-
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Motoransteuervorrichtung bzw. Motortreibervorrichtung und ein Verfahren, welche einen Elektromotor durch eine Mehrzahl von Invertern bzw. Umrichtern und eine Mehrzahl von Spulensätzen ansteuern bzw. treiben, und ein elektrisches Lenkhilfesystem, welches dieselben verwendet.
-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Eine Motoransteuervorrichtung bzw. Motortreibervorrichtung, welche in dem folgenden Patentdokument 1 offenbart ist, hat eine Mehrzahl von Invertern bzw. Umrichtern. In dieser Motoransteuervorrichtung wird, wenn einer der Mehrzahl von Umrichtern ausfällt, die Versorgung einer Mehrzahl von Spulensätzen mit elektrischer Leistung von einem ausfallenden Inverter gestoppt, und elektrische Leistung wird den Spulensätzen von normalen Invertern, anders als dem ausgefallenen Inverter, zur Verfügung gestellt. Demnach kann, auch wenn einer der Inverter ausfällt, der Motor kontinuierlich bzw. fortgesetzt durch ein Ansteuern des Motors durch nur die normalen Inverter betrieben werden.
[Patentdokument 1]
JP 2005-304119 A -
In einer Motoransteuervorrichtung bildet eine Kombination aus einem Inverter und einem Spulensatz, welcher mit einem solchen Inverter gepaart bzw. paarweise angeordnet ist, ein Leistungsversorgungssystem. Gemäß einer Technologie des Standes der Technik, welche in Patentdokument 1 offenbart ist, fällt, wenn die Leistungsversorgung zu einem ausfallenden System im Falle der Erfassung eines Fehlers bzw. Ausfalls gestoppt wird, die Ausgabe des ausfallenden Systems zu derselben Zeit wie das Auftreten des Fehlers. Als ein Ergebnis ändert sich der Motorbetrieb unmittelbar nach dem Ausfall schnell. Im Falle, dass die Motoransteuervorrichtung beispielsweise als ein elektrisches Lenkhilfesystem für ein Fahrzeug verwendet wird, wird die schnelle Änderung in der Motorausgabe eine Änderung im Fahrzeugbetrieb verursachen, was ein Fahrzeugführer nicht beabsichtigt. Es ist möglich, den Verlust in der Motorausgabe durch die normalen Systeme, anders als das ausfallende System, kontinuierlich zu kompensieren. Die Inverter in den normalen Systemen werden übermäßig belastet werden und überhitzen. Obwohl es auch möglich ist, die Leistungskapazität von Invertern zu erhöhen, um die Inverter vor einer Überlastung zu schlitzen, werden die Inverter groß und teuer.
-
Der Anmelden der vorliegenden Erfindung schlug Technologien vor, welche durch zwei Patentanmeldungen dem vorangehenden Problem entgegentreten. Eine ist eine US-Patentanmeldung mit der Nr. 12/977,449 (
JP-Anmeldung Nr. 2009-295533 ). Diese Technologie sieht eine Motoransteuervorrichtung bzw. Motortreibervorrichtung vor, welche Betriebsänderungen unterdrückt, welche durch das Stoppen eines Betriebs eines ausfallenden Systems beim Auftreten eines Ausfalls bzw. Fehlers in einem von Leistungsversorgungssystemen verursacht werden. Dies ist eine Lösung, um das Problem zu lösen, dass eine schnelle Betriebsänderung unmittelbar nach dem Ausfall auftritt.
-
Im Falle, dass diese Technologie in einem elektrischen Lenkhilfesystem eines Fahrzeugs verwendet wird, wird die Betriebsänderung durch ein Steuern von Invertern, welche normal arbeiten, unterdrückt, um den Verlust von Leistung, welche durch ein ausfallendes System zur Verfügung gestellt worden ist, vorübergehend zu der Zeit des Auftretens des Ausfalls zu kompensieren. Da ein Fahrzeugführer in einem solchen Fall keine Änderung im Lenkbetrieb fühlen wird, wird der Fahrzeugführer den Ausfall nicht zur Kenntnis nehmen.
-
Unter einer Bedingung, dass eines von zwei Leistungsversorgungssystemen einer Motoransteuervorrichtung ausgefallen bzw. fehlerhaft ist, nimmt der Fahrer den Ausfall zur Kenntnis und bringt das Fahrzeug im Allgemeinen zum frühesten Zeitpunkt in eine Werkstatt. Diese Technologie sieht vor, das Ansteuern des Motors durch ein normales System fortzusetzen, so dass der Fahrzeugführer in der Lage sein wird, das Fahrzeug mit demselben Lenkgefühl wie vor dem Auftreten des Ausfalls zu der Werkstatt zu fahren. Falls der Fahrzeugführer fortfährt, das Fahrzeug ohne eine Kenntnisnahme des Ausfalls zu benutzen, wird das normale System auch früher oder später ausfallen und das Lenkdrehmoment wird am Ende gar nicht leistungsunterstützt sein.
-
Die Zweite ist eine US-Patentanmeldung mit der Nr. 12/977,489 (
JP-Anmeldung Nr. 2009-295534 ). Diese Technologie sieht ein elektrisches Lenkhilfesystem vor, welches einen maximalen Strombefehlswert, welcher einem Inverter (Leistungsumwandler) eines normalen Systems nach dem Auftreten eines Ausfalls befohlen wird, auf einen maximalen Stromversorgungswert ausgleicht, welcher Spulen durch den Inverter des normalen Systems vor dem Auftreten des Ausfalls zur Verfügung gestellt worden ist. Dies ist eine Lösung, um das Problem zu lösen, dass der Inverter des normalen Systems überlastet und überhitzt sein wird, wenn er gesteuert wird, um auch nach dem Auftreten des Ausfall dieselbe Gesamtausgabe wie vor dem Auftreten des Ausfalls aufrecht zu erhalten.
-
Im Falle beispielsweise, dass eines von zwei Systemen ausfällt, wird der maximale Strombefehlswert auf eine Hälfte von demjenigen von zwei Systemen verringert. Demnach ist der Inverter des normalen Systems vor einer Überlastung geschützt. Weiterhin ist eine Änderung in dem Fühlen des Lenkbetriebes für den Fahrzeugführer durch eine Verringerung der Lenkdrehmomentausgabe auf eine Hälfte vorgesehen. Es wird auch vorgeschlagen, als eine Hilfsmaßnahme die Aufmerksamkeit des Fahrzeugführers durch eine Warnlampe oder einen Summer zum Zeitpunkt des Ausfalls auf sich zu ziehen.
-
Die Ausgabe, welche in dem elektrischen Lenkhilfesystem benötigt wird, wird jedoch auf ungefähr ein Drittel der Ausgabe verringert, welche benötigt wird, wenn das Fahrzeug in Ruhe ist, wenn eine Fortbewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeuges größer als 4 km/h wird. Aus diesem Grund wird, auch wenn die Lenkunterstützdrehmomentausgabe auf eine Hälfte während der Fortbewegung des Fahrzeugs verringert wird, der Fahrzeugführer keine Änderung im Lenkbetriebgefühl fühlen, bis ein Lenkrad auf einen großen Winkel gedreht wird. Der Fahrzeugführer wird demnach das Auftreten des Ausfalls nicht zur Kenntnis nehmen.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Motoransteuervorrichtung bzw. Motortreibervorrichtung und ein Verfahren vorzusehen, welche einen Fahrzeugführer sicher veranlassen werden, einen Ausfall wahrzunehmen, wenn irgendeiner von Inverter bzw. Umrichtern oder Spulensätzen ausfällt.
-
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind eine Motoransteuervorrichtung und ein Motoransteuerverfahren vorgesehen. Der Motor weist eine Mehrzahl von Spulensätzen für ein elektrisches Lenkhilfesystem eines Fahrzeugs auf. Die Motoransteuervorrichtung weist eine Mehrzahl von Inverter zum Umwandeln einer DC-Leistung einer DC-Leistungsquelle in AC-Leistung für den Motor auf. Die Inverter sind mit den Spulensätzen des Motors gepaart bzw. paarweise angeordnet. Die Motoransteuervorrichtung unterbricht die Stromversorgung zu dem Inverter, welche dem Inverter oder dem Spulensatz entspricht, welcher als einen Fehler oder Ausfall habend erfasst wird. Die Motoransteuervorrichtung treibt bzw. steuert den Motor durch nur den Inverter an, welcher normal arbeitet. Die Motoransteuervorrichtung fügt eine vorbestimmte Vibrationskomponente bzw. einen vorbestimmten Vibrationsanteil einer vorbestimmten Amplitude und Frequenz zu einem Strom hinzu, welcher dem Motor von dem Inverter zur Verfügung gestellt wird, welcher normal arbeitet.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Die vorangehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden offensichtlicher werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, welche unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gefertigt ist. In den Zeichnungen sind:
-
1 ein schematisches Diagramm eines elektrischen Lenkhilfesystems, welches eine Motoransteuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet;
-
2 ein Steuerblockdiagramm der Motoransteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
-
3 ein Schaltungsdiagramm der Motoransteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
-
4 ein Flussdiagramm einer Fehlererfassung bzw. Ausfallserfassung der Motoransteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
-
5 eine Wellenform eines Lenkdrehmoments und eines Strombefehlswerts zu dem Zeitpunkt der Ausfallserfassung der Motoransteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
-
6 ist ein Flussdiagramm einer Fehler- bzw. Ausfallserfassung einer Motoransteuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
-
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, welche in einem elektrischen Lenkhilfesystem zum Unterstützen des Lenkbetriebs eines Fahrzeuges verwendet werden, werden untenstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden.
-
(Erste Ausführungsform)
-
Bezug nehmend zuerst auf 1 hat ein elektrisches Lenkhilfesystem 1, welches in einem Lenksystem vorgesehen ist, einen Drehmomentsensor 9, welcher ein Lenkdrehmoment erfasst, an einer Lenkwelle 92, welche mit einem Lenkrad 91 gekoppelt ist. Ein Ritzel 96 ist an einem Ende der Lenkwelle 92 befestigt. Das Ritzel 96 steht mit einer Zahnstange 97 in Eingriff. Ein Paar von Radreifen bzw. Rädern 98 ist mit beiden Enden der Zahnstange 97 drehbar durch Spurstangen und dergleichen gekoppelt.
-
Wenn ein Fahrer das Lenkrad 91 dreht, dreht sich die Lenkwelle 92, welche mit dem Lenkrad 91 gekoppelt ist. Eine Drehbewegung der Lenkwelle 92 wird durch das Ritzel 96 in eine lineare Bewegung der Zahnstange 97 umgewandelt. Das Paar von Reifen 98 wird um einen Winkel entsprechend einem Betrag der linearen Bewegung der Zahnstange 97 gelenkt.
-
Das elektrische Lenkhilfesystem 1 ist mit einem Elektromotor 80 zum Erzeugen eines Lenkunterstützdrehmomentes, einem Untersetzungsgetriebe 89 zum Verringern und Übertragen einer Drehung des Motors 80 auf die Lenkwelle 92 und einer Motoransteuervorrichtung bzw. Motortreibervorrichtung 2 versehen. Der Motor 80 ist ein bürstenloser Drei-Phasen-Motor und dreht das Untersetzungsgetriebe 89 in einer Vorwärts- und einer Rückwärtsrichtung. Das Untersetzungsgetriebe 89 ist eine Antriebsleistungsübertragungseinrichtung. Die Motoransteuervorrichtung 2 weist eine elektronische Steuer- bzw. Regeleinheit (ECU = Electronic Control Unit) 5 auf, welche zusätzlich zu dem Drehmomentsensor 94 einen Drehwinkelsensor 85 zum Erfassen eines Drehwinkels des Motors 80 und andere Sensoren aufweist. Gemäß dieser Konstruktion erzeugt das elektrische Lenkhilfesystem 1 ein Lenkunterstützungsdrehmoment zum Unterstützen des Lenkbetriebes bzw. der Lenkbetätigung des Lenkrades 91 und überträgt es auf die Lenkwelle 92.
-
Wie in 2 gezeigt ist, weist die Motoransteuervorrichtung 2 eine Steuer- bzw. Regelschaltung 10, eine Ausfalls- bzw. Fehlererfassungsschaltung 40 und eine Inverterschaltung 60 als die ECU 5 auf. Die Steuer- bzw. Regelschaltung 10 weist eine Strombefehlswertberechnungssektion bzw. einen Strombefehlswertberechnungsabschnitt 15 und eine d-q-Steuer- bzw. -regelsektion 20 auf. Die Steuer- bzw. Regelschaltung 10 ist als einen Stromsensor 75, einen Fahrzeugfortbewegungsgeschwindigkeitssensor 95 und dergleichen zusätzlich zu dem Drehwinkelsensor 85 und dem Drehmomentsensor 94 aufweisend gezeigt. Die Strombefehlswertberechnungssektion 15 führt einen Lenkdrehmomenterfassungswert des Drehmomentsensors 94 und einen Fortbewegungsgeschwindigkeitserfassungswert des Fortbewegungsgeschwindigkeitssensors 95 zu und gibt einen Strombefehlswert an die d-q-Regelsektion 20 aus. Die Strombefehlswertberechnungssektion 15 führt weiterhin eine Ausfalls- bzw. Fehlererfassungsausgabe von der Ausfalls- bzw. Fehlererfassungsschaltung 40 zu, um den Strombefehlswert zu ändern, wenn die Ausfalls- bzw. Fehlererfassungsausgabe angewandt wird.
-
Die d-q-Regelsektion 20 ist aus einer d-q-Achsen-Stromumwandlungssektion 25, einer PI-Regel-Berechnungssektion 30 und einer 2-Phasen-in-3-Phasen-(2-3-Phasen)-Umwandlungssektion 35 aufgebaut. Die d-q-Achsen-Umwandlungssektion 25 unterzieht Phasenstromerfassungswerte Iu, Iv und Iw des Stromsensors 75 einer D-Q-Umwandlung in einen d-Achsenstrom und einen q-Achsenstrom basierend auf einem elektrischen Winkel θ des Motors, welcher durch Drehwinkelsensor 85 erfasst und rückgekoppelt bzw. rückgeführt wird. Der d-Achsenstrom und der q-Achsenstrom sind parallel und orthogonal zu der Richtung des magnetischen Flusses. Der d-Achsenstrom und der q-Achsenstrom, welche durch die d-q-Achsen-Umwandlungssektion 25 ausgegeben werden, werden zu der Strombefehlswertberechnungssektion 15 rückgekoppelt bzw. zurückgeführt. Die PI-Regelberechnungssektion 30 berechnet einen Ausgabewert durch eine Proportional- und Integralregelung basierend auf einer Differenz zwischen dem Befehlswert und dem Erfassungswert. Der 2-Phasen-Spannungsbefehlswert, welcher durch die PI-Regelberechnungssektion 30 ausgegeben wird, wird durch die 2-Phasen-in-3-Phasen-Umwandlungssektion 35 in Drei-Phasenspannungen der U-Phase, V-Phase und W-Phase umgewandelt, und diese Spannungen werden an die Inverterschaltung 60 ausgegeben. Der elektrische Winkel θ, welcher durch den Drehwinkelsensor 85 erfasst wird, wird auch zu der 2-Phasen-in-3-Phasen-Umwandlungssektion 35 rückgekoppelt bzw. zurückgeführt Eine AC-Leistung, welche durch die Inverterschaltung 60 erzeugt wird, wird den Spulensätzen zur Verfügung gestellt, um den Motor 80 anzusteuern bzw. anzutreiben.
-
Der Stromsensor 75 erfasst Ausgabeströme der Inverterschaltung 60 Phase für Phase. Der Drehwinkelsensor 85 erfasst den Drehwinkel von einer Mittelposition des Lenkrades durch ein Erfassen des elektrischen Winkels θ des Motors.
-
3 zeigt eine beispielhafte Schaltung der Motoransteuervorrichtung 2 für zwei Leistungsversorgungssysteme. „System” bedeutet ein Paar eines Inverters und eines Spulensatzes (Satzes von Spulen), welcher einem Inverter entspricht. Das erste System ist aus einem Inverter 601 und einem Spulensatz 801 gebildet. Das zweite System ist aus einem Inverter 602 und einem Spulensatz 802 gebildet. Die Motoransteuervorrichtung 2 kann aus N Systemen (N ist eine ganze Zahl gleich 3 oder mehr) gebildet sein. In einem solchen Fall werden ähnliche Systeme bis zu dem N-ten System in 3 parallel hinzugefügt.
-
Wie in 3 gezeigt ist, stellt eine DC-Leistungsquelle 50 der Motoransteuervorrichtung 2 elektrische Leistung parallel für den Inverter 601 des ersten Systems und den Inverter 602 des zweiten Systems zur Verfügung. Leistungsversorgungsrelais 551 und 552 leiten oder unterbrechen die Leistungsversorgung von der DC-Leistungsquelle 50 zu den Invertern 601 und 602. Die Leistungsversorgungsrelais 551 und 552 sind eine Leistungsversorgungsleitungs- und -unterbrechungssektion.
-
Da der Inverter und der Spulensatz in jedem des ersten Systems und des zweiten Systems derselbe sind, wird das erste System als ein Beispiel beschrieben. Strukturelle Elemente des zweiten Systems entsprechen denjenigen des ersten Systems. Die strukturellen Elemente in dem ersten System haben die letzte Zahl „1” der Bezugszeichen, und die strukturellen Elemente des zweiten Systems haben die letzte Zahl „2” der Bezugszeichen.
-
Der Inverter 601 ist ein Spannungstyp PWM-Inverter (PWM = Pulswidth Modulated = pulsweitenmoduliert), welcher eine Drei-Phasen AC-Leistung einer U-Phase, einer V-Phase und einer W-Phase aus einer DC-Leistung erzeugt. Der Inverter 601 ist aus einer Brückenschaltung gebildet, welche High-Side bzw. hochseitige FETs 611, 621, 631 (FET = Field Emitting Transistor = Feldemissionstransistor), welche Schaltelemente an der Leistungsquellen-Spannungsseite sind, und Low-Side bzw. niedrigseitige FETs 641, 651, 661 auf, welche Schaltelemente an der Masseseite sind.
-
Die High-Side FETs 611, 621, 631 haben Drains, welche an einer Ausgabeseite der Leistungsversorgungsrelais 551 mit einer Leistungsversorgungsleitung verbunden sind, und Sources, welche mit Drains der Low-Side FETs 641, 651, 661 verbunden sind. Die Low-Side FETs 641, 651, 661 haben Sources, welche über Shuntwiderstände bzw. Nebenschlusswiderstände 751 mit Masse verbunden sind. Jeder der Shuntwiderstände 751 ist ein Teil des Stromsensors 75, welcher in 2 gezeigt ist, und erfasst Phasenströme Iu1, Iu2, Iu3, welche in einer U1-Spule 811, einer V1-Spule 812 und einer W1-Spule 831 fließen, welche später beschrieben werden.
-
In der U-Phase sind die Source des High-Side FET 611 und die Drain des Low-Side FET 641 mit einem U1-Anschluss 671 verbunden. Der U1-Anschluss 671 ist mit einem Ende der U1-Spule 811 verbunden. In der V-Phase sind die Source des High-Side FET 621 und die Drain des Low-Side FET 651 mit einem V1-Anschluss 681 verbunden. Der V1-Anschluss 681 ist mit einem Ende der V1-Spule 821 verbunden. In der W-Phase sind die Source des High-Side FET 631 und die Drain des Low-Side FET 661 mit einem W1-Anschluss 691 verbunden. Der W1-Anschluss 691 ist mit einem Ende der W1-Spule 831 verbunden.
-
Der Motor 80 hat Magnetpole an einem Rotor und die Drei-Phasenspulen, welche eine U1-Spule 811, eine V1-Spule 821 und eine W1-Spule 831 sind, an einem Stator. Hier bedeutet beispielsweise „U1-Spule” eine U-Phasen-Spule des ersten Systems. Die U1-Spule 811, die V1-Spule 821 und die W1-Spule 831 sind in einer Δ-Form verbunden, um den Spulensatz 801 zu bilden. Der Spulensatz 801 wird mit der Drei-Phasen AC-Leistung von dem Inverter 601 versorgt und treibt bzw. steuert den Motor 80 zusammen mit dem Spulensatz 802 des zweiten Systems an. Demnach sind der Inverter 601 und der Spulensatz 801 in dem ersten System gepaart und der Inverter 602 und der Spulensatz 802 sind in dem zweiten System gepaart.
-
Die Ausfalls- bzw. Fehlererfassungsschaltung 40 erfasst einen Fehler bzw. Ausfall des Inverters 601 oder des Spulensatzes 801 durch ein Erfassen der Phasenströme Iu1, Iv1, Iw1, welche von den Phasenanschlüssen 671, 681, 683 jeweils zu den Spulen 811, 821 und 831 fließen, durch die Shuntwiderstände 751. Die Steuer- bzw. Regelschaltung 10 setzt die Strombefehlswerte als Zielstromwerte, welche von dem Inverter 601 an den Spulensatz 801 ausgegeben werden sollen, basierend auf dem Signal von der Ausfalls- bzw. Fehlererfassungsschaltung 40, dem Drehwinkelerfassungswert des Drehwinkelsensors 85, dem Lenkdrehmomenterfassungswert des Drehmomentsensors 94, dem Fortbewegungsgeschwindigkeitserfassungswert des Fortbewegungsgeschwindigkeitssensors 95 und dergleichen. Ein Zündschalter 52 wird durch eine Betätigung eines Fahrzeugführers an einem Zündschlüssel an- und abgeschaltet. Das AN/AUS-Signal des Zündschalters 52 wird der Steuer- bzw. Regelschaltung 10 zugeführt.
-
Ein Betrieb der Motoransteuervorrichtung 2 zu einem Ausfallserfassungszeitpunkt wird als nächstes unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm in 4 und ein Zeitdiagramm in 5 beschrieben werden. In der folgenden Beschreibung des Flussdiagramms zeigt S einen Schritt an.
-
Während der Motor 80 angesteuert bzw. getrieben wird, erlangt die Fehler- bzw. Ausfallerfassungsschaltung 40 das Stromerfassungssignal des Stromsensors 75 bei S10. Die Fehler- bzw. Ausfallerfassungsschaltung 40 überprüft bei S20, ob ein Fehler bzw. Ausfall des Inverters 601, 602 oder der Spule 801, 802 erfasst worden ist. Falls NEIN (kein Fehler bzw. Ausfall) bei S20 vorliegt, steuert die Steuer- bzw. Regelschaltung 10 den Motor 80 durch zwei Systeme in derselben Art und Weise wie in dem normalen Fall bei S30 an. Falls JA (Fehler bzw. Ausfall) bei S20 vorliegt, bestimmt die Steuer- bzw. Regelschaltung 10 bei S40 ein ausgefallenes bzw. fehlerhaftes System, welches nicht normal arbeitet.
-
Es wird in der folgenden Beschreibung angenommen, dass der Inverter 601 oder der Spulensatz 801 des ersten Systems einen Fehler aufweist bzw. ausgefallen ist. Bei S50 unterbricht die Steuer- bzw. Regelschaltung 10 die Stromversorgung von der DC-Leistungsquelle 50 zu dem Inverter 601 durch ein Ausschalten des Leistungsversorgungsrelais 551, welches in dem ersten System vorgesehen ist, welches fehlerhaft bzw. ausgefallen ist. Ein Stromversorgungsbegrenzungswert für den Inverter 601 wird nach diesem Zeitpunkt Null.
-
Als nächstes setzt die Steuer- bzw. Regelschaltung 10 bei S60 einen Stromversorgungsbegrenzungswert für den Inverter 602 des zweiten Systems, welches normal ist, auf einen maximalen Strombegrenzungswert Ir für nur den Inverter 602 des zweiten Systems. Der maximale Strombegrenzungswert Ir entspricht dem maximalen Strombegrenzungswert, welchen der Inverter 602 des zweiten Systems dem Spulensatz 802 vor der Erfassung des Fehlers bzw. Ausfalls zur Verfügung gestellt hat. Vor der Erfassung des Fehlers bzw. des Ausfalls wurde derselbe maximale Strombegrenzungswert für den Inverter 601 des ersten Systems bereitgestellt. Das heißt, dass die Gesamtsumme bzw. Gesamtheit It der maximalen Strombegrenzungswerte der zwei Systeme zweimal so groß ist wie der maximale Strombegrenzungswert Ir des zweiten Systems, welches ein System ist. Demnach wird durch ein Verarbeiten von S60 die Ausgabe der Motoransteuervorrichtung 2 zum Ansteuern des Motors 80 auf eine Hälfte verringert, da der maximale Strombegrenzungswert für das zweite System nicht geändert wird, sondern wie zuvor aufrecht erhalten wird.
-
Es wird bei S70 überprüft, ob der IG-Schalter 52 in einem AN-Zustand ist. Falls NEIN vorliegt, was anzeigt, dass das Fahrzeug in Ruhe ist, wird der Betrieb zum Zeitpunkt der Erfassung des Fehlers bzw. Ausfalls beendet. Falls JA bei S70 vorliegt, wird S80A ausgeführt. Bei S80A wird überprüft, ob ein Absolutwert eines Lenkdrehmoments Td, welches zum gegenwärtigen Zeitpunkt bzw. zu der gegenwärtigen Zeit erfasst wird, gleich oder größer ist als ein vorbestimmter Drehmomentgrenzwert T0. Es wird bestimmt, dass der Lenkdrehmomentwert positiv und negativ ist, wenn das Lenkrad 91 in der im Uhrzeigersinn gerichteten Richtung (Rechtsdrehung) und in der gegen den Uhrzeigersinn gerichteten Richtung (Linksdrehung) gedreht wird. Das heißt, wenn der Absolutwert des Lenkdrehmoments Td gleich oder größer als der Drehmomentgrenzwert T0 ist, wird das Lenkrad 91 in der im Uhrzeigersinn gerichteten oder in der gegen den Uhrzeigersinn gerichteten Richtung mit einem Drehmoment gedreht, welches gleich oder größer als dem Drehmomentgrenzwert T0 ist. Der Drehmomentgrenzwert T0 ist beispielsweise auf 1,5 Nm gesetzt.
-
Wenn JA bei S80A vorliegt, wird S90 ausgeführt. Bei S90 wird eine vorbestimmte Vibrationskomponente bzw. ein vorbestimmter Vibrationsanteil zu dem Strombefehlssignal hinzugefügt, so dass das Lenkrad 91 in der Richtung der Drehung zu dem Zeitpunkt des Lenkbetriebs bzw. der Lenkbetätigung eines Fahrzeugführers vibriert wird. Diese Verarbeitung ist eine Vibrationsanwendungsverarbeitung. Wie in 5 gezeigt ist, wird der Vibrationsanteil auf einen Stromwert gesetzt, welcher dem Lenkdrehmoment von 0,5 Nm in der Amplitude entspricht, und die Frequenz wird auf 20 Hz gesetzt. Das Drehmoment 0,5 Nm entspricht einem Drehmoment, welches die Lenkbetätigung des Fahrzeugführers nicht erschweren wird und wendet eine Vibration an, welche der Fahrer sicherlich fühlen bzw. erkennen wird. Die Frequenz 20 Hz ist eine Frequenz, welche ausreichend höher als 0 bis 2 Hz ist, unter welcher der Fahrzeugführer das Lenkrad normalerweise betätigt.
-
Die Vibration, welche durch die Vibrationsanwendungsverarbeitung erzeugt wird, ist dem Lenkdrehmoment, wie in 5 gezeigt ist, überlagert. Die Wellenform des Lenkdrehmoments entspricht der Wellenform des Strombefehlswerts. Durch ein Vibrieren des Lenkrades 91 durch eine Vibrationsanwendungsverarbeitung wird der Fahrzeugführer veranlasst, vom Auftreten des Fehlers oder Ausfalls sicherlich Kenntnis zu nehmen, so dass der Fahrzeugführer motiviert ist, das Fahrzeug zum frühesten Zeitpunkt in eine Werkstatt zu bringen.
-
Falls NEIN bei S80A vorliegt, wird jedoch S95 ausgeführt. NEIN bei S80A entspricht einem Fall, in welchem das Lenkrad 91 unter einem festen Winkel, beispielsweise einer Mittelposition, aufrecht erhalten wird oder nur geringfügig zur Anpassung gedreht wird, wie wenn sich das Fahrzeug auf einer geraden Straße oder in einer sanften Kurve fortbewegt, welche einen im Allgemeinen festen Kurvenradius hat. Wenn das Lenkrad 91 unter einer solchen Bedingung vibriert wird, ist es wahrscheinlich, dass auch eine leichte Vibration ein unangenehmes Gefühl für den Fahrzeugführer verursacht. Demnach wird die Vibrationsanwendungsverarbeitung nicht durchgeführt. Bei S95 wird der Vibrationsanteil, welcher dem Strombefehlswert hinzugefügt werden soll, auf Null gesetzt. Folgend S90 und S95 wird bei S70 wiederum überprüft, ob der IG-Schalter 52 in dem AN-Zustand oder dem AUS-Zustand ist.
-
In dem Fall, dass der Fahrzeugführer das Lenkrad 91 zu betätigen hat, um das Fahrzeug in die Werkstatt zu bringen, kann ungefähr eine Hälfte des Lenkunterstützungsdrehmoments, welches eine Hälfte der zwei Systeme, welche zu einer normalen Betriebszeit (nicht Ausfallszeit) bereitgestellt sind, verwendet werden, so lange das Lenkdrehmoment Td geringer ist als der Grenzwert T0. In dieser Situation wird das Lenkrad 91 nicht vibriert. Wenn das Lenkdrehmoment Td gleich oder größer als der Grenzwert T0 ist, wie in dem Falle des Links- oder Rechtsabbiegens, kann das Lenkrad 91 unter Verwendung des Lenkunterstützungsdrehmomentes betätigt werden, welches ungefähr eine Hälfte desjenigen der normalen Zeit ist. Das Lenkrad 91 wird in dieser Situation vibrieren. Da jedoch der Vibrationsanteil gesetzt ist, um den Lenkbetrieb bzw. die Lenkbetätigung nicht zu behindern, kann der Fahrzeugführer das Fahrzeug ohne ein unangenehmes Gefühl fahren.
-
(Vorteil)
-
Vorteile der Motoransteuervorrichtung 2 gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform werden als nächstes beschrieben werden.
- (1) Im Betrieb führt, nachdem der Fehler bzw. Ausfall des Inverters 601 oder des Spulensatzes 801 des ersten Systems erfasst ist, die Steuer- bzw. Regelschaltung 10 die Vibrationsanwendungsverarbeitung durch, durch welche der vorbestimmte Vibrationsanteil zu dem Strombefehlswert für den Inverter 602 des zweiten Systems, welcher normal arbeitet, hinzugefügt wird, und das Lenkrad 91 in der Drehrichtung vibriert, wenn der Fahrer das Lenkrad 91 betätigt. Demnach kann der Fahrzeugführer veranlasst werden, das Auftreten des Fehlers bzw. Ausfalls sicher zur Kenntnis zu nehmen. Es kann demnach verhindert werden, dass als ein Ergebnis einer fortgeführten Verwendung des Fahrzeuges ohne eine Kenntnisnahme des Fehlers bzw. Ausfalls das zweite System auch ausfüllt und eine Unterstützung des Lenkdrehmoments nicht erreicht werden kann.
- (2) Die Steuer- bzw. Regelschaltung 10 führt eine Vibrationsanwendungsverarbeitung nur durch, wenn der Erfassungswert Td des Lenkdrehmoments gleich oder größer als der Drehmomentgrenzwert T0 ist, und führt dies nicht durch, wenn der Lenkdrehmomenterfassungswert Td geringer als der Drehmomentgrenzwert T0 ist. Demnach ist, so lange die Lenkradposition aufrecht erhalten wird oder nur zum Korrigieren der Lenkradposition ein wenig gedreht wird, der Fahrer von einem Fühlen von Unerfreulichem befreit. Weiterhin kann durch ein Begrenzen der Performance bzw. Leistung der Vibrationsanwendungsverarbeitung die Steuer- bzw. Regellast der Steuer- bzw. Regelschaltung 10 verringert werden.
- (3) Der maximale Strombegrenzungswert Ir, welcher der obere Grenzwert des Stromversorgungsbegrenzungswerts für den zweiten Inverter 602 ist, welcher normal arbeitet, wird, wenn erwünscht, auf einen Wert gesetzt, welcher ähnlich zu dem maximalen Strombegrenzungswert ist, welcher dem Spulensatz 802 von dem Inverter 602 des zweiten Systems vor der Erfassung des Fehlers bzw. des Ausfalls zur Verfügung gestellt worden ist. Der Inverter 602 kann demnach mit derselben oder einer geringeren Last als vor der Erfassung des Fehlers bzw. Ausfalls betrieben werden. Der Inverter 602 kann vor einer Überhitzung aufgrund einer übermäßigen Belastung geschützt werden.
-
(Zweite Ausführungsform)
-
Ein Betrieb der Motoransteuervorrichtung 2 zu dem Zeitpunkt der Erfassung des Fehlers bzw. des Ausfalls gemäß einer zweiten Ausführungsform wird als nächstes unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm in 6 beschrieben werden. Die zweite Ausführungsform ist dieselbe wie die erste Ausführungsform mit der Ausnahme, dass S80B an Stelle von S80A, welcher in der ersten Ausführungsform (4) ausgeführt wird, ausgeführt wird.
-
Es wird bei S80B überprüft, ob der Absolutwert des Lenkdrehmoments Td, welcher zu dem gegenwärtigen Zeitpunkt bzw. zu der gegenwärtigen Zeit erfasst wird, gleich oder größer als der Drehmomentgrenzwert T0 ist und ob ein Absolutwert eines Drehwinkels Rd des Lenkrades 91 welcher zu der gegenwärtigen Zeit erfasst wird, gleich oder größer als ein vorbestimmter Drehwinkelgrenzwert R0 ist. Der Drehmomentgrenzwert T0 ist beispielsweise auf 1,5 Nm gesetzt. Der Drehwinkelgrenzwert R0 ist beispielsweise auf 5° gesetzt. Ein Drehwinkelerfassungswert Rd von weniger als 5° entspricht im Allgemeinen einer Fortbewegung auf einer geraden Straße, wobei der Lenkraddrehwinkel ungefähr in der Mittelposition ist. Zu der Zeit der Fortbewegung auf der geraden Straße wird der Lenkdrehmomenterfassungswert Td auch geringer als 1,5 Nm. Falls JA und NEIN bei S80B vorliegen, wird jeweils dieselbe Verarbeitung S90 und S95 wie in der ersten Ausführungsform ausgeführt.
-
Wenn das Lenkrad 91 unter einem festen Winkel beibehalten bzw. aufrecht erhalten wird oder nur leicht gedreht wird zum Anpassen oder Korrigieren eines Winkels, ist es bevorzugt, die Vibrationsanwendungsverarbeitung nicht durchzuführen. Der Fall, in welchem die Vibrationsanwendungsverarbeitung nicht erwünscht ist, kann demnach sicher durch ein Überprüfen des gegenwärtigen Fortbewegungszustandes basierend auf dem Lenkdrehmomenterfassungswert Td und dem Drehwinkelerfassungswert Rd ausgeschlossen werden.
-
(Andere Ausführungsformen)
-
- (A) In den vorangehenden Ausführungsformen ist der Fall, in welchem der Lenkdrehmomenterfassungswert Td gleich zu dem Drehmomentgrenzwert T0 ist, in dem Fall eingeschlossen, in welchem der Lenkdrehmomenterfassungswert Td größer ist als der Drehmomentgrenzwert T0. Es ist praktisch auch möglich, den Fall, in welchem der Lenkdrehmomenterfassungswert Td gleich dem Drehmomentgrenzwert T0 ist, in dem Fall einzuschließen, in welchem der Lenkdrehmomenterfassungswert Td geringer ist als der Drehmomentgrenzwert T0. Dies ist auch für den Drehwinkel zutreffend bzw. wahr.
- (B) In den vorangehenden Ausführungsformen ist der maximale Stromwertbegrenzungswert, welcher der obere Begrenzungswert des Stromversorgungsbegrenzungswertes ist, gesetzt, um ungefähr derselbe zu sein, wie der maximale Normalzeit-Strombegrenzungswert, welcher durch den Inverter, welcher normal arbeitet, vor der Erfassung des Fehlers bzw. Ausfalls zu den Spulen ausgegeben worden ist. Es ist jedoch auch möglich, einen unterschiedlichen maximalen Strombegrenzungswert zu setzen. Dieser maximale Strombegrenzungswert ist bevorzugt auf einen Wert gesetzt, welcher den Inverter nicht überlasten wird.
- (C) In den vorangehenden Ausführungsformen wird die Performance bzw. Leistung der Vibrationsanwendungsverarbeitung basierend auf dem Lenkdrehmomenterfassungswert Td und dem Drehwinkelerfassungswert Rd bestimmt. Die Vibrationsanwendungsverarbeitung kann immer durchgeführt werden unabhängig von dem Lenkdrehmomenterfassungswert Td oder dem Drehwinkelerfassungswert Rd, wenn irgendeines der Systeme ausfällt bzw. einen Fehler aufweist.
- (D) In der zweiten Ausführungsform wird die Performance bzw. Leistung der Vibrationsanwendungsverarbeitung basierend auf einer Kombination von Prüfungsergebnissen des Lenkdrehmomenterfassungswertes Td und des Drehwinkelerfassungswertes Rd bestimmt. Es ist möglich, die Performance der Vibrationsanwendungsverarbeitung basierend auf dem Überprüfungsergebnis nur des Drehwinkelserfassungswertes Rd zu bestimmen.
- (E) In den vorangehenden Ausführungsformen ist es möglich, nicht zu überprüfen, ob der IG-Schalter in dem AN-Zustand oder dem AUS-Zustand ist.
- (F) Es ist auch möglich, die Aufmerksamkeit des Fahrzeugführers durch eine Vorsichtssektion wie beispielsweise eine Warnlampe oder einen Summer zusätzlich zu der Vibrationsanwendungsverarbeitung zu dem Zeitpunkt einer Erfassung eines Fehlers bzw. Ausfalls zu erregen.
- (G) In den vorangehenden Ausführungsformen können die Steuer- bzw. Regelschaltung 10 und die Fehler- bzw. Ausfallserfassungsschaltung 40 in einer Schaltung integriert sein und jeweilige Funktionen können durch einen programmierten Computer durchgeführt werden. „Schaltung” ist demnach zu verstehen als eine Funktion oder eine ähnliche arithmetische Operationsteile bedeutend.
-
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf solche Ausführungsformen wie sie obenstehend beschrieben sind beschränkt, und kann in anderen unterschiedlichen Ausführungsformen ohne von dem Gedanken der Erfindung abzuweichen, implementiert werden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- JP 2005-304119 A [0002]
- JP 2009-295533 [0004]
- JP 2009-295534 [0007]
