DE112017004340T5 - Bremssteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Bremssteuerungsvorrichtung erzeugt eine Bremskraft, indem ein Reibungselement gegen ein Drehelement, das an einem Rad fixiert ist, unter Verwendung eines elektrischen Motors gedrückt wird. Die Bremssteuerungsvorrichtung ist ausgestattet mit: einem Radgeschwindigkeitssensor zur Erfassung einer Radgeschwindigkeit; einem Drehwinkelsensor zur Erfassung eines Drehwinkels des elektrischen Motors; einer Ansteuerungsschaltung zur Ansteuerung des elektrischen Motors; und einer Steuerungseinrichtung zur Steuerung der Ansteuerungsschaltung. Die Steuerungseinrichtung stellt einen Strombegrenzungskreis innerhalb einer d-Achsen-/q-Achsen-Stromkennlinie des elektrischen Motors auf der Grundlage der Spezifikationen der Ansteuerungsschaltung ein, sie berechnet einen Spannungsbegrenzungskreis innerhalb der d-Achsen-/q-Achsen-Stromkennlinie auf der Grundlage des Drehwinkels, sie führt eine Schlupfunterdrückungssteuerung zur Verringerung des Grads eines Radschlupfes auf der Grundlage der Radgeschwindigkeit aus, sie berechnet d-Achsen- und q-Achsen-Sollstromwerte auf der Grundlage von Schnittpunkten des Strombegrenzungskreises und des Spannungsbegrenzungskreises, wenn eine Ausführung einer Schlupfunterdrückungssteuerung beginnt, und sie steuert die Ansteuerungsschaltung auf der Grundlage der d-Achsen- und q-Achsen-Sollstromwerte.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremssteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Die Patentdruckschrift 1 offenbart eine „Konfiguration, in der eine Sollbremsfluiddruckberechnungseinrichtung M1 einen Sollbremsfluiddruck berechnet, der in einem Nebenzylinder zu erzeugen ist, eine Differentiationseinrichtung M2 eine Sollbremsfluiddruckänderungsrate berechnet, indem der Sollbremsfluiddruck bezüglich der Zeit differenziert wird, eine Feldstromberechnungseinrichtung M3 einen Feldstromanweisungswert eines elektrischen Motors berechnet, der den Nebenzylinder auf der Grundlage der Sollbremsfluiddruckänderungsrate ansteuert, und eine Elektrischer-Motor-Steuerungseinrichtung M4 eine Feldschwächungssteuerung bei dem elektrischen Motor auf der Grundlage des Feldstromanweisungswerts ausführt. Ein Fall, in dem die Sollbremsfluiddruckänderungsrate groß ist, gibt einen Notfall an, in dem eine Bremskraft schnell vergrößert werden muss, wobei die Ansprechempfindlichkeit einer Erzeugung der Bremskraft verbessert werden kann, indem der Nebenzylinder umgehend betätigt wird und die Drehzahl des elektrischen Motors mit einer Vergrößerung in dem Feldstromanweisungswert und dem schwachen Feldbetrag des elektrischen Motors zu dieser Zeit vergrößert wird“ für den Zweck einer „Vergrößerung der Ansprechempfindlichkeit einer Erzeugung der Bremskraft ohne eine Vergrößerung der Größe des elektrischen Motors, der eine elektrische Bremskrafterzeugungseinrichtung ansteuert“.
  • Die Patentdruckschrift 2 offenbart eine „Konfiguration, in der die Ansteuerung eines Motoransteuerungszylinders 13, der einen Bremsfluiddruck auf einen Radzylinder aufbringt, gesteuert wird, indem eine Feldschwächungssteuerung ausgeführt wird, wenn eine Abweichung Δθ zwischen einem Ist-Motorwinkel θm und einem Soll-Motorwinkel θt, die in Reaktion auf einen Bremsbetätigungsbetrag erhalten wird, groß ist. Beispielsweise kann, wenn ein Motorwinkel (ein Drehbetrag) als ein Betätigungsbetrag einer elektrischen Betätigungseinrichtung verwendet wird, der Motorwinkel mit hoher Genauigkeit durch einen einfachen und günstigen bekannten Drehungssensor oder dergleichen erfasst werden, ein Motorwinkeländerungsbereich wird verbreitert und eine Bremsansprechempfindlichkeit kann somit auf einfache Weise vergrößert werden. Ferner tritt, da es keinen Einfluss einer Änderung in einer Laststärke gibt, eine Abweichung des Motorwinkels in einem Übergangszustand unmittelbar nach dem Start der Feldschwächungssteuerung auf, wobei eine Feldschwächungssteuerung kontinuierlich ausgeführt werden kann, eine Änderung in einer Motoransprechempfindlichkeitseigenschaft wird verringert, wobei somit eine stabile Ansprechempfindlichkeitseigenschaft erhalten werden kann“ für den Zweck einer „weiteren Vergrößerung der Ansprechempfindlichkeit einer Erzeugung der Bremskraft durch die elektrische Betätigungseinrichtung mit einer einfachen Konfiguration“.
  • Der Anmelder hat eine Bremssteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug entwickelt, die ein Bremsdrehmoment durch einen elektrischen Motor erzeugt und ein übermäßiges Rutschen beziehungsweise einen übermäßigen Schlupf eines Fahrzeugrads zu der Zeit eines Startens der Ausführung einer Schlupfunterdrückungssteuerung für das Fahrzeugrad unterdrückt. Spezifisch wird, wie es in der Patentdruckschrift 3 beschrieben ist, „eine Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung“ zum Verringern des Bremsdrehmoments des Fahrzeugrads durch eine Steuerung des elektrischen Motors auf der Grundlage des Schlupfzustandbetrags des Fahrzeugrads ausgeführt. Ferner wird „eine plötzliche Stoppsteuerung“ zum plötzlichen Stoppen der Drehung des elektrischen Motors auf der Grundlage des Schlupfzustandbetrags des Fahrzeugrads ausgeführt. Die plötzliche Stoppsteuerung wird unter einer Bedingung gestartet, dass die Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung nicht ausgeführt wird. Als die plötzliche Stoppsteuerung kann „eine Steuerung zum schrittweisen Ändern des Energieversorgungsbetrags des elektrischen Motors um einen vorbestimmten Energieversorgungsgrenzwert entsprechend einer Drehzahlverringerungsrichtung des elektrischen Motors“ ausgeführt werden. Die Patentdruckschriften 1 und 2 offenbaren „eine Feldschwächungssteuerung (auch als eine Magnetflussschwächungssteuerung bezeichnet)“, die ausgeführt wird, indem ein Strom von einer d-Achse des elektrischen Motors fließt. In einem bürstenlosen Drei-Phasen-Motor können ein d-Achsen-Strom und ein q-Achsen-Strom unabhängig gesteuert werden. Aus diesem Grund gibt es einen Wunsch, einen übermäßigen Schlupf des Fahrzeugrads zu der Zeit eines Startens der Ausführung der Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung weiter zu unterdrücken, indem diese Ströme in geeigneter Weise gesteuert werden.
  • Zitierungsliste
  • Patentdruckschrift
    • Patentdruckschrift 1: JP-A-2008-184057
    • Patentdruckschrift 2: JP-A-2012-131293
    • Patentdruckschrift 3: JP-A-2014-051198
  • Kurzzusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bremssteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen, die einen bürstenlosen Drei-Phasen-Motor verwendet, die in der Lage ist, einen übermäßigen Fahrzeugradschlupf zu der Zeit eines Startens einer Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung für ein Unterdrücken eines Fahrzeugradschlupfs auf effektivere Weise zu unterdrücken.
  • Lösung des Problems
  • Eine Bremssteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung steuert einen elektrischen Motor (MTR) auf der Grundlage einer Solldrückkraft (Fpt) entsprechend einer Anforderungsbremskraft für ein Fahrzeugrad (WH) eines Fahrzeugs an und erzeugt eine Bremskraft in dem Fahrzeugrad (WH), indem ein Reibungselement (MS) gegen ein Drehungselement (KT) gedrückt wird, das an dem Fahrzeugrad (WH) fixiert ist. Die Bremssteuerungsvorrichtung für das Fahrzeug umfasst einen Fahrzeugradgeschwindigkeitssensor (VWA), der eine Geschwindigkeit (Vwa) des Fahrzeugrads (WH) erfasst, einen Drehwinkelsensor (MKA), der einen Drehwinkel (Mka) des elektrischen Motors (MTR) erfasst, eine Ansteuerungsschaltung (DRV), die den elektrischen Motor (MTR) ansteuert, und eine Steuerungseinrichtung (ECU), die die Ansteuerungsschaltung (DRV) auf der Grundlage der Solldrückkraft (Fpt) steuert.
  • In der Bremssteuerungsvorrichtung für das Fahrzeug gemäß der Erfindung stellt die Steuerungseinrichtung (ECU) einen Strombegrenzungskreis (Cis) einer dq-Achsen-Stromkennlinie des elektrischen Motors (MTR) auf der Grundlage einer Spezifikation der Ansteuerungsschaltung (DRV) ein, sie berechnet einen Spannungsbegrenzungskreis (Cvs) der dq-Achsen-Stromkennlinie auf der Grundlage des Drehwinkels (Mka), sie berechnet einen Schlupfzustandsbetrag (SIp), der einen Schlupfgrad des Fahrzeugrads (WH) angibt, auf der Grundlage der Drehzahl (Vwa) des Fahrzeugrads (WH), sie führt eine Schlupfunterdrückungssteuerung zur Verkleinerung des Schlupfgrads des Fahrzeugrads (WH) auf der Grundlage des Schlupfzustandbetrags (SIp) aus, sie berechnet einen d-Achsen-Sollstrom (Idt) und einen q-Achsen-Sollstrom (Iqt) auf der Grundlage einer Korrelation beziehungsweise Wechselbeziehung zwischen dem Strombegrenzungskreis (Cis) und dem Spannungsbegrenzungskreis (Cvs) zu der Zeit eines Startens der Ausführung der Schlupfunterdrückungssteuerung und sie steuert die Ansteuerungsschaltung (DRV) auf der Grundlage des d-Achsen-Sollstroms (Idt) und des q-Achsen-Sollstroms (Iqt). Spezifisch berechnet die Steuerungseinrichtung (ECU) einen Schnittpunkt (Pxb) zwischen dem Strombegrenzungskreis (Cis) und dem Spannungsbegrenzungskreis (Cvs), wobei sie den d-Achsen-Sollstrom (Idt) und den q-Achsen-Sollstrom (Iqt) auf der Grundlage des Schnittpunkts (Pxb) berechnet.
  • In einem Zustand, in dem der elektrische Motor MTR sich mit einer hohen Drehzahl in der normalen Drehungsrichtung dreht, versucht der elektrische Motor MTR, die Drehung durch das Trägheitsmoment des Rotors des elektrischen Motors MTR in einer Situation fortzusetzen, in der eine Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung, wie beispielsweise eine Antirutschsteuerung beziehungsweise Antiblockiersteuerung startet. Um den übermäßigen Fahrzeugradschlupf zu unterdrücken, wird die Drehzahl des elektrischen Motors MTR unverzüglich „0“, wobei somit der elektrische Motor in die umgekehrte Drehungsrichtung angesteuert werden muss.
  • Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration werden dq-Achsen-Sollströme Idt und Iqt auf der Grundlage eines Schnittpunkts Pxb (entsprechend dem Strom in der umgekehrten Drehungsrichtung) zwischen einem Strombegrenzungskreis Cis und einem Spannungsbegrenzungskreis Cvs bestimmt. Der Schnittpunkt Pxb gibt einen Betriebspunkt an, in dem die Ausgabe des elektrischen Motors MTR in der umgekehrten Drehungsrichtung des elektrischen Motors MTR maximal wird. Aus diesem Grund kann der elektrische Motor MTR auf die effektivste Art und Weise gestoppt und umgekehrt werden. Als Ergebnis wird die Ansprechempfindlichkeit der Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung verbessert, wobei der übermäßige Fahrzeugradschlupf aufgrund des Trägheitsmoments des elektrischen Motors MTR unterdrückt werden kann.
  • In der Bremssteuerungsvorrichtung für das Fahrzeug gemäß der Erfindung steuert die Steuerungseinrichtung (ECU) die Ansteuerungsschaltung (DRV) auf der Grundlage der Korrelation beziehungsweise Wechselbeziehung zwischen dem Strombegrenzungskreis (Cis) und dem Spannungsbegrenzungskreis (Cvs) in einem Nichtausführungszustand, in dem die Schlupfunterdrückungssteuerung nicht ausgeführt wird, wobei sie eher den Strombegrenzungskreis (Cis) in dem Ausführungsstartzustand als den Strombegrenzungskreis (Cis) in dem Nichtausführungszustand vergrößert.
  • Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration überschreitet der Strombegrenzungskreis Cis einen zulässigen Stromwert iqm, wobei er auf einen vergrößerten zulässigen Stromwert iqn für eine kurze Zeit vergrößert wird. Aus diesem Grund wird der elektrische Motor MTR auf effektivere Weise gestoppt und umgekehrt gedreht, nachdem der Temperaturanstieg des elektrischen Motors MTR und der Ansteuerungsschaltung DRV unterdrückt worden ist. Als Ergebnis kann der übermäßige Fahrzeugradschlupf unterdrückt werden.
  • Die Bremssteuerungsvorrichtung für das Fahrzeug gemäß der Erfindung umfasst ferner einen Stromsensor (IMA), der einen Stromwert (Ima) der Ansteuerungsschaltung (DRV) erfasst, wobei die Steuerungseinrichtung (ECU) einen d-Achsen-Ist-Strom (Ida) entsprechend einem d-Achsen-Element des Stromwerts (Ima) und einen q-Achsen-Ist-Strom (Iqa) entsprechend einem q-Achsen-Element des Stromwerts (Ima) auf der Grundlage des Stromwerts (Ima) und des Drehwinkels (Mka) berechnet, eine gegenelektromotorische Kraft (ω·ϕ) des elektrischen Motors (MTR) auf der Grundlage des Drehwinkels (Mka) berechnet, eine Sollspannung (Edqs) auf der Grundlage einer Abweichung (eId) zwischen dem d-Achsen-Sollstrom (Idt) und dem d-Achsen-Ist-Strom (Ida), einer Abweichung (eIq) zwischen dem q-Achsen-Sollstrom (Iqt) und dem q-Achsen-Ist-Strom (Iqa) und der gegenelektromotorischen Kraft (ω·φ) berechnet und die Ansteuerungsschaltung (DRV) auf der Grundlage der Sollspannung (Edqs) steuert.
  • Die Ansteuerung des elektrischen Motors MTR wird durch eine Spannungssteuerung (das heißt eine Spannungssteuerung entsprechend einer Stromregelung) auf der Grundlage einer Abweichung eId zwischen dem d-Achsen-Sollstrom Idt und einem d-Achsen-Ist-Strom Ida und einer Abweichung eIq zwischen dem q-Achsen-Sollstrom Iqt und einem q-Achsen-Ist-Strom Iqa erreicht. Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird ein Einfluss der gegenelektromotorischen Kraft (der gegenelektromotorischen Spannung), die durch die Drehung des elektrischen Motors MTR in der Spannungssteuerung erzeugt wird, kompensiert. Aus diesem Grund ist es möglich, den elektrischen Motor MTR auf effektivere Weise und schneller zu verzögern.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt ein Gesamtkonfigurationsdiagramm eines Fahrzeugs, das mit einer Bremssteuerungsvorrichtung BCS für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung ausgestattet ist.
    • 2 zeigt ein Funktionsblockschaltbild zur Beschreibung einer Verarbeitung einer Steuerungseinrichtung ECU.
    • 3 zeigt ein Flussdiagramm zur Beschreibung von Verarbeitungen eines Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerungsblocks FSC und eines Solldrückkraftberechnungsblocks FPT.
    • 4 zeigt ein Flussdiagramm zur Beschreibung eines ersten Verarbeitungsbeispiels eines Sollstromberechnungsblocks IMT (insbesondere eines Ablaufs einer Verarbeitung, wenn eine Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung nicht ausgeführt wird).
    • 5 zeigt ein Flussdiagramm zur Beschreibung eines ersten Verarbeitungsbeispiels des Sollstromberechnungsblocks IMT (insbesondere eines Ablaufs einer Verarbeitung, wenn die Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung ausgeführt wird).
    • 6 zeigt ein Kennliniendiagramm zur Beschreibung des ersten Verarbeitungsbeispiels des Sollstromberechnungsblocks IMT.
    • 7 zeigt ein Flussdiagramm zur Beschreibung eines zweiten Verarbeitungsbeispiels des Sollstromberechnungsblocks IMT.
    • 8 zeigt ein Kennliniendiagramm zur Beschreibung des zweiten Verarbeitungsbeispiels des Sollstromberechnungsblocks IMT.
    • 9 zeigt ein schematisches Diagramm zur Beschreibung einer Verarbeitung eines Umschaltsteuerungsblocks SWT und einer Ansteuerungsschaltung DRV eines bürstenlosen Drei-Phasen-Motors.
    • 10 zeigt ein Zeitablaufdiagramm zur Beschreibung eines Betriebs und einer Wirkung der Bremssteuerungsvorrichtung BCS für das Fahrzeug gemäß der Erfindung.
  • Ausführungsform der Erfindung
  • <Gesamtkonfiguration einer Bremssteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung>
  • Unter Bezugnahme auf ein Gesamtkonfigurationsdiagramm gemäß 1 wird eine Bremssteuerungsvorrichtung BCS gemäß der Erfindung beschrieben. In der nachstehenden Beschreibung zeigen Komponenten, Berechnungsverarbeitungen, Signale, Eigenschaften beziehungsweise Kennlinien und Werte, die durch die gleichen Bezugszeichen angegeben sind, die gleichen Funktionen. Somit wird eine wiederholte Beschreibung weggelassen.
  • Ein Fahrzeug, das eine Bremssteuerungsvorrichtung BCS umfasst, ist mit einem Bremsbetätigungselement BP, einem Bremsbetätigungsbetragssensor BPA, einer Steuerungseinrichtung ECU, einem Hauptbremszylinder MC, einem Hubsimulator SSM, einem Simulatorabsperrventil VSM, einer Druckbeaufschlagungseinheit KAU, einem Umschaltventil VKR, einem Hauptbremszylinderrohr HMC, einem Radzylinderrohr HWC und einem Druckbeaufschlagungszylinderrohr HKC versehen. Ferner ist jedes Fahrzeugrad WH des Fahrzeugs mit einem Bremssattel CP, einem Radzylinder WC, einem Drehelement KT und einem Reibungselement MS versehen.
  • Das Bremsbetätigungselement (beispielsweise ein Bremspedal) BP ist ein Element, das durch einen Fahrer verwendet wird, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu verringern. Wenn das Bremsbetätigungselement BP betätigt wird, wird ein Bremsdrehmoment für das Fahrzeugrad WH justiert, wobei eine Bremskraft in dem Fahrzeugrad WH erzeugt wird. Spezifisch ist ein Drehelement (beispielsweise eine Bremsscheibe) KT an dem Fahrzeugrad WH des Fahrzeugs fixiert. Der Bremssattel CP ist angeordnet, um das Drehelement KT einzupferchen. Dann ist der Bremssattel (vereinfacht auch als ein Sattel bezeichnet) CP mit dem Radzylinder WC versehen. Wenn ein Fluiddruck innerhalb des Radzylinders WC des Sattels CP justiert (vergrößert oder verkleinert) wird, bewegt sich ein Kolben innerhalb des Radzylinders WC (bewegt sich vorwärts oder rückwärts) in Bezug auf das Drehelement KT. Durch die Bewegung des Kolbens wird das Reibungselement (beispielsweise ein Bremsbelag) MS gegen das Drehelement KT gedrückt, um eine Drückkraft zu erzeugen. Das Drehelement KT und das Fahrzeugrad WH sind durch eine fixierte Welle DS fixiert, um sich zusammen zu drehen. Aus diesem Grund wird ein Bremsdrehmoment (eine Bremskraft) in dem Fahrzeugrad WH aufgrund einer Reibungskraft erzeugt, die durch die Drückkraft erzeugt wird. Somit wird die Bremskraft (die Anforderungsbremskraft), die für das Fahrzeugrad WH erforderlich ist, in Reaktion auf einen Sollwert der Drückkraft erreicht.
  • Der Bremsbetätigungsbetragssensor (auch vereinfacht als ein Betätigungsbetragssensor bezeichnet) BPA ist in dem Bremsbetätigungselement BP bereitgestellt. Ein Betätigungsbetrag Bpa des Bremsbetätigungselements (des Bremspedals) BP durch den Fahrer wird durch den Betätigungsbetragssensor BPA erfasst. Spezifisch wird zumindest einer aus einem Fluiddrucksensor zur Erfassung eines Drucks des Hauptbremszylinders MC, einem Betätigungsversatzsensor zur Erfassung eines Betätigungsversatzes des Bremsbetätigungselements BP und eines Betätigungskraftsensors zur Erfassung einer Betätigungskraft des Bremsbetätigungselements BP als der Bremsbetätigungsbetragssensor BPA eingesetzt. Anders ausgedrückt ist der Betätigungsbetragssensor BPA eine allgemeine Bezeichnung für den Hauptbremszylinderfluiddrucksensor, den Betätigungsversatzsensor und den Betätigungskraftsensor. Somit wird der Bremsbetätigungsbetrag Bpa auf der Grundlage zumindest eines Parameters aus dem Fluiddruck des Hauptbremszylinders MC, dem Betätigungsversatz des Bremsbetätigungselements BP und der Betätigungskraft des Bremsbetätigungselements BP bestimmt. Der Betätigungsbetrag Bpa wird in die Steuerungseinrichtung ECU eingegeben.
  • Eine Steuerungseinrichtung (eine elektronische Steuerungseinheit) ECU umfasst eine elektrische Schaltungsplatine, auf der ein Mikroprozessor oder dergleichen angebracht ist, und einen Steuerungsalgorithmus, der bei dem Mikroprozessor programmiert ist. Die Steuerungseinrichtung ECU steuert die Druckbeaufschlagungseinheit KAU (insbesondere einen elektrischen Motor MTR), das Absperrventil VSM und das Umschaltventil VKR auf der Grundlage des Bremsbetätigungsbetrags Bpa. Spezifisch wird ein Signal (Sux oder dergleichen) zur Steuerung des elektrischen Motors MTR, des Absperrventils VSM und des Umschaltventils VKR auf der Grundlage des programmierten Steuerungsalgorithmus berechnet und von der Steuerungseinrichtung ECU ausgegeben.
  • Wenn der Bremsbetätigungsbetrag Bpa ein vorbestimmter Wert bp0 oder mehr wird, gibt die Steuerungseinrichtung ECU jeweils ein Ansteuerungssignal Vsm, in dem das Absperrventil VSM auf eine offene Position eingestellt wird, und ein Ansteuerungssignal Vkr, in dem das Umschaltventil VKR das Druckbeaufschlagungszylinderrohr HKC mit dem Radzylinderrohr HWC in Verbindung setzt, zu den elektromagnetischen Ventilen VSM und VKR aus. In diesem Fall ist der Hauptbremszylinder MC mit dem Simulator SSM in Verbindung, wobei ein Druckbeaufschlagungszylinder KCL mit dem Radzylinder WC in Verbindung ist.
  • Die Steuerungseinrichtung ECU berechnet ein Ansteuerungssignal (Sux oder dergleichen) zur Ansteuerung des elektrischen Motors MTR auf der Grundlage des Betätigungsbetrags Bpa, eines Drehwinkels Mka und einer Ist-Druckkraft Fpa (beispielsweise des Fluiddrucka des Druckbeaufschlagungszylinders KCL), wobei sie das Ansteuerungssignal zu der Ansteuerungsschaltung DRV ausgibt. Hierbei wird der Bremsbetätigungsbetrag Bpa durch den Bremsbetätigungsbetragssensor BPA erfasst, der Ist-Drehwinkel Mka wird durch einen Drehwinkelsensor MKA erfasst und die Ist-Druckkraft Fpa wird durch einen Druckkraftsensor FPA erfasst. Durch die Druckbeaufschlagungseinheit KAU, die durch den elektrischen Motor MTR angesteuert wird, wird der Druck des Bremsfluids innerhalb des Radzylinders WC gesteuert (aufrechterhalten, vergrößert oder verkleinert).
  • Der Hauptbremszylinder MC ist mechanisch mit dem Bremsbetätigungselement BP durch eine Bremsstange BRD verbunden. Durch den Hauptbremszylinder MC wird die Betätigungskraft (die Bremspedaltretkraft) des Bremsbetätigungselements BP entsprechend dem Druck des Bremsfluids geändert. Wenn das Hauptbremszylinderrohr HMC mit dem Hauptbremszylinder MC verbunden ist und das Bremsbetätigungselement BP betätigt wird, wird das Bremsfluid von dem Hauptbremszylinder MC zu dem Hauptbremszylinderrohr HMC ausgestoßen (unter Druck zugeführt). Das Hauptbremszylinderrohr HMC ist ein Fluidpfad, der den Hauptbremszylinder MC und das Umschaltventil VKR verbindet.
  • Der Hubsimulator (auch vereinfacht als der Simulator bezeichnet) SSM ist bereitgestellt, um die Betätigungskraft in dem Bremsbetätigungselement BP zu erzeugen. Das Simulatorabsperrventil (auch vereinfacht als ein Absperrventil bezeichnet) VSM ist zwischen dem Simulator SSM und einer Fluiddruckkammer innerhalb des Hauptbremszylinders MC bereitgestellt. Das Absperrventil VSM ist ein elektromagnetisches Zwei-Positionen-Ventil, das eine offene Position und eine geschlossene Position aufweist. Der Hauptbremszylinder MC ist mit dem Simulator SSM in Verbindung, wenn das Absperrventil VSM bei der offenen Position angeordnet ist, wobei der Hauptbremszylinder MC von dem Simulator SSM isoliert ist (in einem Nicht-Verbindungszustand ist), wenn das Absperrventil VSM bei der geschlossenen Position angeordnet ist. Das Absperrventil VSM wird durch das Ansteuerungssignal Vsm von der Steuerungseinrichtung ECU gesteuert. Als das Absperrventil VSM kann ein elektromagnetisches Ventil eines normalerweise geschlossenen Typs beziehungsweise Öffnertyps (NC-Ventil) eingesetzt werden.
  • Ein Kolben und ein elastisches Element (beispielsweise eine Druckfeder) sind innerhalb des Simulators SSM bereitgestellt. Ein Bremsfluid bewegt sich von dem Hauptbremszylinder MC zu dem Simulator SSM, wobei der Kolben durch das strömende Bremsfluid gedrückt wird. Eine Kraft wird an den Kolben durch das elastische Element in einer Richtung angelegt, in der das Fließen des Bremsfluids verhindert wird. Durch das elastische Element wird die Betätigungskraft (beispielsweise die Bremspedaltretkraft) zu der Zeit einer Betätigung des Bremsbetätigungselements BP gebildet.
  • <<Druckbeaufschlagungseinheit KAU>>
  • Die Druckbeaufschlagungseinheit KAU entlädt eine Bremsflüssigkeit zu dem Druckbeaufschlagungszylinderrohr HKC (führt sie unter Druck zu), indem der elektrische Motor MTR als eine Leistungsquelle verwendet wird. Dann bringt die Druckbeaufschlagungseinheit KAU ein Bremsdrehmoment (eine Bremskraft) auf das Fahrzeugrad WH auf, indem das Reibungselement MS gegen das Drehelement KT aufgrund dieses Druckes gedrückt (unter Druck gesetzt) wird. Anders ausgedrückt erzeugt die Druckbeaufschlagungseinheit KAU eine Kraft (eine Drückkraft) zum Drücken des Reibungselements MS gegen das Drehelement KT durch den elektrischen Motor MTR. Die Druckbeaufschlagungseinheit KAU umfasst den elektrischen Motor MTR, die Ansteuerungsschaltung DRV, einen Leistungsübertragungsmechanismus DDK, eine Druckbeaufschlagungswelle KSF, einen Druckbeaufschlagungszylinder KCL, einen Druckbeaufschlagungskolben PKC und den Drückkraftsensor FPA.
  • Der elektrische Motor MTR ist eine Leistungsquelle zum Justieren (Vergrößern oder Verkleinern) des Drucks des Bremsfluids innerhalb des Radzylinders WC durch den Druckbeaufschlagungszylinder KCL. Als der elektrische Motor MTR wird ein bürstenloser Drei-Phasen-Motor eingesetzt. Der elektrische Motor MTR umfasst drei Spulen CLU, CLV, CLW, die jeweils U-, V- und W-Phasen entsprechen, wobei er durch die Ansteuerungsschaltung DRV angesteuert wird. Der elektrische Motor MTR ist mit dem Drehwinkelsensor MKA versehen, der die Rotorposition (den Drehwinkel) Mka des elektrischen Motors MTR erfasst. Der Drehwinkel Mka wird in die Steuerungseinrichtung ECU eingegeben.
  • Die Ansteuerungsschaltung DRV ist eine elektrische Schaltungsplatine, auf der ein Schaltelement (eine Leistungshalbleitervorrichtung) für eine Ansteuerung des elektrischen Motors MTR angebracht ist. Spezifisch ist die Ansteuerungsschaltung DRV mit einer Drei-Phasen-Brückenschaltung versehen, wobei der Energieversorgungszustand zu dem elektrischen Motor MTR auf der Grundlage des Ansteuerungssignals (Sux oder dergleichen) gesteuert wird. Die Ansteuerungsschaltung DRV ist mit einem Stromsensor (beispielsweise ein Stromsensor) IMA versehen, der einen Ist-Strom Ima (eine allgemeine Bezeichnung jeweiliger Phasen) zu dem elektrischen Motor MTR erfasst. Der Strom (der Erfassungswert) Ima jeder Phase wird in die Steuerungseinrichtung ECU eingegeben.
  • Der Leistungsübertragungsmechanismus DDK verzögert die Drehleistung des elektrischen Motors MTR, wandelt die Drehleistung in eine lineare Leistung um und gibt die lineare Leistung an die Druckbeaufschlagungswelle KSF aus. Spezifisch ist der Leistungsübertragungsmechanismus DDK mit einer Verzögerungseinrichtung (nicht gezeigt) versehen, wobei die Drehleistungsausgabe von dem elektrischen Motor MTR verzögert wird und zu einem (nicht gezeigten) Schraubenelement ausgegeben wird. Dann wird die Drehleistung in die lineare Leistung der Druckbeaufschlagungswelle KSF durch das Schraubenelement umgewandelt. Das heißt, der Leistungsübertragungsmechanismus DDK ist ein Drehbewegung-/Lineare-Bewegung-Umwandlungsmechanismus.
  • Der Druckbeaufschlagungskolben PKC ist an der Druckbeaufschlagungswelle KSF fixiert. Der Druckbeaufschlagungskolben PKC ist in ein Innenloch des Druckbeaufschlagungszylinders KCL eingeführt, wobei eine Kombination des Kolbens und des Zylinders gebildet wird. Spezifisch ist der Außenumfang des Druckbeaufschlagungskolbens PKC mit einem (nicht gezeigten) Dichtungselement versehen, wobei eine Flüssigkeitsdichtheit in Bezug auf das innere Loch (die Innenwand) des Druckbeaufschlagungszylinders KCL sichergestellt ist. Das heißt, die Druckbeaufschlagungskammer Rkc, die mit dem Bremsfluid gefüllt ist, wird durch die Unterteilung des Druckbeaufschlagungszylinders KCL und des Druckbeaufschlagungskolbens PKC gebildet.
  • Innerhalb des Druckbeaufschlagungszylinders KCL wird das Volumen der Druckbeaufschlagungskammer Rkc geändert, wenn sich der Druckbeaufschlagungskolben PKC in der axialen Richtung bewegt. Mit dieser Volumenänderung bewegt sich das Bremsfluid zwischen dem Druckbeaufschlagungszylinder KCL und dem Radzylinder WC durch Bremsrohre (Fluidpfade) HKC und HWC. Der Fluiddruck innerhalb des Radzylinders WC wird aufgrund des Beladens und des Entladens des Bremsfluids von dem Druckbeaufschlagungszylinder KCL justiert. Als Ergebnis wird die Drückkraft des Reibungselements MS in Bezug auf das Drehelement KT justiert.
  • Beispielsweise ist ein Fluiddrucksensor, der den Fluiddruck Fpa der Druckbeaufschlagungskammer Rkc erfasst, in der Druckbeaufschlagungseinheit KAU (insbesondere dem Druckbeaufschlagungszylinder KCL) als der Drückkraftsensor FPA bereitgestellt. Der Fluiddrucksensor (das heißt der Drückkraftsensor) FPA ist an dem Druckbeaufschlagungszylinder KCL fixiert, um als die Druckbeaufschlagungseinheit KAU integriert zu sein. Der Drückkrafterfassungswert Fpa (das heißt der Fluiddruck der Druckbeaufschlagungskammer Rkc) wird in die Steuerungseinrichtung ECU eingegeben. Wie es vorstehend beschrieben ist, ist die Druckbeaufschlagungseinheit KAU beschrieben worden.
  • Ein „Zustand, in dem der Radzylinder WC mit dem Hauptbremszylinder MC verbunden ist“ und ein „Zustand, in dem der Radzylinder WC mit dem Druckbeaufschlagungszylinder KCL verbunden ist“ werden durch das Umschaltventil VKR umgeschaltet. Das Umschaltventil VKR wird auf der Grundlage des Ansteuerungssignals Vkr gesteuert, das von der Steuerungseinrichtung ECU ausgegeben wird. Spezifisch ist, wenn die Bremsbetätigung nicht ausgeführt wird (der Fall von „Bpa < bp0“), das Radzylinderrohr HWC mit dem Hauptbremszylinderrohr HMC durch das Umschaltventil VKR in Verbindung und ist nicht mit dem Druckbeaufschlagungszylinderrohr HKC in Verbindung (es ist davon isoliert). Hierbei ist das Radzylinderrohr HWC ein Fluidpfad, der mit dem Radzylinder WC verbunden ist. Wenn die Bremsbetätigung ausgeführt wird (das heißt ein Zustand von „Bpa ≥ bp0“), wird das Umschaltventil VKR auf der Grundlage des Ansteuerungssignals Vkr angeregt, die Verbindung zwischen dem Radzylinderrohr HWC und dem Hauptbremszylinderrohr HMC wird unterbrochen und das Radzylinderrohr HWC ist mit dem Druckbeaufschlagungszylinderrohr HKC in Verbindung.
  • <Verarbeitung der Steuerungseinrichtung ECU>
  • Unter Bezugnahme auf ein Funktionsblockschaltbild gemäß 2 wird eine Verarbeitung der Steuerungseinrichtung (der elektronischen Steuerungseinheit) ECU beschrieben. Des Weiteren zeigen, wie es vorstehend beschrieben ist, die Komponenten, die Berechnungsverarbeitungen, die Signale, die Eigenschaften beziehungsweise Kennlinien und die Werte, die durch die gleichen Bezugszeichen angegeben sind, die gleichen Funktionen.
  • In der Steuerungseinrichtung ECU werden die Ansteuerung des elektrischen Motors MTR und die Anregung der elektromagnetischen Ventile VSM und VKR auf der Grundlage des Betätigungsbetrags Bpa des Bremsbetätigungselements BP ausgeführt. Der elektrische Motor MTR wird durch die Ansteuerungsschaltung DRV angesteuert. Die Ansteuerungsschaltung DRV (die Drei-Phasen-Brückenschaltung) umfasst Schaltelemente SUX, SUZ, SVX, SVZ, SWX und SWZ (auch vereinfacht als „SUX bis SWZ“ bezeichnet). In der Steuerungseinrichtung ECU werden die Ansteuerungssignale Sux, Suz, Svx, Svz, Swx und Swz (auch vereinfacht als „Sux bis Swz“ bezeichnet) berechnet und die Schaltelemente SUX bis SWZ werden auf der Grundlage der Ansteuerungssignale gesteuert. Ferner werden in der Steuerungseinrichtung ECU die Ansteuerungssignale Vsm und Vkr bestimmt und die elektromagnetischen Ventile VSM und VKR werden auf der Grundlage der Ansteuerungssignale gesteuert.
  • Die Steuerungseinrichtung ECU umfasst einen Anweisungsdrückkraftberechnungsblock FPS, einen Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerungsblock FSC, einen Solldrückkraftberechnungsblock FPT, einen Anweisungsstromberechnungsblock IMS, einen Drückkraftregelungsblock FFB, einen Sollstromberechnungsblock IMT, einen Umschaltsteuerungsblock SWT und einen Elektromagnetisches-Ventil-Steuerungsblock SLC.
  • In dem Anweisungsdrückkraftberechnungsblock FPS wird eine Anweisungsdrückkraft Fps auf der Grundlage des Bremsbetätigungsbetrags Bpa und einer Berechnungskennlinie (einer Berechnungsabbildung) CFps berechnet. Hierbei gibt die Anweisungsdrückkraft Fps einen Sollwert des Fluiddrucks (der der Drückkraft entspricht) an, der durch die Druckbeaufschlagungseinheit KAU erzeugt wird. Spezifisch wird in der Berechnungskennlinie CFps die Anweisungsdrückkraft Fps auf „0 (Null)“ in einem Bereich berechnet, in dem der Bremsbetätigungsbetrag Bpa größer oder gleich „0 (entsprechend einem Fall, in dem die Bremsbetätigung nicht ausgeführt wird)“ ist und kleiner als ein vorbestimmter Wert dp0 ist, wobei die Anweisungsdrückkraft Fps berechnet wird, um von „0“ entsprechend einer Vergrößerung in dem Betätigungsbetrag Bpa in einem Bereich, in dem der Betätigungsbetrag Bpa größer oder gleich dem vorbestimmten Wert bp0 ist, monoton zuzunehmen. Hierbei ist der vorbestimmte Wert bp0 ein Wert, der einem „Leerlauf“ des Bremsbetätigungselements bp entspricht, wobei er als ein „Leerlaufwert“ bezeichnet wird.
  • In dem Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerungsblock FSC wird eine Justierungsdrückkraft Fsc auf der Grundlage einer Fahrzeugraddrehzahl Vwa jedes Fahrzeugrads WH berechnet. Die Justierungsdrückkraft Fsc ist ein Sollwert zur Ausführung der Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung. Hierbei wird die „Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung“ verwendet, um die Stabilität des Fahrzeugs zu verbessern, indem die Schlupfzustände von vier Fahrzeugrädern WH des Fahrzeugs unabhängig und getrennt gesteuert werden. Beispielsweise ist die Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung zumindest eine aus einer Antirutschsteuerung (Antiblockiersteuerung) und einer Bremskraftverteilungssteuerung (elektronische Bremskraftverteilungssteuerung). In dem Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerungsblock FSC wird die Justierungsdrückkraft Fsc zur Ausführung zumindest einer aus der Antirutschsteuerung und der Bremskraftverteilungssteuerung berechnet.
  • In dem Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerungsblock FSC wird die Justierungsdrückkraft Fsc für die Antirutschsteuerung berechnet. Spezifisch wird die Justierungsdrückkraft Fsc zur Ausführung der Antirutschsteuerung derart berechnet, dass die Fahrzeugradblockierung auf der Grundlage des Beschaffungsergebnisses (der Fahrzeugraddrehzahl Vwa) des Fahrzeugraddrehzahlsensors VWA, der in jedem Fahrzeugrad WH bereitgestellt ist, verhindert wird. Beispielsweise wird ein Fahrzeugradschlupfzustandsbetrag SIp (eine Steuerungsvariable, die den Verzögerungsschlupfzustand des Fahrzeugrads angibt) auf der Grundlage der Fahrzeugraddrehzahl Vwa berechnet. Dann wird eine Justierungsdrückkraft Fsc auf der Grundlage des Fahrzeugradschlupfzustandsbetrags SIp bestimmt.
  • Hierbei ist der Fahrzeugradschlupfzustandsbetrag SIp ein Zustandsbetrag beziehungsweise eine Zustandsgröße (eine Variable), die den Schlupfgrad des Fahrzeugrads WH angibt. Beispielsweise wird der Fahrzeugradschlupfzustandsbetrag SIp auf der Grundlage zumindest eines Parameters aus der Fahrzeugradschlupfgeschwindigkeit und der Fahrzeugradverzögerungsgeschwindigkeit berechnet. Hierbei wird die Fahrzeugradschlupfgeschwindigkeit auf der Grundlage einer Differenz zwischen der Fahrzeugradgeschwindigkeit Vwa und einer „Fahrzeugkörpergeschwindigkeit Vxa, die auf der Grundlage der Fahrzeugradgeschwindigkeit Vwa jedes Fahrzeugrads WH des Fahrzeugs berechnet wird“ berechnet. Ferner wird die Fahrzeugradverzögerungsgeschwindigkeit berechnet, indem die Fahrzeugradgeschwindigkeit Vwa in Bezug auf die Zeit differenziert wird. Dann wird die Justierungsdrückkraft Fsc derart berechnet, dass die Antirutschsteuerung zu einem Zeitpunkt gestartet wird, bei dem der Fahrzeugradschlupfzustandsbetrag SIp einen vorbestimmten Betrag slx überschreitet und die Anweisungsdrückkraft Fps abnimmt. Hierbei ist der vorbestimmte Betrag slx ein bestimmter Schwellenwert (eine Konstante) zur Bestimmung, ob die Antirutschsteuerung auszuführen ist.
  • Auf ähnliche Weise wird in dem Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerungsblock FSC die Justierungsdrückkraft Fsc berechnet, um die Bremskraftverteilungssteuerung zum Unterdrücken des Fahrzeugradschlupfs des Hinterrads auf der Grundlage des Beschaffungsergebnisses (der Fahrzeugradgeschwindigkeit Vwa) des Fahrzeugradgeschwindigkeitssensors VWA berechnet. Spezifisch wird die Justierungsdrückkraft Fsc des Hinterrads auf der Grundlage des Schlupfzustandsbetrags SIp des Hinterrads in Bezug auf den Schlupfzustandsbetrag SIp des Vorderrads bestimmt. Spezifisch wird die Justierungsdrückkraft Fsc derart berechnet, dass die Bremskraftverteilungssteuerung zu einem Zeitpunkt gestartet wird, bei dem eine Differenz zwischen der Vorderradschlupfgeschwindigkeit und der Hinterradschlupfgeschwindigkeit die vorbestimmte Geschwindigkeit slz überschreitet und die Anweisungsdrückkraft Fps gleichförmig aufrechterhalten wird. Hierbei ist die vorbestimmte Geschwindigkeit slz ein bestimmter Schwellenwert (eine Konstante) zur Bestimmung, ob die Bremskraftverteilungssteuerung auszuführen ist.
  • In dem Solldrückkraftberechnungsblock FPT wird eine Solldrückkraft Fpt auf der Grundlage der Anweisungsdrückkraft Fps und der Justierungsdrückkraft Fsc berechnet. Hierbei gibt die Solldrückkraft Fpt einen endgültigen Sollwert der Drückkraft an, wobei sie einer Anforderungsbremskraft für das Fahrzeugrad WH entspricht. Wenn die Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung nicht ausgeführt wird, wird die Anweisungsdrückkraft Fps direkt als die Solldrückkraft Fpt bestimmt. Wenn die Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung ausgeführt wird, wird die Anweisungsdrückkraft Fps durch die Justierungsdrückkraft Fsc justiert, sodass die endgültige Solldrückkraft Fpt berechnet wird. Beispielsweise wird, wenn die Antirutschsteuerung in dem Fahrzeugradschlupfunterdrücksteuerungsblock FSC ausgeführt wird, die Anweisungsdrückkraft Fps justiert, um um die Justierungsdrückkraft Fsc abzunehmen, um die Fahrzeugradblockierung zu vermeiden. Ferner wird, wenn die Bremskraftverteilungssteuerung in dem Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerungsblock FSC ausgeführt wird, die Anweisungsdrückkraft Fps durch die Justierungsdrückkraft Fsc justiert, um aufrechterhalten zu werden, sodass eine Zunahme in einem Hinterradschlupf unterdrückt wird. Detaillierte Verarbeitungen des Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerungsblocks FSC und des Solldrückkraftberechnungsblocks FPT werden nachstehend beschrieben.
  • In dem Anweisungsstromberechnungsblock IMS wird ein Anweisungsstrom Ims des elektrischen Motors MTR auf der Grundlage der Solldrückkraft Fpt und einer vorbestimmten Berechnungskennlinie (einer Berechnungsabbildung) CIms berechnet. Hierbei ist der Anweisungsstrom Ims ein Sollwert eines Stroms zur Steuerung des elektrischen Motors MTR. In der Berechnungskennlinie CIms wird der Anweisungsstrom Ims derart bestimmt, dass der Anweisungsstrom Ims von „0“ monoton zunimmt, wenn die Solldrückkraft Fpt von „0“ zunimmt.
  • In dem Drückkraftregelungsblock FFB wird ein Kompensationsstrom Ifp des elektrischen Motors MTR auf der Grundlage des Sollwerts (beispielsweise des Sollfluiddrucks) Fpt der Drückkraft und des Ist-Werts (des Fluiddruckerfassungswerts) Fpa der Drückkraft berechnet, die Steuerungszustandsvariablen sind. Da ein Fehler in der Drückkraft nur durch die Steuerung, die auf dem Anweisungsstrom Ims beruht, erzeugt wird, wird eine Kompensation des Fehlers in dem Drückkraftregelungsblock FFB ausgeführt. Der Drückkraftregelungsblock FFB umfasst eine Vergleichsberechnung und einen Kompensationsstromberechnungsblock IFP.
  • Durch die Vergleichsberechnung werden der Sollwert Fpt (der der Anforderungsbremskraft des Fahrzeugrads WH entspricht) und der Ist-Wert Fpa (der der tatsächlich erzeugten Bremskraft entspricht) der Drückkraft miteinander verglichen. Hierbei ist der Ist-Wert Fpa der Drückkraft ein Erfassungswert, der durch einen Drückkraftsensor FPA (beispielsweise der Fluiddrucksensor, der den Fluiddruck des Druckbeaufschlagungszylinders KCL erfasst) erfasst wird. In der Vergleichsberechnung wird eine Abweichung (eine Drückkraftabweichung) eFp zwischen der Solldrückkraft (dem Sollwert) Fpt und der Ist-Drückkraft (dem Erfassungswert) Fpa berechnet. Die Drückkraftabweichung eFp wird in den Kompensationsstromberechnungsblock IFP als eine Steuerungsvariable eingegeben.
  • Der Kompensationsstromberechnungsblock IFP umfasst einen Proportionalelementblock, einen Differentialelementblock und einen Integralelementblock. In dem Proportionalelementblock wird die Drückkraftabweichung eFp mit einer Proportionalverstärkung Kp multipliziert, sodass das Proportionalelement der Drückkraftabweichung eFp berechnet wird. In dem Differentialelementblock wird die Drückkraftabweichung eFp differenziert, wobei das Ergebnis mit einer Differentialverstärkung Kd multipliziert wird, sodass ein Differentialelement der Drückkraftabweichung eFp berechnet wird. In dem Integralelementblock wird die Drückkraftabweichung eFp integriert, wobei das Ergebnis mit einer Integralverstärkung Ki multipliziert wird, sodass ein Integralelement der Drückkraftabweichung eFp berechnet wird. Dann werden das Proportionalelement, das Differentialelement und das Integralelement addiert, sodass ein Kompensationsstrom Ifp berechnet wird. Das heißt, in dem Kompensationsstromberechnungsblock IFP wird eine sogenannte PID-Steuerung, die auf der Drückkraft beruht, auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses (der Drückkraftabweichung eFp) zwischen der Solldrückkraft Fpt und der Ist-Drückkraft Fpa ausgeführt, sodass die Ist-Drückkraft (der Erfassungswert) Fpa mit der Solldrückkraft (dem Sollwert) Fpt übereinstimmt (das heißt, die Abweichung eFp nähert sich „0 (Null)“ an).
  • In dem Sollstromberechnungsblock IMT wird der Anweisungsstrom Ims, ein Sollstrom (ein Sollstromvektor) Imt, der ein endgültiger Sollwert eines Stroms ist, auf der Grundlage des Kompensationsstroms (des Kompensationswerts aufgrund der Drückkraftregelung) Ifp und des Drehwinkels Mka berechnet. Der Sollstrom Imt ist ein dq-Achsen-Vektor und umfasst ein d-Achsen-Element (auch als ein „d-Achsen-Sollstrom“ bezeichnet) Idt und ein q-Achsen-Element (auch als ein „q-Achsen-Sollstrom“ bezeichnet) Iqt. Des Weiteren wird der Sollstrom Imt auch als ein Sollstromvektor (Idt, Iqt) bezeichnet. Eine detaillierte Verarbeitung des Sollstromberechnungsblocks IMT wird nachstehend beschrieben.
  • In dem Sollstromberechnungsblock IMT wird das Vorzeichen (der positive oder negative Wert) des Sollstroms Imt auf der Grundlage der Drehungsrichtung des elektrischen Motors MTR bestimmt (das heißt, der Drückkraftvergrößerungs-/verkleinerungsrichtung). Ferner wird die Magnitude des Sollstroms Imt auf der Grundlage der Drehleistung berechnet, die zu dem elektrischen Motor MTR auszugeben ist (das heißt, der Drückkraftvergrößerungs-/verkleinerungsbetrag). Spezifisch wird, wenn die Drückkraft vergrößert wird, das Vorzeichen des Sollstroms Imt als ein positives Vorzeichen (Imt > 0) berechnet, wobei der elektrische Motor MTR in der normalen Drehungsrichtung angesteuert wird. Unterdessen wird, wenn die Drückkraft verkleinert wird, das Vorzeichen des Sollstroms Imt als ein negatives Vorzeichen bestimmt (Imt < 0), wobei der elektrische Motor in eine umgekehrte Drehungsrichtung angesteuert wird. Ferner wird das Ausgabedrehmoment (die Drehleistung) des elektrischen Motors MTR gesteuert, um zuzunehmen, wenn der Absolutwert des Sollstroms Imt abnimmt, wobei das Ausgabedrehmoment gesteuert wird, um abzunehmen, wenn der Absolutwert des Sollstroms Imt abnimmt.
  • In dem Umschaltsteuerungsblock SWT werden die Ansteuerungssignale Sux bis Swz zur Ausführung einer Impulsbreitmodulation bei den Schaltelementen SUX bis SWZ auf der Grundlage des Sollstroms Imt (Igt, Iqt) berechnet. Auf der Grundlage des Sollstroms Imt und des Drehwinkels Mka wird ein Sollwert Imt (eine allgemeine Bezeichnung von Sollspannungen Eut, Evt und Ebt jeweiliger Phasen) jeder der Spannungen von U-, V-, und B-Phasen berechnet. Eine relative Einschaltdauer beziehungsweise ein Tastgrad Dtt (eine allgemeine Bezeichnung von Tastgraden Dut, Dvt und Dwt jeweiliger Phasen) einer Impulsbreite jeder Phase wird auf der Grundlage der Sollspannung Imt jeder Phase bestimmt. Hierbei ist der „Tastgrad“ ein Verhältnis einer EIN-Zeit zu einem Zyklus, wobei „100%“ einer vollen Energieversorgung entspricht. Dann werden die Ansteuerungssignale Sux bis Swz zur Bestimmung, ob die Schaltelemente SUX bis SWZ, die die Drei-Phasen-Brückenschaltung bilden, auf einen EIN-Zustand (einen Energieversorgungszustand) oder einen AUS-Zustand (einen Nicht-Energieversorgungszustand) einzustellen sind, auf der Grundlage des Tastgrads (des Sollwerts) Dtt berechnet. Die Ansteuerungssignale Sux bis Swz werden zu der Ansteuerungsschaltung DRV ausgegeben.
  • Die Energieversorgungs- oder Nicht-Energieversorgungszustände von sechs Schaltelementen SUX bis SWZ werden individuell durch sechs Ansteuerungssignale Sux bis Swz gesteuert. Hierbei fließt, da die Energieversorgungszeit pro Einheitszeit jedes Schaltelements zunimmt, wenn der Tastgrad Dtt (eine allgemeine Bezeichnung jeweiliger Phasen) zunimmt, ein größerer Strom zu den Spulen CLU, CLV und CLW. Somit wird die Drehleistung des elektrischen Motors MTR eingestellt, um groß zu sein.
  • In der Ansteuerungsschaltung DRV ist ein Stromsensor IMA (eine allgemeine Bezeichnung von Stromsensoren IUA, IVA und IWA jeweiliger Phasen) in jeder Phase bereitgestellt, wobei der Ist-Strom Ima (eine allgemeine Bezeichnung der Ist-Ströme Iua, Iva und Iwa jeweiliger Phasen) erfasst wird. Der Erfassungswert Ima (eine allgemeine Bezeichnung) jeder Phase wird in den Umschaltsteuerungsblock SWT eingegeben. Dann wird eine sogenannte Stromregelung ausgeführt, sodass der Erfassungswert Ima jeder Phase mit dem Sollwert Imt übereinstimmt. Spezifisch wird der Tastgrad Dtt (eine allgemeine Bezeichnung der Tastgrade Dut, Dvt und Dwt jeweiliger Phasen) individuell auf der Grundlage einer Abweichung eIm zwischen dem Ist-Strom Ima und dem Sollstrom Imt jeder Phase individuell korrigiert (feinjustiert), sodass die Stromabweichung eIm sich „0“ annähert. Durch die Stromregelung kann eine hochpräzise Motorsteuerung erreicht werden.
  • In dem Elektromagnetisches-Ventil-Steuerungsblock SLC werden die Ansteuerungssignale Vsm und Vkr zur Steuerung der elektromagnetischen Ventile VSM und VKR auf der Grundlage des Bremsbetätigungsbetrag Bpa berechnet. Wenn der Betätigungsbetrag Bpa kleiner als der Leerlaufwert bp0 ist (insbesondere in einem Fall „Bpa = 0“), wird das Ansteuerungssignal Vsm derart bestimmt, dass das Simulatorabsperrventil VSM bei der offenen Position angeordnet ist, in Reaktion auf den Nicht-Bremsbetätigungszustand (beispielsweise weist, wenn das Absperrventil VSM ein NC-Ventil ist, das Ansteuerungssignal Vsm eine Nicht-Anregung an). Zur gleichen Zeit wird in dem Fall von „Bpa < bp0“ das Ansteuerungssignal Vkr derart berechnet, dass der „Hauptbremszylinder MC in Verbindung mit dem Radzylinder WC ist und der Druckbeaufschlagungszylinder KCL von dem Radzylinder WC isoliert ist (als ein Nicht-Erregungszustand bezeichnet)“.
  • Ein Zeitpunkt, nachdem der Bremsbestätigungsbetrag Bpa zugenommen hat, sodass der Bremsbetätigungsbetrag Bpa größer oder gleich dem Leerlaufwert bp0 wird, entspricht dem Bremsbetätigungszustand, wobei das Ansteuerungssignal Vsm derart bestimmt wird, dass das Absperrventil VSM sich von der geschlossenen Position zu der offenen Position zu diesem Zeitpunkt ändert (zu dem Bremsbetätigungsstartzeitpunkt). Wenn das Absperrventil VSM ein NC-Ventil ist, wird eine Erregungsanweisung als das Ansteuerungssignal Vsm bei dem Bremsbetätigungsstartzeitpunkt gestartet. Ferner wird das Ansteuerungssignal Vkr bei dem Bremsbetätigungsstartzeitpunkt derart bestimmt, dass der „Hauptbremszylinder MC von dem Radzylinder WC isoliert ist und der Druckbeaufschlagungszylinder KCL mit dem Radzylinder WC in Verbindung ist (was als ein Anregungszustand bezeichnet wird)“.
  • <Verarbeitungen des Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerungsblocks FSC und des Solldrückkraftberechnungsblocks FPT>
  • Unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm gemäß 3 werden die Verarbeitungen des Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerungsblocks FSC und des Solldrückkraftberechnungsblocks FPT beschrieben.
  • In Schritt S110 wird die Fahrzeugradgeschwindigkeit Vwa jedes der vier Fahrzeugräder WH des Fahrzeugs ausgelesen. Die Fahrzeugradgeschwindigkeit Vwa wird durch den Fahrzeugradgeschwindigkeitssensor Vwa erfasst, der in jedem Fahrzeugrad WH bereitgestellt ist. In Schritt S120 wird die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit Vxa auf der Grundlage der Fahrzeugradgeschwindigkeit Vwa berechnet. Beispielsweise wird ein maximaler Wert von vier Fahrzeugradgeschwindigkeiten Vwa als die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit Vxa eingesetzt.
  • In Schritt S130 wird der Fahrzeugradschlupfzustandsbetrag SIp jedes Fahrzeugrads WH auf der Grundlage der Fahrzeugradgeschwindigkeit Vwa berechnet. Der Fahrzeugradschlupfzustandsbetrag SIp ist ein Zustandsbetrag beziehungsweise eine Zustandsgröße (eine Variable), der den Schlupfgrad des Fahrzeugrads WH angibt. Beispielsweise wird eine Schlupfgeschwindigkeit, die eine Abweichung zwischen der Fahrzeugkörpergeschwindigkeit Vxa und der Fahrzeugradgeschwindigkeit Vwa ist, als der Fahrzeugradschlupfzustandsbetrag SIp eingesetzt. Ferner wird eine Fahrzeugradverzögerungsgeschwindigkeit, die durch ein Differenzieren der Fahrzeugradgeschwindigkeit Vwa erhalten wird, als der Fahrzeugradschlupfzustandsbetrag SIp eingesetzt. Das heißt, der Fahrzeugradschlupfzustandsbetrag SIp wird auf der Grundlage zumindest eines Parameters aus der Fahrzeugradschlupfgeschwindigkeit und der Fahrzeugradverzögerungsgeschwindigkeit berechnet. Hierbei wird das Fahrzeugradschlupfverhältnis berechnet, indem die Fahrzeugradschlupfgeschwindigkeit durch die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit Vxa nicht dimensioniert wird, wobei das Fahrzeugradschlupfverhältnis als ein Parameter des Fahrzeugradschlupfzustandsbetrags SIp eingesetzt werden kann.
  • In Schritt S140 wird bestimmt, ob die „Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerungsausführungsbedingung erfüllt ist oder nicht“. Wenn die Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung die Antirutschsteuerung ist, wird bestimmt, ob der „Fahrzeugradschlupfzustandsbetrag SIp den vorbestimmten Betrag slx überschreitet oder nicht“. Hierbei ist der vorbestimmte Betrag slx ein Bestimmungsschwellenwert für die Antirutschsteuerung, wobei er ein vorbestimmter Wert ist. Ferner wird, wenn die Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung die Bremskraftverteilungssteuerung ist, bestimmt, ob eine „Differenz zwischen der Vorderradschlupfgeschwindigkeit und der Hinterradschlupfgeschwindigkeit die vorbestimmte Geschwindigkeit slz überschreitet oder nicht (oder ob eine Differenz zwischen dem Vorderradschlupfverhältnis und dem Hinterradschlupfverhältnis den vorbestimmten Wert slz überschreitet oder nicht)“. Hierbei ist die vorbestimmte Geschwindigkeit slz ein Bestimmungsschwellenwert für die Bremskraftverteilungssteuerung, wobei sie ein vorbestimmter Wert ist.
  • Wenn die Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerungsausführungsbedingung erfüllt ist und die Bestimmung in Schritt S140 positiv ist (ein Fall von „JA“), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S150 voran. Unterdessen schreitet, wenn die Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerungsausführungsbedingung nicht erfüllt ist und die Bestimmung in Schritt S140 negativ ist (ein Fall von „NEIN“), die Verarbeitung zu Schritt S170 voran.
  • In Schritt S150 wird ein Steuerungskennzeichen beziehungsweise Steuerungsflag FLsc auf „1“ gesetzt. Das Steuerungsflag FLsc ist ein Signal, das den Ausführungs-/Nicht-Ausführungszustand der Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung angibt, es wird auf „1“ in dem Ausführungszustand gesetzt und es wird auf „0“ in dem Nicht-Ausführungszustand gesetzt. Somit wird das Steuerungsflag FLsc von „0“ auf „1“ zu der Zeit eines Startens der Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung umgeschaltet. Ferner wird das Steuerungsflag FLsc von „1“ auf „0“ zu der Zeit eines Beendens der Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung umgeschaltet.
  • In Schritt S160 wird die Justierungsdrückkraft FLsc auf der Grundlage des Fahrzeugradschlupfzustandsbetrag SIp berechnet. Die Justierungsdrückkraft Fsc ist ein Sollwert der Drückkraft, die verwendet wird, um die endgültige Solldrückkraft Fpt zu berechnen, indem die Anweisungsdrückkraft Fps justiert wird. Wenn die Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung die Antirutschsteuerung ist, wird die Justierungsdrückkraft Fsc derart bestimmt, dass der Fahrzeugradschlupf nicht übermäßig wird. Ferner wird, wenn die Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung die Bremskraftverteilungssteuerung ist, die Justierungsdrückkraft Fsc derart bestimmt, dass der Hinterradschlupf in einen vorbestimmten Bereich des Vorderradschlupfs kommt.
  • In Schritt S170 werden die Anweisungsdrückkraft Fps und die Ist-Drückkraft Fpa ausgelesen. Die Anweisungsdrückkraft Fps wird auf der Grundlage des Bremsbetätigungsbetrags Bpa berechnet.
  • In Schritt S180 wird die Solldrückkraft Fpt auf der Grundlage der Anweisungsdrückkraft Fps, der Ist-Drückkraft Fpa und der Justierungsdrückkraft Fsc berechnet. Wenn die Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung nicht ausgeführt wird und die Bestimmung gemäß Schritt S140 negativ ist, sind „FLsc = 0“ und „Fsc = 0“ erfüllt. In diesem Fall wird in Schritt S180 die Anweisungsdrückkraft Fps direkt als die Solldrückkraft Fpt bestimmt. Dann wird die Drückkraftregelung auf der Grundlage der Solldrückkraft Fpt (= Fps) und der Ist-Drückkraft Fpa ausgeführt.
  • Wenn die Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung ausgeführt wird (wenn die Bestimmung in Schritt S140 positiv ist), wird die Solldrückkraft Fpt der derzeitigen Berechnungszeitdauer auf der Grundlage der Solldrückkraft Fpt der vorangegangenen Berechnungszeitdauer und der Justierungsdrückkraft Fsc der derzeitigen Berechnungszeitdauer in Schritt S180 berechnet. Das heißt, die Solldrückkraft Fpt der derzeitigen Berechnungszeitdauer wird durch die Justierung der Justierungsdrückkraft Fsc der derzeitigen Berechnungszeitdauer unter Bezugnahme auf die Solldrückkraft Fpt der vorangegangenen Berechnungszeitdauer bestimmt. Insbesondere wird in Schritt S180 die Solldrückkraft Fpt auf der Grundlage der Ist-Drückkraft Fpa und der Justierungsdrückkraft Fsc bei einem Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerungsstartzeitpunkt (das heißt einer entsprechenden Berechnungszeitdauer) bestimmt. Spezifisch wird in der Berechnungszeitdauer, in der das Steuerungsflag FLsc sich von „0“ auf „1“ ändert, die Ist-Drückkraft Fpa der derzeitigen Berechnungszeitdauer (das heißt des Steuerungsstartzeitpunkts) als eine Referenz eingestellt, wobei die Solldrückkraft Fpt der derzeitigen Berechnungszeitdauer berechnet wird, indem die Justierungsdrückkraft Fsc der derzeitigen Berechnungszeitdauer hierzu addiert wird. Anders ausgedrückt wird die Solldrückkraft Fpt berechnet, indem die Anweisungsdrückkraft Fps korrigiert wird, um schnell auf den Wert der Ist-Drückkraft Fpa bei dem Steuerungsausführungsstartzeitpunkt zu der Zeit eines Startens der Ausführung der Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung abzunehmen.
  • In Schritt S190 wird die Solldrückkraft (der derzeitige Wert) Fpt gemäß Schritt S180 gespeichert. Die gespeicherte Solldrückkraft Fpt wird als eine Referenz zur Berechnung der Solldrückkraft Fpt in der nächsten Berechnungszeitdauer verwendet. Das heißt, eine neue Solldrückkraft Fpt (der derzeitigen Berechnungszeitdauer) wird bestimmt, indem die vergangene Solldrückkraft Fpt (die bei der vorangegangenen Berechnungszeitdauer berechnet worden ist) durch die Justierungsdrückkraft Fsc nach dem Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerungsstartzeitpunkt korrigiert wird.
  • Wenn das Bremsbetätigungselement BP rasch betätigt wird, ist das Nachfolgen der Ist-Drückkraft Fpa in Bezug auf eine Vergrößerung der Anweisungsdrückkraft Fps langsam bezüglich der Zeit. Zu dem Zeitpunkt (der Berechnungszeitdauer), in der die Fahrzeuggradschlupfunterdrückungssteuerung startet, wird jedoch die Solldrückkraft Fpt bestimmt, indem die Anweisungsdrückkraft Fps rasch auf den Wert der Ist-Drückkraft Fpa zu diesem Zeitpunkt verkleinert wird. Aus diesem Grund nimmt, da die Störung zwischen der Drückkraftregelung und der Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung vermieden wird, die Ist-Drückkraft Fpa mit einer hohen Ansprechempfindlichkeit ab. Als Ergebnis ist es möglich, das Auftreten des übermäßigen Fahrzeugradschlupfes aufgrund der Nachfolgeverzögerung zu unterdrücken. Ferner wird die Ist-Drückkraft Fpa unter Bezugnahme auf die Solldrückkraft (der vorangegangene Wert) Fpt gesteuert, die bei der vorangegangenen Berechnungszeitdauer berechnet worden ist, auch wenn die Anweisungsdrückkraft Fps während der Ausführung der Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung groß ist. Aus diesem Grad kann die Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung in geeigneter Weise fortgesetzt werden.
  • <Erstes Verarbeitungsbeispiel des Sollstromberechnungsblocks IMT>
  • Ein erstes Verarbeitungsbeispiel des Sollstromberechnungsblocks IMT wird unter Bezugnahme auf die Flussdiagramme gemäß den 4 und 5 und das Kennliniendiagramm gemäß 6 beschrieben. Hierbei entspricht 4 einer Verarbeitung während der Nicht-Ausführung der Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung, wobei 5 einer Verarbeitung während der Ausführung der Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung entspricht.
  • <<Ablauf der Verarbeitung während der Nicht-Ausführung der Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung >>
  • Zuerst wird ein Ablauf einer Verarbeitung des Sollstromberechnungsblocks IMT während der Nicht-Ausführung der Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm gemäß 4 beschrieben.
  • In Schritt S210 werden der Anweisungsstrom Ims, der Kompensationsstrom Ifp, der Drehwinkel Mka, der Strombegrenzungskreis Cis und das Steuerungsflag FLsc ausgelesen. Hierbei wird der Strombegrenzungskreis Cis im Voraus auf der Grundlage des zulässigen Stroms (des maximalen Stromwerts, der als Energie zuzuführen ist) ipm der Schaltelemente SUX bis SWZ (Komponenten der Ansteuerungsschaltung DRV) in der Stromkennlinie (dq-Achsen-Ebene) des q-Achsen-Stroms und des d-Achsen-Stroms des elektrischen Motors MTR eingestellt. Das heißt, der Strombegrenzungskreis Cis wird aus der Spezifikation der Ansteuerungsschaltung DRV (insbesondere der Stromnennwerte iqm der Schaltelemente SUX bis SWZ) bestimmt. Hierbei wird der vorbestimmte Wert iqm als ein „maximaler q-Achsen-Stromwert“ bezeichnet.
  • In Schritt S220 wird ein Kompensationsanweisungsstrom Imr auf der Grundlage des Anweisungsstroms Ims und des Kompensationsstroms Ifp, der auf der Drückkraftregelung beruht, berechnet. Hierbei ist der Kompensationsanweisungsstrom Imr ein Anweisungsstrom, der auf der Grundlage der Drückkraftregelung kompensiert wird. Spezifisch wird der Kompensationsanweisungsstrom Imr bestimmt, indem der Kompensationsstrom Ifp zu dem Anweisungsstrom Ims addiert wird (Imr = Ims + Ifp).
  • In Schritt S230 wird eine elektrische Winkelgeschwindigkeit ω des elektrischen Motors MTR auf der Grundlage des Erfassungswerts (des Drehwinkels) Mka des Drehwinkelsensors MKA berechnet. Spezifisch wird die elektrische Winkelgeschwindigkeit ω bestimmt, indem der Drehwinkel (der mechanische Winkel) Mka in einen elektrischen Winkel θ umgewandelt wird und der elektrische Winkel θ in Bezug auf die Zeit differenziert wird. Hierbei entspricht der „mechanische Winkel Mka“ dem Drehwinkel der Ausgabewelle des elektrischen Motors MTR. Ferner ist der „elektrische Winkel θ“ ein Winkel, in dem ein Zyklus des Magnetfeldes des elektrischen Motors MTR als 2π [rad] ausgedrückt wird. Des Weiteren kann der elektrische Winkel θ direkt durch den Drehwinkelsensor MKA erfasst werden.
  • In Schritt S240 wird bestimmt, ob die „Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung ausgeführt wird oder nicht (das heißt, ob das Steuerungsflag FLsc „1“ oder „0“ ist)“. Wenn „FLsc = 1“ erfüllt ist und die Bestimmung in Schritt S240 positiv ist (ein Fall von „JA“), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S50 voran (siehe (A)). Unterdessen schreitet, wenn „FLsc =0“ erfüllt ist und die Bestimmung in Schritt S240 negativ ist (ein Fall von „NEIN“), die Verarbeitung zu Schritt S250 voran.
  • In Schritt S250 wird der Spannungsbegrenzungskreis Cvs auf der Grundlage der elektrischen Winkelgeschwindigkeit θ des elektrischen Motors MTR berechnet. Spezifisch wird der Spannungsbegrenzungskreis Cvs auf der Grundlage der „vorbestimmten Werte einer Leistungszufuhrspannung (das heißt von Spannungen einer Speicherbatterie BAT und eines Generators ALT) Iba, einer Phaseninduktivität (das heißt von Induktivitäten der Spulen CLU, CLV und CLW) L und der Anzahl von Flussverbindungen (das heißt einer Magnetstärke) Φ“ in der dq-Achsen-Stromkennlinie (Idt-Iqt-Ebene) des elektrischen Motors MTR und der „elektrischen Winkelgeschwindigkeit ω des elektrischen Motors MTR, die aus dem Drehwinkel Mka berechnet wird“ berechnet. Der Radius des Spannungsbegrenzungskreises Cvs nimmt ab, wenn die Drehzahl dMk des elektrischen Motors MTR zunimmt, wobei der Radius des Spannungsbegrenzungskreises Cvs zunimmt, wenn die Drehzahl dMk abnimmt.
  • In Schritt S260 werden zwei Punkte Pxa (Idx, Iqx) und Pxb (Idx - Iqx), in denen der Strombegrenzungskreis Cis den Spannungsbegrenzungskreis Cvs auf der dq-Achsen-Stromebene schneidet, auf der Grundlage des Strombegrenzungskreises Cis und des Spannungsbegrenzungskreises Cvs berechnet. Hierbei sind die Werte Idx und Iqx (oder -Iqx) Variable, die die dq-Achsen-Koordinaten der Schnittpunkte Pxa und Pxb angeben. Ferner entspricht ein Schnittpunkt Pxa (Idx, Iqx) der normalen Drehungsrichtung des elektrischen Motors MTR, wobei er als ein „erster Schnittpunkt Pxa“ bezeichnet wird. Ferner entspricht ein Schnittpunkt Pxb (Idx, -Iqx) der umgekehrten Drehungsrichtung des elektrischen Motors MTR, wobei er als ein „zweiter Schnittpunkt Pxb“ bezeichnet wird. Zwei Schnittpunkte Pxa und Pxb werden ebenso als ein „Schnittpunkt Px“ als eine allgemeine Bezeichnung bezeichnet.
  • Eine Überlappungsregion zwischen dem Strombegrenzungskreis Cis und dem Spannungsbegrenzungskreis Cvs ist tatsächlich ein Strombereich (auch als eine „energieversorgungsfähige Region“ bezeichnet), der durch die Stromregelung erreicht werden kann. Somit kann, auch wenn eine Anweisung gegeben wird, die zu der energieversorgungsfähigen Region unterschiedlich ist, die Stromanweisung tatsächlich in der Stromregelung nicht erreicht werden. Des Weiteren existiert, wenn die Drehzahl dMk klein ist (beispielsweise, wenn der elektrische Motor MTR gestoppt ist), der Schnittpunkt Px (eine allgemeine Bezeichnung für Pxa und Pxb) in einigen Fällen nicht.
  • In Schritt S270 wird bestimmt, ob der „Kompensationsanweisungsstrom Imr größer oder gleich „0“ ist oder nicht“. Das heißt, es wird bestimmt, ob der „Kompensationsanweisungsstrom Imr die normale Drehungsrichtung oder die umgekehrte Drehungsrichtung des elektrischen Motors MTR anweist“. Wenn „Imr ≥ 0“ ist und die Bestimmung in Schritt S270 positiv ist (ein Fall von „JA“), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S280 voran. Unterdessen schreitet, wenn „Imr < 0“ ist und die Bestimmung in Schritt S270 negativ ist (ein Fall von „NEIN“), die Verarbeitung zu Schritt S310 voran.
  • In Schritt S280 wird bestimmt, ob der „Strombegrenzungskreis Cis in dem Spannungsbegrenzungskreis Cvs beinhaltet ist oder nicht“, oder ob der „erste Schnittpunkt Pxa (Idx, Iqx) in dem ersten Quadranten der dq-Achsen-Stromebene vorhanden ist oder nicht“. Hierbei ist der „erste Quadrant“ eine Region, in der sowohl der d-Achsen-Strom als auch der q-Achsen-Strom positiv sind. Wenn die Bestimmung in Schritt S280 positiv ist (ein Fall von „JA“), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S300 voran. Unterdessen schreitet, wenn die Bestimmung in Schritt S280 negativ ist (ein Fall von „NEIN“), die Verarbeitung zu Schritt S290 voran.
  • In Schritt S290 wird bestimmt, ob der „Kompensationsanweisungsstrom Imr größer oder gleich der q-Achsen-Koordinate Iqx (der Variablen) des ersten Schnittpunkts Pxa ist oder nicht“, auf der Grundlage des Kompensationsanweisungsstroms Imr und der Koordinate (Idx, Iqx) des ersten Schnittpunkts Pxa. Wenn die Bestimmung in Schritt S290 positiv ist (ein Fall von „JA“), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S400 voran. Unterdessen schreitet, wenn die Bestimmung in Schritt S290 negativ ist (ein Fall „NEIN“), die Verarbeitung zu Schritt S410 voran.
  • In Schritt S300 wird bestimmt, ob der „Kompensationsanweisungsstrom Imr kleiner oder gleich dem q-Achsen-Schnittpunkt iqm (dem maximalen q-Achsen-Stromwert) des Strombegrenzungskreises Cis ist oder nicht“, auf der Grundlage des Kompensationsanweisungsstroms Imr und des Strombegrenzungskreises Cis. Wenn die Bestimmung in Schritt S300 positiv ist (ein Fall von „JA“), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S430 voran. Unterdessen schreitet, wenn die Bestimmung in Schritt S300 negativ ist (ein Fall von „NEIN“), die Verarbeitung zu Schritt S440 voran.
  • In Schritt S310 wird bestimmt, ob der „Strombegrenzungskreis Cis in dem Spannungsbegrenzungskreis Cvs beinhaltet ist oder nicht“, oder ob der „zweite Schnittpunkt Pxb (Idx, -Iqx) in dem vierten Quadranten der dq-Achsen-Stromebene beinhaltet ist oder nicht“. Hierbei ist der „vierte Quadrant“ eine Region, in der der d-Achsen-Strom positiv ist und der q-Achsen-Strom negativ ist. Wenn die Bestimmung in Schritt S310 positiv ist (ein Fall von „JA“), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S330 voran. Unterdessen schreitet, wenn die Bestimmung in Schritt S310 negativ ist (ein Fall von „NEIN“), die Verarbeitung zu Schritt S320 voran.
  • In Schritt S320 wird bestimmt, ob der „Kompensationsanweisungsstrom Imr kleiner als die q-Achsen-Koordinate -Iqx (die Variable) des zweiten Schnittpunkts Pxb ist oder nicht“, auf der Grundlage des Kompensationsanweisungsstroms Imr und der Koordinate (Idx,-Iqx) des zweiten Schnittpunkts Pxb. Wenn die Bestimmung in Schritt S320 positiv ist (ein Fall von „JA“), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S450 voran. Unterdessen schreitet, wenn die Bestimmung in Schritt S320 negativ ist (ein Fall von „NEIN“), die Verarbeitung zu Schritt S460 voran.
  • In Schritt S330 wird bestimmt, ob der „Kompensationsanweisungsstrom Imr kleiner als der q-Achsen-Schnittpunkt -iqm (der minimale q-Achsen-Stromwert) des Strombegrenzungskreises Cis ist oder nicht“, auf der Grundlage des Kompensationsanweisungsstroms Imr und des Strombegrenzungskreises Cis. Wenn in Schritt S330 die Bestimmung positiv ist (ein Fall von „JA“), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S480 voran. Unterdessen schreitet, wenn die Bestimmung in Schritt S330 negativ ist (ein Fall von „NEIN“), die Verarbeitung zu Schritt S490 voran.
  • In Schritt S400 wird der d-Achsen-Sollstrom Idt als eine Schnittpunkt-d-Achsen-Koordinate Idx (die eine Variable ist und ebenso als eine „erste Schnittpunkt-d-Achsen-Koordinate“ bezeichnet wird) bestimmt, wobei der q-Achsen-Sollstrom Iqt als eine Schnittpunkt-q-Achsen-Koordinate Iqx (die eine Variable ist und ebenso als eine „erste Schnittpunkt-q-Achsen-Koordinate“ bezeichnet wird) bestimmt wird (das heißt, „Idt = Idx, Iqt = Iqx“). In Schritt S410 wird eine Spannungsbegrenzungskreis-d-Achsen-Koordinate Ids (die eine Variable ist und die vereinfacht als eine „Begrenzungskreis-d-Achsen-Koordinate“ bezeichnet wird) auf der Grundlage des Kompensationsanweisungsstroms Imr und des Spannungsbegrenzungskreises Cvs berechnet. Spezifisch ist die Begrenzungskreis-d-Achsen-Koordinate Ids eine d-Achsen-Koordinate eines Schnittpunkts des Spannungsbegrenzungskreises Cvs, wobei „Iqt = Imr“ ist. Das heißt, die Koordinate gibt einen Wert (eine Koordinate) des d-Achsen-Sollstroms Idt an, wenn der Kompensationsanweisungsstrom Imr zu dem q-Achsen-Sollstrom Iqt in dem Spannungsbegrenzungskreis Cvs zugeführt wird (siehe Gleichung (2), die nachstehend beschrieben wird). Dann wird in Schritt S420 der d-Achsen-Sollstrom Idt bestimmt, um mit der Spannungsbegrenzungskreis-d-Achsen-Koordinate Ids übereinzustimmen, wobei der q-Achsen-Sollstrom Iqt bestimmt wird, um mit den Kompensationsweisungsstrom Imr übereinzustimmen (das heißt, „Idt =Ids, Iqt = Imr“).
  • In Schritt S430 wird der d-Achsen-Sollstrom Idt als „0“ bestimmt und der q-Achsen-Sollstrom Iqt wird als der maximale q-Achsen-Stromwert ipm (der vorbestimmte Wert) bestimmt (das heißt, „Idt = 0, Iqt = iqm“). In Schritt S440 wird der d-Achsen-Sollstrom Idt bestimmt, um mit „0“ übereinzustimmen, und der q-Achsen-Sollstrom Iqt wird bestimmt, um mit dem Kompensationsanweisungsstrom Imr übereinzustimmen (das heißt, Idt=0, Iqt = Imr).
  • In Schritt S450 wird der d-Achsen-Sollstrom Idt als eine Schnittpunkt-d-Achsen-Koordinate Idx (die eine Variable ist und ebenso als eine „zweite Schnittpunkt-d-Achsen-Koordinate“ bezeichnet wird) bestimmt, und der q-Achsen-Sollstrom Iqt wird als eine Schnittpunkt-q-Achsen-Koordinate Iqx (die eine Variable ist und die ebenso als eine „zweite Schnittpunkt-q-Achsen-Koordinate“ bezeichnet wird) bestimmt (das heißt, „Idt = Idx, Iqt = -Iqx“). In Schritt S460 wird ähnlich zu Schritt S410 die Begrenzungskreis-d-Achsen-Koordinate Ids (ein Wert des d-Achsen-Sollstrom Idt in dem Spannungsbegrenzungskreis Cvs in dem Fall „Iqt = Imr“) auf der Grundlage des Kompensationsanweisungsstroms Imr und des Spannungsbegrenzungskreises Cvs berechnet. Dann wird in Schritt S470 der d-Achsen-Sollstrom Idt bestimmt, um mit der Begrenzungskreis-d-Achsen-Koordinate Ids übereinzustimmen, und der q-Achsen-Sollstrom Iqt wird bestimmt, um mit dem Kompensationsanweisungsstrom Imr übereinzustimmen (das heißt, „Idt = Ids, Iqt = Imr“).
  • In Schritt S480 wird der d-Achsen-Sollstrom Idt als „0“ bestimmt und der q-Achsen-Sollstrom Iqt wird als ein minimaler q-Achsen-Stromwert -iqm (ein vorbestimmter Wert) bestimmt (das heißt, „Idt = 0, Iqt = -iqm“). In Schritt S490 wird der d-Achsen-Sollstrom Idt bestimmt, um mit „0“ übereinzustimmen, und der q-Achsen-Sollstrom Iqt wird bestimmt, um mit dem Kompensationsanweisungsstrom Imr übereinzustimmen (das heißt, Idt = 0, Iqt = Imr). Wie es vorstehend beschrieben ist, ist ein Ablauf der Verarbeitung während der Nicht-Ausführung der Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung beschrieben worden.
  • <<Ablauf der Verarbeitung während einer Ausführung der Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung>>
  • Als Nächstes wird ein Ablauf einer Verarbeitung des Sollstromberechnungsblocks IMT während der Ausführung der Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm gemäß 5 beschrieben. Da die Verarbeitungen von Schritt S210 bis Schritt S240 übereinstimmen, wird eine zugehörige Beschreibung weggelassen.
  • Die Verarbeitungen von Schritt S550 bis Schritt S630 sind die Gleichen wie die von Schritt S250 bis S330. Ferner sind die Verarbeitungen von Schritt S700 bis Schritt S790 die Gleichen wie die von Schritt S400 bis Schritt S490 zu der Zeit einer Bestimmung der dq-Achsen-Sollströme Idt und Iqt. Somit kann eine Verarbeitung während der Nicht-Ausführung der Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung, die unter Bezugnahme auf 4 beschrieben ist, als eine Verarbeitung während der Ausführung der Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung, die unter Bezugnahme auf 5 beschrieben wird, ersetzt werden. Spezifisch entspricht in der ersten Hälfte jedes Schrittsymbols eines, in dem „S2“ mit „S5“ ersetzt ist, „S3“ mit „S6“ ersetzt ist und „S4“ mit „S7“ ersetzt ist, der Beschreibung der Verarbeitung während der Ausführung der Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung.
  • <<Sollstromvektor Imt (Idt, Iqt) einer Korrelation des Strombegrenzungskreises Cis und des Spannungsbegrenzungskreises Cvs>>
  • Als Nächstes wird eine Verarbeitung zum Bestimmen eines Sollstromvektors Imt (Idt, Iqt) (das heißt eine Verarbeitung von Schritt S400 zu Schritt S490 und eine Verarbeitung von Schritt S700 zu Schritt S790) unter Bezugnahme auf das Kennliniendiagramm gemäß 6 beschrieben. Des Weiteren entsprechen Schritte S400 bis S440 und Schritte S700 bis S740 einem Fall, in dem der elektrische Motor MTR in der normalen Drehungsrichtung angesteuert wird (das heißt, „Imr ≥ 0“). Ferner entsprechen Schritte S450 bis S490 und Schritte S750 bis S790 einem Fall, in dem der elektrische Motor MTR in der umgekehrten Drehungsrichtung angesteuert wird (das heißt, „Imr < 0“).
  • Der Strombegrenzungskreis Cis wird auf der Grundlage des maximalen Nennwerts (des Nennstroms iqm) des Schaltelements bestimmt, das die Ansteuerungsschaltung DRV (insbesondere eine Brückenschaltung BRG) bildet. Hierbei wird der maximale Nennwert als die maximal zulässigen Werte des Stroms, der in dem Schaltelement (ein Leistungs-MOS-FET oder dergleichen) fließt, der anlegbaren Spannung, des elektrischen Leistungsverlustes und dergleichen bestimmt.
  • Spezifisch wird der Strombegrenzungskreis Cis als ein Kreis ausgedrückt, der auf einen Ursprung O (ein Punkt gemäß „Idt = 0 und Iqt = 0“) in der dq-Achsen-Stromkennlinie (Idt-Iqt-Ebene) zentriert ist. Ferner ist der Radius des Strombegrenzungskreises Cis der zulässige Stromwert iqm (der vorbestimmte Wert) jedes der Schaltelemente SUX bis SWZ. Das heißt, der Strombegrenzungskreis Cis schneidet die q-Achse bei dem Punkt (0, iqm) und (0, -iqm), wobei er die d-Achse bei dem Punkt (-iqm, 0) und (iqm, 0) schneidet. Der Strombegrenzungskreis Cis in der dq-Achsen-Stromkennlinie wird durch eine Gleichung (1) bestimmt. Idt 2 + Iqt 2 = iqm 2
    Figure DE112017004340T5_0001
  • Ferner wird der Spannungsbegrenzungskreis Cvs in der dq-Achsen-Stromkennlinie des elektrischen Motors MTR durch eine Gleichung (2) bestimmt. { Idt + ( Φ / L ) } 2 + Iqt 2 = { Eba / ( L ⋅ ω ) } 2
    Figure DE112017004340T5_0002
  • Hierbei gibt „Eba“ die Leistungszufuhrspannung (das heißt, die Spannungen der Speicherbatterie BAT und des Generators ALT) an, „L“ gibt die Phaseninduktivität an und „Φ“ gibt die Anzahl von Flussverbindungen (die Magnetstärke) an. Ferner gibt „ω“ die elektrische Winkelgeschwindigkeit des elektrischen Motors MTR an. Des Weiteren gibt die elektrische Winkelgeschwindigkeit ω einen Änderungsbetrag des elektrischen Winkels θ (ein Winkel, in dem ein Zyklus des Magnetfeldes des elektrischen Motors MTR als 2π [rad] ausgedrückt wird) des elektrischen Motors MTR mit der Zeit an, wobei sie aus dem Drehwinkel Mka berechnet wird.
  • Der Spannungsbegrenzungskreis Cvs wird als ein Kreis ausgedrückt, in dem die Koordinate des Mittelpunkts Pcn (idc, 0) (-(Φ/L), 0) ist und der Radius „Eba“/(L·ω)“ ist. Die Leistungszufuhrspannung Eba ist ein vorbestimmter Wert (eine Konstante), wobei die elektrische Winkelgeschwindigkeit ω zunimmt, wenn die Drehzahl dMk zunimmt. Aus diesem Grund nimmt der Radius des Spannungsbegrenzungskreises Cvs ab, wenn die Drehzahl dMk schneller wird. Im Gegensatz dazu vergrößert sich der Radius des Spannungsbegrenzungskreises Cvs, wenn die Drehzahl dMk langsamer wird.
  • Ein Fall, in dem die Drehzahl dMk (das heißt, die elektrische Winkelgeschwindigkeit ω) des elektrischen Motors MTR relativ groß ist, ist durch den Spannungsbegrenzungskreis Cvs: a angegeben. In diesem Zustand schneiden sich in der Korrelation beziehungsweise Wechselbeziehung zwischen dem Strombegrenzungskreis Cis und dem Spannungsbegrenzungskreis Cvs: a der Strombegrenzungskreis Cis und der Spannungsbegrenzungskreis Cvs: a einander bei zwei Punkten Pxa: a und Pxb: a. In diesem Zustand sind, da ein erster Schnittpunkt Pxa: a in dem zweiten Quadranten vorhanden ist und ein zweiter Schnittpunkt Pxb: a in dem dritten Quadranten vorhanden ist, die Bestimmungsverarbeitungen in den Schritten S280, S310, S580 und S610 negativ.
  • Des Weiteren entspricht in zwei Schnittpunkten Pxa und Pxb der Schnittpunkt Pxa (der erste Schnittpunkt), in dem der q-Achsen-Sollstrom Iqt positiv ist, der normalen Drehungsrichtung des elektrischen Motors MTR. Ferner entspricht in zwei Schnittpunkten Pxa und Pxb der Schnittpunkt Pxb (der zweite Schnittpunkt), in dem der q-Achsen-Sollstrom Iqt negativ ist, der umgekehrten Drehungsrichtung des elektrischen Motors MTR.
  • In diesem Zustand sind die Bestimmungsverarbeitungen in den Schritten S290 und S590 in dem Fall von „Imr = iq1 (> Iqx)“, der eingestellt sind, positiv, sodass der elektrische Motor MTR in der normalen Drehungsrichtung angesteuert wird. Dann werden in den Schritten S400 und S700 „Idt = Idx und Iqt = Iqx“ bestimmt. Das heißt, der Sollstromvektor Imt wird auf eine erste Schnittpunkt-d-Achsen-Koordinate Idx und ein erstes Schnittpunkt-q-Achsen-Element Iqx jeweiliger Elemente der dq-Achsen auf der Grundlage der Koordinate (Idx, Iqx) des ersten Schnittpunkts Pxa begrenzt.
  • Ferner sind die Bestimmungsverarbeitungen in den Schritten S320 und S620 in dem Fall von „Imr = iq4 (< -Iqx)“ positiv, sodass der elektrische Motor MTR in der umgekehrten Drehungsrichtung angesteuert wird. Dann werden in den Schritten S450 und S750 „Idt = Idx und Iqt = -Iqx“ bestimmt. Das heißt, der Sollstromvektor Imt wird auf eine zweite Schnittpunkt-d-Achsen-Koordinate Idx und ein zweites Schnittpunkt-q-Achsen-Element -Iqx jeweiliger Elemente der dq-Achsen auf der Grundlage der Koordinate (Idx, -Iqx) des zweiten Schnittpunkts Pxb begrenzt.
  • Bei der Energieversorgung zu dem elektrischen Motor MTR entspricht der dq-Achsen-Strom, der tatsächlich während der Stromregelung fließen kann, einer Region (einer schraffierten Region und einer energieversorgungsfähigen Region), in der der Strombegrenzungskreis Cis und der Spannungsbegrenzungskreis Cvs einander überlappen. Wenn die Steuerung ausgeführt wird, während eine Abweichung von der energieversorgungsfähigen Region besteht, wird die Ansteuerung des elektrischen Motors MTR unzureichend, wobei eine Überlastung (eine Last, die einen Nennstrom überschreitet) an das Schaltelement zeitweise angelegt werden kann.
  • Der Schnittpunkt Pxa: a und Pxb: a auf der Grenze der energieversorgungsfähigen Region gibt einen Punkt an, bei dem die Ausgabe (die ein Arbeitsbetrag pro Einheitszeit ist und eine Arbeitsrate ist) maximal wird. Aus diesem Grund werden, wenn die Drehzahl dMk relativ groß ist und der Absolutwert des Kompensationsanweisungsstroms Imr relativ groß ist, ein Vektor Imt: 1 (ein Vektor, der von dem Ursprung O zu dem ersten Schnittpunkt Pxa: a gerichtet ist) und ein Vektor Imt: 4 (ein Vektor, der von Ursprung O zu dem zweiten Schnittpunkt Pxb: a gerichtet ist) als der Sollstrom Imt bestimmt, sodass die Ausgabe (die Arbeitsrate) des elektrischen Motors MTR maximal wird.
  • Der erste Schnittpunkt Pxa: a, in dem der q-Achsen-Sollstrom Iqt positiv ist, gibt einen maximalen Ausgabepunkt an, wenn der elektrische Motor MTR in der normalen Drehungsrichtung angesteuert wird. Beispielsweise wird, wenn das Bremsbetätigungselement BP rasch betätigt wird und der elektrische Motor MTR rasch von dem Stoppzustand beschleunigt wird, der erste Schnittpunkt Pxa: a als der Sollstromvektor Imt: 1 bestimmt. Da der Sollstromvektor Imt (Idt, Iqt) als der erste Schnittpunkt Pxa (Idx, Iqx) bestimmt wird, kann die Ist-Drückkraft Fpa am effektivsten mit einer hohen Ansprechempfindlichkeit vergrößert werden.
  • Der zweite Schnittpunkt Pxb: a, in dem der q-Achsen-Sollstrom Iqt negativ ist, gibt einen maximalen Ausgabepunkt an, wenn der elektrische Motor MTR in der umgekehrten Drehungsrichtung angetrieben wird. Beispielsweise wird, wenn der elektrische Motor MTR rasch gestoppt wird, indem die Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung gestartet wird, während der elektrische Motor MTR in der normalen Drehungsrichtung angetrieben wird, der zweite Schnittpunkt Pxb: a als der Sollstromvektor Imt: 4 bestimmt. Da der Sollstromvektor Imt (Idt, Iqt) als der zweite Schnittpunkt Pxb (Idx, -Iqx) bestimmt wird, kann die Ist-Drückkraft Fpa auf die effektivste Art und Weise mit einer hohen Ansprechempfindlichkeit verkleinert werden.
  • Unterdessen sind, wenn der Absolutwert des Kompensationsanweisungsstroms Imr relativ klein ist (beispielsweise ein Fall von „Imr = iq2 (< Iqx)“ und „Imr = iq5 (> -Iqx)“) die Bestimmungsverarbeitungen in den Schritten S290, S320, S590 und S620 negativ. Dann wird in den Schritten S410, S460, S710 und S760 die Spannungsbegrenzungskreis-d-Achsen-Koordinate Ids auf der Grundlage des Kompensationsanweisungsstroms Imr und des Spannungsbegrenzungskreises Cvs berechnet. Die Begrenzungskreis-d-Achsen-Koordinate Ids gibt einen Wert (eine Koordinate) des d-Achsen-Sollstroms Idt an, wenn der q-Achsen-Sollstrom Iqt der Kompensationsanweisungsstrom Imr in dem Spannungsbegrenzungskreis Cvs ist. Spezifisch wird der Kompensationsanweisungsstrom Imr bei dem q-Achsen-Sollstrom Iqt der Gleichung (2) angewendet, wobei der berechnete d-Achsen-Sollstrom Idt als die Begrenzungskreis-d-Achsen-Koordinate Ids eingesetzt wird. In den Schritten S420, S470, S720 und S770 werden „Idt = Ids und Iqt = Imr“ bestimmt. Das heißt, da der q-Achsen-Strom durch die Begrenzungskreis-d-Achsen-Koordinate Ids begrenzt wird, wird der Sollstrom Imt als Vektoren Imt: 2 und Imt: 5 bestimmt. Auch in diesem Fall kann, da der d-Achsen-Sollstrom Idt in ausreichender Weise in der energieversorgungsfähigen Region sichergestellt ist, die Ansprechempfindlichkeit des elektrischen Motors MTR verbessert werden. Zusätzlich wird, da der d-Achsen-Sollstrom Idt auf den Spannungsbegrenzungskreis Cvs eingestellt wird, der elektrische Motor MTR auf effektive Art und Weise angesteuert, wobei somit die Erzeugung von Wärme verringert werden kann.
  • Ein Fall, in dem die Drehzahl dMk relativ klein ist, wird durch den Spannungsbegrenzungskreis Cvs: b angegeben. In diesem Zustand schneidet der Strombegrenzungskreis Cis den Spannungsbegrenzungskreis Cvs: b bei den Punkten Pxa: b und Pxb: b in der Korrelation beziehungsweise Wechselbeziehung zwischen dem Strombegrenzungskreis Cis und dem Spannungsbegrenzungskreis Cvs: b. In diesem Zustand sind, da der erste Schnittpunkt Pxa: b in dem ersten Quadranten vorhanden ist und der zweite Schnittpunkt Pxb: b in dem vierten Quadranten vorhanden ist, die Bestimmungsverarbeitungen in den Schritten S280, S310, S580 und S610 positiv.
  • In diesem Zustand sind die Bestimmungsverarbeitungen in den Schritten S300 und S600 in dem Fall von „Imr = iq3 (> iqm)“ positiv, der eingestellt wird, sodass der elektrische Motor MTR in der normalen Drehungsrichtung angesteuert wird. Dann werden in den Schritten S430 und S730 „Idt = 0 Und Iqt = iqm“ bestimmt. Das heißt, ein Vektor Imt: 3 (ein Vektor, der von dem Ursprung O zu dem Punkt (0, iqm) gerichtet ist) wird als der Sollstromvektor Imt berechnet. Ferner sind die Bestimmungsverarbeitungen in den Schritten S330 und S630 in dem Fall von „Imr = iq6 (< -iqm)“ positiv, der eingestellt wird, sodass der elektrische Motor MTR in der umgekehrten Drehungsrichtung angetrieben wird. Dann werden in den Schritten S480 und S780 „Idt = 0 und Iqt = -imq“ bestimmt.
  • Wenn die Drehzahl dMk relativ klein ist, ist eine Magnetflussschwächungssteuerung nicht erforderlich, wobei „Idt = 0“ eingestellt wird. Der d-Achsen-Strom und der q-Achsen-Strom weisen eine Ausgleichsbeziehung auf. Aus diesem Grund ist es, da der d-Achsen-Sollstrom Idt auf „0“ eingestellt wird, möglich, den q-Achsen-Sollstrom Iqt, der in die Drehmomentrichtung während der Energieversorgung des elektrischen Motors MTR wirkt, maximal zu verwenden.
  • Ein Fall, in dem die Drehzahl dMk weiter niedrig ist und der elektrische Motor MTR im Wesentlichen gestoppt ist, wird durch einen Spannungsbegrenzungskreis Cvs: c angegeben. In diesem Zustand ist der Strombegrenzungskreis Cis in dem Spannungsbegrenzungskreis Cvs: c beinhaltet, wobei kein Schnittpunkt Px vorhanden ist. Somit sind die Bestimmungsverarbeitungen in den Schritten S280, S310, S580 und S610 positiv, wie es vorstehend beschrieben ist. Ferner sind die Bestimmungsverarbeitungen in den Schritten S300, S330, S600 und S630 negativ. Dann werden in den Schritten S440, S490, S740 und S790 „Idt = 0 und Iqt = Imr“ bestimmt. Ebenso ist in diesem Fall die Magnetflussschwächungssteuerung nicht erforderlich, wobei der elektrische Motor MTR lediglich auf der Grundlage des erforderlichen Kompensationsanweisungsstroms Imr (das heißt des Anforderungsdrehmoments) angesteuert wird.
  • Ferner wird, wenn die Drehzahl dMk relativ klein ist, ein Punkt (0, iqm) und (0, -iqm), der auf der Grenze der energieversorgungsfähigen Region angeordnet ist, ein maximaler Ausgabepunkt. Aus diesem Grund ist, wenn angewiesen wird, dass der Absolutwert des Kompensationsanweisungsstroms Imr den maximalen q-Achsen-Stromwert Iqm überschreitet, der Absolutwert des Kompensationsanweisungsstroms Imr durch den maximalen q-Achsen-Stromwert (den Stromnennwert) Iqm begrenzt. Unterdessen wird, wenn der Absolutwert des Kompensationsanweisungsstroms Imr kleiner als der maximale q-Achsen-Stromwert Iqm ist, die Begrenzung des Kompensationsanweisungsstroms Imr nicht ausgeführt, wobei der Kompensationsanweisungsstrom Imr direkt als das q-Achsen-Element des Sollstromvektors Imt eingestellt wird.
  • <Zweites Verarbeitungsbeispiel des Sollstromberechnungsblocks IMT>
  • Ein zweites Verarbeitungsbeispiel des Sollstromberechnungsblocks IMT wird unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm gemäß 7 und das Kennliniendiagramm gemäß 8 beschrieben. In dem zweiten Verarbeitungsbeispiel wird der Strombegrenzungskreis Cis für eine vorbestimmte Zeit tkz von einem Zeitpunkt an, in dem die Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung startet, vergrößert, wobei somit die Ansprechempfindlichkeit des Betriebs zum Stoppen und Umkehren des elektrischen Motors MTR weiter verbessert wird.
  • «Ablauf der Verarbeitung»
  • Zuerst wird ein Ablauf einer Verarbeitung (insbesondere, wenn die Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung ausgeführt wird) unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm gemäß 7 beschrieben. Hierbei wird, da ein Verarbeitungsschritt, der durch das gleiche Bezugszeichen wie das gemäß dem ersten Verarbeitungsbeispiel angegeben wird, der gleiche ist wie der des ersten Verarbeitungsbeispiels, eine zugehörige Beschreibung weggelassen. In dem zweiten Verarbeitungsbeispiel ist ein Verarbeitungsblock (S576 oder dergleichen), der durch eine gestrichelte Linie angegeben ist, in Bezug auf das erste Verarbeitungsbeispiel (siehe 5) hinzugefügt oder geändert worden.
  • In dem ersten Verarbeitungsbeispiel werden die ersten und zweiten Schnittpunkte Pxa und Pxb unabhängig von der Drehungsrichtung des elektrischen Motors MTR in Schritt S560 berechnet. In dem zweiten Verarbeitungsbeispiel wird jedoch, wenn sich der elektrische Motor MTR in die normale Drehungsrichtung dreht, der erste Schnittpunkt Pxa in Schritt S575 berechnet. Unterdessen wird, wenn sich der elektrische Motor MTR in die umgekehrte Drehungsrichtung dreht, der zweite Schnittpunkt Pxb in Schritt S576 berechnet. Der Grund hierfür ist, dass der Strombegrenzungskreis Cis vergrößert ist, um den elektrischen Motor MTR bei der Anfangsstufe der Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung zu stoppen und umzukehren. Nachstehend werden diese Verarbeitungen ausführlich beschrieben. Wenn die Verarbeitung in Schritt S570 negativ ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S576 voran. In Schritt S576 wird der Strombegrenzungskreis Cis vergrößert. Spezifisch wird der Radius des Strombegrenzungskreises Cis auf den Wert iqn geändert, der größer als der maximale q-Achsen-Stromwert iqm ist. Der maximale q-Achsen-Stromwert iqm ist der zulässige Stromwert jedes der Schaltelemente SUX bis SWZ, wobei aber die Schaltelemente SUX bis SWZ bei einem Wert mit Energie versorgt werden, der den zulässigen Stromwert iqm nur für eine kurze Zeit überschreitet. Hierbei ist der Wert iqn ein vorbestimmter Wert, wobei er als der „vergrößerte zulässige Stromwert“ bezeichnet wird.
  • In Schritt S577 wird der zweite Schnittpunkt Pxb (Idx, -Iqx) auf der Grundlage des vergrößerten Strombegrenzungskreises Cis und des Spannungsbegrenzungskreises Cvs berechnet. In Schritt S610 wird bestimmt, ob der „Strombegrenzungskreis Cis in dem Spannungsbegrenzungskreis Cvs beinhaltet ist oder nicht“ oder ob der „zweite Schnittpunkt Pxb (Idx, -Iqx) in dem vierten Quadranten (der d-Achsen-Strom gibt eine Region eines positiven Vorzeichens an und der q-Achsen-Strom gibt eine Region eines negativen Vorzeichens an) der dq-Achsen-Stromebene vorhanden ist oder nicht“, auf der Grundlage des vergrößerten Strombegrenzungskreises Cis und des zweiten Schnittpunkts Pxb (Idx, -Iqx). Wenn die Bestimmung in Schritt S610 positiv ist (ein Fall von „JA“), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S630 voran. Nach dem Schritt S630 wird die gleiche Verarbeitung wie die gemäß dem ersten Verarbeitungsbeispiel ausgeführt.
  • Unterdessen schreitet, wenn die Bestimmung in S610 negativ ist (ein Fall von „NEIN“), die Verarbeitung zu Schritt S615 voran. In Schritt S615 wird bestimmt, ob die „Schnittpunkt-d-Achsen-Koordinate Idx kleiner oder gleich einem Wert idc ist oder nicht“ oder ob der „Spannungsbegrenzungskreis Cvs in dem Strombegrenzungskreis Cis beinhaltet ist oder nicht“, auf der Grundlage des zweiten Schnittpunkts Pxb (Idx, -Iqx) oder dergleichen. Hierbei gibt der Wert idc die d-Achsen-Koordinate der Mitte des Spannungsbegrenzungskreises Cvs an. Wenn die Bestimmung in S615 negativ ist (ein Fall von „NEIN“), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S620 voran. Nach dem Schritt S620 wird die gleiche Verarbeitung wie die gemäß dem ersten Verarbeitungsbeispiel ausgeführt.
  • Wenn die Bestimmung in Schritt S615 positiv ist (ein Fall von „JA“), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S616 voran. In Schritt S616 wird bestimmt, ob der „Kompensationsanweisungsstrom Imr kleiner oder gleich der Scheitelpunkt-q-Achsen-Koordinate Iqp ist oder nicht“, auf der Grundlage des Kompensationsanweisungsstroms Imr und der Scheitelpunkt-q-Achsen-Koordinate Iqp. Hierbei gibt die Scheitelpunkt-q-Achsen-Koordinate Iqp eine q-Achsen-Koordinate (eine Variable) eines Punks (eines Scheitelpunkts Pqp (idc, -Ipq)) an, in dem der Absolutwert der q-Achsen-Koordinate in dem Überlappungsabschnitt des Strombegrenzungskreises Cis und des Spannungsbegrenzungskreises Cvs maximal wird. Wenn die Bestimmung in S616 positiv ist (ein Fall von „JA“), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S800 voran. Unterdessen schreitet, wenn die Bestimmung in Schritt S616 negativ ist (ein Fall von „NEIN“), die Verarbeitung zu Schritt S810 voran.
  • In Schritt S800 wird der d-Achsen-Sollstrom Idt als idc bestimmt, wobei der q-Achsen-Sollstrom Iqt als die Scheitelpunkt-q-Achsen-Koordinate -Iqp (die Variable) bestimmt wird (das heißt „Idt = idc, Iqt = -Iqp“). In Schritt S810 wird die Spannungsbegrenzungskreis-d-Achsen-Koordinate Ids (die Variable) auf der Grundlage des Kompensationsanweisungsstroms Imr und des Spannungsbegrenzungskreises Cvs berechnet. Dann wird in Schritt S820 der d-Achsen-Sollstrom Idt als die Spannungsbegrenzungskreis-d-Achsen-Koordinate Ids bestimmt, wobei der q-Achsen-Sollstrom Iqt als der Kompensationsanweisungsstrom Imr bestimmt wird (das heißt „Idt = Ids, Iqt = Imr“).
  • <<Sollstromvektor Imt (Idt, Iqt) der Korrelation beziehungsweise Wechselbeziehung zwischen dem Strombegrenzungskreis Cis und dem Spannungsbegrenzungskreis Cvs>>
  • Als Nächstes wird eine Kennlinie des zweiten Verarbeitungsbeispiels unter Bezugnahme auf das Kennliniendiagramm gemäß 8 beschrieben. In dem zweiten Verarbeitungsbeispiel wird der Strombegrenzungskreis Cis vergrößert, um den zulässigen Stromwert iqm nur für eine kurze Zeitdauer zu überschreiten, unmittelbar nachdem die Ausführung der Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung startet.
  • Wenn die Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung nicht ausgeführt wird, wird der Strombegrenzungskreis Cis: e auf der Grundlage des zulässigen Stromwerts iqm bestimmt. In Schritt S576 wird ein Strombegrenzungskreis Cis: f auf der Grundlage des vergrößerten zulässigen Stromwerts iqn (> iqm) bestimmt, bis die vorbestimmte Zeit tkz von dem Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerungsstartzeitpunkt an abgelaufen ist. Spezifisch wird der Strombegrenzungskreis Cis: f bestimmt, indem der Wert iqm gemäß Gleichung (1) mit dem vergrößerten zulässigen Stromwert iqn ersetzt wird. Hierbei ist der vergrößerte zulässige Stromwert iqn ein vorbestimmter Wert.
  • Da der Strombegrenzungskreis Cis von dem Strombegrenzungskreis Cis: e auf den Strombegrenzungskreis Cis: f vergrößert wird, ändern sich zwei Schnittpunkte Px. Spezifisch ändern sich die ersten und zweiten Schnittpunkte Pxa: e und Pxb: e auf die ersten zweiten und Schnittpunkte Pxa: f und Pxb: f. Das heißt, die ersten und zweiten Schnittpunkte Pxa und Pxb bewegen sich weiter von der q-Achse weg. Da die Vergrößerung des Strombegrenzungskreises Cis dem Stoppen und dem Umkehren des elektrischen Motors MTR entspricht, wird der zweite Schnittpunkt Pxb: f zu der Zeit einer Bestimmung des Sollstromvektors Imt (Idt, Iqt) berücksichtigt. Wenn die Bestimmung in Schritt S610 negativ ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S615 voran.
  • Durch die Bestimmung, ob die „Schnittpunkt-d-Achsen-Koordinate Idx kleiner oder gleich dem Wert idc ist oder nicht“ in Schritt S615 wird bestimmt, ob der zweite Schnittpunkt Pxb weiter weg von oder näher an der q-Achse in Bezug auf die „Linie Lcn, die durch die Mitte Pcn (idc, 0) hindurchgeht und parallel zu der q-Achse ist“ ist. Wenn „Idx < idc“ ist und der zweite Schnittpunkt Pxb weiter von der q-Achse in Bezug auf die Linie Lcn ist, wie es durch den zweiten Schnittpunkt Pxb: f angegeben ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S616 voran.
  • In Schritt S616 wird bestimmt, ob der „Kompensationsanweisungsstrom Imr größer oder gleich der Scheitelpunkt-q-Achsen-Koordinate Iqp ist oder nicht“. Hierbei ist die Scheitelpunkt-q-Achsen-Koordinate Iqp die q-Achsen-Koordinate des Scheitelpunkts Pqp (idc, -Ipq), in der der Absolutwert der q-Achsen-Koordinate maximal in einem Abschnitt wird, in dem der Strombegrenzungskreis Cis den Spannungsbegrenzungskreis Cvs überlappt. Spezifisch ist der Scheitelpunkt Pqp ein Schnittpunkt zwischen der Linie Lcn („Idt = idc“) und dem Spannungsbegrenzungskreis Cvs.
  • Wenn der Kompensationsanweisungsstrom Imr (ein negativer Wert) relativ klein ist und „Imr ≤ Iqp“ erfüllt ist, werden „Idt = idc und Iqt = -Iqp“ in Schritt S800 berechnet. Beispielsweise wird ein Sollstromvektor Imt: 6 (ein Vektor, der von dem Ursprung O zu dem Scheitelpunkt Pqp gerichtet ist) in dem Fall von „Imr = iq7“ bestimmt. Der Scheitelpunk Pqp ist ein Betriebspunkt, in dem der elektrische Motor MTR am effektivsten angesteuert wird. Aus diesem Grund ist es im Vergleich mit einem Fall, in dem der Sollstromvektor Imt durch den zweiten Schnittpunkt Pxb: f bestimmt wird, möglich, den elektrischen Motor MTR in geeigneterer Weise zu stoppen und umzukehren sowie die Erzeugung von Wärme zu unterdrücken.
  • Wenn der Kompensationsanweisungsstrom Imr (ein negativer Wert) relativ klein ist und „Imr ≤ Iqp“ nicht erfüllt ist, wird die Begrenzungskreis-d-Achsen-Koordinate Ids in Schritt S810 berechnet. Ähnlich zu dem ersten Verarbeitungsbeispiel gibt die Begrenzungsstrom-d-Achsen-Koordinate Ids einen Wert des d-Achsen-Sollstroms Idt an, wenn der q-Achsen-Sollstrom Iqt des Spannungsbegrenzungskreises Cvs der Kompensationsanweisungsstrom Imr ist. Spezifisch wird die Begrenzungskreis-d-Achsen-Koordinate Ids berechnet, indem der Kompensationsanweisungsstrom Imr auf dem q-Achsen-Sollstrom Iqt gemäß Gleichung (2) angewendet wird. Dann werden „Idt = Ids und Iqt = Imr“ in Schritt S820 berechnet. Beispielsweise wird der Sollstromvektor Imt: 7 in dem Fall von „Imr = iq8“ bestimmt. Da der d-Achsen-Sollstrom Idt in der energieversorgungsfähigen Region in ausreichendem Maße sichergestellt ist, wird die Ansprechempfindlichkeit zum Stoppen und Umkehren des elektrischen Motors MTR verbessert, wobei somit die Erzeugung von Wärme verringert werden kann.
  • In dem zweiten Verarbeitungsbeispiel ist der Strombegrenzungskreis Cis auf den vergrößerten zulässigen Stromwert iqn vergrößert, um den zulässigen Stromwert iqm zu überschreiten, wobei aber die Fortsetzungszeit auf eine kurze Zeit (innerhalb des vorbestimmten Zeit tkz) begrenzt ist. Das heißt, der Strombegrenzungskreis wird zu dem Strombegrenzungskreis Cis, der berechnet wird, indem der zulässige Stromwert imq verwendet wird, zurückgeführt (die Vergrößerung des Strombegrenzungskreises Cis wird gestoppt), nachdem die vorbestimmte Zeit tkz von dem Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerungsstartzeitpunkt an abgelaufen ist. Somit ist der Temperaturanstieg des elektrischen Motors MTR und der Ansteuerungsschaltung DRV gering.
  • Ferner kann die Vergrößerung des Strombegrenzungskreises Cis auf der Grundlage der Drehzahl dMk beendet (gestoppt) werden. Beispielsweise wird die Vergrößerung des Strombegrenzungskreises Cis fortgesetzt, wenn die Drehzahl dMk weiterhin höher oder gleich einer vorbestimmten Drehzahl dmz (ein positives Vorzeichen) ist, wobei sie beendet wird, wenn die Drehzahl dMk niedriger als die vorbestimmte Drehzahl dmz ist. Das heißt, die Vergrößerung des Strombegrenzungskreises Cis wird zu einem Zeitpunkt beendet, bei dem die Drehzahl dMk des elektrischen Motors MTR sich von einem Zustand, in den die Drehzahl höher oder gleich der vorbestimmten Drehzahl dmz ist, auf einen Zustand ändert, in dem die Drehzahl niedriger als die vorbestimmte Drehzahl dmz ist, wobei sie zu dem ursprünglichen Strombegrenzungskreis Cis zurückgeführt wird. Da die Vergrößerung des Strombegrenzungskreises Cis für eine kürzere Zeit begrenzt wird, kann eine Vergrößerung in der Temperatur des elektrischen Motors MTR und der Ansteuerungsschaltung DRV unterdrückt werden.
  • Die Verbesserung der Ansprechempfindlichkeit zum Stoppen und Umkehren des elektrischen Motors MTR unmittelbar nach dem Start der Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung ist insbesondere notwendig, wenn die Drehzahl dMk vor dem Start der Steuerung sehr hoch ist. Somit wird die Vergrößerung des Strombegrenzungskreises Cis gestattet, wenn die Drehzahl dMk höher oder gleich einer vorbestimmten Drehzahl dmx (ein positives Vorzeichen) bei dem Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerungsstartzeitpunkt ist, wobei die Vergrößerung des Strombegrenzungskreises Cis verhindert wird, wenn die Drehzahl dMk niedriger als die vorbestimmte Drehzahl dmx zu diesem Zeitpunkt ist. Da der Strombegrenzungskreis Cis nur vergrößert wird, wenn die erforderliche minimale Grenze in Reaktion auf die Drehzahl dMk des elektrischen Motors MTR vergrößert wird, kann eine Vergrößerung in der Temperatur des elektrischen Motors MTR und der Ansteuerungsschaltung DRV zuverlässigerer unterdrückt werden.
  • <Verarbeitung des Umschaltsteuerungsblocks SWT und der Ansteuerungsschaltung DRV des bürstenlosen Drei-Phasen-Motors>
  • Unter Bezugnahme auf das schematische Diagramm gemäß 7 wird eine Verarbeitung des Umschaltsteuerungsblocks SWT und der Ansteuerungsschaltung DRV des bürstenlosen Drei-Phasen-Motors beschrieben. Der bürstenlose Drei-Phasen-Motor MTR umfasst drei Spulen (Wicklungen) einer U-Phasen-Spule CLU, einer V-Phasen-Spule CLV und einer W-Phasen-Spule CLW. Der elektrische Motor MTR ist mit dem Drehwinkelsensor MKA versehen, der den Drehwinkel (die Rotorposition) Mka des elektrischen Motors MTR erfasst. Der Drehwinkel Mka wird in den Umschaltsteuerungsblock SWT der Steuerungseinrichtung ECU eingegeben.
  • <<Verarbeitung des Umschaltsteuerungsblocks SWT>>
  • Zuerst wird eine Verarbeitung des Umschaltsteuerungsblocks SWT beschrieben. In dem Umschaltsteuerungsblock SWT werden die Ansteuerungssignale Sux, Suz, Svx, Svz, Swx, Swz (das heißt Sux bis Swz) der Schaltelemente SUX, SUZ, SVX, SVZ, SWX, SWZ (das heißt SUX bis SWZ) der Drei-Phasen-Brückenschaltung BRG auf der Grundlage des Sollstroms Imt, des Ist-Stromwerts (des Erfassungswerts) Ima und des Drehwinkels Mka (des Erfassungswerts) des elektrischen Motors MTR bestimmt.
  • In dem Umschaltsteuerungsblock SWT wird eine relative Einschaltdauer beziehungsweise ein Tastgrad (ein Verhältnis einer EIN-Zeit zu einem Zyklus) der Impulsbreite auf der Grundlage der Magnitude des Sollstroms Imt und einer vorbestimmten Kennlinie (einer Berechnungsabbildung) bestimmt. Zur gleichen Zeit wird die Drehungsrichtung des elektrischen Motors MTR auf der Grundlage des Vorzeichens (des positiven oder negativen Vorzeichens) des Sollstroms Imt bestimmt. Beispielsweise wird die Drehungsrichtung des elektrischen Motors MTR derart eingestellt, dass die normale Drehungsrichtung ein positiver (Plus-)Wert und die umgekehrte Drehungsrichtung ein negativer (Minus-)Wert ist. Da eine endgültige Ausgabespannung durch die Eingangsspannung (die Spannung der Speicherbatterie BAT) und en Tastgrad Dtt bestimmt wird, werden die Drehungsrichtung und das Ausgabedrehmoment des elektrischen Motors MTR bestimmt. Spezifisch fließt, da die Energieversorgungszeit pro Einheitszeit in dem Schaltelement zunimmt, wenn der Tastgrad Dtt zunimmt, ein größerer Strom zu dem elektrischen Motor MTR, wobei somit die Ausgabe (die Drehleistung) größer wird.
  • Der Umschaltsteuerungsblock SWT umfasst einen ersten Umwandlungsberechnungsblock IHA, einen Sollspannungsberechnungsblock EDQ, einen Keine-Interferenz-Steuerungsblock HKC, einen Korrekturspannungsberechnungsblock EDQS, einen zweiten Umwandlungsberechnungsblock EMT, einen Solltastgradberechnungsblock DTT und einen Ansteuerungssignalberechnungsblock SDR. Der elektrische Motor MTR wird durch eine sogenannte Vektorsteuerung angesteuert.
  • In dem ersten Umwandlungsberechnungsblock IHA wird ein umgewandelter Ist-Strom Iha auf der Grundlage des Ist-Stroms Ima und des Drehwinkels Mka berechnet. Der umgewandelte Ist-Strom Iha wird durch die Umwandlung des Ist-Stroms Ima von drei Phasen auf zwei Phasen und von einer fixierten Koordinate zu einer Drehkoordinate erhalten. Der umgewandelte Ist-Strom Iha ist ein Vektor in den dq-Achsen (eine rotorfixierte Koordinate) und wird durch das d-Achsen-Element (auch als ein „d-Achsen-Ist-Strom“ bezeichnet) Ida und das q-Achsen-Element (auch als ein q-Achsen-Ist-Strom“ bezeichnet) Iqa erhalten.
  • In dem ersten Umwandlungsberechnungsblock IHA wird der Ist-Strom Ima von drei Phasen auf zwei Phasen umgewandelt. Der Ist-Strom Ima ist eine allgemeine Bezeichnung der jeweiligen Phasen (U-, V- und W-Phasen) der Brückenschaltung BRG und umfasst spezifisch einen U-Phasen-Ist-Strom Iua, einen V-Phasen-Ist-Strom Iva und einen W-Phasen-Ist-Strom Iwa. Um drei Signale zur gleichen Zeit handzuhaben, ist eine Berechnung in einem dreidimensionalen Raum erforderlich. Um die Berechnung zu vereinfachen, wird der Drei-Phasen-Ist-Strom Ima (Iua, Iva, Iwa) in einen Zwei-Phasen-Ist-Strom Ina (Iα, Iβ) umgewandelt (eine sogenannte Clarke-Transformation), indem die Tatsache verwendet wird, dass „Iua + Iva + Iwa = 0“ in dem idealen Drei-Phasen-Wechselstrom etabliert ist.
  • Die Drei-Phasen-Ist-Ströme (die Erfassungswerte) Iua, Iva, Iwa werden in Zwei-Phasen-Ist-Ströme Iα und Iβ durch die Clarke-Transformation umgewandelt. Das heißt, die Ist-Ströme Iua, Iva, Iwa des symmetrischen Drei-Phasen-Wechselstroms (Drei-Phasen-Wechselstrom mit Phasen, die um 120° verschoben sind) werden in Ist-Ströme Iα und Iβ des Zwei-Phasen-Wechselstroms umgewandelt.
  • Ferner wird in dem ersten Umwandlungsberechnungsblock IHA der umgewandelte Ist-Strom Iha berechnet, indem eine Koordinatenumwandlung von einer fixierten Koordinate (einer stationären Koordinate) zu einer Drehkoordinate auf der Grundlage des Drehwinkels Mka ausgeführt wird. Der umgewandelte Ist-Strom Iha wird durch das d-Achsen-Element (den d-Achsen-Ist-Strom) Ida und das q-Achsen-Element (den q-Achsen-Ist-Strom) Iqa gebildet. Das heißt, da der Stromwert Ina, der der Clarke-Transformation unterzogen wird, einem Strom entspricht, der zu dem Rotor fließt, wird die Koordinate in die rotorfixierte Koordinate (die eine Drehkoordinate ist und eine dq-Achsen-Koordinate ist) umgewandelt (eine sogenannte Park-Transformation). Auf der Grundlage des Rotordrehwinkels Mka von dem Drehwinkelsensor MKA wird die fixierte Koordinate in die Drehkoordinate (dq-Achsen-Koordinate) umgewandelt, wobei der Ist-Strom Iha (Ida, Iqa) nach der Umwandlung der Koordinate bestimmt wird.
  • In dem Sollspannungsberechnungsblock EDQ wird ein Sollspannungsvektor Edq auf der Grundlage des Sollstromvektors Imt (Idt, Iqt) und des Ist-Stroms Iha (Ida, Iqa), der einer Park-Transformation unterzogen wird, berechnet. In der Vektorsteuerung wird eine sogenannte Stromregelung derart ausgeführt, dass die „dq-Achsen-Elemente Idt und Iqt des Sollstroms“ mit den „dq-Achsen-Elementen Ida und Iqa des Ist-Stroms“ übereinstimmen. Somit wird in dem Sollspannungsberechnungsblock EDQ eine PI-Steuerung auf der Grundlage der Abweichung (der Stromabweichung) zwischen den „dq-Achsen-Sollströmen Idt und Iqt“ und den „dq-Achsen-Ist-Strömen Ida und Iqa“ ausgeführt. In der PI-Steuerung werden eine P-Steuerung (die eine Proportionalsteuerung in Reaktion auf die Abweichung zwischen dem Sollwert und dem Ist-Wert ist) und eine I-Steuerung (die eine Integralsteuerung in Reaktion auf den Integralwert der Abweichung ist) parallel ausgeführt.
  • Spezifisch wird in dem Sollspannungsberechnungsblock EDQ die Sollspannung Edq derart bestimmt, dass die Stromabweichung zwischen dem Sollstrom Imt und dem umgewandelten Ist-Strom auf der Grundlage der Abweichung in Bezug auf Iha abnimmt (das heißt, die Abweichung nähert sich „0“ an). Die Sollspannung Edq ist ein Vektor für die dq-Achsen und umfasst ein d-Achsen-Element (auch als eine „d-Achsen-Sollspannung“ bezeichnet) Edt und ein q-Achsen-Element (auch als eine „q-Achsen-Sollspannung“ bezeichnet) Eqt.
  • In dem Keine-Interferenz-Steuerungsblock HKC wird ein Interferenzelement zum Korrigieren der Sollspannungen Edt und Eqt berechnet. Der Grund hierfür ist, dass nicht nur der d-Achsen-Strom, sondern auch der q-Achsen-Strom sich ändert (die als ein „Interferenzelement“ bezeichnet werden), wenn die d-Achsen-Spannung zunimmt. Das Interferenzelement ist ebenso in dem q-Achsen-Strom vorhanden. Zusätzlich wird in dem Keine-Interferenz-Steuerungsblock HKC die gegenelektromotorische Kraft ebenso berücksichtigt. Der Grund hierfür ist, dass die gegenelektromotorische Kraft für eine Verringerung des Betrags eines Stroms erzeugt wird, wenn sich der elektrische Motor MTR dreht.
  • Spezifisch wird in dem Keine-Interferenz-Steuerungsblock HKC das q-Achsen-Strominterferenzkompensationselement als „-ω·Iqt·L“ auf der Grundlage der elektrischen Winkelgeschwindigkeit ω, des q-Achsen-Sollstroms Iqt und der Spule/Induktivität L berechnet. Auf ähnliche Weise wird das d-Achsen-Strominterferenzkompensationselement als „ω·Idt·L“ berechnet. Ferner wird das Gegenelektromotorische-Kraft-Kompensationselement als „ω·Φ“ auf der Grundlage der elektrischen Winkelgeschwindigkeit ω und des Feldmagnetflusses Φ des Magneten berechnet. Dann wird jedes Berechnungsergebnis in den Korrekturspannungsberechnungsblock EDQS als der Kompensationswert Hkc eingegeben.
  • In dem Korrekturspannungsberechnungsblock EDQS wird ein Korrekturspannungsvektor Edqs (Eds, Eqs) auf der Grundlage des Sollspannungsvektors Edq (Edt, Eqt) und des Kompensationswerts Hkc berechnet. Hierbei ist der Korrekturspannungsvektor Edqs (Eds, Eqs) ein Sollvektor einer endgültigen Spannung, wobei er erhalten wird, indem der Sollspannungsvektor Edq unter Verwendung des Kompensationswerts Hkc korrigiert wird. Spezifisch werden das d-Achsen-Element Eds und das q-Achsen-Element Eqs der Korrekturspannung Edqs durch Gleichungen (3) und (4), die nachstehend angegeben sind, berechnet. Eds = Edt − ω ⋅ Iqt ⋅ L
    Figure DE112017004340T5_0003
     Eqs = Eqt+ ω ⋅ Idt ⋅ L + ω ⋅ Φ
    Figure DE112017004340T5_0004
  • Des Weiteren ist ein zweiter Ausdruck gemäß Gleichung (3) ein Kompensationsausdruck der q-Achsen-Strominterferenz. Ferner ist ein zweiter Ausdruck gemäß Gleichung (4) ein Kompensationsausdruck der d-Achsen-Strominterferenz, wobei ein dritter zugehöriger Ausdruck ein Kompensationsausdruck der gegenelektromotorischen Kraft ist.
  • In dem zweiten Umwandlungsberechnungsblock EMT wird die endgültige Sollspannung Emt auf der Grundlage des Korrekturspannungsvektors Edqs und des Drehwinkels Mka berechnet. Die Sollspannung Emt ist eine allgemeine Bezeichnung jeweiliger Phasen der Brückenschaltung BRG und umfasst eine U-Phasen-Sollspannung Eut, eine V-Phasen-Sollspannung Evt und eine W-Phasen-Sollspannung Ewt.
  • Zuerst wird in dem zweiten Umwandlungsberechnungsblock EMT der Korrekturspannungsvektor Edqs von der Drehkoordinate zu der fixierten Koordinate auf der Grundlage des Drehwinkels Mka umgekehrt umgewandelt, sodass die Zwei-Phasen-Sollspannungen Eα und Eβ berechnet werden (eine sogenannte inverse Park-Transformation). Dann werden die Zwei-Phasen-Sollspannungen Eα und Eβ in die Drei-Phasen-Sollspannungen Emt (die Sollspannungswerte Eut, Evt und Ewt jeweiliger Phasen) durch die Raumvektortransformation umgekehrt umgewandelt.
  • In dem Solltastgradberechnungsblock DTT wird ein Tastgrad (ein Sollwert) Dtt jeder Phase auf der Grundlage der Sollspannung Emt jeder Phase berechnet. Der Tastgrad Dtt ist eine allgemeine Bezeichnung jeweiliger Phasen und umfasst einen U-Phasen-Tastgrad Dut, einen V-Phasen-Tastgrad Dvt und einen W-Phasen-Tastgrad Dwt. Spezifisch wird der Tastgrad Dtt entsprechend einer Berechnungskennlinie CDtt berechnet, um monoton von „0“ zuzunehmen, wenn der Sollspannungswert Emt jeder Phase von „0“ zunimmt.
  • In dem Ansteuerungssignalberechnungsblock SDR werden Signale Sux bis Swz für eine Ansteuerung der Schaltelemente SUX bis SWZ, die jeweilige Phasen der Brückenschaltung BRG bilden, auf der Grundlage des Tastgrads Dtt bestimmt. Auf der Grundlage der Ansteuerungssignale Sux bis Swz werden die EIN-/AUS-Zustände der Schaltelemente SUX bis SWZ geschaltet und der elektrische Motor MTR wird angesteuert. Wie es vorstehend beschrieben ist, ist die Verarbeitung des Umschaltsteuerungsblocks SWT beschrieben worden.
  • <<Ansteuerungsschaltung DRV>>
  • Als Nächstes wird die Ansteuerungsschaltung DRV beschrieben. Die Ansteuerungsschaltung DRV umfasst die Drei-Phasen-Brückenschaltung BRG und eine Stabilisierungsschaltung LPF. Die Ansteuerungsschaltung DRV ist eine elektrische Schaltung, die den elektrischen Motor MTR ansteuert, wobei sie durch den Umschaltsteuerungsblock SWT gesteuert wird.
  • Die Brückenschaltung BRG (die auch als eine Wechselrichterschaltung beziehungsweise Inverterschaltung bezeichnet wird) umfasst sechs Schaltelemente (Leistungstransistoren) SUX, SUZ, SVX, SVZ, SWX und SWZ (SUX bis SWZ). Auf der Grundlage der Ansteuerungssignale Sux, Suz, Svx, Svz, Swx und Swz (Sux bis Swz) jeweiliger Phasen von dem Umschaltsteuerungsblock SWT innerhalb der Ansteuerungsschaltung DRV wird die Brückenschaltung BRG angesteuert, wobei die Ausgabe des elektrischen Motors MTR justiert wird.
  • Sechs Schaltelemente SUX bis SWZ sind Elemente, die in der Lage sind, einen Teil der elektrischen Schaltung ein- oder auszuschalten. Beispielsweise werden MOS-FETs und IGBTs als die Schaltelemente SUX bis SWZ eingesetzt. In dem bürstenlosen Motor MTR werden die Schaltelemente SUX bis SWZ, die die Brückenschaltung BRG bilden, auf der Grundlage des Erfassungswerts Mka des Drehwinkels (der Rotorposition) gesteuert. Dann werden die Richtungen (das heißt die Erregungsrichtungen) der Ströme der Spulen CLU, CLV und CLW von drei Phasen (U-, V- und W-Phasen) sequenziell umgeschaltet, wobei der elektrische Motor MTR drehend angesteuert wird. Das heißt, die Drehungsrichtung (die normale Drehungsrichtung oder die umgekehrte Drehungsrichtung) des bürstenlosen Motors MTR wird durch eine Beziehung einer Anregungsposition in Bezug auf den Rotor bestimmt. Hierbei ist die normale Drehungsrichtung des elektrischeren Motors MTR eine Drehungsrichtung der Drückkraft Fpa unter Verwendung der Druckbeaufschlagungseinheit KAU, wobei die umgekehrte Drehungsrichtung des elektrischen Motors MTR eine Drehungsrichtung ist, die einer Verkleinerung in der Drückkraft Fpa entspricht.
  • Der Stromsensor IMA (eine allgemeine Bezeichnung), der den Ist-Strom Ima (eine allgemeine Bezeichnung jeweiliger Phasen) zwischen der Brückenschaltung BRG und dem elektrischen Motor MTR erfasst, ist in drei Phasen (U-, V- und W-Phasen) bereitgestellt. Spezifisch sind der U-Phasen-Stromsensor IUA für eine Erfassung des U-Phasen-Ist-Stroms Iua, der V-Phasen-Stromsensor IVA für eine Erfassung des V-Phasen-Ist-Stroms Iva und der W-Phasen-Stromsensor IWA für eine Erfassung des W-Phasen-Ist-Stroms Iwa in jeweiligen Phasen bereitgestellt. Die erfassten Phasenströme Iua, Iva und Iwa werden jeweils in den Umschaltsteuerungsblock SWT eingegeben.
  • Dann wird in dem Umschaltsteuerungsblock SWT die vorstehend beschriebene Stromregelung ausgeführt. Auf der Grundlage der Abweichung eIm zwischen dem Ist-Strom Ima und dem Sollstrom Imt wird der Tastgrad Dtt korrigiert (feinjustiert). Durch die Stromregelung wird die Steuerung derart ausgeführt, dass der Ist-Wert Ima mit dem Sollwert Imt übereinstimmt (das heißt, die Stromabweichung eIm nähert sich „0“ an). Als Ergebnis kann eine hochgenaue Motorsteuerung erreicht werden.
  • Die Ansteuerungsschaltung DRV empfängt eine elektrische Leistung von der elektrischen Leistungsquelle (die Speicherbatterie BAT, der Generator ALT). Um eine Änderung in der zugeführten elektrischen Leistung (der Spannung) zu verringern, ist die Ansteuerungsschaltung DRV mit der Stabilisierungsschaltung LPF versehen. Die Stabilisierungsschaltung LPF ist eine sogenannte LC-Schaltung, die durch die Kombination von zumindest einem Kondensator (kapazitiver Widerstand) und zumindest einer Drossel (Spule) konfiguriert wird. Wie es vorstehend beschrieben ist, ist die Ansteuerungsschaltung DRV beschrieben worden.
  • <Betrieb und Wirkung>
  • Unter Bezugnahme auf das Zeitablaufdiagramm gemäß 10 wird der Betrieb und die Wirkung der Bremssteuerungsvorrichtung BCS für das Fahrzeug gemäß der Erfindung beschrieben. Ein Fall wird angenommen, in dem die Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung (beispielsweise die Antirutschsteuerung) gestartet wird, während die Ist-Drückkraft Fpa vergrößert wird, wenn ein Fahrer plötzlich das Bremsbetätigungselement BP betätigt. Für die hochgenaue Steuerung durch die Stromregelung überlappt in 10 der q-Achsen-Sollstrom Iqt den q-Achsen-Ist-Strom Iqa und der d-Achsen-Sollstrom Idt überlappt den d-Achsen-Ist-Strom Ida.
  • Zu einem Zeitpunkt t0 wird eine plötzliche Betätigung des Bremsbetätigungselements BP durch einen Fahrer gestartet, sodass der Bremsbetätigungsbetrag Bpa beginnt, von „0“ zuzunehmen. Nach dem Zeitpunkt t1 wird der Bremsbetätigungsbetrag Bpa konstant bei einem Wert bp1 aufrechterhalten. Entsprechend einer Vergrößerung in dem Bremsbetätigungsbetrag Bpa wird die Anweisungsdrückkraft Fps berechnet, wie es durch eine punktgestrichelte Linie angegeben ist, wobei die Anweisungsdrückkraft Fps direkt als die Solldrückkraft Fpt bestimmt wird (das heißt, „Fpt = Fps“). Das heißt, die Solldrückkraft Fpt nimmt von „0“ auf einen Wert fp1 entsprechend dem Wert bp1 zu. Da es jedoch eine Zeitverzögerung zu der Zeit eines Aktivierens des elektrischen Motors MTR (der die Drehung in der normalen Drehungsrichtung startet) gibt, nimmt die Ist-Drückkraft Fpa von „0“ mit einer sanften Steigung im Vergleich zu der Solldrückkraft Fpt zu, wie es durch eine durchgezogene Linie angegeben ist.
  • Wenn der elektrische Motor MTR gestoppt wird oder bei einer niedrigen Geschwindigkeit gedreht wird, ist die Magnetflussschwächungssteuerung unnötig. Aus diesem Grund werden unmittelbar nach dem Start der Bremsbetätigung (unmittelbar nach dem Zeitpunkt t1) die d-Achsen-Ströme Idt und Ida „0“, wobei lediglich die q-Achsen-Ströme Iqt und Iqa erzeugt werden. Dann nimmt, wenn die Drehzahl des elektrischen Motors MTR zunimmt, der d-Achsen-Sollstrom Idt von „0“ in Richtung eines Werts -id2 ab (der Absolutwert des d-Achsen-Sollstroms Idt nimmt zu). Da der d-Achsen-Sollstrom Idt und der q-Achsen-Sollstrom Iqt eine Ausgleichsbeziehung aufweisen, nimmt der q-Achsen-Sollstrom Iqt von dem maximalen q-Achsen-Stromwert iqm ab.
  • Der Fahrzeugradschlupfzustandsbetrag SIp nimmt mit einer Vergrößerung in der Ist-Drückkraft Fpa zu. Dann ist zu einem Zeitpunkt t2, in dem die Ist-Drückkraft Fpa einen Wert fp2 erreicht, eine Antirutschsteuerungsstartbedingung erfüllt, wobei die Antirutschsteuerung gestartet wird. Bei dem Antirutschsteuerungsausführungsstartzeitpunkt t2 nimmt die Solldrückkraft Fpt plötzlich von der Anweisungsdrückkraft Fps zu dem Wert fp2 der Ist-Drückkraft Fpa zu dem Zeitpunkt t2 ab. Das heißt, die Solldrückkraft Fpt wird derart berechnet, dass die Anweisungsdrückkraft Fps korrigiert wird, um auf der Grundlage der Ist-Drückkraft Fpa (des Werts fp2) zu der Zeit eines Startens der Schlupfunterdrückungssteuerung (dem Zeitpunkt t2) abzunehmen. Spezifisch wird die Anweisungsdrückkraft Fps korrigiert, um auf den „Wert fp2 der Ist-Drückkraft Fpa zu der Zeit eines Startens der Steuerung“ abzunehmen, wobei dann die endgültige Solldrückkraft Fpt bestimmt wird. Dann wird die Solldrückkraft Fpt nach dem Zeitpunkt t2 unter Bezugnahme auf die Solldrückkraft Fpt zu dem Zeitpunkt t2 berechnet.
  • Ferner wird der Sollstromvektor Imt auf der Grundlage der Korrelation beziehungsweise Wechselbeziehung zwischen dem Strombegrenzungskreis Cis und dem Spannungsbegrenzungskreis Cvs derart bestimmt, dass die Bewegung des elektrischen Motors MTR in der normalen Drehungsrichtung plötzlich gestoppt wird und die zugehörige Bewegung in der umgekehrten Drehungsrichtung zu dem Zeitpunkt t2 gestartet wird. Spezifisch wird der Sollstromvektor Imt (Idt, Iqt) bestimmt, während er durch die zweite Schnittpunkt-d-Achsen-Koordinate Idx und die zweite Schnittpunkt-q-Achsen-Koordinate Iqx begrenzt wird (siehe Schritt S750 gemäß 5 und den Sollstromvektor Imt: 4 gemäß 6).
  • Da der plötzliche Stopp des elektrischen Motors MTR auf effektive Weise zu dem Zeitpunkt t2 angewiesen wird, überschreitet die Ist-Drückkraft Fpa geringfügig den Wert fp2 auf den Wert fp3, wobei sie dann rasch abnimmt. Zu dem Zeitpunkt t3 ist die Solldrückkraft Fpt die gleiche wie die Ist-Drückkraft Fpa. Nach dem Zeitpunkt t3 wird die Solldrückkraft Fpt wiederholt vergrößert oder verkleinert, sodass der Fahrzeugradschlupfzustandsbetrag SIp in einen geeigneten Bereich eintritt. Das heißt, die allgemeine Antirutschsteuerung wird fortgesetzt.
  • Die endgültige Solldrückkraft Fpt wird berechnet, indem die Anweisungsdrückkraft Fps auf der Grundlage der Ist-Drückkraft (des Erfassungswerts) Fpa zu der Zeit eines Startens der Ausführung der Schlupfunterdrückungssteuerung korrigiert wird. Aus diesem Grund tritt die Abweichung eFp zwischen der Solldrückkraft Fpt und der Ist-Drückkraft Fpa zu der Zeit eines Startens der Ausführung der Schlupfunterdrückungssteuerung nicht auf. Als Ergebnis ist es möglich, in geeigneter Weise ein Problem zu verhindern, in dem eine Abnahme in der Ist-Drückkraft Fpa aufgrund der Interferenz zwischen der Drückkraftregelung und der Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung gestört wird. Das heißt, es ist möglich, einen übermäßigen Fahrzeugradschlupf aufgrund einer Zeitverzögerung in einer Zunahme in der Drückkraft zu der Zeit eines Startens der Ausführung der Schlupfunterdrückungssteuerung zu unterdrücken.
  • Zusätzlich wird der Sollstromvektor Imt (Idt, Iqt) auf der Grundlage der Korrelation beziehungsweise Wechselbeziehung zwischen dem Strombegrenzungskreis Cis und dem Spannungsbegrenzungskreis Cvs zu der Zeit eines Startens der Ausführung der Schlupfunterdrückungssteuerung bestimmt. Spezifisch wird der zweite Schnittpunkt Pxb (Idx, -Iqx) zwischen dem Strombegrenzungskreis Cis und dem Spannungsbegrenzungskreis Cvs berechnet und der zweite Schnittpunkt Pxb wird als der Sollstromvektor Imt (Idt, Iqt) berechnet. Hierbei ist der zweite Schnittpunkt Pxb (Idx, -Iqx) einer, in dem der q-Achsen-Sollstrom Iqt in der umgekehrten Drehungsrichtung angewiesen wird (der q-Achsen-Sollstrom Iqt weist ein negatives Vorzeichen auf), zwischen zwei Schnittpunkten Pxa und Pxb. Ein überlappender Abschnitt zwischen dem Strombegrenzungskreis Cis und dem Spannungsbegrenzungskreis Cvs ist eine energieversorgungsfähige Region des elektrischen Motors MTR, wobei der zweite Schnittpunkt Pxb (Idx, -Iqx) ein Betriebspunkt ist, in dem der elektrische Motor MTR am effektivsten in der umgekehrten Drehungsrichtung angesteuert wird. Aus diesem Grund wird der elektrische Motor MTR, der sich in der normalen Drehungsrichtung bewegt, unmittelbar gestoppt und in der umgekehrten Drehungsrichtung angesteuert. Als Ergebnis kann die Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung derart ausgeführt werden, dass der übermäßige Fahrzeugradschlupf unterdrückt wird und der Schlupfzustandsbetrag SIp in einen geeigneten Bereich eintritt.
  • Ferner kann der Strombegrenzungskreis Cis nur für eine kurze Zeit unmittelbar nach dem Start der Fahrzeugradschlupfunterdrückungssteuerung vergrößert werden. Beispielsweise nimmt, wie es durch eine gestrichelte Linie angegeben ist, der q-Achsen-Sollstrom Iqt von „0“ auf einen vergrößerten zulässigen Stromwert -iqn (< -iqm) zu dem Zeitpunkt t2 ab. Der elektrische Motor MTR wird gestoppt und in der umgekehrten Drehungsrichtung mit einer höheren Ansprechempfindlichkeit angesteuert, wenn der Strombegrenzungskreis Cis vergrößert ist. Als Ergebnis kann, da das Überschreiten der Ist-Drückkraft Fpa unterdrückt wird, das Auftreten des übermäßigen Fahrzeugradschlupfs in geeigneter Weise unterdrückt werden.
  • <Andere Ausführungsbeispiele>
  • Nachstehend werden andere Ausführungsbeispiele beschrieben. Auch in anderen Ausführungsbeispielen wird der gleiche Effekt, wie er vorstehend beschrieben ist (das augenblickliche Stoppen des elektrischen Motors MTR in dem Drehungszustand und die Unterdrückung des übermäßigen Fahrzeugradschlupfes) erhalten.
  • In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Fall einer Berechnung des Spannungsbegrenzungskreises Cvs unter Verwendung der Gleichung (2) beispielhaft beschrieben worden. Bei der Berechnung des Spannungsbegrenzungskreises Cvs kann ein Spannungsabfall aufgrund des Fließens des Stroms zu dem elektrischen Motor MTR berücksichtigt werden. Der Spannungsabfall wird als „(R·Iqa)/(L·ω)“ in dem d-Achsen-Strom berücksichtigt und wird als „(R·Ida)/(L·ω)“ in dem q-Achsen-Strom berechnet. Spezifisch wird der Spannungsbegrenzungskreis Cvs in Gleichung (5) berechnet. { Idt + ( Φ / L ) + ( R ⋅ Iqa ) / ( L ⋅ ω ) − Iqt } 2 + { ( R ⋅ Ida ) / ( L ⋅ ω ) − Iqt } 2 = { Eba / ( L ⋅ ω ) } 2
    Figure DE112017004340T5_0005
  • Hierbei gibt „Eba“ die Leistungszufuhrspannung (das heißt die Spannungen der Speicherbatterie BAT und des Generators ALT) an, „L“ gibt die Phaseninduktivität an, „Φ“ gibt die Anzahl einer Flussverbindung (Magnetstärke) an und „R“ gibt den Verdrahtungs-/Wicklungswiderstand an. Ferner gibt „ω“ die elektrische Winkelgeschwindigkeit des elektrischen Motors MTR an, wobei sie auf der Grundlage des Drehwinkels Mka berechnet wird. Außerdem gibt „Ida“ den d-Achsen-Ist-Strom an, „Iqa“ gibt den q-Achsen-Ist-Strom an, wobei diese Ströme auf der Grundlage des Erfassungswerts Ima des Stromsensors IMA berechnet werden (siehe 7).
  • In Gleichung (3) wird der Spannungsabfall auf der Grundlage der dq-Achsen-Ist-Ströme Ida und Iqa berücksichtigt. Anstelle der dq-Achsen-Ist-Ströme Ida und Iqa werden die dq-Achsen-Sollströme Idt [n-1] und Iqt [n-1] der vorangegangenen Berechnungszeitdauer eingesetzt. Das heißt, die dq-Achsen-Sollströme Idt [n] und Iqt [n] der derzeitigen Berechnungszeitdauer können unter Berücksichtigung des Spannungsabfalls auf der Grundlage der dq-Achsen-Sollströme Idt [n-1] und Iqt [n-1] der vorangegangenen Berechnungszeitdauer berechnet werden. Hierbei gibt das Symbol [n] bei dem Ende des Symbols die derzeitige Berechnungszeitdauer an, wobei das Symbol [n-1] die vorangegangene Berechnungszeitdauer angibt. Spezifisch wird in Gleichung (6) der Spannungsbegrenzungskreis Cvs berechnet. { Idt [ n ] + ( Φ / L ) + ( R ⋅ Iqt [ n − 1 ] ) / ( L ⋅ ω ) } 2 + { ( R ⋅ Idt [ n − 1 ] ) / ( L ⋅ ω ) − Iqt [ n ] } 2 = { Eba / ( L ⋅ ω ) } 2
    Figure DE112017004340T5_0006
  • Wie es in Gleichung (5) oder Gleichung (6) gezeigt ist, kann die Ansteuerung des elektrischen Motors MTR mit höherer Genauigkeit durch eine Berücksichtigung des Spannungsabfalls erreicht werden.
  • In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die elektrische Winkelgeschwindigkeit ω berechnet, indem der elektrische Winkel θ auf der Grundlage des Drehwinkels Mka (des mechanischen Winkels) des elektrischen Motors MTR berechnet wird und der elektrische Winkel θ in Bezug auf die Zeit in der Berechnung der elektrischen Winkelgeschwindigkeit ω des elektrischen Motors MTR differenziert wird. Das heißt, die elektrische Winkelgeschwindigkeit ω wird in einer Reihenfolge gemäß „Mka--->0--->w“ bestimmt. Stattdessen kann die Drehzahl dMk auf der Grundlage des Drehwinkels Mka berechnet werden, wobei die elektrische Winkelgeschwindigkeit ω auf der Grundlage der Drehzahl dMk berechnet werden kann. Das heißt, die elektrische Winkelgeschwindigkeit ω kann in einer Reihenfolge gemäß „Mka→dMk→ω“ bestimmt werden. In jedem Fall wird jedoch der Spannungsbegrenzungskreis Cvs der dq-Achsen-Stromkennlinie auf der Grundlage des Drehwinkels Mka berechnet, der durch den Drehwinkelsensor MKA erfasst wird.
  • In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist eine Konfiguration der Scheibentyp-Bremsvorrichtung (der Scheibenbremse) beispielhaft beschrieben worden. In diesem Fall ist das Reibungselement MS ein Bremsbelag, wobei das Drehelement KT eine Bremsscheibe ist. Anstatt der Scheibentypbremsvorrichtung kann eine Trommeltypbremsvorrichtung (eine Trommelbremse) eingesetzt werden. In dem Fall der Trommelbremse wird die Bremstrommel anstelle des Bremssattels CP eingesetzt. Ferner ist das Reibungselement MS eine Bremsbacke, wobei das Drehelement KT eine Bremstrommel ist.
  • In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein Fall, in dem eine Bremskraft an ein Fahrzeugrad WH durch die Druckbeaufschlagungseinheit KAU angelegt wird, beispielhaft beschrieben worden. Eine Bremskraft kann jedoch in einer Vielzahl von Fahrzeugrädern WH durch die Druckbeaufschlagungseinheit KAU erzeugt werden. In diesem Fall ist die Vielzahl von Radzylindern WC mit dem Fluidpfad HWC verbunden.
  • Ferner kann als der Druckbeaufschlagungszylinder KCL einer eingesetzt werden, der zwei Fluiddruckkammern aufweist, die durch Druckbeaufschlagungskolben definiert werden. Das heißt, der Druckbeaufschlagungszylinder KCL verwendet eine Tandemtypkonfiguration. Dann sind zwei Radzylinder WC von vier Fahrzeugrädern WH mit einer Fluiddruckkammer verbunden, wobei die anderen zwei Radzylinder WC von vier Fahrzeugrädern WH mit der anderen Fluiddruckkammer verbunden sind. Dementsprechend kann eine Fluidkonfiguration eines sogenannten longitudinalen Typs oder diagonalen Typs, in der der Druckzylinder KCL als eine Fluiddruckquelle verwendet wird, gebildet werden.
  • In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist eine Konfiguration der Fluiddrucktyp-Bremssteuerungsvorrichtung, in der die Drehleistung des elektrischen Motors MTR in den Fluiddruck der Radzylinder WC durch ein Bremsfluid umgewandelt wird und eine Bremskraft in dem Fahrzeugrad WH erzeugt wird, beispielhaft beschrieben worden. Stattdessen kann eine elektrische/mechanische Bremssteuerungsvorrichtung eingesetzt werden, die das Bremsfluid nicht verwendet. In diesem Fall ist die KAU bei dem Bremssattel CP angebracht. Ferner wird als der Drückkraftsensor FPA ein Schubsensor anstelle des Fluiddrucksensors eingesetzt. Beispielsweise kann der Schubsensor zwischen dem Leistungsübertragungsmechanismus DDK und dem Druckbeaufschlagungskolben PKC bereitgestellt sein, wie es durch „(FPA)“ gemäß 1 angegeben ist.
  • Ferner kann eine Konfiguration eines zusammengesetzten Typs, in der eine Fluiddrucktyp-Druckbeaufschlagungseinheit, die ein Bremsfluid verwendet, für ein Vorderrad eingesetzt wird und eine elektrische/mechanische Druckbeaufschlagungseinheit für ein Hinterrad eingesetzt wird, gebildet werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2008184057 A [0004]
    • JP 2012131293 A [0004]
    • JP 2014051198 A [0004]

Claims (6)

  1. Bremssteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die einen elektrischen Motor auf der Grundlage einer Solldrückkraft entsprechend einer Anforderungsbremskraft für ein Fahrzeugrad eines Fahrzeugs ansteuert und eine Bremskraft in dem Fahrzeugrad erzeugt, indem ein Reibungselement gegen ein Drehelement gedrückt wird, das an dem Fahrzeugrad fixiert ist, mit: einem Fahrzeugradgeschwindigkeitssensor, der eine Geschwindigkeit des Fahrzeugrads erfasst, einem Drehwinkelsensor, der einen Drehwinkel des elektrischen Motors erfasst, einer Ansteuerungsschaltung, die den elektrischen Motor ansteuert; und einer Steuerungseinrichtung, die die Ansteuerungsschaltung auf der Grundlage der Solldrückkraft steuert; wobei die Steuerungseinrichtung einen Strombegrenzungskreis einer dq-Achsen-Stromkennlinie des elektrischen Motors auf der Grundlage einer Spezifikation der Ansteuerungsschaltung einstellt, einen Spannungsbegrenzungskreis der dq-Achsen-Stromkennlinie auf der Grundlage des Drehwinkels berechnet, einen Schlupfzustandsbetrag, der einen Schlupfgrad des Fahrzeugrads angibt, auf der Grundlage der Geschwindigkeit des Fahrzeugrads berechnet, eine Schlupfunterdrückungssteuerung zur Verkleinerung des Schlupfgrades des Fahrzeugrads auf der Grundlage des Schlupfzustandsbetrags ausführt, einen d-Achsen-Sollstrom und einen q-Achsen-Sollstrom auf der Grundlage einer Korrelation zwischen dem Strombegrenzungskreis und dem Spannungsbegrenzungskreis zu der Zeit eines Startens der Ausführung der Schlupfunterdrückungssteuerung berechnet und die Ansteuerungsschaltung auf der Grundlage des d-Achsen-Sollstroms und des q-Achsen-Sollstroms steuert.
  2. Bremssteuerungsvorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinrichtung einen Schnittpunkt zwischen dem Strombegrenzungskreis und dem Spannungsbegrenzungskreis berechnet und den d-Achsen-Sollstrom und den q-Achsen-Sollstrom auf der Grundlage des Schnittpunkts berechnet.
  3. Bremssteuerungsvorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuerungseinrichtung die Ansteuerungsschaltung auf der Grundlage der Korrelation zwischen dem Strombegrenzungskreis und dem Spannungsbegrenzungskreis auch in einem Nicht-Ausführungszustand steuert, in dem die Schlupfunterdrückungssteuerung nicht ausgeführt wird, und den Strombegrenzungskreis in dem Ausführungsstartzustand eher als den Strombegrenzungskreis in dem Nicht-Ausführungszustand vergrößert.
  4. Bremssteuerungsvorrichtung für das Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner mit: einem Stromsensor, der einen Wert eines Stroms erfasst, der in der Ansteuerungsschaltung fließt, wobei die Steuerungseinrichtung einen d-Achsen-Ist-Strom entsprechend einem d-Achsen-Element des Stromwerts und einen q-Achsen-Ist-Strom entsprechend einem q-Achsen-Element des Stromwerts auf der Grundlage des Stromwerts und des Drehwinkels berechnet, eine gegenelektromotorische Kraft des elektrischen Motors auf der Grundlage des Drehwinkels berechnet, eine Sollspannung auf der Grundlage einer Abweichung zwischen dem d-Achsen-Sollstrom und dem d-Achsen-Ist-Strom, einer Abweichung zwischen dem q-Achsen-Sollstrom und dem q-Achsen-Ist-Strom und der gegenelektromotorischen Kraft berechnet und die Ansteuerungsschaltung auf der Grundlage der Sollspannung steuert.
  5. Bremssteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die einen elektrischen Motor auf der Grundlage einer Solldrückkraft entsprechend einer Anforderungsbremskraft für ein Fahrzeugrad eines Fahrzeugs ansteuert und eine Bremskraft in dem Fahrzeugrad erzeugt, indem ein Reibungselement gegen ein Drehelement gedrückt wird, das an dem Fahrzeugrad fixiert ist, mit: einer Ansteuerungsschaltung, die den elektrischen Motor ansteuert; einer Steuerungseinrichtung, die die Ansteuerungsschaltung auf der Grundlage der Solldrückkraft steuert; und einem Drehwinkelsensor, der einen Drehwinkel des elektrischen Motors erfasst, wobei die Steuerungseinrichtung einen Strombegrenzungskreis einer Stromkennlinie eines d-Achsen-Stroms und eines q-Achsen-Stroms des elektrischen Motors auf der Grundlage einer Spezifikation der Ansteuerungsschaltung einstellt, einen Spannungsbegrenzungskreis der Stromkennlinie auf der Grundlage des Drehwinkels berechnet, einen d-Achsen-Sollstrom und einen q-Achsen-Sollstrom auf der Grundlage einer Korrelation zwischen dem Strombegrenzungskreis und dem Spannungsbegrenzungskreis berechnet und die Ansteuerungsschaltung auf der Grundlage des d-Achsen-Sollstroms und des q-Achsen-Sollstroms steuert.
  6. Bremssteuerungsvorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei die Steuerungseinrichtung einen Schnittpunkt zwischen dem Spannungsbegrenzungskreis und dem Strombegrenzungskreis in der Korrelation berechnet und den d-Achsen-Sollstrom auf der Grundlage des Schnittpunkts berechnet.
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