wird (siehe 4).
Somit ist es durch Bestimmen des Regenerationsbetriebs mit der Verwendung der Definition (5) basierend auf dem erfassten Strom IMS und der Drehzahl ω des Motors 4 möglich, die Änderung des Betriebszustands des Motors 4 zu einer frühen Zeit zu bestimmen, bevor der erfasste Strom IMS überschießt, so dass beispielsweise eine Anormalitätsbestimmungszeit im Schritt S7 in 2 auf kürzer eingestellt werden kann.
Zusätzlich kann der Regenerationsbetrieb durch Verwenden des Sollstroms IMT anstelle des erfassten Stroms IMS und durch ein Durchführen eines Vergleichs zwischen der Polarität des Sollstroms IMT und der Polarität der Drehzahl ω bestimmt werden.
Dies ist deshalb so, weil eine Folgezeit, bis der erfasste Strom IMS stabilisiert ist, um dem Sollstrom IMT zu folgen, nachdem die Richtung des Sollstroms IMT geändert worden ist, bis zu einem zufrieden stellenden Ausmaß im Vergleich mit einer Zeit kurz ist, bis zu welcher die Drehrichtung des Motors 4 tatsächlich geändert wird, und kann somit ignoriert werden.
Anders ausgedrückt ist selbst in einem Zustand, in welchem die Richtung des Sollstroms IMT zu dem Regenerationsbetrieb geändert worden ist und die Rückkopplung des Antriebssteuerabschnitts 52 dazu neigt, überzuschießen, eine relativ lange Zeit erforderlich, bis die Drehrichtung des Motors 4 tatsächlich geändert worden ist, und zwar aufgrund des Einflusses des Trägheitsmoments des Ankers des Motors 4, so dass im Vergleich damit die Stabilisierungsperiode für die Rückkopplung des erfassten Stroms IMS ausreichend kurz ist und ignoriert werden kann.
Somit ist es in einem Fall, in welchem der Regenerationsbetrieb durch ein Durchführen eines Vergleichs zwischen der Polarität des Sollstroms IMT und der Polarität der Drehzahl ω miteinander bestimmt wird, möglich, den Einfluss des im erfassten Strom IMS enthaltenen Rauschens zu reduzieren.
Ausführungsbeispiel 3.
In einem Fall, in welchem die Motorsteuervorrichtung auf das Lenksystem angewendet wird, wie beim oben angegebenen ersten Ausführungsbeispiel, ist die Beziehung zwischen dem Sollstrom IMT und dem Lenkmoment Ts allgemein durch eine monoton anwachsende Funktion dargestellt, wie es in 3 gezeigt ist, so dass dann, wenn das durch den Lenkmomentsensor 2 erfasste Lenkmoment Ts und der erfasste Strom IMS des Stromerfassungsabschnitts 7 entgegengesetzte Polaritäten in Bezug zueinander anzeigen, der Regenerationsbetriebs- Bestimmungsabschnitt 59 bestimmen kann, dass der Motor 4 beim Regenerationsbetrieb ist.
Als Ergebnis werden Betriebseffekte gleich dem oben Angegebenen erreicht.
In diesem Fall ist der Motor 4 mit dem Lenksystem des Fahrzeugs verbunden und ist die CPU 50 mit einem Drehmomenterfassungsabschnitt versehen, der das auf das Lenksystem eingeprägte Lenkmoment Ts erfasst, und mit einem Motordrehrichtungs-Erfassungsabschnitt, der die Drehrichtung des Motors 4 erfasst.
Zusätzlich berechnet der Sollstrom-Berechnungsabschnitt 51 den Sollstrom IMT gemäß dem Lenkmoment Ts und bestimmt der Regenerationsbetriebs-Bestimmungsabschnitt 59, dass der Motor 4 beim Regenerationsbetrieb ist, wenn die Richtung des Lenkmoments Ts unterschiedlich von der Drehrichtung des Motors 4 ist.
Weiterhin können in einem Fall, in welchem ein Dreherfassungsabschnitt vorgesehen ist, der die Drehzahl ω des Motors 4 erfasst, wie beim oben angegebenen zweiten Ausführungsbeispiel, das Laufen für ein Antreiben und der Regenerationsbetrieb basierend auf der Polarität des Lenkmoments Ts vom Lenkmomentsensor 2 und der Polarität der Drehzahl ω des Motors 4 bestimmt werden.
Ausführungsbeispiel 4.
Zusätzlich wird dann, wenn der Sollstrom-Berechnungsabschnitt 51 nur den Sollstrom IMT (Drehmomentbefehl) während des Laufbetriebs für ein Antreiben erzeugt, wie beim oben angegebenen ersten Ausführungsbeispiel, der Regenerationsbetrieb dann erreicht, wenn die eingeprägte Spannung Va in der Form eines Betätigungsausmaßes für eine Rückkopplung auf die Energieversorgungsspannung erhöht wird (d.h. gesättigt wird), so dass dann, wenn angenommen wird, dass die eingeprägte Spannung Va im Wesentlichen derselbe Wert wie die Energieversorgungsspannung wird und gesättigt wird, eine Bestimmung durchgeführt werden kann, dass der Motor 4 beim Regenerationsbetrieb ist.
In diesem Fall berechnet der Sollstrom-Berechnungsabschnitt 51 nur den Sollstrom IMT für das Laufen für ein Antreiben des Motors 4, und dann, wenn das Ausmaß einer Betätigung für die Rückkopplung des erfassten Stroms IMS (Motorstroms) gesättigt worden ist, bestimmt der Regenerationsbetriebs-Bestimmungsabschnitt 59, dass der Motor 4 beim Regenerationsbetrieb ist.
Zusätzlich ist die CPU 50 in der Mikrosteuerung 5 weiterhin mit einem Energieversorgungsstrom-Erfassungsabschnitt (nicht gezeigt) zum Erfassen eines Stroms versehen, der in die Energieversorgung (die Batterie 3) fließt, die elektrische Energie zum Motorantriebsteil 6 zuführt, und dann, wenn der Zustand eines Stroms, der vom Motorantriebsteil 6 in die Energieversorgung fließt, erfasst wird, kann der Regenerationsbetriebs-Bestimmungsabschnitt 59 bestimmen, dass der Motor 4 beim Regenerationsbetrieb ist. Als Ergebnis kann während des Regenerationsbetriebs des Motors 4 ein geeigneter Schutz zur Verfügung gestellt werden, während eine unrichtige Bestimmung verhindert wird, wie es oben angegeben ist.
Obwohl eine Vielfalt von Arten von wohlbekannten Abschnitten als der Energieversorgungsstrom-Erfassungsabschnitt in Betracht gezogen sind, kann beispielsweise ein zusätzlicher Widerstand (nicht gezeigt) verwendet werden, der zwischen der Batterie 3 und dem Motorantriebsteil 6 eingefügt ist, wenn es einen Spielraum bezüglich des Volumens der Motorsteuervorrichtung 1 gibt. In diesem Fall kann dann, wenn der Zustand eines Rückflusses von Strom vom Motor zur Batterie 3 durch die Aktion des zusätzlichen Widerstands erfasst wird, eine Bestimmung durchgeführt werden, dass der Motor 4 beim Regenerationsbetrieb ist.
Darüber hinaus kann in einem Fall, in welchem die eingeprägte Spannung Va auf einen vorbestimmten Grenzwert oder darunter begrenzt ist, um den Motorantriebsteil 6 oder ähnliches zu schützen, bevor die eingeprägte Spannung va die Energieversorgungsspannung erreicht, der Regenerationsbetrieb des Motors 4 durch Vergleichen der eingeprägten Spannung va mit einem vorbestimmten Grenzwert bestimmt werden.
Weiterhin wird bei den oben angegebenen ersten bis vierten Ausführungsbeispielen eine Verarbeitung zum Bestimmen, ob eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist (Schritt S7 in 2) zur Verfügung gestellt, um eine unrichtige Bestimmung basierend auf einem temporären Anormalitätsbestimmungssignal zu verhindern, aber dann, wenn der Einfluss von Rauschen, etc., ignoriert werden kann, kann die Bestimmung einer Anormalität auf einmal ohne Warten auf das Verstreichen der vorbestimmten Zeit durchgeführt werden.
Während die Erfindung in Bezug auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass die Erfindung mit Modifikationen innerhalb des Sinngehalts und Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche ausgeführt werden kann.

Claims

Motorsteuervorrichtung (1), die folgendes aufweist: einen Motorantriebsteil (6), der einen Motorstrom zum Motor (4) zuführt; einen Motorstrom-Erfassungsteil (7), der den Motorstrom erfasst; und eine Steuerung, zu der ein Motorstrom-Erfassungswert (IMS) vom Motorstrom-Erfassungsabschnitt (7) eingegeben wird und die ein Antriebssignal zum Motorantriebsteil (6) ausgibt; wobei die Steuerung folgendes aufweist: einen Befehlswert-Berechnungsabschnitt (51), der einen Motorstrom-Befehlswert (IMT) entsprechend einem Sollwert des Motorstroms berechnet; und einen Anormalitätsbestimmungsabschnitt (53), der ein Anormalitätsbestimmungssignal erzeugt, wenn eine Differenz zwischen dem Motorstrom-Erfassungswert (IMS) und dem Motorstrom-Befehlswert (IMT) einen Wert anzeigt, der größer als eine vorbestimmte Bestimmungsschwelle oder gleich dieser ist; wobei der Motorstrom auf eine Rückkoppelweise gesteuert wird, so dass veranlasst wird, dass der Motorstrom-Erfassungswert (IMS) mit dem Motorstrom-Befehlswert (IMT) übereinstimmt; wobei die Steuerung weiterhin einen Regenerationsbetriebs-Bestimmungsabschnitt (59) aufweist, der bestimmt, ob der Motor (4) in einem Zustand eines Regenerationsbetriebs ist; und wenn bestimmt wird, dass der Motor (4) bei einem Regenerationsbetrieb ist, die Steuerung die Bestimmungsschwelle auf einen Wert einstellt, der größer als derjenige während eines Laufbetriebs für ein Antreiben des Motors (4) ist.
Motorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei wenn die Polarität des Motorstrom-Erfassungswerts (IMS) unterschiedlich von der Polarität des Motorstrom-Befehlswerts (IMT) ist, der Regenerationsbetriebs-Bestimmungsabschnitt (59) bestimmt, dass der Motor (4) bei einem Regenerationsbetrieb ist.
Motorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Steuerung weiterhin einen Motordrehrichtungs-Erfassungsabschnitt aufweist, der die Drehrichtung des Motors (4) erfasst; und wenn die Drehrichtung des Motors (4) unterschiedlich von der Richtung des Motorstrom-Erfassungswerts (IMS) ist, der Regenerationsbetriebs-Bestimmungsabschnitt (59) bestimmt, dass der Motor (4) bei einem Regenerationsbetrieb ist.
Motorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Steuerung weiterhin einen Motordrehrichtungs-Erfassungsabschnitt aufweist, der die Drehrichtung des Motors (4) erfasst; und wenn die Drehrichtung des Motors (4) unterschiedlich von der Richtung des Motorstrom-Befehlswerts (IMT) ist, der Regenerationsbetriebs-Bestimmungsabschnitt (59) bestimmt, dass der Motor (4) bei einem Regenerationsbetrieb ist.
Motorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der Motor (4) mit einem Lenksystem eines (Kraft-)Fahrzeugs verbunden ist; die Steuerung weiterhin einen Drehmomenterfassungsabschnitt aufweist, der ein Lenkmoment (Ts) erfasst, das auf das Lenksystem ausgeübt wird; wenn die Richtung des Motorstrom-Erfassungswerts (IMS) unterschiedlich von der Richtung des Lenkmoments (Ts) ist, der Regenerationsbetriebs-Bestimmungsabschnitt (59) bestimmt, dass der Motor (4) bei einem Regenerationsbetrieb ist.
Motorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der Motor (4) mit einem Lenksystem eines (Kraft-)Fahrzeugs verbunden ist; die Steuerung weiterhin folgendes aufweist: einen Drehmomenterfassungsabschnitt, der ein Drehmoment (Ts) erfasst, das auf das Lenksystem ausgeübt wird; und einen Motordrehrichtungs-Erfassungsabschnitt, der die Drehrichtung des Motors (4) erfasst; wenn die Richtung des Lenkmoments (Ts) unterschiedlich von der Drehrichtung des Motors (4) ist, der Regenerationsbetriebs-Bestimmungsabschnitt (59) bestimmt, dass der Motor (4) bei einem Regenerationsbetrieb ist.
Motorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der Befehlswert-Berechnungsabschnitt (51) nur den Motorstrom-Befehlswert (IMT) für den Laufbetrieb für ein Antreiben des Motors (4) berechnet; und wenn ein Ausmaß einer Betätigung für eine Rückkopplung des Motorstroms gesättigt ist, der Regenerationsbetriebs-Bestimmungsabschnitt (59) bestimmt, dass der Motor (4) bei einem Regenerationsbetrieb ist.
Motorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Steuerung weiterhin einen Energieversorgungsstrom-Erfassungsabschnitt aufweist, der den Zustand eines Stroms, der in eine Energieversorgung (3) fließt, die elektrische Energie zum Motorantriebsteil (6) zuführt, erfasst; wenn der Zustand eines Stroms, der vom Motorantriebsabschnitt (6) in die Energieversorgung (3) fließt, erfasst wird, der Regenerationsbetriebs-Bestimmungsabschnitt (59) bestimmt, dass der Motor (4) bei einem Regenerationsbetrieb ist.
Motorsteuervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Befehlswert-Berechnungsabschnitt (51) nur einen Motorstrom-Befehlswert (IMT) für den Laufbetrieb für ein Antreiben des Motors (4) berechnet; und der Anormalitätsbestimmungsabschnitt (53) eine erste Bestimmungsschwelle (TH1) während des Laufbetriebs für ein Antreiben des Motors (4) einstellt, eine zweite Bestimmungsschwelle (TH2), die größer als die erste Bestimmungsschwelle (TH1) ist, während des Regenerationsbetriebs des Motors (4) einstellt, und ein Anormalitätsbestimmungssignal erzeugt, wenn der Motorstrom-Erfassungswert (IMS) in der Richtung eines Laufens für ein Antreiben einen Wert anzeigt, der um die erste Bestimmungsschwelle (TH1) oder mehr größer als der Motorstrom-Befehlswert (IMT) ist, oder wenn der Motorstrom-Erfassungswert (IMS) in der Richtung einer Regeneration einen Wert anzeigt, der um die zweit e Bestimmungsschwelle (TH2) oder mehr größer als der Motorstrom-Befehlswert (IMT) ist.
Motorsteuervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Steuerung weiterhin folgendes aufweist: einen Dreherfassungsabschnitt, der die Drehzahl (ω) des Motors (4) erfasst; und einen Spannungserfassungsabschnitt, der die Energieversorgungsspannung einer Energieversorgung (3) erfasst, die elektrische Energie zum Motor (4) zuführt; wobei die Bestimmungsschwelle, die erste Bestimmungsschwelle (TH1) oder die zweite Bestimmungsschwelle (TH2) gemäß der Drehzahl und der Energieversorgungsspannung variabel eingestellt wird.
Motorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 10, wobei die Steuerung weiterhin einen Anormalitätsbestimmungs-Stoppabschnitt aufweist, der zum Abhalten der Anormalitätsbestimmungsverarbeitung des Anormalitätsbestimmungsabschnitts (53) dient, wenn die Drehzahl (ω) des Motors (4) einen vorbestimmten Wert oder darüber anzeigt.
Motorsteuervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Antriebssteuerabschnitt (52) die Ausgabe des Antriebssignals in Reaktion auf das Anormalitätsbestimmungssignal stoppt.
Motorsteuervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei wenn das Anormalitätsbestimmungssignal über eine vorbestimmte Zeit kontinuierlich erzeugt worden ist, der Anormalitätsbestimmungsabschnitt (53) ein schließliches Anormalitätsbestimmungssignal erzeugt.
Motorsteuervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Steuerung weiterhin folgendes aufweist: einen Subtraktionsabschnitt (58), der eine Stromabweichung (ΔI) zwischen dem Motorstrom-Befehlswert (IMT) und dem Motorstrom-Erfassungswert (IMS) berechnet; und einen Antriebssteuerabschnitt (52), der das Antriebssignal basierend auf der Stromabweichung (ΔI) erzeugt; wobei dann, wenn bestimmt wird, dass der Motor (4) bei einem Regenerationsbetrieb ist, die Steuerung eine Bestimmungsbedingung des Anormalitätsbestimmungsabschnitts (53) von einer ersten Bestimmungsbedingung während des Laufens für ein Antreiben des Motors (4) zu einer zweiten Bestimmungsbedingung ändert; und der Anormalitätsbestimmungsabschnitt (53) eine erste Bestimmungsschwelle (TH1) während des Laufbetriebs für ein Antreiben des Motors (4) einstellt, eine zweite Bestimmungsschwelle (TH2), die größer als die erste Bestimmungsschwelle (TH1) ist, während des Regenerationsbetriebs des Motors (4) einstellt, wenn die Stromabweichung (ΔI) einen Wert anzeigt, der größer als die erste Bestimmungsschwelle (TH1) oder gleich dieser ist, während des Laufbetriebs für ein Antreiben des Motors (4) das Anormalitätsbestimmungssignal erzeugt, und wenn der Motorstrom-Erfassungswert (IMS) einen Wert anzeigt, der größer als die zweite Bestimmungsschwelle (TH2) oder gleich dieser ist, während des Regenerationsbetriebs des Motors (4) das Anormalitätsbestimmungssignal erzeugt.