DE10205886A1

DE10205886A1 - Elektrisches Servolenk-Steuer- bzw. Regelsystem und Regelverfahren hierfür

Info

Publication number: DE10205886A1
Application number: DE10205886A
Authority: DE
Inventors: Masaki Matsushita; Masahiro Kimata
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-09-04
Filing date: 2002-02-13
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2022-02-14
Also published as: US6639379B2; DE10205886B4; JP2003079181A; JP3480843B2; US20030057913A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Servolenkregelsystem mit der Fähigkeit zum normalen Ausführen jedes PWM-Antriebs, selbst in dem Bereich, in dem eine Amplitude einer Grundwelle einer Leitungsausgabespannung nicht mehr als diejenige einer Energieversorgungsspannung ist, wodurch die Energieversorgungsspannung bei dem Maximum verwendet wird. Das elektrische Servolenkregelsystem ist ausgebildet für ein Steuern eines Antriebsstroms eines bürstenlosen Motors (5), der eine Lenkhilfskraft auf der Grundlage eines Lenkdrehmoments - wirkend auf eine Lenkwelle - und einer Fahrzeuggeschwindigkeit erzeugt. Das System enthält einen d-q-Achsenspannungsbefehlsabschnitt (100a, 100b) zum Berechnen eines d- und q-Aschenspannungsbefehlswerts in Ansprechen auf eine Abweichung eines Stroms zwischen einem d- und q-Achsenstrombefehlswert und einem d- und q-Achsendetektionstromwert, einen Abschnitt für eine inverse d-q-Koordinationstransformation (100f) zum Ausführen einer inversen d-q-Koordinatentransformation auf der Grundlage des d- und q-Achsenspannungsbefehls und eventuell eines elektrischen Winkelsignals (THETA), wodurch ein Dreiphasenspannungs-Befehlswert berechnet wird, einen Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationsabschnitt (100g) zum Ausführen einer Kompensation im Hinblick auf den Dreiphasenspannungs-Befehlswert gemäß einem Berechnungsausdruck zum Verbessern des Wirkungsgrads der Anwendung einer voreingestellten Spannung, um hierdurch einen ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Servolenk-Regelsystem für ein Automobil und ein Regelverfahren hierfür, gemäß dem eine Hilfskraft dann mittels eines Motors erzeugt wird, wenn ein Lenkrad manipuliert wird.
Als Servolenksystem für ein Automobil wurde ein elektrisches Servolenkgerät entwickelt, und dieses Gerät detektiert eine Fahrzeuggeschwindigkeit und ein Lenkdrehmoment, das auf eine Lenkwelle wirkt, es treibt einen Motor mit einem Antriebsstrom, der in Ansprechen auf die detektierte Fahrzeuggeschwindigkeit und das detektierte Drehmoment bestimmt ist, es ergänzt eine Hilfskraft auf die Lenkwelle mittels einer Drehkraft des Motors, und es erzeugt dann ein komfortables Lenkgefühl für einen Fahrer.

Bisher wird in einem derartigen Typ eines elektrischen Servolenkgerät als Motor zum Ergänzen der Hilfskraft auf die Lenkwelle hauptsächlich ein DC Elektromotor mit einer Bürste wie ein Kommutatormotor verwendet. Da der Motor eine Bürste aufweist, ist es jedoch möglich, dass irgendeine Schwierigkeit oder ein anormaler Zustand in dem Motor selbst auftritt.

Demnach wurde kürzlich die Anwendung eines bürstenlosen Motors anstelle des DC Elektromotors mit einer Bürste vorgeschlagen. Jedoch kann ein Motor und/oder ein Steuergerät kompliziert und teuer werden. Demnach sind für ein praktisches Umsetzen der Regelung, die sich für das Servolenkgerät eignet, mehrere inhärente, zu lösende Probleme vorhanden, im Hinblick auf Kosten und das Leistungsvermögen.

Bei dem elektrischen Servolenkgerät unter Verwendung des bürstenlosen Motors wird bei einem Stromsteuerabschnitt ein Befehlsstromwert bzw. Sollstromwert bestimmt, in Ansprechen auf eine detektierte Fahrzeuggeschwindigkeit und ein detektiert Drehmoment, ein Motortreiberstrom wird durch einen Stromdetektor detektiert, es wird ein Wert eines Gegenkopplungsstroms, der zu dem Stromsteuerabschnitt zurückgekoppelt wird, berechnet, und ein Wechselrichter wird so gesteuert bzw. geregelt, dass er eine Abweichung zwischen dem Wert des Gegenkopplungsstroms und dem Wert des Sollstroms beseitigt. Auf diese Weise wird der bürstenlosen Motor PWM getrieben.

Bei einem derartigen Regelverfahren ist jede bei dem Elektromotor anliegende Phasenspannung allgemein eine Sinuswelle. In diesem Fall kann jedoch eine Leistungsausgabespannung für den normalen PWM Antrieb lediglich in den Bereich einer Amplitude einer Grundwelle hiervon liegen, jedoch nicht mehr als das √ 3/2-fache derjenigen einer Energieversorgungsspannung werden. Demnach wird die Spannung in unzureichender Weise verwendet.

Bei dem elektrischen Servolenkregelsystem wird der Motor allgemein durch eine fahrzeugmontierte Batterie getrieben, zum Erzeugen der Lenkhilfskraft. Eine Spannung der Batterie ist nicht konstant, und die Spannung variiert abhängig von den Bedingungen der Anwendung der Batterie.

Beispielsweise ist in dem elektrischen Servolenkregelsystem selbst in dem Fall, dass eine normale Batteriespannung von 14 V zu einem Umfang von 9 V abgesenkt wird, ein Normalbetrieb immer noch erforderlich.

Bei dem elektrischen Servolenkregelsystem, bei dem das Umfeld der Energieversorgung so hart und rau ist, ist es wünschenswert, dass die Energieversorgungsspannung maximal verwendet wird. Die Verschlechterung der Anwendung der Energieversorgungsspannung bedeutet, dass eine maximale Ausgabe von dem Motor reduziert ist, was im Ergebnis zu einem Absinken des Leistungsvermögens des elektrischen Servolenkregelsystems führt.

In dem Fall der Anwendung einer Sinuswellenspannung bei jeder Phase des bürstenlosen Motors kann ein normaler PWM Antrieb lediglich in dem Bereich ausgeführt werden, in dem die Amplitude der Grundwelle der Leitungsausgabespannung nicht mehr als das √ 3/2-fache der Energieversorgungsspannung ist. Im Ergebnis verschlechtert sich der Wirkungsgrad der Anwendung der Spannung. Da in dem elektrischen Servolenkregelsystem der Motor mittels der Batteriespannung getrieben wird, führt das Absinken des Wirkungsgrads bei der Anwendung der Energieversorgungsspannung zu einem nicht gewünschten Absenken des Leistungsvermögens des elektrischen Servolenkregelsystems.

Die vorliegende Erfindung wurde zum Lösen der oben diskutierten Probleme geschaffen, und ein technisches Problem besteht im Schaffen eines elektrischen Servolenkregelsystems und eines Regelverfahrens hierfür mit der Fähigkeit zum normalen Ausführen von jedem PWM Antrieb, selbst in dem Bereich, in dem eine Amplitude der Grundwelle einer Leitungsausgangsspannung nicht mehr als diejenige einer Energieversorgungsspannung ist, wodurch die Energieversorgungsspannung bei dem Maximum verwendet wird.

Ein elektrisches Servolenkregelsystem gemäß der Erfindung ist ausgebildet zum Regeln bzw. Steuern eines Antriebsstroms eines bürstenlosen Motors, der eine Lenkhilfskraft auf der Grundlage eines auf eine Lenkwelle wirkenden Drehmoments und einer Fahrzeuggeschwindigkeit erzeugt, und es enthält:
einen d-q Achsenstrombefehlsabschnitt zum Berechnen eines d- und q-Achsenstrombefehlswerts zum Erzeugen einer Lenkhilfskraft in Ansprechen auf eine vorgegebene Charakteristik auf der Grundlage des erwähnten Lenkdrehmoments und der Fahrzeuggeschwindigkeit;
einen Berechnungsabschnitt für einen elektrischen Winkel zum Berechnen eines elektrischen Winkelsignals auf der Grundlage des Drehpositionssignals des erwähnten bürstenlosen Motors;
einen d-q Koordinatentransformationsabschnitt zum Ausführen einer d-q Koordinatentransformation auf der Grundlage eines Detektionsstromsignals in Ansprechen auf einen Dreiphasen-AC- Strom, der bei dem erwähnten bürstenlosen Motor einzugeben ist, und des erwähnten elektrischen Winkelsignals, wodurch ein d- und q-Achsendetektionsstromwert erhalten wird;
einen d-q Achsenspannungsbefehlsabschnitt zum Berechnen eines d- und q-Achsenspannungsbefehlswerts in Ansprechen auf eine Abweichung zwischen dem erwähnten d- und q- Achsenstrombefehlswert und dem erwähnten d- und q- Achsendetektionsstromwert;
einen Abschnitt für eine inverse d-q Koordinatentransformation zum Ausführen einer inversen d-q Koordinatentransformation auf der Grundlage des erwähnten d- und q-Achsenspannungsbefehlswerts und des erwähnten elektrischen Winkelsignals, wodurch ein Dreiphasenspannungs- Befehlswert berechnet wird;
einen Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationsabschnitt zum Ausführen einer Kompensation im Hinblick auf den erwähnten Dreiphasenspannungs-Befehlswert gemäß einem Berechnungsausdruck zum Verbessern des Wirkungsgrads für die Anwendung einer zuvor festgelegen Spannung, wodurch ein Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationswert berechnet wird; und
einem PWM Ausgabeabschnitt zum Erzeugen einer PWM Wellenform für den PWM Antrieb des erwähnten bürstenlosen Motors (5) in Ansprechen auf den erwähnten Dreiphasenspannungs- Befehlskompensationswert.

Im Ergebnis einer solchen Anordnung ist es möglich, ein elektrisches Servolenkregelsystem mit einer Fähigkeit zum normalen Ausführen irgendeines PWM Antriebs zu erhalten, selbst in dem Bereich, in dem eine Amplitude der Grundwelle einer Leitungsausgabespannung nicht mehr ist als diejenige einer Energieversorgungsspannung, wodurch die Energieversorgungsspannung bei dem Maximum verwendet wird. In dem erwähnten Dreiphasenspannungs- Befehlskompensationsabschnitt ist es vorzuziehen, dass ein Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationswert durch Subtrahieren eines vorgegebenen Spannungswerts von dem erwähnten Dreiphasenspannungs-Befehlswert erhalten wird.

Es ist vorzuziehen, dass ein Wert, der durch Mittlung eines maximalen Werts und eines minimalen Werts aus den erwähnten Dreiphasenspannungs-Befehlswerten erhalten wird, als der erwähnte vorgegebene Spannungswert verwendet wird.

Es ist vorzuziehen, dass ein minimaler Wert der erwähnten Dreiphasenspannungs-Befehlswerte als der erwähnte vorgegebenen Spannungswert verwendet wird.

Es ist vorzuziehen, dass im Fall der Anwendung des minimalen Werts der erwähnten Dreiphasenspannungs-Befehlswerte als erwähnten vorgegebenen Spannungswert, eine Kompensation ausgeführt wird, im Hinblick auf den erwähnten Dreiphasenspannungs-Befehlswert in dem erwähnten Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationsabschnitt, lediglich dann, wenn die Umdrehung des erwähnten bürstenlosen Motors nicht geringer als ein vorgegebener Wert ist.

Es ist vorzuziehen, dass in dem erwähnten Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationsabschnitt einer tertiäre höhere Harmonische des erwähnten Dreiphasenspannungs-Befehlswerts auf dem erwähnten Dreiphasenspannungs-Befehlswert überlagert wird, wodurch ein Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationswert erhalten wird.

In dem Fall, in dem ein Dreiphasenspannungs- Befehlskompensationswert durch Überlagerung der tertiären höheren Harmonischen des erwähnten Dreiphasenspannungs- Befehlswerts auf dem erwähnten Dreiphasenspannungs- Befehlswert erhalten wird, ist es vorzuziehen, dass die Kompensation im Hinblick auf den erwähnten Dreiphasenspannungs-Befehlswert in dem erwähnten Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationsabschnitt lediglich dann ausgeführt wird, wenn das erwähnte Lenkdrehmoment nicht kleiner als ein vorgegebener Wert ist.

In dem erwähnten d-q Koordinatentransformationsabschnitt ist es vorzuziehen, dass ein folgender mathematischer Ausdruck als ein Berechnungsausdruck zum Ausführen der d-q Koordinatentransformation verwendet wird:

mit: Id und Iq als d- und q-Achsendetektionsstromwerte; Iu und Iv als U-Phasen- und V-Phasen-Detektionsstromwerte, die bei dem bürstenlosen Motor einzugeben sind; und θ als elektrischer Winkel in Ansprechen auf eine Drehposition des bürstenlosen Motors.

In dem erwähnten d-q-Koordinaten-Invers- Transformationsabschnitt ist vorzuziehen, dass ein folgender mathematischer Ausdruck als Berechnungsausdruck zum Ausführen der inversen Transformation der d-q Koordinate verwendet wird:

mit: Vu*, Vv* und Vw* als U-Phasen-, V-Phasen-, W-Phasen- Spannungssoll- bzw. Befehlswerte; Vd* und Vq* als d- und q- Achsen-Spannungsbefehlswerte; und θ als elektrischer Winkel in Ansprechen auf die Drehposition des bürstenlosen Motors.

Ein elektrisches Servolenkregelverfahren gemäß der Erfindung ist ausgebildet für das Regeln eines Antriebsstroms eines bürstenlosen Motors, der eine Lenkhilfskraft auf der Grundlage des Lenkdrehmoments erzeugt, das auf eine Lenkwelle wirkt, sowie einer Fahrzeuggeschwindigkeit, und es enthält:
einen ersten Schritt zum Berechnen eines d- und q- Achsenstrombefehlswerts zum Erzeugen einer Lenkhilfskraft in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Charakteristik auf der Grundlage des erwähnten Lenkdrehmoments und der erwähnten Fahrzeuggeschwindigkeit;
einen zweiten Schritt zum Ausführen einer d-q Koordinatentransformation auf der Grundlage eines Detektionsstromsignals in Ansprechen auf einen Dreiphasen-AC- Strom, einzugeben bei dem erwähnten bürstenlosen Motor, und einem elektrischen Winkelsignal in Ansprechen auf eine Umdrehungsposition des erwähnten bürstenlosen Motors, wodurch ein d- und q-Achsendetektionsstromwert erhalten wird;
einen dritten Schritt zum Berechnen eines d- und q- Achsenspannungsbefehlswerts in Ansprechen auf eine Abweichung zwischen dem erwähnten d- und q-Achsenstrombefehlswert und dem erwähnten d- und q-Achsendetektionsstromwert;
einen vierten Schritt zum Ausführen einer inversen d-q Koordinatentransformation auf der Grundlage des erwähnten d- und q-Achsenspannungsbefehlswerts und des erwähnten elektrischen Winkelsignals, wodurch ein Dreiphasenspannungs- Befehlswert berechnet wird;
einen fünften Schritt zum Ausführen der Kompensation im Hinblick auf den erwähnten Dreiphasenspannungs-Befehlswert in Übereinstimmung mit einem Berechnungsausdruck zum Verbessern des Wirkungsgrads für die Anwendung einer zuvor festgelegten Spannung, wodurch ein Dreiphasenspannungs- Befehlskompensationswert erzeugt wird; und
einen sechsten Schritt zum Erzeugen einer PWM Wellenform für den PWM Antrieb des bürstenlosen Motors in Ansprechen auf den erwähnten Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationswert.

Als Ergebnis einer derartigen Anordnung ist es möglich, ein elektrisches Servolenkregelverfahren zu erhalten, mit der Fähigkeit zum normalen Ausführen jedes PWM Antriebs selbst in dem Bereich, in dem eine Amplitude einer Grundwelle einer Leitungsausgabespannung nicht mehr ist als diejenige einer Energieversorgungsspannung, wodurch die Energieversorgungsspannung bei dem Maximum verwendet wird.

Bei dem erwähnten ersten Schritt ist es vorzuziehen, dass ein Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationswert durch Subtrahieren eines vorgegebenen Spannungswerts von dem erwähnten Dreiphasenspannungsbefehl erhalten wird.

Es ist vorzuziehen, dass ein minimaler Wert der erwähnten Dreiphasenspannungs-Befehlswerte als der erwähnte vorgegebene Spannungswert verwendet wird.

Es ist vorzuziehen, dass in dem Fall der Anwendung des minimalen Werts der erwähnten Dreiphasenspannungs- Befehlswerte als dem vorgegebenen Spannungswert eine Kompensation im Hinblick auf den erwähnten Dreiphasenspannungs-Befehlswert in dem erwähnten Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationsabschnitt lediglich dann ausgeführt wird, wenn die Umdrehung des erwähnten bürstenlosen Motors nicht kleiner als ein vorgegebener Wert ist.

Es ist bei dem erwähnten fünften Schritt vorzuziehen, dass eine tertiäre höhere Harmonische des erwähnten Dreiphasenspannungs-Befehlswerts auf dem erwähnten Dreiphasenspannungs-Befehlswert überlagert wird, wodurch ein Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationswert erhalten wird. In dem Fall, in dem ein Dreiphasenspannungs- Befehlskompensationswert durch Überlagern der tertiären höheren Harmonischen des erwähnten Dreiphasenspannungs- Befehlswerts auf dem erwähnten Dreiphasenspannungs- Befehlswert erhalten wird, es ist vorzuziehen, dass eine Kompensation im Hinblick auf den erwähnten Dreiphasenspannungs-Befehlswert in dem erwähnten Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationsabschnitt lediglich dann ausgeführt wird, wenn das erwähnte Lenkdrehmoment nicht kleiner als ein vorgegebener Wert ist.

In dem erwähnten zweiten Schritt ist es vorzuziehen, dass ein folgender mathematischer Ausdruck als Berechnungsausdruck zum Ausführen der d-q Koordinatentransformation verwendet wird:

mit: Id und Iq als d- und q-Achsenstromdetektionswerte; und Iu und Iv als U-Phasen- und V-Phasen-Detektionsstromwerte, die bei dem bürstenlosen Motor einzugeben sind; und θ als elektrischer Winkel in Ansprechen auf eine Drehposition des bürstenlosen Motors.

Bei dem erwähnten vierten Schritt ist es vorzuziehen, dass ein folgender mathematischer Ausdruck als ein Berechnungsausdruck zum Ausführen der inversen d-q Koordinatentransformation verwendet wird:

mit: Vu*, Vv* und Vw* als U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen- Spannungsbefehlswerte; Vd* und Vq* als d- und g-Achsen- Spannungsbefehlswerte; und θ als ein elektrischer Winkel in Ansprechen auf die Drehposition des bürstenlosen Motors.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben; es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Diagramm zum Darstellen einer ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild zum Darstellen eines Betriebs der ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung;
Fig. 3 ein Flussdiagramm zum Erläutern des Betriebs eines wesentlichen Teils gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 ein Diagramm zum Darstellen eines Beispiels einer Wellenform gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, bei dem der Wirkungsgrad um Anwenden einer Spannung verbessert ist;
Fig. 5 eine Ansicht zum Darstellen eines Beispiels eines Spannungswellenform vor der Kompensation gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6 eine Ansicht zum Darstellen eines Beispiels der Spannungswellenform nach der Kompensation gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7 ein Diagramm zum Darstellen eines anderen Beispiels der Spannungswellenform nach der Kompensation gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 8 ein Blockschaltbild zum Darstellen eines Betriebs einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung;
Fig. 9 ein Diagramm zum Darstellen eines anderen Beispiels der Wellenform gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung, bei der der Wirkungsgrad zum Anwenden der Spannung verbessert ist;
Fig. 10 ein Blockschaltbild zum Darstellen eines Betriebs einer dritten Ausführungsform gemäß der Erfindung; und
Fig. 11 eine Ansicht zum Darstellen eines Beispiels der Wellenform gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung, bei der der Wirkungsgrad zum Anwenden der Spannung verbessert ist.
Ein elektrisches Servolenkregelsystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird hier nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben.
Die Fig. 1 zeigt ein schematisches Diagramm des elektrischen Servolenkregelsystems gemäß der ersten Ausführungsform. Ein PWM bürstenloser Motor 5 zum Erzeugen eines Lenkhilfsdrehmoments ist mit einem Ende einer Lenkwelle 2 über ein Verzögerungsgetriebe 4 gekoppelt. Ein Lenkrad 1 ist mit dem anderen Ende der Lenkwelle 2 verbunden. Ferner ist die Lenkwelle 2 mit einem Drehmomentsensor 3 versehen, zum Detektieren eines Lenkdrehmoments des Lenkrads 1.
Ein Controller 10 bestimmt ein Lenkhilfsdrehmoment auf der Grundlage des Lenkdrehmomentwerts, detektiert durch dem Drehmomentsensor 3, sowie eines Fahrzeuggeschwindigkeitswerts, detektiert durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 6. Ferner bewirkt der Controller 10 einen PWM Antrieb des bürstenlosen Motors 5, wodurch der Lenkvorgang für das Lenkrad 1 unterstützt wird.
Zusätzlich sind eine Batterie 7, ein Zündschlüsselschalter 8 und andere Einheiten mit dem Controller 10 verbunden.
Die Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild zum Darstellen eines Betriebs des elektrischen Servolenkregelsystems gemäß der ersten Ausführungsform. Ein Steuer- bzw. Regelcomputer 100, angeordnet in dem Controller 10, enthält eine q-Achsen- Stromberechnungsabschnitt 100a, einen d-Achsen- Stromeinstellabschnitt. 100b, einen Berechnungsabschnitt für einen elektrischen Winkel 100c, einen d-q Koordinatentransformationsabschnitt 100d, einen d-q- Achsenspannungsbefehlsabschnitt 100e, einen Abschnitt für eine inverse d-q Koordinatentransformation 100f, einen Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationsabschnitt 100g, und einen PWM Ausgabeabschnitt 100h.
Der q-Achsenstrom-Berechnungsabschnitt 100a bewirkt ein Berechnen (einen Betrieb) in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Charakteristik auf der Grundlage eines Drehmomentdetektionssignals von dem Drehmomentsensor 3 und eines Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektionssignals von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 6. Demnach wird ein Strombefehlswert bzw. Stromsollwert Iq* zum Antreiben des bürstenlosen Motors 5 bestimmt. Dann führt der Abschnitt 100a den bestimmten Strombefehlswert dem d-q Achsenspannungsbefehlsabschnitt 100e zu.
Der d-Achsenstrom-Einstellabschnitt 100b bewirkt ein Zuführen eines d-Achsenstrom-Befehlswerts von Id* = 0 (Null) zu dem d-q Achsenspannungsbefehlsabschnitt 100e.
Der Berechnungsabschnitt für den elektrischen Winkel 100c empfängt über eine Resolver I/F Schaltung 104 eine Eingabe eines Signals für die Drehposition, detektiert durch einen Resolver 103, der an dem bürstenlosen Motor 5 montiert ist. Ferner berechnet der Abschnitt 100c einen elektrischen Winkel auf der Grundlage des Signals der Drehposition, und er bewirkt ein Zuführen des berechneten elektrischen Winkelsignals θ zu dem d-q Koordinatentransformationsabschnitt 100d und den Abschnitt für die inverse d-q Koordinatentransformation 100f.
Der d-q Koordinatentransformationsabschnitt 100d speichert hierin einen Berechnungsausdruck zum Ausführen der d-q Koordinatentransformation auf der Grundlage der Detektionsstromsignale Iu, Iv, detektiert durch Stromsensoren 102a, 102b und eine Stromdetektionsschaltung 105, sowie eines elektrischen Winkelsignals θ. Ferner bewirkt der Abschnitt 100d die d-q Koordinatentransformation auf der Grundlage der Detektionsstromsignale Iu, Iv und des elektrischen Winkelsignals θ, und er bewirkt ein Zuführen der d- und q- Achsendetektions-Stromwerte zu dem d-q Achsenspannungsbefehlsabschnitt 100e nach der Transformation.
Der d-q Achsenspannungsbefehlsabschnitt 100e berechnet die Abweichung bei dem Strom zwischen den d- und q- Achsenstrombefehlswerten Id*, Iq* und den d- und Q-Achsen- Detektionsstromwerten Id, Iq nach der Transformation. Ferner bestimmt durch Addieren der Signale, auf die ein Proportionalregel- und ein Integrierregelvorgang jeweils angewandt wird, zu dem berechneten Abweichungswert, der Abschnitt 100e d-q Achsenspannungsbefehlswerte Vd*, Vq*, und er bewirkt ein Zuführen von diesen zu dem Abschnitt für die inverse Transformation der d-q Koordinate 100f.
Der Abschnitt für die inverse Transformation der d-q Koordinate 100f speichert hierin einen Berechnungsausdruck, der im Rahmen der inversen d-q Koordinatentransformation auszuführen ist, auf der Grundlage der d-q Achsenspannungsbefehlswerte Vd*, Vq* und dem elektrischen Winkelsignal θ. Ferner bewirkt der Abschnitt 100f eine inverse d-q Koordinatentransformation auf der Grundlage der d-q Achsenspannungsbefehlswerte Vd*, Vq* und dem elektrischen Winkelsignal θ, wodurch die Dreiphasenspannungs-Befehlswerte Vu*, Vv*, Vw* erzeugt werden.
Der Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationsabschnitt 100e erhält, wie anhand der folgenden Gleichungen (1) bis (4) gezeigt, einen Wert, der als vorgegebener Spannungswert Vref dient, durch Mittelung eines Maximums und eines Minimums aus den Dreiphasenspannungs-Befehlswerten Vu*, Vv*, Vw*. Ferner führt der Abschnitt 100e eine Kompensation aus, durch Subtrahieren des vorgegebenen Spannungswerts Vref von den Dreiphasenspannungs-Befehlswerten Vu*, Vv*, Vw*, wodurch die Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationswerte Vu**, Vv**, Vw** berechnet werden, und er führt diese dann dem PWM Ausgabeabschnitt 100h zu.

Vref = {max (Vu*, Vv*, Vw*)
+ min (Vu*, Vv*, Vw*)} /2 (1)

Vu** = Vu* - Vref (2)

Vv** = Vv* - Vref (3)

Vw** = Vw* - Vref (4)
Der PWM Ausgabeabschnitt 100h generiert PWM Wellenformen für den PWM Antrieb des bürstenlosen Motors 5 in Ansprechen auf die Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationswerte Vu**, Vv**, Vw**, und er führt diese einer elektrischen Motorantriebsschaltung 101 zu.
Die Fig. 3 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Betriebs des Steuercomputers 100, und in diesem zeigt (a) einen Ablauf des Berechnungsprozess für den d-q Achsenstrombefehl, und (b) zeigt den Motorregel- bzw. Steuerprozess.
Es wird sowohl der d-q Achsenstrombefehls-Berechnungsprozess als auch der Motorsteuerprozess als Unterbrechungsbetrieb mit einem regulären Zyklus ausgeführt, jedoch wird die Motorregelung mit einem Zyklus ausgeführt, der ungefähr um das 1/10-fache kleiner ist als der Unterbrechungszyklus für den d-q Achsenstrombefehls-Berechnungsprozess.
Gemäß dem Ablauf für den d-q Achsenstrombefehls- Berechnungsprozess nach Fig. 3(a) werden dann, wenn ein Startbefehl für den d-q Achsenstrombefehls-Berechnungsprozess abgegeben wird, zunächst bei dem Schritt S1 Lenkdrehmomentdaten, detektiert durch den Drehmomentsensor 3, hereingeholt. Anschließend werden bei dem Schritt S2 Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten, detektiert durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 6, hereingeholt.
Als nächstes wird in dem Schritt S3 auf der Grundlage des hereingeholten Lenkdrehmoments und der hereingeholten Fahrzeuggeschwindigkeit ein d-q Achsenstrombefehlswert Iq* berechnet. Schließlich wird in dem Schritt S4 der d- Achsenstrombefehlswert Id* zu Null gesetzt, wodurch der d-q Achsenstrombefehls-Berechnungsprozess endet.
Bei dem Ablauf des Motorsteuerprozesses nach Fig. 3(b) werden dann, wenn ein Startbefehl für die Motorsteuerverarbeitung abgegeben wird, zunächst im Schritt S11 die d- und q- Achsenstrombefehlswerte Id*, Iq*, hereingeholt, die im Rahmen des d-q Achsenstrombefehls-Berechnungsprozess erhalten werden.
Als nächstes werden im Schritt S12 Positionssensordaten von dem Positionssensor 103 hereingeholt. Im Schritt S13 wird ein elektrischer Winkel θ auf der Grundlage der Positionssensordaten berechnet. Im Schritt S14 werden Daten für die U-Phasen- und V-Phasen-Detektionsströme Iu, Iv von den Stromsensoren 102a, 102b hereingeholt. Im Schritt S15 wird die d-q Koordinatentransformation ausgeführt, auf der Grundlage des elektrischen Winkels θ und der U-Phasen- und V- Phasen-Detektionsströme Iu, Iv, wodurch die d- und Q- Achsendetektionsstromwerte Id, Iq erhalten werden.
Ferner erfolgt in den Schritten S16 und S17 ein Berechnen der Abweichungen des Stroms zwischen den d- und q Achsenstrombefehlswerten Id*, Iq* und den d- und q-Achsen- Detektionsstromwerten Id, Iq nach der Transformation. Dann erfolgt jeweils durch Addieren der Signale, bei denen ein Proportional- und Integrierregelvorgang angewandt wird, jeweils zu den berechneten Abweichungen, das Berechnen der d- und q-Achsenspannungsbefehlswerte.
Anschließend wird in dem Schritt S18 auf der Grundlage des elektrischen Winkels θ und der d- und q- Achsenstrombefehlswerte Vd*, Vq*, Vq* die inverse d-q Koordinatentransformation ausgeführt, wodurch die Dreiphasenspannungs-Befehlswerte Vu*, Vv*, Vw* erhalten werden. In dem Schritt S19 werden diese Dreiphasenspannungs- Befehlswert Vu*, Vv*, Vw* einer Kompensation unterzogen, gemäß den zuvor festgelegten Berechnungsausdrücken, d. h. den oben beschriebenen Gleichungen (1) bis (4), wodurch die Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationswerte Vu**, Vv**, Vw** erhalten werden.
Schließlich werden im Schritt S20 diese Werte zu dem PWM Antriebsabschnitt 10 als Dreiphasen-PWM-Spannungsbefehle ausgegeben, wodurch der Motorsteuerprozess endet.
Dieser Motorsteuerprozess lässt sich in einer solchen Weise ausführen, dass dann, wenn der Unterbrechungszyklus für die d-q Achsenstrombefehlsverarbeitung beispielsweise ms ist, der Unterbrechungszyklus für den Motor Steuerprozess näherungsweise gemäß dem 1/10-fachen kleiner als demjenigen für den d-q Achsenstrombefehlsprozess festgelegt sein kann, d. h. ungefähr 100 µs. Demnach wird die Drehmomentsteuerung des Motors präzise so ausgeführt, dass sich eine Variation des Drehmoments oder ein Erzeugen einer Drehmomentwelligkeit reduzieren lässt.
In dem wie oben beschriebenen ausgebildeten elektrischen Servolenkregelsystem erfolgt mittels dem Dreiphasenspannungs- Befehlskompensationsabschnitt 100g ein Kompensieren der an dem elektrischen Motor anliegenden Spannung, wie in Fig. 4 gezeigt.
Die Fig. 4 zeigt eine Wellenform der Spannung, die an einer Phase anliegt, vor und nach der Kompensation. In dem Fall des Dreiphasenmotors sind bei jeder Phase anliegende Spannungen gegeneinander um 120° phasenverschoben. Ferner nimmt in dem Fall der Betrachtung der an den Leitungen anliegenden Spannung die Wellenform der anliegenden Leitungsspannung dieselbe Sinuswellenspannung vor und nach der Kompensation an.
Beispielsweise zeigt Fig. 5 Wellenformen der an der U-Phase und V-Phase anliegenden Spannung und eine Wellenform der Leitungsspannung, die an der U- und V-Phase vor der Kompensation anliegt. Ferner zeigt die Fig. 6 Wellenformen der an der U-Phase und V-Phase anliegenden Spannung und eine Wellenform der an der U-V-Phase nach der Kompensation anliegenden Leitungsspannung.
Die Amplitude der Wellenformen der Spannung, die an der U- Phase und V-Phase nach der Kompensation anliegt, ist kleiner als diejenige der Wellenformen der Spannung, die an der U- Phase und V-Phase vor der Kompensation anliegt. Jedoch ist vor und nach der Kompensation die Wellenform der Leitungsspannung, die an der U-V-Phase anliegt, die gleiche.
D. h., bei Ausführen der Kompensation kann die Amplitude der Spannung, die an jeder Phase anliegt, und die zum Erhalten derselben anliegenden Leitungsspannung erforderlich ist, wie ohne Kompensation kleiner sein.
Fig. 7 zeigt ein Beispiel einer Amplitude der an jeder Phase anliegenden Spannung nach der Kompensation, die dieselbe ist wie zuvor. Im Vergleich zu Fig. 5 wird die bei den Leitungen anliegende Spannung 2/√3-fach so groß, so dass der Wirkungsgrad zum Anwenden der Spannung um näherungsweise 15% verbessert ist.
Zusätzlich erfolgt im Fall der Dreiphasenstromdetektion Iu, Iv, Iw, das Berechnen der d-q Koordinatentransformation anhand des folgenden mathematischen Ausdrucks 9:
Ferner wird im Fall der Zweiphasen-Stromdetektion Iu, Iv die d-q Koordinatentransformation anhand des folgenden mathematischen Ausdrucks 10 oder 11 berechnet:
Unter den obigen Ausdrücken 9, 10, 11 erfordern die Ausdrücke 9, 10 beide Sinustabellen und Cosinustabellen. Jedoch erfordert der Ausdruck 11 lediglich die Sinustabelle, so dass die Last für das Berechnen vorteilhafter Weise gering ist. Zusätzlich wird die inverse d-q Koordinatentransformation anhand der folgenden mathematischen Ausdrücke 12 oder 13 berechnet:
Ähnlich erfordert in diesem Fall der Ausdruck 12 sowohl eine Sinus- als auch eine Cosinustabelle, während der Ausdruck 13 lediglich die Sinustabelle erfordert, was ein Vorteil im Hinblick auf eine geringe Last bei der Berechnung ist.
Hier nachfolgend wird das zweite elektrische Servolenkregelsystem gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben.
Die Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild zum Darstellen eines Betriebs des elektrischen Servolenkregelsystems gemäß der zweien Ausführungsform.
Diese zweite Ausführungsform ist wie folgt ausgebildet. Ein Wickelgeschwindigkeits-Berechnungsabschnitt 100i ist gegenüber der vorangehenden ersten Ausführungsform der Erfindung ergänzt, und in diesem wird eine Wickelgeschwindigkeit anhand es elektrischen Winkelsignals θ berechnet. Dies erfolgt lediglich in dem Fall, dass die Umdrehungszahl des Motors nicht kleiner als ein vorgegebener Wert von beispielsweise 2400 (U/min) ist. Der Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationsabschnitt 100g nützt einen minimalen Wert aus den Dreiphasenspannungs- Befehlswerten Vu*, Vv*, Vw* als vorgegebenen Spannungswert Vref, und er subtrahiert den vorgegebenen Spannungswert Vref von den Dreiphasenspannungs-Befehlswerten Vu*, Vv*, Vw*, wodurch eine Kompensation ausgeführt wird, wie anhand der folgenden Gleichungen (5) bis (8) gezeigt. In dieser Weise berechnet der Abschnitt 100g die Dreiphasenspannungs- Befehlskompensationswerte Vu**, Vv**, Vw**, und er führt diese dem PWM Ausgabeabschnitt 100h zu.

Vref = min (Vu*, Vv*, Vw*) (5)

Vu** = Vu* - Vref (6)

Vv** = Vv* - Vref (7)

Vw** = Vw* - Vref (8)
Bei dem wie oben beschrieben ausgebildeten elektrischen Servolenkregelsystem werden aufgrund der Tatsache, dass die an dem bürstenlosen Motor 5 anliegende Spannung, wie in Fig. 9 durch den Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationsabschnitt 100g gezeigt, kompensiert wird, dieselben Vorteile wie bei der vorangehenden ersten Ausführungsform erhalten. Demnach ist der Wirkungsgrad zum Anwender einer Spannung verbessert.
Insbesondere durch Anwenden eines minimalen Werts aus den Antennenbefehlswerten der einzelnen Phasen als vorgegebener Spannungswert Vref lässt sich nicht nur der Wirkungsgrad für die Anwendung der Spannung verbessern, sondern es wird auch das Schalten für jede Phase zu allen Seiten abgeschaltet, und ein Schaltverlust in irgendeinem Element lässt sich reduzieren.
Allgemein besteht eine Möglichkeit dahingehend, dass dann, wenn die Modulationsrate niedrig ist, sich eine Stromwelligkeit erhöht, was einen negativen Einfluss ausübt. Jedoch ist diese zweite Ausführungsform so ausgebildet, dass lediglich in dem Fall, dass die Umdrehungszahl des Motors nicht kleiner als ein vorgegebener Wert ist, die Dreiphasenspannungs-Befehlswerte kompensiert werden, wodurch der Wirkungsgrad für die Anwendung der Spannung verbessert ist. Im Ergebnis werden die Befehlswerte dann nicht kompensiert, wenn die Modulationsrate niedrig ist, wodurch eine Zunahme der Stromwelligkeit eingeschränkt ist.
Die Fig. 10 zeigt ein Blockschaltbild zum Darstellen eines Betriebs des elektrischen Servolenkregelsystems gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Die dritte Ausführungsform ist wie folgt ausgebildet.
Gegenüber der ersten Ausführungsform der Erfindung ist ferner eine Erzeugungsabschnitt für die tertiäre höhere Harmonische 100j der Dreiphasenspannungs-Befehlswerte Vu*, Vv*, Vw* enthalten. Dieser Erzeugungsabschnitt für die tertiäre höhere Harmonische 100j bewirkt ein Zuführen eines Lenkdrehmoments zu dem Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationsabschnitt 100g und lediglich in dem Fall, dass das Lenkdrehmoment nicht kleiner als ein vorgegebener Wert von beispielsweise 2.0 (Nm) ist, überlagert der Abschnitt 100j die tertiäre höhere Harmonische hiervon auf Dreiphasenspannungs-Befehlswerte unter Verwendung der Dreiphasenspannungs-Befehlswerte als Grundsinuswellen. In dieser Weise werden die Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationswerte Vu**, Vv**, Vw** erzeugt und dem PWM Ausgabeabschnitt 100h zugeführt.
Bei dem wie oben beschrieben ausgebildeten elektrischen Servolenkregelsystem erfolgt lediglich in dem Fall, dass das Lenkdrehmoment nicht kleiner als ein vorgegebener Wert ist, ein Kompensieren der an dem bürstenlosen Motor 5 anliegenden Spannung mittels dem Dreiphasenspannungs- Befehlskompensationsabschnitt 100g, wie in Fig. 11 gezeigt. Demnach ist eine normale Last für die Berechnung gering. In dem Fall, dass sich ein Motordrehmoment aufgrund der Spannungssättigung verringert (das Lenkdrehmoment ist erhöht), lässt sich derselbe Vorteil wie bei der vorangehenden ersten Ausführungsform erhalten. Im Ergebnis ist eine Wirksamkeit für die Anwendung der Spannung verbessert. Fig. 1 7 Batterie
8 Zündschlüsselschalter
6 Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
10 Controller
Fig. 2 3 Drehmomentsensor
6 Fahrzeuggeschwindigkeit
100a q-Achsenstrom-Berechnungsabschnitt
Motor current = Motorstrom
Vehicle speed = Fahrzeuggeschwindigkeit
Left = links; Right = rechts
Low = niedrig; High = Hoch
Torque Sensor Signal = Drehmomentsensorsignal
100b d-Achsenstrom-Einstellabschnitt
100f d-q Inverstransformation
100d d-1 Transformation
100c Berechnungsabschnitt für elektrischen Winkel
100g Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationsabschnitt
100a PWM Ausgabeabschnitt
101 Motorantriebsschaltung
104 Resolver-I/F Schaltung
105 Stromdetektionsschaltung
Fig. 3 (links) Start d-q axis current . . .
= Start d-q Achsenstrombefehls-Berechnungsprozess
S1 Holen der Lenkdrehmomentdaten
S2 Holen der Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten
S3 Berechnen des q-Achsenstrombefehlswerts Iq* auf der Grundlage des Lenkdrehmoments und der Fahrzeuggeschwindigkeit
S4 Einstellen des d-Achsenstrombefehlswerts zu Id* = 0
End d-q axis current . . .
= Ende des d-q Achsenstrombefehls-Berechnungsprozess
Fig. 3 (rechts Start Motor Control Process = Start des Motorsteuerprozess
S11 Holen des d-q Achsenstrom-Befehlswerts (Id*, Iq*)
S12 Holen der Positionssensordaten
S13 Berechnen des elektrischen Winkels auf der Grundlage der Positionssensordaten
S14 Holen der U-Phasen- und V-Phasen-Detektionsstrom (Iu, Iv) Daten
S15 Berechnen des d-q Achsendetektions-Stromwerts (Id, Iq) auf der Grundlage von θ, Iu, Iv (d-q Transformation)
S16 Berechnen des d-Achsenspannungs-Befehlswerts (Vd*)
S17 Berechnen des q-Achsenspannungs-Befehlswerts (Vq*)
S18 Berechnen der Dreiphasenspannungs-Befehlswerte (Vu*, Vv*, Vw*) auf der Grundlage von θ, Vd*, Vq* (inverse d-q Transformation)
S19 Kompensierung der Dreiphasenspannungs-Befehlswerte (Vu*, Vv*, Vw*) gemäß dem voreingestellten Berechnungsausdruck und Erhalten der Dreiphasenspannungs- Befehlskompensationswerte (Vu**, Vv**, Vw**)
S20 Ausgabe des Dreiphasen-PWM-Spannungsbefehlswerts
Motor Control Process End = Endes des Motorsteuerprozess
Fig. 4 Before Compensation = Vorkompensation
After Compensation = Nachkompensation
Electrical Angle θ = Elektrischer Winkel
Fig. 8 100i Wickelgeschwindigkeits-Berechnungsabschnitt (Rest wie Fig. 2)
Fig. 9 (wie Fig. 4)
Fig. 10 100j Erzeugungsabschnitt für tertiäre höhere Harmonische (Rest wie Fig. 2)
Fig. 11 (wie Fig. 4)

Claims

1. Elektrisches Servolenkregelsystem, ausgebildet zum Steuern eines Antriebsstroms eines bürstenlosen Motors (5), der eine Lenkhilfskraft auf der Grundlage eines Lenkdrehmoments erzeugt, das auf eine Lenkwelle (2) wirkt, sowie einer Fahrzeuggeschwindigkeit, enthaltend:
einen d-q Achsenstrombefehlsabschnitt (100a, 100b) zum Berechnen eines d- und q-Achsenstrombefehlswerts zum Erzeugen einer Lenkhilfskraft in Ansprechen auf eine vorgegebene Charakteristik auf der Grundlage des Lenkdrehmoments und der Fahrzeuggeschwindigkeit;
einen Berechnungsabschnitt für einen elektrischen Winkel (100c) zu Berechnen eines elektrischen Winkelsignals auf der Grundlage eines Drehpositionssignals des bürstenlosen Motors (5);
einen d-q Koordinatentransformationsabschnitt (100d) zum Ausführen einer d-q Koordinatentransformation auf der Grundlage eines Detektionsstromsignals in Ansprechen auf einen Dreiphasen-AC-Strom, der bei dem bürstenlosen Motor (5) einzugeben ist, und des elektrischen Winkelsignals, wodurch ein d- und q- Achsendetektionsstromwert erhalten wird;
einen d-q Achsenspannungsbefehlsabschnitt (100e) zum Berechnen eines d- und q-Achsenspannungsbefehlswerts in Ansprechen auf eine Abweichung zwischen dem d- und q- Achsenstrombefehlswert und dem d- und q- Achsendetektionsstromwert;
einen Abschnitt für eine inverse d-q Koordinatentransformation (100f) zum Ausführen einer inversen d-q Koordinatentransformation auf der Grundlage des d- und q-Achsenspannungsbefehlswerts und des elektrischen Winkelsignals, wodurch ein Dreiphasenspannungs-Befehlswert berechnet wird;
einen Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationsabschnitt (100g) zum Ausführen einer Kompensation im Hinblick auf den Dreiphasenspannungs-Befehlswert gemäß einem Berechnungsausdruck zum Verbessern des Wirkungsgrads für die Anwendung einer zuvor festgelegen Spannung, wodurch ein Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationswert berechnet wird; und
einem PWM Ausgabeabschnitt (100a) zum Erzeugen einer PWM Wellenform für den PWM Antrieb des bürstenlosen Motors (5) in Ansprechen auf den Dreiphasenspannungs- Befehlskompensationswert.

2. Elektrisches Servolenkregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Dreiphasenspannungs- Befehlskompensationsabschnitt (100g) ein Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationswert erhalten wird, indem ein vorgegebener Spannungswert von dem Dreiphasenspannungs-Befehlswert subtrahiert wird.

3. Elektrisches Servolenkregelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wert, erhalten durch Mittlung eines maximalen Werts und eines minimalen Werts aus den Dreiphasenspannungs-Befehlswerten, als der vorgegebene Spannungswert verwendet wird.

4. Elektrisches Servolenkregelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein minimaler Wert der Dreiphasenspannungs-Befehlswerte als der vorgegebene Spannungswert verwendet wird.

5. Elektrisches Servolenkregelsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensation im Hinblick auf den Dreiphasenspannungs-Befehlswert in dem Kompensationsabschnitt für den Dreiphasenspannungsbefehl (100g) lediglich dann erfolgt, wenn die Umdrehung des bürstenlosen Motors (5) nicht weniger als ein vorgegebener Wert ist.

6. Elektrisches Servolenkregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Dreiphasenspannungs- Befehlskompensationsabschnitt (100g) eine tertiäre höhere Harmonische des Dreiphasenspannungs-Befehlswerts auf den Dreiphasenspannungsbefehlswert als Grundsinuswelle überlagert ist, wodurch ein Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationswert erhältlich ist.

7. Elektrisches Servolenkregelsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensation im Hinblick auf den Dreiphasenspannungs-Befehlswert in dem Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationsabschnitt (100g) lediglich dann erfolgt, wenn das Lenkdrehmoment nicht kleiner als ein vorgegebener Wert ist.

8. Elektrisches Servolenkregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem d-q Koordinatentransformationsabschnitt (100d) ein folgender mathematischer Ausdruck als Berechnungsausdruck zum Ausführen der d-q Koordinatentransformation verwendet wird:

mit: Id und Iq als d- und q-Achsendetektionsstromwerte; Iu und Iv als U-Phase und V-Phasen-Detektionsstromwerte, einzugeben bei dem bürstenlosen Motor (5); und θ als elektrischer Winkel in Ansprechen auf eine Umdrehungsposition des bürstenlosen Motors.

9. Elektrisches Servolenkregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Abschnitt für die inverse d-q Koordinatentransformation (100f) ein folgender mathematischer Ausdruck als Berechnungsausdruck zum Ausführen der inversen d-q Koordinatentransformation verwendet wird:

mit: Vu*, Vv* und Vw* als U-Phasen, V-Phasen und W- Phasen-Spannungsbefehlswerte; Vd* und Vq* als d- und q- Achsenspannungsbefehlswerte; und θ als elektrischer Winkel in Ansprechen auf die Drehposition des bürstenlosen Motors (5).

10. Elektrisches Servolenkregelverfahren, ausgebildet zum Steuern eines Treiberstroms eines bürstenlosen Motors (5), der eine Lenkhilfskraft erzeugt, auf der Grundlage eines auf eine Lenkwelle (2) wirkenden Lenkdrehmoments und einer Fahrzeuggeschwindigkeit, enthaltend:
einen ersten Schritt (S1-S4) zum Berechnen eines d- und q-Achsenstrombefehlswerts zum Erzeugen einer Lenkhilfskraft in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Charakteristik auf der Grundlage des Lenkdrehmoments und der Fahrzeuggeschwindigkeit;
einen zweiten Schritt (S11-S15) zum Ausführen einer d-q Koordinatentransformation auf der Grundlage eines Detektionsstromsignals in Ansprechen auf einen Dreiphasen-AC-Strom, einzugeben bei dem bürstenlosen Motor, und einem elektrischen Winkelsignal in Ansprechen auf eine Umdrehungsposition des bürstenlosen Motors (5) wodurch ein d- und q-Achsendetektionsstromwert erhalten wird;
einen dritten Schritt (S16-S17) zum Berechnen eines d- und q-Achsenspannungsbefehlswerts in Ansprechen auf eine Abweichung zwischen dem d- und q-Achsenstrombefehlswert und dem d- und q-Achsendetektionsstromwert;
einen vierten Schritt (S18) zum Ausführen einer inversen d-q Koordinatentransformation auf der Grundlage des d- und q-Achsenspannungsbefehlswerts und des elektrischen Winkelsignals, wodurch ein Dreiphasenspannungs- Befehlswert berechnet wird;
einen fünften Schritt (S19) zum Ausführen der Kompensation im Hinblick auf den Dreiphasenspannungs- Befehlswert in Übereinstimmung mit einem Berechnungsausdruck zum Verbessern des Wirkungsgrads für die Anwendung einer zuvor festgelegten Spannung, wodurch ein Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationswert erzeugt wird; und
einen sechsten Schritt (S20) zum Erzeugen einer PWM Wellenform für den PWM Antrieb des bürstenlosen Motors (5) in Ansprechen auf den Dreiphasenspannungs- Befehlskompensationswert.

11. Elektrisches Servolenkregelverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem fünften Schritt ein Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationswert durch Subtrahieren eines vorgegebenen Spannungswerts von dem Dreiphasenspannungs-Befehlswert erhalten wird.

12. Elektrisches Servolenkregelverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wert, erhalten durch Mittlung eines maximalen Werts und eines minimalen Werts aus den Dreiphasenspannungs-Befehlswerten, als der vorgegebene Spannungswert verwendet wird.

13. Elektrisches Servolenkregelverfahren nach Anspruch 11, . dadurch gekennzeichnet, dass ein minimaler Wert der Dreiphasenspannungs-Befehlswerte als der vorgegebene Spannungswert verwendet wird.

14. Elektrisches Servolenkregelverfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensation im Hinblick auf den Dreiphasenspannungs-Befehl in dem Dreiphasenspannungs-Befehlskompensationsabschnitt lediglich dann durchgeführt wird, wenn eine Umdrehung des bürstenlosen Motors nicht geringer als ein vorgegebener Wert ist.

15. Elektrisches Servolenkregelverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem fünften Schritt eine tertiäre höhere Harmonische des Dreiphasenspannungs-Befehlswerts auf den Dreiphasenspannungs-Befehlswert einer Grundsinuswelle überlagert wird, wodurch ein Dreiphasenspannungs- Befehlskompensationswert erhalten wird.

16. Elektrisches Servolenkregelverfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensation im Hinblick auf den Dreiphasenspannungs-Befehlswert in dem fünften Schritt lediglich dann ausgeführt wird, wenn das Lenkdrehmoment nicht kleiner als ein vorgegebener Wert ist.

17. Elektrisches Servolenkregelverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem zweiten Schritt ein folgender mathematischer Ausdruck als Berechnungsausdruck zum Ausführen der d-q Koordinatentransformation verwendet wird:

mit: Id und Iq als d- und q-Achsendetektionsstromwerte; Iu und Iv als U-Phase und V-Phasen-Detektionsstromwerte, einzugeben bei dem bürstenlosen Motor; und θ als elektrischer Winkel in Ansprechen auf eine Umdrehungsposition des bürstenlosen Motors.

18. Elektrisches Servolenkregelverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem vierten Schritt ein folgender mathematischer Ausdruck als ein Berechnungsausdruck zum Ausführen der inversen d-q Koordinatentransformation verwendet wird:

mit: Vu*, Vv* und Vw* als U-Phasen, V-Phasen- und W- Phasen-Spannungsbefehlswerte; Vd* und Vq* als d- und q- Achsenspannungs-Befehlswerte; und θ als elektrischer Winkel ansprechend auf die Umdrehungsposition des bürstenlosen Motors.