DE102013209590A1

DE102013209590A1 - Servolenkung

Info

Publication number: DE102013209590A1
Application number: DE102013209590.2A
Authority: DE
Inventors: Takumi Hisazumi; Atsushi Yoshitake
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Steering Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2012-09-13
Filing date: 2013-05-23
Publication date: 2014-03-13
Also published as: CN103661574B; JP5945740B2; US20140074357A1; CN103661574A; JP2014054927A; US8886411B2

Abstract

In einer Servolenkung wird mindestens eines der Phasentrennrelais, in dem eine Kontaktverschweißung (eine Abnormalität) vorhanden ist, erkannt. Das heißt, die Servolenkung umfasst einen Abnormalitätsüberwachungsteil (57), der dazu konfiguriert ist, Vektorsteuerungs-Kommandosignale auszugeben, so dass nur ein d-Achsen-Strom in positiver Richtung zum Motor geleitet wird, während sich alle Phasentrennrelais (58v, 58w) im unterbrochenen Zustand befinden, und eine Abnormalität in mindestens einem der Phasentrennrelais zu bestimmen, falls ein Stromwert von dem Stromerkennungskreis erkannt wird, der einen Stromfluss in einen Wechselrichter erkennt. Im Falle von drei Phasentrennrelais zwischen den jeweiligen drei Phasen der Motorwicklungen wird an einer neutralen Position einer Sternschaltung ein Spannungsunterschied ermittelt, um eine Abnormalität von mindestens zwei der Phasentrennrelais zu bestimmen.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Servolenkung und insbesondere eine Technik zur Abnormalitätsbestimmung von Phasentrennrelais, die an einen elektrisch angetriebenen Motor angeschlossen sind, der eine Lenkunterstützungskraft für einen Lenkmechanismus bereitstellt.
Stand der Technik
In einem elektrisch angetriebenen Motor, der in einer Servolenkung eingebaut ist, sind für gewöhnlich Phasentrennrelais zum Unterbrechen einer Stromversorgung des Motors angeordnet, um einen Motorbrand aufgrund eines Fehlers eines Motorantriebsschaltkreises und einen abrupten Stopp des Motors aufgrund einer elektromagnetischen Bremsung zu verhindern. Bei jedem Phasentrennrelais befinden sich normalerweise offene Kontakte in einem geschlossenen Zustand (AN), wenn die Servolenkung in einem anormalen Betriebszustand ist. Wird jedoch der oben beschriebene Fehler erkannt, werden die Kontakte aller Phasentrennrelais geöffnet (AUS), so dass die Stromversorgung des Motors unterbrochen wird.
In der ersten Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung (tokkai) Nr. 2009-261067 , veröffentlicht am 5. November 2009, ist beispielhaft eine früher vorgeschlagene Technik zur Abnormalitätsbestimmung von Phasentrennunsgmitteln in einer Servolenkung erläutert.
Zusammenfassung der Erfindung
Um jedoch Kontaktverschweißungen von einem oder mehreren Phasentrennrelais zu erkennen, muss eine Diagnose unter Verwendung eines Schaltkreises, der ausschließlich zur Kontaktverschweißungserkennung dient, ausgeführt werden. Darüber hinaus muss, wenn der Schaltkreis, der ausschließlich zur Kontaktverschweißungserkennung dient, nicht verwendet wird, die Diagnose mit der Anzahl von Malen durchgeführt werden, die der Anzahl der Phasentrennrelais, die in den jeweiligen Phasen des Motors angeordnet sind, oder der Anzahl der Relaiskontakte entspricht. Das Diagnoseprogramm wird somit kompliziert.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Servolenkung bereitzustellen, die dazu in der Lage ist, eine Kontaktverschweißung von einem oder mehreren der Phasentrennrelais mit einem einfachen Diagnoseprogramm zu erkennen, ohne den Schaltkreis, der ausschließlich zur Kontaktverschweißungserkennung dient, zu verwenden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Servolenkung bereitgestellt, die umfasst: einen Lenkmechanismus, der lenkbare Räder eines Fahrzeugs im Zuge einer Lenkbetätigung eines Lenkrads lenkt; einen Motor, der eine Lenkunterstützungskraft für den Lenkmechanismus bereitstellt; eine Steuervorrichtung, die antreibend den Motor steuert; einen Kommandosignal-Berechnungsteil, der in der Steuervorrichtung angeordnet ist, um Vektorsteuerungs-Kommandosignale zu berechnen, so dass der Motor in Übereinstimmung mit einer Fahrsituation des Fahrzeugs antreibend gesteuert werden kann; einen Zweiphasen zu Dreiphasen-Konverterteil, der in der Steuervorrichtung angeordnet ist, um die Vektorsteuerungs-Kommandosignale in Dreiphasen-Kommandosignale umzuwandeln, welche Kommandosignale für die jeweiligen Phasen des Motors sind; einen PWM-Steuerungsteil, der in der Steuervorrichtung angeordnet ist, um ein PWM-Dienstsignal für die jeweilige Phase der U-Phase, V-Phase und W-Phase in Übereinstimmung mit den Dreiphasen-Kommandosignalen auszugeben; einen Wechselrichter, der in der Steuervorrichtung angeordnet ist und von einem Schaltkreis gebildet wird, der antreibend von dem PWM-Dienstsignal für die einzelnen Phasen des Motors gesteuert wird; einen Stromerkennungskreis, der dazu konfiguriert ist, Dreiphasen-Ströme zu erkennen, die in den Wechselrichter fließen; eine Vielzahl von Phasentrennrelais, die zumindest an zwei der drei Phasen des Motors zwischen einem leitenden Zustand, in dem eine Stromversorgung der zwei Phasen des Motors aktiviert ist und einem unterbrochenen Zustand, in dem die Stromversorgung der zwei Phasen unterbrochen ist, umschaltbar sind; und einen Abnormalitätsüberwachungsteil, der dazu konfiguriert ist, die Vektorsteuerungs-Kommandosignale auszugeben, so dass nur ein d-Achsen-Strom in positiver Richtung zum Motor geleitet wird, während sich alle Phasentrennrelais im unterbrochenen Zustand befinden, und eine Abnormalität in mindestens einem der Phasentrennrelais in einem Fall zu bestimmen, in dem ein Stromwert von dem Stromerkennungskreis erkannt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Servolenkung bereitgestellt, die umfasst: einen Lenkmechanismus, der lenkbare Räder eines Fahrzeugs im Zuge einer Lenkbetätigung eines Lenkrads lenkt; einen Motor, der eine Lenkunterstützungskraft für den Lenkmechanismus bereitstellt; eine Steuervorrichtung, die antreibend den Motor steuert; einen Kommandosignal-Berechnungsteil, der in der Steuervorrichtung angeordnet ist, um Vektorsteuerungs-Kommandosignale zu berechnen, so dass der Motor in Übereinstimmung mit einer Fahrsituation des Fahrzeugs antreibend gesteuert werden kann; einen Zweiphasen zu Dreiphasen-Konverterteil, der in der Steuervorrichtung angeordnet ist, um die Vektorsteuerungs-Kommandosignale in Dreiphasen-Kommandosignale umzuwandeln, welche Kommandosignale für die jeweiligen Phasen des Motors sind; einen PWM-Steuerungsteil, der in der Steuervorrichtung angeordnet ist, um ein PWM-Dienstsignal für die jeweilige Phase der U-Phase, V-Phase und W-Phase in Übereinstimmung mit den Dreiphasen-Kommandosignalen auszugeben; einen Wechselrichter, der in der Steuervorrichtung angeordnet ist und von einem Schaltkreis gebildet wird, der antreibend von dem PWM-Dienstsignal für die einzelnen Phasen des Motors gesteuert wird; einen Stromerkennungskreis, der dazu konfiguriert ist, Dreiphasen-Ströme zu erkennen, die in den Wechselrichter fließen; eine Vielzahl von Phasentrennrelais, die zumindest an zwei der drei Phasen des Motors zwischen einem leitenden Zustand, in dem eine Stromversorgung der zwei Phasen des Motors aktiviert ist und einem unterbrochenen Zustand, in dem die Stromversorgung der zwei Phasen unterbrochen ist, umschaltbar sind; und einen Abnormalitätsüberwachungsteil, der dazu konfiguriert ist, die Vektorsteuerungs-Kommandosignale auszugeben, so dass nur ein d-Achsen-Strom in negativer Richtung zum Motor geleitet wird, während sich alle Phasentrennrelais im unterbrochenen Zustand befinden, und eine Abnormalität in mindestens einem der Phasentrennrelais in einem Fall zu bestimmen, in dem eine Drehung des Motors erkannt wird.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Servolenkung bereitgestellt, die umfasst: einen Lenkmechanismus, der lenkbare Räder eines Fahrzeugs im Zuge einer Lenkbetätigung eines Lenkrads lenkt; einen Motor, der Motorwicklungen in einer Sternschaltung aufweist und der eine Lenkunterstützungskraft für den Lenkmechanismus bereitstellt; eine Steuervorrichtung, die antreibend den Motor steuert; einen Kommandosignal-Berechnungsteil, der in der Steuervorrichtung angeordnet ist, um Vektorsteuerungs-Kommandosignale zu berechnen, so dass der Motor in Übereinstimmung mit einer Fahrsituation des Fahrzeugs antreibend gesteuert werden kann; einen Zweiphasen zu Dreiphasen-Konverterteil, der in der Steuervorrichtung angeordnet ist, um die Vektorsteuerungs-Kommandosignale in Dreiphasen-Kommandosignale umzuwandeln, welche Kommandosignale für die jeweiligen Phasen des Motors sind; einen PWM-Steuerungsteil, der in der Steuervorrichtung angeordnet ist, um ein PWM-Dienstsignal für die jeweilige Phase der U-Phase, V-Phase und W-Phase in Übereinstimmung mit den Dreiphasen-Kommandosignalen auszugeben; einen Wechselrichter, der in der Steuervorrichtung angeordnet ist und von einem Schaltkreis gebildet wird, der antreibend von dem PWM-Dienstsignal für die einzelnen Phasen des Motors gesteuert wird; einen Spannungserkennungskreis, der eine Spannung an einem neutralen Punkt der Sternschaltung des Motors erkennt; eine Vielzahl von Phasentrennrelais, die an allen drei Phasen des Motors zwischen einem leitenden Zustand, in dem eine Stromversorgung einer entsprechenden Phase der drei Phasen des Motors aktiviert ist und einem unterbrochenen Zustand, in dem die Stromversorgung der entsprechenden Phase unterbrochen ist, umschaltbar sind; und einen Abnormalitätsüberwachungsteil, der dazu konfiguriert ist, die Vektorsteuerungs-Kommandosignale auszugeben, so dass nur ein d-Achsen-Strom in negativer Richtung zum Motor geleitet wird, während sich alle Phasentrennrelais im unterbrochenen Zustand befinden, und eine Abnormalität in mindestens zwei der Phasentrennrelais in einem Fall zu bestimmen, in dem der Spannungserkennungskreis einen Spannungsunterschied erkennt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine grobe Übersicht über die Anordnung einer Servolenkung in einer ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Blockdiagramm, welches das Steuergerät in der ersten in 1 dargestellten Ausführungsform darstellt.
3(A), 3(B), 3(C), 3(D), 3(E) und 3(F) sind grobe Übersichten über die Anordnung eines Motors in der ersten Ausführungsform zur Erläuterung eines Stromflusses in einem Dreiphasenstator des Motors.
4(A), 4(B) und 4(C) sind grobe Darstellungen der Servolenkung zur Erläuterung eines Diagnoseablaufs in einem ersten Vergleichsbeispiel in einem Fall, in dem Phasentrennrelais in zwei Phasen des Motors angeordnet sind.
5(A), 5(B), 5(C) und 5(D) sind grobe Darstellungen der Servolenkung zur Erläuterung eines Diagnoseablaufs, der dreimal in einem zweiten Vergleichsbeispiel in einem Fall durchgeführt wird, in dem Phasentrennrelais in den jeweiligen drei Phasen des Motors angeordnet sind.
6(A), 6(B), 6(C), 6(D), 6(E) und 6(F) sind grobe Darstellungen der Anordnung des Motors in einer Alternative zu der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Fall, in dem ein d-Achsen-Strom in negativer Richtung zu einem 1 und 2 dargestellten Motor geleitet wird.
7 ist eine grobe Darstellung des Motors, in dem Drei-Kontakt-Phasentrennrelais in einer zweiten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung montiert sind.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Nachfolgend werden die erste und zweite bevorzugte Ausführungsform der Servolenkung gemäß der vorliegenden Erfindung auf Basis der angehängten Zeichnungen beschrieben, um ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen.
[Erste Ausführungsform]
1 ist eine grobe Übersicht über die Anordnung einer Servolenkung in einer ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die in 1 dargestellte Servolenkung weist Folgendes auf: einen grundlegenden Lenkmechanismus der eine Lenkwelle 1, eine Ritzelachse 2 und eine Zahnstangenachse 3 beinhaltet. Wenn bei diesem Lenkmechanismus das Lenkrad SW von einem Fahrer drehend betätigt wird, wird ein Lenkdrehmoment des Lenkrads SW über die Lenkwelle 1 auf die Ritzelachse 2 übertragen, eine Drehbewegung des Lenkrads SW wird in eine lineare Bewegung der Zahnstangenachse 3 umgewandelt und die lenkbaren Räder W links und rechts, die über Verbindungsstangen mit den beiden Enden der Zahnstangenachse 3 verbunden sind, werden gelenkt. An der Zahnstange 3 ist ein Zahnabschnitt 3A ausgebildet, der mit der Ritzelachse 2 kämmt. Durch das Kämmen des Zahnabschnitts 3A der Zahnstange mit der Ritzelachse 2 wird ein Umwandlungsmechanismus geschaffen, der eine Drehung der Lenkwelle 1 in einen Lenkvorgang umwandelt. Es ist zu beachten, dass in 1 nur das linke lenkbare Rad W dargestellt ist, doch selbstverständlich das rechte lenkbare Rad W genauso über die Verbindungsstange mit dem Ende der Zahnstangenachse 3 verbunden ist, wie das linke lenkbare Rad.
An der Lenkwelle 1 sind ein Drehmomentsensor TS und ein Lenkwinkelsensor 4 angeordnet, um einen Drehwinkel der Lenkwelle 1 zu erkennen, und für einen elektrisch angetriebenen Motor M (zum Beispiel einen bürstenloser Drehstrommotor) wird eine Stromsteuerung ausgeführt, um eine Lenkunterstützungskraft für die Ritzelachse 2 bereitzustellen.
2 zeigt ein Blockdiagramm des Steuergeräts 5. Wie in 2 dargestellt, weist das Steuergerät Folgendes auf: einen Kommandosignal-Berechnungsteil 51, einen Zweiphasen zu Dreiphasen-Konverterteil 52, einen PWM-Steuerungsabschnitt (Pulsweitenmodulation) 53, einen Drehstromwechselrichter 54 und einen Abnormalitätsüberwachungsteil 57.
Der Kommandosignal-Berechnungsteil 51 weist Folgendes auf: einen Kommandostrom-Berechnungsteil 51a, einen Zweiphasen zu Dreiphasen-Konverterteil 51b und einen PI-Steuerungsteil 51c (Proportional-Integral). Der Kommandostrom-Berechnungsteil 51a berechnet Kommandoströme Id*, Iq*, um den bürstenlosen Drehstrommotor M in Übereinstimmung mit einer Fahrsituation des Fahrzeugs (Ausgangssignale eines Drehmomentsensors TS, eines Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensors, eines Lenkwinkelsensors 4 usw.) antreibend zu steuern. Der Dreiphasen zu Zweiphasen-Konverterteil 51b wandelt die von einem Stromerkennungskreis 55 ausgegebenen Dreiphasenstrom-Erkennungswerte Iu, Iv, Iw in Zweiphasenstrom-Erkennungswerte Id, Iq. Der PI-Steuerungsteil 51c gibt eine Abweichung zwischen Kommandoströmen Id*, Iq* und Stromkennungswerten Id, Iq ein; PI-Steuerungs-Kommandosignale Vd*, Vq* und berechnet Vektorsteuerungs-Kommandosignale Vd*, Vq* zur Steuerung des bürstenlosen Drehstrommotors M mithilfe einer Proportional-Integralberechnung.
Der Zweiphasen zu Dreiphasen-Konverterteil 52 wandelt die Zweiphasen-Vektorsteuerungs-Kommandosignale Vd*, Vq* in Kommandosignale Vu*, Vv*, Vw* der jeweiligen Phasen U, V, W des bürstenlosen Drehstrommotors M um.
Der PWM-Steuerungsteil 53 gibt Kommandosignale Vu*, Vv*, Vw* der jeweiligen Phasen U, V, W des bürstenlosen Drehstrommotors M in Übereinstimmung mit den Dreiphasen-Kommandosignalen Vu*, Vv*, Vw* aus.
Der Drehstromwechselrichter 54 wird von einem Schaltkreis gebildet, in dem (Halbleiter-)Schaltelemente in einer Brückenschaltung installiert sind (z. B. sechs FETs (Feldeffekt-Transistoren)). Auf Basis von PWM-Dienstsignalen Du, Dv, Dw werden die Schaltelemente des Wechselrichters 54 schaltend betätigt, so dass eine Gleichstromspannung der Stromversorgung 56 in Dreiphasenwechselstrom-Spannungen Vu, Vv, Vw umgewandelt wird, die zu dem bürstenlosen Drehstrommotor M geleitet werden. Dadurch wird der bürstenlose Drehstrommotor M drehend angetrieben und ein von dem bürstenlosen Drehstrommotor M erzeugtes Drehmoment wird als Lenkunterstützungskraft für die Ritzelachse 2 des Lenkmechanismus geliefert.
Der Stromerkennungskreis 55 beinhaltet einen Stromsensor 55a und einen Motorstromerkennung 55b. Wenn zum Beispiel ein Nebenschlusswiderstand einen Stromsensor 55a bildet, wird eine Klemmenspannung an dem Nebenschlusswiderstand, der an einer Eingangsseite des Drehstromwechselrichters 54 angeordnet ist, erkannt. Aus dieser Klemmenspannung werden die Dreiphasenstrom-Erkennungswerte Iu, Iv, Iw, die durch den Motor M fließen, abgeleitet. Die abgeleiteten Dreiphasenstrom-Erkennungswerte Iu, Iv, Iw werden an den Abnormalitätsüberwachungsteil 57 und den Dreiphasen zu Zweiphasen-Konverter 51b ausgegeben.
In dem in 3(A) bis 3(F) dargestellten bürstenlosen Drehstrommotor M sind Phasentrennrelais 58v, 58w in mindestens zwei Phasen der drei Phasen des Motors M angeordnet. Jedes Phasentrennrelais dient zum Umschalten von einem Stromversorgungszustand (Stromfluss) in einen Abschaltungszustand (kein Stromfluss). Die Phasentrennrelais 58v, 58w befinden sich normalerweise in geschlossenem Zustand, so dass der Stromversorgungszustand (für die Phasen V, W) aktiviert ist, werden jedoch bei einem Notfall (Abnormalitätszustand) (z. B. eine Stromkommandoabnormalität, eine elektromagnetische Bremsung usw.) geöffnet und in einen unterbrochenen (Abschaltungs-)Zustand versetzt, so dass die Stromversorgung der Motorwicklungen 59u, 59v, 59w daran gehindert wird, den bürstenlosen Drehstrommotor M zu stoppen. Die Phasentrennrelais in dieser Ausführungsform sind elektromagnetische Spulen-Relais, die normalerweise offen sind, bei welchen jedoch, wenn der Strom zu dem Relaiskontaktteil der einzelnen Phasentrennrelais geleitet wird, der entsprechende Relaiskontaktteil geschlossen wird.
Es sei hierbei darauf hingewiesen, dass unten ein Abnormalitätsbestimmungsverfahren der Phasentrennrelais in einem ersten Vergleichsbeispiel beschrieben wird. 4(A) ist eine grobe Darstellung des Motors M, bei dem Phasentrennrelais 58v, 58w an der V-Phase und W-Phase der Phasen U-Phase, V-Phase und W-Phase angeordnet sind. In einem solchen, unten beschriebenen Fall wird, wie in 4(B) dargestellt in einer ersten (erstmaligen) Diagnose eine Spannung an der V-Phase angelegt, um einen Spannungsunterschied zwischen der V-Phase und der U-Phase zu ermitteln. Falls ein Spannungsunterschied zwischen der V-Phase und U-Phase gegeben ist, wird dann das entsprechende Phasentrennrelais 58v als normal unterbrochen erkannt. Wenn kein Spannungsunterschied zwischen der V-Phase und U-Phase vorhanden ist, wird das entsprechende Phasentrennrelais 58v als kontaktverschweiß erkannt. In einer zweiten Diagnose wird, wie in 4(C) dargestellt, ein Spannung an der W-Phase angelegt und ein Spannungsunterschied zwischen der W-Phase und der U-Phase ermittelt. Wenn ein elektrischer Spannungsunterschied zwischen der W-Phase und der U-Phase vorhanden ist, wird das Phasentrennrelais 58w als normal unterbrochen erkannt, und wenn kein Spannungsunterschied zwischen der W-Phase und der U-Phase vorliegt, wird das Phasentrennrelais 58w als kontaktverschweißt erkannt.
5(A) bis 5(D) sind grobe Darstellungen des bürstenlosen Drehstrommotors M, bei dem die Phasentrennrelais 58u, 58v, 58w in allen drei der Phasen U-Phase, V-Phase und W-Phase angeordnet sind. In einem Fall, in dem die Phasentrennrelais 58u, 58v, 58w in allen drei Phasen angeordnet sind, kann der bürstenlose Drehstrommotor M gestoppt werden, wenn ein Phasentrennrelais an einer der drei Phasen kontaktverschweißt ist, die anderen zwei Phasentrennrelais jedoch normal unterbrochen sind. Die Abnormalität wird also in einem Fall erkannt, in dem die zwei Phasentrennrelais der drei Phasentrennrelais kontaktverschweißt sind. Es sei angemerkt, dass die Kontaktverschweißung eine Art Kurzschluss darstellt und die Kontakte verschweißt und festgesetzt sind, so dass sie nicht geöffnet werden können (selbst wenn die Stromversorgung des entsprechenden elektromagnetischen Teils abgeschaltet wird).
Bei der Abnormalitätsbestimmung der Phasentrennrelais, wobei sich alle Phasentrennrelais 58u, 58v, 58w in geöffnetem Zustand befinden, wird die Stromversorgung der U-Phase, V-Phase und W-Phase deaktiviert. Dann wird bei der ersten Diagnose, wie in 5(B) dargestellt, die Spannung an der U-Phase angelegt, um einen Spannungsunterschied zwischen der U-Phase und der V-Phase zu ermitteln. Wenn der Spannungsunterschied zwischen der U-Phase und der V-Phase vorhanden ist, sind beide Phasentrennrelais 58u und 58v normal unterbrochen, und wenn kein Spannungsunterschied vorliegt, wird die Spannung an der V-Phase angelegt, um den Spannungsunterschied zwischen der V-Phase und W-Phase zu ermitteln. Wenn kein Spannungsunterschied zwischen der V-Phase und W-Phase vorhanden ist, werden beide Phasentrennrelais 58v und 58W als kontaktverschweiß erkannt. In der dritten Diagnose wird, wie in 5(D) dargestellt, die Spannung an der W-Phase angelegt und ein Spannungsunterschied zwischen der W-Phase und der U-Phase ermittelt. Wenn der elektrische Spannungsunterschied zwischen der W-Phase und der U-Phase vorhanden ist, werden beide Phasentrennrelais 58w, 58u als normal unterbrochen erkannt, und wenn kein Spannungsunterschied zwischen der W-Phase und der U-Phase vorliegt, werden beide Phasentrennrelais 58w und 58u als kontaktverschweißt erkannt.
Wie oben beschrieben, muss die Diagnose in einem Fall, in dem der Schaltkreis, der ausschließlich zur Kontaktverschweißungserkennung dient, nicht verwendet wird, mit der Anzahl von Malen ausgeführt werden, die der Anzahl der Phasentrennrelais oder der Anzahl der Kontakte entspricht, wie im Fall des ersten und zweiten Vergleichsbeispiels. Das Diagnoseprogramm wird somit kompliziert.
Um das Diagnoseprogramm nicht zu verkomplizieren, wird in der ersten Ausführungsform ein Verfahren zum Erkennen der Kontaktverschweißung(en) von einem oder allen der Phasentrennrelais in einer einmaligen Diagnose vorgeschlagen. Die Abnormalitätserkennung für Phasentrennrelais in der ersten Ausführungsform wird anhand der 3(A), 3(B), 3(C), 3(D), 3(E) und 3(F) erläutert. In der ersten Ausführungsform sind die Phasentrennrelais 58v, 58w in Reihe in den Motorwicklungen 59v, 59w der V-Phase und W-Phase vorgesehen, wie in 3(A) und 3(B) dargestellt. Außerdem wird die N-Pol-Seite eines Rotors 60 von einem Permanentmagneten gebildet, der an der U-Phasen-Seite angeordnet ist.
Dann werden beide Phasentrennrelais 58v, 58w abgeschaltet und Vektorsteuerungs-Kommandosignale Vd*, Vq* erzeugt, so dass ein d-Achsen-Strom (in Parallelrichtung zu dem Magnetfluss des Permanentmagneten) in positiver Richtung erzeugt wird, um eine Erkennung der Kontaktverschweißung in einem oder beiden der Phasentrennrelais 58v, 58w durchzuführen.
Wenn der d-Achsen-Strom in positiver Richtung zu dem Motor M geleitet wird, wie in 3(A) und 3(B) dargestellt, versucht ein Strom von der U-Phase zur V-Phase und W-Phase zu fließen. Wenn die Phasentrennrelais 58v, 58w normal unterbrochen sind, fließt kein Strom in den Motorwicklungen 59u, 59v, 59w und der Rotor 60 dreht sich nicht.
Wenn dagegen in einem Fall, in dem das Phasentrennrelais 58w der Phasentrennrelais 58v, 58w der W-Phase kontaktverschweißt ist, der d-Achsen-Strom in positiver Richtung geleitet wird, fließt kein Strom von der U-Phase zur V-Phase, sondern von der U-Phase zur W-Phase. Dann wird der Strom zu den Motorwicklungen 59u, 59w der U-Phase und W-Phase geleitet. Dann wird, wie in 3(C) dargestellt, mit einem Magnetfeld in + Richtung an der U-Phase und dem Magnetfeld in – Richtung an der W-Phase ein resultierender Magnetfeld-S-Pol erzeugt.
Der Rotor 60 wird in eine Richtung gedreht, in welcher der N-Pol am S-Pol des resultierenden Magnetfelds überlappt, wie in 3(E) dargestellt, und bleibt statisch an einer Position stehen, an welcher der N-Pol des Rotors 60 am S-Pol des resultierenden Magnetfelds überlappt. Somit wird ein Stromfluss von einer bestimmten Phase zu einer anderen bestimmten Phase verursacht, der Rotor 60 wird gedreht und an einer Position in der Schwebe gehalten, an welcher der S-Pol des resultierenden Magnetfelds am N-Pol des Rotors 60 überlappt. Des Weiteren erkennt nun ein Stromerkennungskreis 55 den Strom und ein Abnormalitätsüberwachungsteil 57 erkennt die Abnormalität, dass das Phasentrennrelais 58v kontaktverschweißt ist. Außerdem fließt in einem Fall, in dem das Phasentrennrelais 58v der V-Phase kontaktverschweißt ist, der d-Achsen-Strom in positiver Richtung in der Motorwicklung 59v, so dass ein Stromfluss von der U-Phase zur W-Phase auf dieselbe Weise wie oben beschrieben verursacht wird, und die Abnormalität als die Kontaktverschweißung erkannt wird. Somit ist es möglich, die Kontaktverschweißungen aller Phasentrennrelais mit der einmaligen Diagnose zu bestimmen.
Außerdem kann ein Verfahren zum Umkehren des d-Achsen-Stroms in negative Flussrichtung angewendet werden. Wenn der d-Achsen-Strom allerdings in positiver Richtung fließt, kann im Vergleich zu dem Verfahren, bei dem der d-Achsen-Strom in die negative Richtung geleitet wird, folgender Effekt auftreten. Wenn zum Beispiel, wie in 6(A), 6(B) dargestellt, in einem Fall, in dem die d-Achse an der U-Phasen-Seite angeordnet, das Phasentrennrelais 58v der V-Phase normal abgeschaltet und das Phasentrennrelais 58w der W-Phase kontaktverschweißt ist, der Strom in die negative Richtung geleitet wird, wird der Strom von der V-Phase zur U-Phase durch das Phasentrennrelais 58v unterbrochen (abgeschaltet), doch der Strom von der W-Phase zu U-Phase kann fließen, so dass eine Richtung des resultierenden Magnetfeld-S-Pols so geändert wird, dass sich der Rotor 60 dreht. Der Rotor 60 bleibt statisch an einer Position stehen, an der das Spannungspotenzial zwischen der U-Phase und W-Phase, zwischen welchen sich eine fehlerhafte Stelle befindet, Null ist (eine Zwischenposition zwischen der U-Phase und der W-Phase), und kein Strom wird erzeugt, so dass die Abnormalität des Phasentrennungsrelais 58w von der Stromerkennung nicht erkannt werden kann. Somit ist es also notwendig, die Abnormalitätserkennung durch Erkennen der Drehung des Rotors (60) anstatt der Abnormalitätserkennung durch die Stromerkennung durchzuführen, wenn der d-Achsen-Strom in negativer Richtung durch die Motorwicklungen 59u, 59v, 59w geleitet wird.
Wird der d-Achsen-Strom dagegen in positiver Richtung durch die Motorwicklungen 59u, 59v, 59w geleitet, wenn eines der Phasentrennrelais kontaktverschweißt ist, fließt der Strom stets durch das kontaktverschweißte Phasentrennrelais. Somit kann durch die Abnormalitätserkennung unter Verwendung der Stromerkennung eine genauere Ermittlung des kontaktverschweißten Phasentrennrelais erfolgen.
Des Weiteren trägt die orthogonal zur d-Achse verlaufende q-Achse als Komponente zum Drehmoment bei. Es wird also ein Drehmoment am Rotor 60 erzeugt, wenn der q-Achsen-Strom durch die Motorwicklungen 59v, 59w, 59u fließt. Wenn jedoch der d-Achsen-Strom angelegt ist, trägt der d-Achsen-Strom als Komponente zu einem Magnetfluss des Magneten des Rotors 60 bei und erzeugt kein Drehmoment am Rotor 60. Das heißt, wenn das Lenkrad SW während der Kontaktverschweißungsdiagnose zusammen mit der Rotation des Rotors 60 des bürstenlosen Drehstrommotors M gedreht wird, ergibt sich ein unangenehmes (unausgeglichenes) Gefühl für den Fahrer. Das Lenkrad SW sollte also vorzugsweise überhaupt nicht gedreht werden. In der ersten Ausführungsform wird anstatt des q-Achsen-Stroms, welcher eine drehmomentunterstützende Komponente ist, der d-Achsen-Strom erregt. Das Lenkrad SW wird in einem normalen Zustand (einem Fall, in dem die Phasentrennrelais 58v, 58w nicht kontaktverschweißt sind) nicht gedreht. Nur im Falle der Abnormalität (das heißt, wenn eines der Phasentrennrelais 58v, 58w kontaktverschweißt ist), erhalten die Motorwicklungen den Stromfluss und der Rotor 60 dreht sich bis zum statischen Halt, so dass das Lenkrad SW gedreht wird. Somit kann das unangenehme Fahrgefühl durch die Abnormalitätsbestimmung der Phasentrennrelais auf ein Minimum unterdrückt werden. Außerdem ermöglicht eine leichte Drehung des Lenkrads SW zum Zeitpunkt der Abnormalitätsbestimmung eine Information an den Fahrer (zum Beispiel einen Alarm) über das Auftreten der Abnormalität.
Darüber hinaus entdeckt der Stromerkennungskreis 55 häufig einen geringfügigen Strom aufgrund der Betätigung eines elektronischen Elements, eines Montagfehlers usw., wenn die Phasentrennrelais nicht kontaktverschweißt sind. Daher erfolgt die Erkennung, dass mindestens eines oder mehrere der Phasentrennrelais kontaktverschweißt sind, dann, wenn ein von dem Stromerkennungskreis 55 erkannter Stromwert gleich oder höher als ein vorgegebener Wert ist, so dass die Erkennungsgenauigkeit der Phasentrennrelais verbessert werden kann.
Wird zum Zeitpunkt einer Abnormalität in dem vom Steuergerät 5 ausgegebenen Stromkommando, bei einem Abnormalitätszustand der elektromagnetischen Bremse oder Ähnlichem Strom an die Motorwicklungen 59u, 59v, 59w geleitet, treten einige Unannehmlichkeiten in der Servolenkung auf. Die Phasentrennrelais 58v, 58w müssen sich also stets in abgeschaltetem (unterbrochenem) Zustand befinden, wenn die oben beschriebene Abnormalität auftritt. Daher führt ein Abnormalitätsüberwachungsteil 57 die Abnormalitätsbestimmung, ob ein oder zwei der Phasentrennrelais 58v, 58w kontaktverschweißt sind, dann durch, wenn ein Zusatzschalter (ACC SW) des Fahrzeugs eingeschaltet wird und Strom an die Servolenkung geleitet wird, um sicherzustellen, dass sich die Phasentrennrelais 58v, 58w im abgeschalteten (unterbrochenen) Zustand zum Zeitpunkt der oben beschriebenen Abnormalität befinden. Somit kann durch Ausführen der Abnormalitätsbestimmung der Phasentrennrelais vor dem Fahren des Fahrzeugs die Sicherheit erhöht werden.
Außerdem kann der Abnormalitätsüberwachungsteil 57 die Abnormalitätsbestimmung der Phasentrennrelais innerhalb einer vorgegebenen Zeit nach dem Abschalten des Zündschalters (IGN SW) durchführen. In diesem Fall ist es notwendig, eine Selbsthaltefunktion bereitzustellen, durch die der Strom während der vorgegebenen Zeit nach dem Abschalten des Zündschalters (IGN SW) an die Servolenkung geleitet wird. Wird dann die Abnormalität von einem oder zwei der Phasentrennrelais in der Abnormalitätsbestimmung nach Abschalten des Zündschalters erkannt wird, kann die Information über die Abnormalität der Phasentrennrelais an den Fahrer übermittelt werden, sobald der Zündschalter wieder angeschaltet wird. So kann, wenn die Abnormalitätsbestimmung nach Fahren des Fahrzeugs ausgeführt und die Abnormalität des Phasentrennrelais an den Fahrer übermittelt wird, eine Verbesserung der Sicherheit erzielt werden.
Darüber hinaus wird in einem Fall, in dem die Abnormalität in den Phasentrennrelais in dem Abnormalitätsüberwachungsteil 57 erkannt wird, die Antriebsregelung des bürstenlosen Drehstrommotors M gestoppt. Falls also eine Abnormalität in der Kontaktverschweißung in mindestens einem der Phasentrennrelais auftritt, wird die Servolenkung gestoppt, so dass ein abnormaler Vorgang wie eine Eigenlenkung unterbunden werden kann.
[Zweite Ausführungsform]
Nachfolgend wird die Servolenkungsvorrichtung in einer zweiten Ausführung beschrieben. In der ersten Ausführung wird der in dem bürstenlosen Drehstrommotor M erregte Strom erkannt, um zu bestimmen, ob eine Kontaktverschweißung in einem oder mehreren der Phasentrennrelais vorhanden ist. In der zweiten Ausführungsform erfolgt die Bestimmung, ob ein oder mehrere der Phasentrennrelais kontaktverschweißt sind, durch Ermitteln einer Spannung an einem neutralen Punkt des bürstenlosen Drehstrommotors M. Die anderen Strukturen sind dieselben wie in der ersten Ausführungsform, so dass auf deren Erläuterung verzichtet wurde.
In der zweiten Ausführung ist, wie in 7 dargestellt, eine Sternschaltung der U-Phase, V-Phase und W-Phase des bürstenlosen Drehstrommotors M so ausgeführt, dass ein Drei-Kontakt-Relais 61 alle drei Phasen der U-Phase, V-Phase und W-Phase zwischen einem leitenden Zustand (geschlossener Zustand), in welchem alle drei Phasen mit Strom versorgt werden und einem abgeschalteten Zustand (offener oder unterbrochener Zustand), in dem die Stromversorgung der drei Phasen nicht möglich (deaktiviert) ist, umschalten kann. Wie oben beschrieben kann in einem Fall, in dem an allen drei Phasen ein Phasentrennrelais (oder Kontakt) installiert ist, der bürstenlose Drehstrommotor M gestoppt werden, auch wenn die Kontaktverschweißung an nur einem der drei Phasentrennrelais auftritt. In der zweiten Ausführungsform erfolgt daher die Bestimmung der Kontaktverschweißung in einem Fall, in dem die Kontaktverschweißung an zwei oder mehr der drei Phasentrennrelais auftritt.
Zunächst wird versucht, d-Achsen-Strom in positiver Richtung zu leiten, wobei die Kontakte der Phasentrennrelais 61u, 61v, 61w von U-Phase, V-Phase und W-Phase geöffnet sind.
Falls also zwei oder mehr der drei Phasenkontakte verschweißt sind, fließt ein Strom in den Motorwicklungen zwischen den entsprechenden zwei Phasen. Wenn zum Beispiel die Kontakte der U-Phase und V-Phase verschweißt sind, fließt Strom an der U-Phase, U-Phasen-Motorwicklung 59u, dem neutralen Punkt 62 und der Motorwicklung 59v der V-Phase, und die Spannung am neutralen Punkt 62 nimmt zu. Das Gleiche gilt für die Kontaktverschweißungen der Phasentrennrelais 61u, 61w der U-Phase und W-Phase oder der Phasentrennrelais 61v, 61w der V-Phase und W-Phase, und die Spannung am neutralen Punkt nimmt jeweils entsprechend zu. Daher wird ein Spannungserkennungsteil 62a in einem Abnormalitätserkennungsteil 57 installiert, das eine Spannung am neutralen Punkt 62 erkennt, so dass die Bestimmung, ob zwei oder mehr Kontakte der drei Phasentrennrelais 61 verschweißt sind, erfolgen kann.
Obige ausführliche Beschreibung wurde anhand spezifischer Beispiele vorgenommen, doch können zahlreiche Modifikationen und Korrekturen durchgeführt werden, ohne vom Geltungsbereich der angehängten Ansprüche abzuweichen.
So wurde zum Beispiel in der ersten Ausführungsform nur eine spezifische Struktur im Kommandosignal-Berechnungsteil 51 beschrieben, Anwendbar sind jedoch auch andere Strukturen, wenn die Kommandowerte der d-Achse und q-Achse berechnet werden können.
Wie oben erwähnt, können dieselbe Aktion und Wirkung der zweiten Ausführungsform auf dieselbe Weise wie in der ersten Ausführung erzielt werden.
Es sei angemerkt, dass, als Erläuterung zu 3(A) und 3(B), wenn die d-Achsen-Spannung am Motor M in einem Zustand der Phasenspannungen von U > W > V angelegt wird, ein Strom versucht, von der U-Phase zur W-Phase und V-Phase zu fließen, und als Erläuterung zu 3(C) und 3(D), wenn die d-Achsen-Spannung unter dem Zustand der Phasenspannung von U > W angelegt wird, der Strom nicht von der U-Phase zur V-Phase, sondern aufgrund der Kontaktverschweißung von 58w nur zur W-Phase fließt, und somit das resultierende Magnetfeld verändert wird, und, als Erläuterung zu 3(E) und 3(F), der Rotor in dem resultierenden Magnetfeld gedreht wird und danach statisch stehen bleibt. Der Stromfluss von der U-Phase zur W-Phase wird als d-Achsen-Strom erkannt.
Die technischen Ideen, die aus den jeweiligen Ausführungsformen hervorgehen, werden mit Ausnahme der in den Ansprüche 1, 2 und 3 beschriebenen Ideen, unten erläutert.

(1) Servolenkung nach Anspruch 1, wobei der Abnormalitätsüberwachungsteil die Abnormalität in mindestens einem der Phasentrennrelais bestimmt, wenn der Stromerkennungskreis erkennt, dass der Strom mit einem Wert, der gleich oder größer als ein vorgegebener Wert ist, durch den Stromerkennungskreis fließt.
(1) Gemäß der in Punkt (1) beschriebenen technischen Idee wird die Abnormalität, da häufig ein geringfügiger Strom aufgrund eines Betriebsfehlers eines elektronischen Elements, eines Montagefehlers usw. ermittelt wird, selbst wenn keine Abnormalität in den Phasentrennrelais gefunden wird, in mindestens einem der Phasentrennrelais bestimmt, wenn der ermittelte Strom gleich oder größer als der vorgegebene Wert ist (für gewöhnlich ein Zwischen-Phasenstromwert, wenn die Kontaktverschweißung an mindestens einem der Phasentrennrelais auftritt), so dass die Erkennungsgenauigkeit verbessert werden kann.
(2) Servolenkung nach Anspruch 1, wobei der Abnormalitätsüberwachungsteil die Abnormalitätsbestimmung der Phasentrennrelais ausführt, wenn ein Zusatzschalter des Fahrzeugs eingeschaltet wird und elektrischer Strom Servolenkung geleitet wird.
(2) Gemäß der in Punkt (2) beschriebenen technischen Idee wird die Bestimmung der Abnormalität in den Phasentrennrelais vor der Fahrt des Fahrzeugs ausgeführt, so dass die Sicherheit des Fahrzeugs erhöht werden kann.
(3) Servolenkung nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung eine Selbsthaltefunktion aufweist, durch die ein elektrischer Strom für eine vorgegebene Zeitspanne nach Abschalten eines Zündschalters an die Steuervorrichtung geleitet wird und der Abnormalitätsüberwachungsteil die Abnormalitätsbestimmung der Phasentrennrelais in der vorgegebenen Zeitspanne nach Abschalten des Zündschalters ausführt.
(3) Gemäß der in Punkt (3) beschriebenen technischen Idee wird die Bestimmung der Abnormalität in den Phasentrennrelais nach der Fahrt des Fahrzeugs ausgeführt, so dass die Sicherheit des Fahrzeugs erhöht werden kann.
(4) Servolenkung nach Punkt (3), wobei der Abnormalitätsüberwachungsteil einen Fahrzeuginsassen über die Abnormalität in den Phasentrennrelais informiert, wenn der Zündschalter wieder angeschaltet wird, falls die Abnormalität von mindestens einem der Phasentrennrelais in der Abnormalitätsbestimmung innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne erkannt wird.
(4) Gemäß der in Punkt (4) beschriebenen technischen Idee wird dem Fahrzeuginsassen (einschließlich dem Fahrer) die Abnormalität in den Phasentrennrelais mitgeteilt, so dass die Sicherheit erhöht werden kann.
(5) Servolenkung nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung eine Antriebsregelung des Motors durch die Steuervorrichtung stoppt, falls der Abnormalitätsüberwachungsteil die Abnormalität von mindestens einem der Phasentrennrelais erkennt.
(5) Gemäß der in Punkt (5) beschriebenen technischen Idee, wird die Lenkunterstützung gestoppt, falls die Abnormalität in den Phasentrennrelais erkannt wird. Somit kann ein abnormaler Vorgang wie eine Eigenlenkung oder Ähnliches verhindert werden.
(6) Servolenkung nach Anspruch 2, wobei der Abnormalitätsüberwachungsteil die Abnormalitätsbestimmung von mindestens einem Phasentrennrelais ausführt, wenn ein Zusatzschalter des Fahrzeugs eingeschaltet wird und elektrischer Strom zu der Servolenkung geleitet wird.
(6) Gemäß der in Punkt (6) beschriebenen technischen Idee wird die Bestimmung der Abnormalität in den Phasentrennrelais vor der Fahrt des Fahrzeugs ausgeführt, so dass die Sicherheit des Fahrzeugs erhöht werden kann
(7) Servolenkung nach Anspruch 2, wobei die Steuervorrichtung eine Selbsthaltefunktion aufweist, durch die ein elektrischer Strom für eine vorgegebene Zeitspanne nach Abschalten eines Zündschalters an die Steuervorrichtung geleitet wird und der Abnormalitätsüberwachungsteil die Abnormalitätsbestimmung der Phasentrennrelais in der vorgegebenen Zeitspanne nach Abschalten des Zündschalters ausführt.
(7) Gemäß der in Punkt (7) beschriebenen technischen Idee wird die Bestimmung der Abnormalität in den Phasentrennrelais nach der Fahrt des Fahrzeugs ausgeführt, so dass die Sicherheit des Fahrzeugs erhöht werden kann.
(8) Servolenkung nach Punkt (7), wobei der Abnormalitätsüberwachungsteil einen Fahrzeuginsassen über die Abnormalität der Phasentrennrelais informiert, wenn der Zündschalter wieder angeschaltet wird, falls die Abnormalität der Phasentrennrelais in der Abnormalitätsbestimmung innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne erkannt wird.
(8) Gemäß der in Punkt (8) beschriebenen technischen Idee wird dem Fahrzeuginsassen (einschließlich dem Fahrer) die Abnormalität in den Phasentrennrelais mitgeteilt, so dass die Sicherheit erhöht werden kann.
(9) Servolenkung nach Anspruch 2, wobei die Steuervorrichtung eine Antriebsregelung des Motors stoppt, falls der Abnormalitätsüberwachungsteil die Abnormalität von mindestens einem der Phasentrennrelais erkennt.
(9) Gemäß der in Punkt (9) beschriebenen technischen Idee wird die Lenkunterstützung gestoppt, falls die Abnormalität in den Phasentrennrelais erkannt wird. Somit kann ein abnormaler Vorgang wie eine Eigenlenkung oder Ähnliches verhindert werden.
(10) Servolenkung nach Anspruch 3, wobei Abnormalitätsüberwachungsteil die Abnormalität von mindestens zwei der Phasentrennrelais bestimmt, wenn der von dem Spannungserkennungskreis erkannte Wert gleich oder höher als ein vorgegebener Wert ist.
(10) Gemäß der in Punkt (10) beschriebenen technischen Idee wird Abnormalität, da häufig eine geringfügige Spannung aufgrund eines Betriebsfehler elektronischen Elements, eines Montagefehlers usw. ermittelt wird, selbst wenn keine Abnormalität in den Phasentrennrelais gefunden wird, in mindestens zwei der Phasentrennrelais bestimmt, wenn die ermittelte Spannung gleich oder höher als der vorgegebene Wert ist (für gewöhnlich die Spannung am neutralen Punkt, wenn die Kontaktverschweißung an mindestens zwei der Phasentrennrelais auftritt), so dass die Erkennungsgenauigkeit verbessert werden kann.
(11) Servolenkung nach Anspruch 3, wobei der Abnormalitätsüberwachungsteil die Abnormalitätsbestimmung von mindestens zwei der Phasentrennrelais ausführt, wenn ein Zubehörschalter des Fahrzeugs eingeschaltet wird und elektrischer Strom zu der Servolenkung geleitet wird.
(11) Gemäß der in Punkt (6) beschriebenen technischen Idee wird die Bestimmung der Abnormalität in den Phasentrennrelais vor der Fahrt des Fahrzeugs ausgeführt, so dass die Sicherheit des Fahrzeugs erhöht werden kann.
(12) Servolenkung nach Anspruch 3, wobei die Steuervorrichtung eine Selbsthaltefunktion aufweist, durch die ein elektrischer Strom für eine vorgegebene Zeitspanne nach Abschalten eines Zündschalters an die Steuervorrichtung geleitet wird und der Abnormalitätsüberwachungsteil die Abnormalitätsbestimmung von mindestens zwei der Phasentrennrelais innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne nach Abschalten des Zündschalters ausführt.
(12) Gemäß der in Punkt (12) beschriebenen technischen Idee wird die Bestimmung der Abnormalität in den Phasentrennrelais nach der Fahrt des Fahrzeugs ausgeführt, so dass die Sicherheit des Fahrzeugs erhöht werden kann.
(13) Servolenkung nach Punkt (12), wobei der Abnormalitätsüberwachungsteil einen Fahrzeuginsassen über die Abnormalität von mindestens zwei der Phasentrennrelais informiert, wenn der Zündschalter wieder eingeschaltet wird, falls die Abnormalität von mindestens zwei der Phasentrennrelais in der Abnormalitätsbestimmung innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne erkannt wird.
(13) Gemäß der in Punkt (13) beschriebenen technischen Idee wird dem Fahrzeuginsassen (einschließlich dem Fahrer) die Abnormalität in den Phasentrennrelais mitgeteilt, so dass die Sicherheit erhöht werden kann.
(14) Servolenkung nach Anspruch 3, wobei die Steuervorrichtung eine Antriebsregelung des Motors stoppt, falls der Abnormalitätsüberwachungsteil die Abnormalität von mindestens zwei der Phasentrennrelais erkennt.
(14) Gemäß der in Punkt (14) beschriebenen technischen Idee, wird die Lenkunterstützung gestoppt, falls die Abnormalität in den Phasentrennrelais erkannt wird. Somit kann ein abnormaler Vorgang wie eine Eigenlenkung oder Ähnliches verhindert werden.

Diese Anmeldung beruht auf einer früheren japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-201120 , zu den Akten genommen in Japan am 13. September 2012. Der Inhalt dieser japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-201120 ist hiermit vollumfänglich durch Bezugnahme aufgenommen. Auch wenn die Erfindung oben unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurde, ist sie nicht auf oben beschriebene Ausführungsformen beschränkt. Fachleuten werden sich hinsichtlich obiger Lehren Modifikationen und Variationen der oben beschriebenen Ausführungsformen erschließen. Der Geltungsbereich der Erfindung ist unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Ansprüche definiert.
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 2009-261067 [0003]
JP 2012-201120 [0052]

Claims

Servolenkung, die umfasst: einen Lenkmechanismus, der lenkbare Räder eines Fahrzeugs im Zuge einer Lenkbetätigung eines Lenkrads lenkt; einen Motor, der eine Lenkunterstützungskraft für den Lenkmechanismus bereitstellt; eine Steuervorrichtung, die den Motor antreibend steuert; einen Kommandosignal-Berechnungsteil, der in der Steuervorrichtung angeordnet ist, um die Vektorsteuerungs-Kommandosignale zu berechnen, so dass der Motor in Übereinstimmung mit einer Fahrsituation des Fahrzeugs antreibend gesteuert werden kann; einen Zweiphasen zu Dreiphasen-Konverterteil, der in der Steuervorrichtung angeordnet ist, um die Vektorsteuerung-Kommandosignale in Dreiphasen-Kommandosignale umzuwandeln, welche Kommandosignale für die jeweiligen Phasen des Motors sind; einen PWM-Steuerungsteil, der in der Steuervorrichtung angeordnet ist, um ein PWM-Dienstsignal für die jeweilige Phase der U-Phase, V-Phase und W-Phase in Übereinstimmung mit den Dreiphasen-Kommandosignalen auszugeben; einen Wechselrichter, der in der Steuervorrichtung angeordnet ist und von einem Schaltkreis gebildet wird, der antreibend von dem PWM-Dienstsignal für die einzelnen Phasen des Motors gesteuert wird; einen Stromerkennungskreis, der dazu konfiguriert ist, Dreiphasen-Ströme zu erkennen, die in den Wechselrichter fließen; eine Vielzahl von Phasentrennrelais, die zumindest an zwei der drei Phasen des Motors zwischen einem leitenden Zustand, in dem eine Stromversorgung der zwei Phasen des Motors aktiviert ist und einem unterbrochenen Zustand, in dem die Stromversorgung der zwei Phasen unterbrochen ist, umschaltbar sind; und einen Abnormalitätsüberwachungsteil, der dazu konfiguriert ist, die Vektorsteuerungs-Kommandosignale auszugeben, so dass nur ein d-Achsen-Strom in positiver Richtung zum Motor geleitet wird, während sich alle Phasentrennrelais im unterbrochenen Zustand befinden, und eine Abnormalität in mindestens einem der Phasentrennrelais in einem Fall zu bestimmen, in dem ein Stromwert von dem Stromerkennungskreis erkannt wird.
Servolenkung, die umfasst: einen Lenkmechanismus, der lenkbare Räder eines Fahrzeugs im Zuge einer Lenkbetätigung eines Lenkrads lenkt; einen Motor, der eine Lenkunterstützungskraft für den Lenkmechanismus bereitstellt; eine Steuervorrichtung, die den Motor antreibend steuert; einen Kommandosignal-Berechnungsteil, der in der Steuervorrichtung angeordnet ist, um die Vektorsteuerungs-Kommandosignale zu berechnen, so dass der Motor in Übereinstimmung mit einer Fahrsituation des Fahrzeugs antreibend gesteuert werden kann; einen Zweiphasen zu Dreiphasen-Konverterteil, der in der Steuervorrichtung angeordnet ist, um die Vektorsteuerung-Kommandosignale in Dreiphasen-Kommandosignale umzuwandeln, welche Kommandosignale für die jeweiligen Phasen des Motors sind; einen PWM-Steuerungsteil, der in der Steuervorrichtung angeordnet ist, um ein PWM-Dienstsignal für die jeweilige Phase der U-Phase, V-Phase und W-Phase in Übereinstimmung mit den Dreiphasen-Kommandosignalen auszugeben; einen Wechselrichter, der in der Steuervorrichtung angeordnet ist und von einem Schaltkreis gebildet wird, der antreibend von dem PWM-Dienstsignal für die einzelnen Phasen des Motors gesteuert wird; einen Stromerkennungskreis, der dazu konfiguriert ist, Dreiphasen-Ströme zu erkennen, die in den Wechselrichter fließen; eine Vielzahl von Phasentrennrelais, die zumindest an zwei der drei Phasen des Motors zwischen einem leitenden Zustand, in dem eine Stromversorgung der zwei Phasen des Motors aktiviert ist und einem unterbrochenen Zustand, in dem die Stromversorgung der zwei Phasen unterbrochen ist, umschaltbar sind; und einen Abnormalitätsüberwachungsteil, der dazu konfiguriert ist, die Vektorsteuerungs-Kommandosignale auszugeben, so dass nur ein d-Achsen-Strom in negativer Richtung zum Motor geleitet wird, während sich alle Phasentrennrelais im unterbrochenen Zustand befinden, und eine Abnormalität in mindestens einem der Phasentrennrelais in einem Fall zu bestimmen, in dem eine Drehung des Motors erkannt wird.
Servolenkung, die umfasst: einen Lenkmechanismus, der lenkbare Räder eines Fahrzeugs im Zuge einer Lenkbetätigung eines Lenkrads lenkt; einen Motor, der Motorwicklungen in einer Sternschaltung aufweist und der eine Lenkunterstützungskraft für den Lenkmechanismus bereitstellt; eine Steuervorrichtung, die den Motor antreibend steuert; einen Kommandosignal-Berechnungsteil, der in der Steuervorrichtung angeordnet ist, um die Vektorsteuerungs-Kommandosignale zu berechnen, so dass der Motor in Übereinstimmung mit einer Fahrsituation des Fahrzeugs antreibend gesteuert werden kann; einen Zweiphasen zu Dreiphasen-Konverterteil, der in der Steuervorrichtung angeordnet ist, um die Vektorsteuerungs-Kommandosignale in Dreiphasen-Kommandosignale umzuwandeln, welche Kommandosignale für die jeweiligen Phasen des Motors sind; einen PWM-Steuerungsteil, der in der Steuervorrichtung angeordnet ist, um ein PWM-Dienstsignal für die jeweilige Phase der U-Phase, V-Phase und W-Phase in Übereinstimmung mit den Dreiphasen-Kommandosignalen auszugeben; einen Wechselrichter, der in der Steuervorrichtung angeordnet ist und von einem Schaltkreis gebildet wird, der antreibend von dem PWM-Dienstsignal für die einzelnen Phasen des Motors gesteuert wird; einen Spannungserkennungskreis, der eine Spannung an einem neutralen Punkt der Sternschaltung des Motors erkennt; eine Vielzahl von Phasentrennrelais, die an allen drei Phasen des Motors zwischen einem leitenden Zustand, in dem eine Stromversorgung einer entsprechenden Phase der drei Phasen des Motors aktiviert ist und einem unterbrochenen Zustand, in dem die Stromversorgung der entsprechenden Phase unterbrochen ist, umschaltbar sind; und einen Abnormalitätsüberwachungsteil, der dazu konfiguriert ist, die Vektorsteuerungs-Kommandosignale auszugeben, so dass nur ein d-Achsen-Strom in negativer Richtung zum Motor geleitet wird, während sich alle Phasentrennrelais im unterbrochenen Zustand befinden, und eine Abnormalität in mindestens zwei der Phasentrennrelais in einem Fall zu bestimmen, in dem der Spannungserkennungskreis einen Spannungsunterschied erkennt.
Servolenkung nach Anspruch 1, wobei der Abnormalitätsüberwachungsteil die Abnormalität in mindestens einem der Phasentrennrelais bestimmt, wenn der Stromerkennungskreis erkennt, dass der Strom mit einem Wert, der gleich oder größer als ein vorgegebener Wert ist, durch den Stromerkennungskreis fließt.
Servolenkung nach 1, wobei der Abnormalitätsüberwachungsteil die Abnormalitätsbestimmung der Phasentrennrelais ausführt, wenn ein Zusatzschalter des Fahrzeugs eingeschaltet wird und elektrischer Strom zu der Servolenkung geleitet wird.
Servolenkung nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung eine Selbsthaltefunktion aufweist, durch die ein elektrischer Strom für eine vorgegebene Zeitspanne nach Abschalten eines Zündschalters an die Steuervorrichtung geleitet wird und der Abnormalitätsüberwachungsteil die Abnormalitätsbestimmung der Phasentrennrelais in der vorgegebenen Zeitspanne nach Abschalten des Zündschalters ausführt.
Servolenkung nach Anspruch 6, wobei der Abnormalitätsüberwachungsteil einen Fahrzeuginsassen über die Abnormalität in den Phasentrennrelais informiert, wenn der Zündschalter wieder angeschaltet wird, falls die Abnormalität von mindestens einem der Phasentrennrelais in der Abnormalitätsbestimmung innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne erkannt wird.
Servolenkung nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung eine Antriebsregelung des Motors durch die Steuervorrichtung stoppt, falls der Abnormalitätsüberwachungsteil die Abnormalität von mindestens einem der Phasentrennrelais erkennt.
Servolenkung nach Anspruch 2, wobei der Abnormalitätsüberwachungsteil die Abnormalitätsbestimmung von mindestens einem Phasentrennrelais ausführt, wenn ein Zusatzschalter des Fahrzeugs eingeschaltet wird und elektrischer Strom zu der Servolenkung geleitet wird.
Servolenkung nach Anspruch 2, wobei die Steuervorrichtung eine Selbsthaltefunktion aufweist, durch die ein elektrischer Strom für eine vorgegebene Zeitspanne nach Abschalten eines Zündschalters an die Steuervorrichtung geleitet wird und der Abnormalitätsüberwachungsteil die Abnormalitätsbestimmung der Phasentrennrelais in der vorgegebenen Zeitspanne nach Abschalten des Zündschalters ausführt.
Servolenkung nach Anspruch 10, wobei der Abnormalitätsüberwachungsteil einen Fahrzeuginsassen über die Abnormalität der Phasentrennrelais informiert, wenn der Zündschalter wieder angeschaltet wird, falls die Abnormalität der Phasentrennrelais in der Abnormalitätsbestimmung innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne erkannt wird.
Servolenkung nach Anspruch 2, wobei die Steuervorrichtung eine Antriebsregelung des Motors stoppt, falls der Abnormalitätsüberwachungsteil die Abnormalität von mindestens einem der Phasentrennrelais erkennt.
Servolenkung nach Anspruch 3, wobei der Abnormalitätsüberwachungsteil die Abnormalität von mindestens zwei der Phasentrennrelais bestimmt, wenn der von dem Spannungserkennungskreis erkannte Wert gleich oder höher als ein vorgegebener Wert ist.
Servolenkung nach Anspruch 3, wobei der Abnormalitätsüberwachungsteil die Abnormalitätsbestimmung von mindestens zwei der Phasentrennrelais ausführt, wenn ein Zubehörschalter des Fahrzeugs eingeschaltet wird und elektrischer Strom zu der Servolenkung geleitet wird,
Servolenkung nach Anspruch 3, wobei die Steuervorrichtung eine Selbsthaltefunktion aufweist, durch die ein elektrischer Strom für eine vorgegebene Zeitspanne nach Abschalten eines Zündschalters an die Steuervorrichtung geleitet wird und der Abnormalitätsüberwachungsteil die Abnormalitätsbestimmung von mindestens zwei der Phasentrennrelais innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne nach Abschalten des Zündschalters ausführt.
Servolenkung nach Anspruch 12, wobei der Abnormalitätsüberwachungsteil einen Fahrzeuginsassen über die Abnormalität von mindestens zwei der Phasentrennrelais informiert, wenn der Zündschalter wieder eingeschaltet wird, falls die Abnormalität von mindestens zwei der Phasentrennrelais in der Abnormalitätsbestimmung innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne erkannt wird.
Servolenkung nach Anspruch 3, wobei die Steuervorrichtung eine Antriebsregelung des Motors stoppt, falls der Abnormalitätsüberwachungsteil die Abnormalität von mindestens zwei der Phasentrennrelais erkennt.