DE19902516B4 - Regler für ein elektrisches Servolenksystem - Google Patents

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    • Y10S388/934Thermal condition

Abstract

Regler für ein elektrisches Servolenksystem umfassend:
a. einen Drehmomentsensor (10) zum Ermitteln eines Lenkdrehmoments T eines Lenkrades (1);
b. einen Motor M zum Bereitstellen eines Lenkunterstützungsdrehmoments τ an einem Lenkschaft (2) enthaltend eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Motortemperatur t; und
c. eine Steuereinheit (37) zum Betreiben des Motors M in Übereinstimmung mit dem Lenkdrehmoment T, gekennzeichnet durch
d. einen Motorwinkelgeschwindigkeitsschätzer (43) zum Schätzen einer Motorwinkelgeschwindigkeit ω aufgrund eines Steuerstromes und eines Motorstromwertes i; wobei
e. die Steuereinheit (37) derart aufgebaut ist, dass sie in Übereinstimmung mit der Motortemperatur t einen Befehlswert für den Motor M generiert, um Schwankungen des durch den Motor M bereitgestellten Lenkunterstützungsdrehmoments τ und des Motorwinkelgeschwindigkeitsschätzers (43) aufgrund von Schwankungen der Motortemperatur t auszugleichen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Regler für ein elektrisches Servolenksystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Ein elektrisches Servolenksystem für ein Automobil oder ein Fahrzeug zum Erzeugen eines Verstärkungsdrehmoments unter Ausnutzung des Rotationsdrehmoments eines Motors ist so beschaffen, dass es die Antriebskraft des Motors zur Lenkspindel oder einem Zahnstangenschaft mittels eines Untersetzungsgetriebes durch einen Übertragungsmechanismus wie einen Riemen oder ein Getriebe überträgt. Bei dem oben erwähnten elektrischen Servolenksystem fließt ein starker Strom kontinuierlich durch den Motor, wenn ein Blockierungszustand für eine lange Zeit auf dem Lenkrad lastet unter einem stationären Lenkzustand, oder falls die Lenkoperationen, um ein Fahrzeug einzuparken, für eine lange Zeit wiederholt werden. Der Motor erzeugt daher Wärme, woraufhin Rauch oder Gerüche freigesetzt werden. Weiterhin kann dies zu Unfällen wie beispielsweise Verbrennungen führen.
  • Gewöhnlich ist der Motor oder ein Kühler eines Antriebselements des Motors mit einem Temperatursensor versehen, und die Temperatur einer Motorwicklung wird in Übereinstimmung mit der vom Temperatursensor gemessenen Temperatur abgeschätzt, um Wärmeerzeugung, insbesondere Überhitzung, durch eine Überbeanspruchung des Motors zu verhindern bzw. um den Motor zu schützen.
  • Von einer anderen Motorschutzvorrichtung, in der kein Temperatursensor verwendet wird, wie sie in der JP01-186468 A beschrieben ist, ist eine Methode zur Begrenzung des Maximalwert des Motorstroms in Übereinstimmung mit dem Durchschnittswert des Motorstroms in regelmäßigen Intervallen bekannt.
  • Wie oben beschrieben wurde, umfasst ein Regler für ein herkömmliches elektrisches Servolenksystem eine Funktion zum Verhindern eines Versagens aufgrund von Überhitzung des Motors. Jegliche Schwankungen der Motorstromcharakteristik aufgrund Temperaturschwankungen werden jedoch nicht durch die Steuerung kompensiert. Für den Fall eines elektrischen Servolenksystems, bei dem ein Motor im Maschinenraum angeordnet ist, kann eine große Temperaturschwankung wie z. B. zwischen –40°C und 200°C oft auftreten. Aufgrund dieser Temperaturschwankung ändert sich die elektrische Charakteristik des Motors, was wiederum die Ausgangscharakteristik des Motors drastisch verändert.
  • Die US 4,771,845 A zeigt ein elektromotorbetriebenes Servolenksystem, das einen Elektromotor aufweist, der auf die Lenkstange einwirkt. Das Servolenksystem weist weiterhin einen Rotationssensor auf, der die Drehgeschwindigkeit des Lenkrades misst. Seine Signale, die die Richtung und Stärke der Steuerbewegungen beschreiben, werden an eine Steuereinheit weitergeleitet, die daraus Steuerungsrotationskontrollsignale erzeugt, die den Steuergeschwindigkeiten entsprechen.
  • Die DE 37 89 033 T2 beschreibt eine motorbetriebene Servolenkung für Fahrzeuge und kennzeichnet den nächstkommenden Stand der Technik. Die motorisch angetriebene Servolenkanlage, die im Wesentlichen einen Servomotor und eine Steuereinheit umfasst, ist in der Lage zu verhindern, dass der Servomotor aufgrund eines anormalen Temperaturanstiegs oder einer Überhitzung ausfällt. Bei Erreichen einer vorbestimmten kritischen Motortemperatur wird dazu der dem Motor zugeführte Strom allmählich verringert, um die Temperatur des Motors innerhalb eines zulässigen Bereichs zu senken, so dass ein Ausfall des Motors aufgrund seiner Überhitzung verhindert wird. Es ist ein Nachteil der technischen Lehre der DE 37 89 033 T2 , dass die in Abhängigkeit von Schwankungen der Umgebungstemperatur des elektrischen Servolenksystems veränderte Lenkunterstützungscharakteristik nicht temperaturabhängig korrigiert wird.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Fehler und Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und einen Regler für ein elektrisches Servolenksystem bereitzustellen, welches einen Motorstrombefehlswert korrigiert, indem es die Motortemperatur des elektrischen Servolenksystems benutzt und die Schwankungen in der Motorstromcharakteristik in Übereinstimmung mit einer Temperaturschwankung ausgleicht.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Regler gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Gesichtspunkte der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
  • Die Aufgabe kann erfindungsgemäß gelöst werden durch einen Regler für ein Servolenksystem mit einem Drehmomentsensor zum Messen eines Steuerdrehmomentes an einem Lenkrad; einem Motor zur Bereitstellung eines Lenkunterstützdrehmoments zum Lenkschaft, der vorzugsweise integral mit dem Lenkrad bereitgestellt wird; und eine Regeleinheit, um den Motor in Übereinstimmung mit der Größe des Lenkdrehmoments zu betreiben, so dass die Regeleinheit den Motorstrombefehlswert in Übereinstimmung mit einer Motortemperatur korrigiert und den Motorstrom in Übereinstimmung mit dem korrigierten Motorstrombefehlswert regelt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Motorstrombefehlswert korrigiert bezüglich der Motortemperatur, so dass die Lenkhilfecharakteristik nicht von Schwankungen der Charakteristik aufgrund von Schwankungen in der Motortemperatur beeinträchtigt wird. Daher ist es möglich, die Lenkhilfecharakteristik so zu steuern, dass sie konstant gehalten wird, sogar wenn der Motor unter Bedingun gen benutzt wird, bei denen große Temperaturschwankungen oder -unterschiede vorherrschen.
  • Beim Regler gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Motorstrombefehlswert in Übereinstimmung mit einer gemessenen Motortemperatur korrigiert werden. Des Weiteren kann die Motortemperatur mit einem Temperaturfühler oder mittels einer Widerstandsmessung bestimmt werden.
  • Beim Regler nach der vorliegenden Erfindung kann der Motorstrombefehlswert korrigiert werden, indem eine geschätzte Motortemperatur benutzt wird. In diesem Fall kann die geschätzte Motortemperatur nach der folgenden Gleichung berechnet werden: t = (R – R20) α + 20 (°C)
  • Hier repräsentiert t die geschätzte Motortemperatur (°C), R20 repräsentiert einen Widerstand zwischen beiden Anschlüssen des Motors bzgl. einer Temperatur von 20°C, und α repräsentiert einen Temperaturkoeffizienten für eine Motorwicklung.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • In den beigefügten Zeichnungen ist:
  • 1 ein Blockdiagramm, welches ein elektrisches Servolenksystem zeigt;
  • 2 ein Blockdiagramm, welches den allgemeinen internen Aufbau einer Regeleinheit zeigt
  • 3 ein Schaltbild, welches den Motorsteuerschaltkreis zeigt;
  • 4 ist ein Blockdiagramm, welches ein Strukturbeispiel für eine Regeleinheit gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 5 ein typisches Diagramm, welches ein Beispiel für eine Charakteristik einer Drehmomentkonstante zeigt; und
  • 6 ein Blockdiagramm, welches den Hauptteil der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
  • Eine allgemeine Struktur für ein elektrisches Servolenksystem nach der vorliegenden Erfindung wird unten anhand von 1 beschrieben. Ein Schaft 2 eines Lenkrades 1 ist mit der Spurstange 6 der Laufräder durch ein Untersetzungsgetriebe sowie universelle Verbindungselemente 4a und 4b und einen Ritzel-Zahnstange-Mechanismus verbunden. Der Schaft 2 ist mit einem Drehmomentsensor 10 ausgestattet, um das Lenkdrehmoment des Lenkrades 1 zu erfassen, und mit einem Motor 20, um die Lenkkraft des Lenkrades 1 zu unterstützen, der mit dem Schaft 2 durch eine Kupplung 21 und ein Untersetzungsgetriebe 3 verbunden ist. Elektrische Energie wird einer Regeleinheit 30 zum Steuern des Servolenksystems von einer Batterie 14 durch einen Zündschlüssel 11 zugeführt. Die Kontrolleinheit 30 berechnet einen Steuerunterstützungsbefehlswert I eines Unterstützungsbefehls in Übereinstimmung mit dem Lenkdrehmoment T, welches vom Drehmomentsensor 10 ermittelt wurde, und einer Fahrzeuggeschwindigkeit v, die von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12 ermittelt wurde, und regelt den Strom, der dem Motor 20 in Übereinstimmung mit dem berechneten Lenkunterstützungsbefehlswert I zugeführt werden soll. Die Kupplung 21 wird durch die Regeleinheit 30 ein- bzw. ausgeschaltet, und sie ist im normalen Betriebszustand eingeschaltet (gekoppelt). Die Kupplung 21 ist weiterhin ausgeschaltet (entkoppelt), wenn die Regeleinheit 30 entscheidet, dass das Servolenksystem ausgefallen ist, und wenn die Stromversorgung von der Batterie 14 mit dem Zündschlüssel 11 ausgeschaltet ist.
  • Die Regeleinheit 30 umfasst hauptsächlich eine Zentralprozessoreinheit (im folgenden CPU). 2 zeigt die allgemeinen Funktionen, die von dem Programm in der CPU ausgeführt werden. Der Phasenkompensator 31 zeigt beispielsweise nicht einen als unabhängiges Bauteil arbeitenden Phasenkompensator, sondern er zeigt eine Phasenkompensationsfunktion, die von der CPU auszuführen ist.
  • Funktionen und Wirkungsweise der Regeleinheit 30 werden im Folgenden beschrieben. Das Lenkdrehmoment T, welches vom Drehmomentsensor 10 ermittelt und eingegeben wird, wird durch den Phasenkompensator 31 phasenkompensiert, um die Stabilität des Lenksystem zu verbessern, und ein phasenkompensiertes Lenkdrehmoment TA wird in eine Einheit 32 zur Berechnung des Lenkunterstützungsbefehlswertes eingegeben. Weiterhin wird die Fahrzeuggeschwindigkeit v, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12 ermittelt wurde, ebenfalls in die Einheit 32 zur Berechnung des Lenkunterstützungsbefehlswertes eingegeben. Die Einheit 32 zur Berechnung des Lenkunterstützungsbefehlswertes bestimmt einen Lenkunterstützbefehlswert I, welcher der Regelungssollwert für den Strom ist, der dem Motor 20 in Übereinstimmung mit dem eingegebenen Lenkdrehmoment TA und der eingegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit v zugeführt werden soll, die mit einem Speicher 33 ausgestattet ist. Der Speicher 33 speichert den Lenkunterstützungsbefehlswert I entsprechend dem Lenkdrehmoment, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit v als ein Parameter benutzt wird, und die Einheit 32 zur Berechnung des Lenkbefehlswertes berechnet den Lenkunterstützungsbefehlswert I. Der Lenkunterstützungsbefehlswert I wird in einen Subtraktor 30A eingegeben und wird ebenso einem differentiellen Kompensator 34 eines Vorwärtszufuhrsystem zur Erhöhung der Ansprechgeschwindigkeit zugeführt, eine Abweichung (I – i) des Subtraktors 30A wird in eine Proportional-Recheneinheit 35 eingegeben, und der proportionale Ausgang der Proportional-Rechnungseinheit 35 wird in den Addierer 30B eingegeben, und wird ebenfalls einer Integral-Rechnungseinheit 36 zur Verbesserung der Charakteristik des Rückkopplungssystems zugeführt. Die Ausgangssignale des differentiellen Kompensators 34 und der Integral-Rechnungseinheit 36 werden ebenfalls zusätzlich dem Addierer 30B zugeführt, und ein Stromkontrollwert E, der das Ergebnis der Addition durch den Addierer 30B ist, wird in den Motorsteuerschaltkreis 37 als Motorsteuersignal eingegeben. Der Motorstromwert „i" eines Motors 20 wird von einem Motorstromermittlungsschaltkreis 38 ermittelt, in den Subtraktor 30A eingegeben und rückgekoppelt.
  • Die Struktur des Motorsteuerschaltkreises 37 wird im Folgenden in Bezugnahme auf 3 beschrieben. Der Motorsteuerschaltkreis 37 umfasst einen FET-Gatter-Steuerschaltkreis 371 zum Steuern der Gatter der Feldeffekttransistoren (FETs) FET1 bis FET4 in Übereinstimmung mit dem Stromkontrollwert E, der von dem Addierer 30B bereitgestellt wird, einen H-Brückenschaltkreis umfassend die FET1 bis FET4, und eine Zusatzstromversorgung 372 zum Treiben der hohen Seite der FET1 und FET2. FET1 und FET2 werden in Übereinstimmung mit einem PWM-Signal eines Schaltverhältnis (Duty Ratio) D1 ein- bzw. ausgeschaltet, welches in Übereinstimmung mit dem Stromkontrollwert E bestimmt wird, und die Größe des Stroms Ir, der tatsächlich durch den Motor 20 fließt, wird geregelt. Die FET3 und FET4 werden in Übereinstimmung mit einem PWM-Signal eines Schaltverhältnisses (Duty Ratio) D2 gesteuert, welches durch eine Gleichung einer vorherbestimmten linearen Funktion („D2 = a·D1 + b" unter der Annahme, dass „a" und „b" Konstanten sind), in einem Bereich, in dem das Schaltverhältnis D1 klein ist, definiert ist, und werden ein- bzw. ausgeschaltet in Übereinstimmung mit der Drehrichtung des Motors 20, welche durch den Code eines PWM-Signals in einem Bereich bestimmt wird, in dem das Schaltverhältnis D1 groß ist. Wenn beispielsweise der FET3 im leitenden Zustand ist, fließt elektrischer Strom durch den FET1, den Motor 20, den FET3 und einen Widerstand R1, und dann fließt der elektrische Strom, welcher eine positive Richtung aufweist, durch den Motor 20. Wenn andererseits der FET4 im leitenden Zustand ist, fließt elektrischer Strom durch den FET2, den Motor 20, den FET4 und einen Widerstand R2 und dann fließt der elektrische Strom, welcher eine negative Richtung aufweist, durch den Motor 20. Daher ist der Stromkontrollwert, der vom Addierer 30B bereitgestellt wird, ebenfalls ein PWM-Ausgangssignal. Der Motorstromermittlungsschaltkreis 38 ermittelt die Größe des elektrischen Stroms, welcher eine positive Richtung aufweist, in Übereinstimmung mit einem Spannungsabfall über den Widerstand R1 und die Größe des Stroms, welcher eine negative Richtung aufweist, in Übereinstimmung mit einem Spannungsabfall am Widerstand R2. Der Motorstromwert i der vom Motorstromermittlungsschaltkreis 38 ermittelt wurde, wird dem Subtraktor 30A eingegeben und zurückgekoppelt.
  • Wie in 4 gezeigt ist, wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Regeleinheit 30 geregelt, indem ein Motorstrombefehlswert Iref zur Lenkunterstützung und zur Kompensationskontrolle in Übereinstimmung mit dem Lenkdrehmoment T, welches von einem Drehmomentsensor 10 ermittelt wird, bestimmt wird, so dass der Motorstromwert i, der von dem Motorstromermittlungsschaltkreis 38 bereitgestellt wird, dem Motorstrombefehlswert Iref gleich ist. Der Motorstrombefehlswert Iref wird von einem Maximalstrombegrenzer 40 ausgegeben, der einen oberen Grenzwert von +Ilmt und einen unteren Grenzwert von –Ilmt aufweist. Ein Subtraktor 41 berechnet eine Differenz (I Iref – i) zwischen dem Motorstrombefehlswert Iref und dem Motorstromwert i, und der Differenzstrom (Iref – i) wird dann in die Stromsteuerung 50 eingegeben. Andererseits wird ein Ausgangssignal des Phasenkompensators 31 in den Maximalstrombegrenzer 40 eingegeben durch die Einheit 32 zur Berechnung des Lenkunterstützungsbefehlswertes und eine Rechnereinheit 42. Eine Winkelgeschwindigkeit ω, die von einem Motorwinkelgeschwindigkeitsschätzer 43 in Übereinstimmung mit dem Motorstromwert i, der von dem Motorstromermittlungsschaltkreis 38 bereitgestellt wird und einem Steuerstrom, der von einer Stromsteuerung 50 bereitgestellt wird, geschätzt wird, wird in einen Verlustdrehmomentkompensator 44 und eine konvergente Steuerung 45 eingegeben. Eine Winkelgeschwindigkeit ω*, die von einem Motorwinkelgeschwindigkeitsschätzer 46 bereitgestellt wird, wird in den Trägheitskompensator 47 eingegeben. Jedes Ausgangssignal des Verlustdrehmomentkompensators 44 der Konvergenzsteuerung 45 und des Trägheitskompensators 47 wird in die Rechnereinheit 42 eingeben. Weiterhin ist der Motor 20 in 4 aufgeteilt in eine Motorelektrikcharakteristikeinheit 21 und eine Einheit 22, die das Motordrehmoment konstant hält.
  • Die Konvergenzsteuerung 45 hält Schwanken bzw. Gieren des Fahrzeugs heraus, um die Schwankungs- bzw. Gierkonvergenz des Fahrzeugs zu verbessern. Der Verlustdrehmomentkompensator 44 gibt ein Verlustdrehmomentkompensationssignal LT aus, um den Einfluss eines Verlustdrehmoments des Motors 20 auszugleichen, und leistet eine Unterstützung, die dem Verlustdrehmoment bzgl. der Richtung entspricht, in die das Verlustdrehmoment generiert wurde, nämlich der Drehrichtung des Motors 20. Der Trägheitskompensator 47 leistet eine Unterstützung entsprechend einer Energie, die durch eine Trägheit des Motors 20 erzeugt wird, und gibt ein Trägheitskompensationssignal aus, um eine Verschlechterung der Trägheitscharakteristik und der Steuerantwort zu verhindern. Daher zeigt der geschätzte Wert ω, der in den Verlustdrehmomentkompensator 44 eingegeben wird, eine Drehrichtung des Motors, und der geschätzte Wert ω*, der in den Drehmomentkompensator 47 eingegeben wird, zeigt eine Winkelgeschwindigkeit an.
  • Eine Beziehung zwischen dem Motorstromwert i und dem Ausgangsdrehmoment τ ist wie folgt beschrieben, wobei KT eine Drehmomentkonstante ist: τ = KT·i.
  • Im Allgemeinen wird ein Lenkunterstützungsdrehmoment durch Steuern des Motorstromwert i unter der Annahme geregelt, dass die Drehmomentkonstante KT konstant ist.
  • Wie andererseits in 5 gezeigt ist, wird die Drehmomentkonstante KT des Motors 20 durch eine Funktion bzgl. der Temperatur T dargestellt. Daher ist der Einfluss der Temperatur nicht unbeachtlich, insbesondere wenn der Motor unter Bedingungen benutzt wird, in denen große Temperaturdifferenzen vorherrschen. In 5 repräsentiert eine Charakteristik A eine Drehmomentkonstante KT20, für einen Fall, bei dem die Temperatur 20°C beträgt. Wenn die Temperatur ansteigt, wird die Steigung der Charakteristik A erhöht wie eine Charakteristik B. Wenn die Temperatur absinkt, wird die Steigung der Charakteristik A verringert wie eine Charakteristik C. Daher wird eine Beziehung zwischen der Drehmomentkonstanten KT und der Temperatur t wie folgt beschrieben, wobei β eine Temperaturkonstante der Drehmomentkonstanten ist: KT(t) = {1 + 0.002 (t – 20)/β}·KT20 (1)
  • Der folgende Korrekturkoeffizient a wird eingeführt, um eine Variation in der Drehmomentkonstanten KT, der durch die Temperatur verursacht wird, zu korrigieren. a = 1/{1 + 0.002 (t – 20)/β}
  • Dann wird ein korrigierter Motorstrombefehlswert Iref* erhalten, indem der Motorstrombefehlswert Iref unter Benutzung des Korrekturkoeffizienten a korrigiert wird, wie in der folgenden Gleichung beschrieben ist. Iref* = Iref·a (2)
  • Wenn weiterhin die Bedingung erfüllt ist, dass der Motorstrombefehlswert Iref gleich dem Motorstromwert i von der Stromkontrolle ist, wird das Ausgangsdrehmoment τ des Motors 20 wie folgt beschrieben: τ = KT(t)·Iref* (3)
  • Wenn hier in die Gleichung (3) die Gleichungen (1) und (2) eingesetzt werden, folgt τ = KT20·Iref (4)
  • Da die Drehmomentkonstante KT bzgl. der Temperatur 20°C nicht von der Temperatur abhängt, ist es möglich, eine Temperaturschwankung des Ausgangsdrehmomentes τ zu korrigieren. In diesem Fall wird die Lenkunterstützungscharakteristik in Übereinstimmung mit einer Drehmomentkonstanten KT20 gesetzt.
  • Weiterhin wird der obere Grenzwert für den Motorstrombefehlswert Iref auf +Ilmt begrenzt, und dessen unterer Grenzwert wird auf –Ilmt begrenzt durch den Maximalstrombegrenzer 40. Ein Maximalwert des Motorausgangsdrehmoments τ wird durch eine Korrektur der Drehmomentkonstanten, wie in Gleichung 4 beschrieben, korrigiert. Wenn beispielsweise die Temperatur des Motors größer als 20°C ist, dann wird die Drehmomentkonstante KT kleiner. Dann wird der Korrekurkoeffizient a gleich oder größer als 1, und der Maximalwert des Motorstrombefehlswertes Iref wird Iref·a. Auf diese Weise ist es möglich zu verhindern, dass der Maximalwert des Motorausgangsdrehmomentes τ verringert wird. Wie in 6 gezeigt ist, wird der Motorstrombefehlswert Iref durch Benutzung des Korrekturkoeffizienten a verändert, und dann wird der korrigierte Motorstrombefehlswert Iref* in den Subtraktor 41 eingegeben. Die Temperatur des Motors wird beispielsweise durch die folgende Gleichung (5) abgeschätzt. Bezüglich Gleichung (5) wird eine Referenztemperatur als 20°C gesetzt. Es ist jedoch möglich, die Referenztemperatur auf einen beliebigen Wert zu setzen. t = (R – R20)/α + 20 (°C) (5)
  • Hierin repräsentiert R20 einen Widerstand, zwischen den beiden Anschlüssen des Motors in einem Fall, bei dem die Temperatur 20°C beträgt, und α repräsentiert einen Temperaturkoeffizienten der Motorwicklung. Weiterhin kann die Temperatur mit einem Temperaturfühler gemessen werden.
  • Bei einer erfindungsgemäßen Steuerung eines elektrischen Servolenksystems wird der Motorstrombefehlswert mit einer Motortemperatur korrigiert, so daß eine Lenkunterstützungscharakteristik nicht durch Schwankungen in einer Charakteristik beeinflußt werden, die durch Schwankungen der Motortemperatur bedingt sind. Es ist daher sogar in dem Fall möglich Schwankungen der Lenkunterstützungscharakteristik zu verhindern, wenn der Motor unter Bedingungen benutzt wird, bei denen eine große Temperaturdifferenz auftritt.

Claims (6)

  1. Regler für ein elektrisches Servolenksystem umfassend: a. einen Drehmomentsensor (10) zum Ermitteln eines Lenkdrehmoments T eines Lenkrades (1); b. einen Motor M zum Bereitstellen eines Lenkunterstützungsdrehmoments τ an einem Lenkschaft (2) enthaltend eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Motortemperatur t; und c. eine Steuereinheit (37) zum Betreiben des Motors M in Übereinstimmung mit dem Lenkdrehmoment T, gekennzeichnet durch d. einen Motorwinkelgeschwindigkeitsschätzer (43) zum Schätzen einer Motorwinkelgeschwindigkeit ω aufgrund eines Steuerstromes und eines Motorstromwertes i; wobei e. die Steuereinheit (37) derart aufgebaut ist, dass sie in Übereinstimmung mit der Motortemperatur t einen Befehlswert für den Motor M generiert, um Schwankungen des durch den Motor M bereitgestellten Lenkunterstützungsdrehmoments τ und des Motorwinkelgeschwindigkeitsschätzers (43) aufgrund von Schwankungen der Motortemperatur t auszugleichen.
  2. Regler gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (37) derart aufgebaut ist, dass sie in Übereinstimmung mit der Motortemperatur t und basierend auf einem Motorstrombefehlswert Iref einen korrigierten Motorstrombefehlswert Iref* generieren kann.
  3. Regler gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Motortemperatur t mit einem Temperaturfühler oder mittels einer Widerstandsmessung bestimmt wird.
  4. Regler gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels der Widerstandsmessung bestimmte Motortemperatur t nach der Gleichung t = (R – RT)/α + T (°C)berechnet wird, wobei RT einen Widerstand zwischen den Anschlüssen des Motors M bei einer Temperatur T in °C repräsentiert und wobei α einen Temperaturkoeffizienten einer Motorwindung wiedergibt.
  5. Regler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass T = 20°C und RT = R20 ist, wobei R20 einen Widerstand zwischen den Anschlüssen des Motors M bei einer Temperatur von 20°C repräsentiert.
  6. Regler gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkschaft (2) integral mit dem Lenkrad (1) vorgesehen ist.
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