DE102013215439A1

DE102013215439A1 - Elektrische Servolenkungs-Steuervorrichtung und elektrisches Servolenkungs-Steuerverfahren

Info

Publication number: DE102013215439A1
Application number: DE102013215439.9A
Authority: DE
Inventors: Eiji Iwami; Takashi Goto; Susumu Zeniya; Daisuke Tanaka
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-11-01
Filing date: 2013-08-06
Publication date: 2014-05-08
Anticipated expiration: 2033-08-07
Also published as: US20140118866A1; CN103802883B; JP2014093832A; DE102013215439B4; CN103802883A; JP5575205B2; US9013122B2

Abstract

Es wird eine elektrische Servolenkungs-Steuervorrichtung bereitgestellt, die eine geeignetere Gegenmaßnahme gegen Wärme gemäß einer thermischen Kennlinie einer Komponente realisieren kann, die zur Versorgung mit einem Motorstrom verwendet wird. Die elektrische Servolenkungs-Steuervorrichtung zur Unterstützung einer Lenkkraft eines Lenkrads eines Fahrzeugs enthält eine Steuereinheit (10). Die Steuereinheit (10) speichert vorab eine erste Überhitzungsschutz-Kennlinie entsprechend einer Selbsterhitzung und eine zweite Überhitzungsschutz-Kennlinie entsprechend einer Umgebungstemperatur für jede Komponente (12 bis 15), angebracht in der Steuereinheit, als eine Überhitzungsschutz-Kennlinie, die eine entsprechende Beziehung zwischen einem Wärmequellen-Stromwert von jeder der Komponenten und einen Überhitzungsschutz-Koeffizienten bestimmt, und sequenziell einen oberen Stromgrenzwert korrigiert, der für jede der Komponenten erhalten wird, unter Verwendung von Überhitzungsschutz-Koeffizienten beider Kennlinien, um die Stromsteuerung gemäß einem geringsten oberen Stromgrenzwert von Resultaten der Korrektur fortzusetzen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Servolenkungs-Steuervorrichtung und ein elektrisches Servolenkungs-Steuerverfahren, das einen elektrischen Motor zur Unterstützung einer Lenkkraft eines Lenkrads verwendet, und insbesondere eine Gegenmaßnahme gegen Wärme für die Steuervorrichtung.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Wenn ein Motor in einer herkömmlichen elektrischen Servolenkungs-Steuervorrichtung angesteuert bzw. angetrieben wird, wird ein notwendiger Stromfluss gesteuert, um ein notwendiges Unterstützungsdrehmoment zu erzeugen. Eine Gegenmaßnahme gegen die Wärmeerzeugung ist daher für verschiedene Abschnitte erforderlich. Unter den Abschnitten umfasst eine Steuerung eine große Anzahl von Komponenten, um den Strom an den Motor zu liefern. Eine Gegenmaßnahme gegen Wärme in der Steuerung wird daher nicht neu durch die Verbesserung einer Wärmeabstrahlungs-Performance für jede der Komponenten erreicht, sondern jedoch auch durch die Begrenzung des Stroms, um eine Steuergröße variabel zu ändern.
Als herkömmliche Vorrichtung gibt es eine elektrische Servolenkungsvorrichtung, die einen begrenzten Motorstrom verwendet, der durch einen Ausdruck wiedergegeben wird, der genauer einer Wärmeabstrahlungsbedingung einer tatsächlichen Komponente entspricht, basierend nicht auf einem Ausdruck der ersten oder zweiten Potenz des Stromes, sondern auf der Kombination der Ausdrücke der ersten Potenz und der zweiten Potenz des Stromes (siehe z.B. das Japanische Patent Nummer 4064600 ). Als eine andere herkömmliche Vorrichtung existiert eine elektrische Servolenkungsvorrichtung, die thermische Zeitkonstanten von Komponenten in eine kleine thermische Zeitkonstante und eine große thermische Zeitkonstante gemäß den Komponenten klassifiziert, die in einer Steuerschaltung zum Liefern eines Stroms an den Motor verwendet werden, und einen kleineren der zwei Strombegrenzungswerte auswählt, um den Strom zu begrenzen (siehe z.B. das japanische Patent mit der Nummer 3605349 ).
Die herkömmlichen Technologien weisen jedoch die folgenden Probleme auf.
Es ist gewiss, dass die herkömmlichen Vorrichtungen den Strom begrenzen können, und daher eine Gegenmaßnahme gegen die Erwärmung durchführen können. Die herkömmlichen Vorrichtungen legen jedoch eine so große Priorität auf die Sicherheit, dass eine Tendenz dazu besteht, den Motorstrom exzessiv zu begrenzen. Wenn daher ein hoher Strom als Motorstrom fließt, wird daher der Motorstrom früh begrenzt. Selbst nachdem der Motorstrom reduziert wird oder die Ansteuerung gestoppt wird, wird dann die Begrenzung des Motorstroms für eine relativ lange Zeitperiode fortgesetzt, was zu einer reduzierten Unterstützung der Lenkkraft führt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung dient zur Lösung der oben beschriebenen Probleme, und hat zur Aufgabe die Bereitstellung einer elektrischen Servolenkungs-Steuervorrichtung und eines elektrischen Servolenkungs-Steuerverfahrens, die eine geeignetere Gegenmaßnahme gegen die Erhitzung realisieren können, gemäß einer thermischen Kennlinie bzw. Charakteristik einer Komponente, die verwendet wird, um einen Motorstrom zu liefern, und ein höheres Unterstützungsdrehmoment erzeugen kann als herkömmlich bekannt.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine elektrische Servolenkungs-Steuervorrichtung bereitgestellt zum Unterstützen einer Lenkkraft eines Lenkrads eines Fahrzeugs, wobei die elektrische Servolenkungs-Steuervorrichtung eine Steuereinheit zum Liefern eines Stroms zum Ansteuern eines elektrischen Motors umfasst, wobei die Steuereinheit vorab eine erste Überhitzungsschutz-Kennlinie entsprechend einer Selbstüberhitzung und eine zweite Überhitzungsschutz-Kennlinie entsprechend einer Umgebungstemperatur in einem Speicherabschnitt speichert, für jede Komponente, die in der Steuereinheit angebracht ist, als eine Überhitzungsschutz-Kennlinie, die eine entsprechende Beziehung zwischen einem Wärmequellen-Stromwert von jeder der Komponenten bestimmt, und einen Überhitzungsschutz-Koeffizienten, der eine Anstiegs/Verringerungsgröße eines oberen Stromgrenzwerts definiert, und sequenziell den oberen Stromgrenzwert, der für jede der Komponenten erhalten wird, korrigiert, unter Verwendung von Überhitzungsschutz-Koeffizienten sowohl der ersten Überhitzungsschutz-Kennlinie als auch der zweiten Überhitzungsschutz-Kennlinie, um eine Stromsteuerung für den elektrischen Motor mit einer Begrenzung bezüglich des Stroms zum Ansteuern des elektrischen Motors gemäß einem geringsten oberen Stromgrenzwert von Resultaten der Korrektur fortzusetzen.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein elektrisches Servolenkungs-Steuerverfahren bereitgestellt, das verwendet wird für eine elektrische Servolenkungs-Steuervorrichtung zum Unterstützen einer Lenkkraft eines Lenkrads eines Fahrzeugs, wobei die elektrische Servolenkungs-Steuervorrichtung eine Steuereinheit umfasst, zum Liefern eines Stroms zum Ansteuern eines elektrischen Motors, wobei das elektrische Servolenkungs-Steuerverfahren konfiguriert ist zum Durchführen einer Stromsteuerung für den elektrischen Motor gemäß einem oberen Stromgrenzwert, basierend auf einer thermischen Kennlinie von jeder Komponente, die in der Steuereinheit angebracht ist, und umfasst: Vorabspeichern einer ersten Überhitzungsschutz-Kennlinie entsprechend einer Selbsterhitzung und einer zweiten Überhitzungsschutz-Kennlinie entsprechend einer Umgebungstemperatur in einem Steuerabschnitt für jede der Komponenten, als eine Überhitzungsschutz-Kennlinie, die eine entsprechende Beziehung zwischen einem Wärmequellen-Stromwert von jeder der Komponenten und einem Überhitzungsschutz-Koeffizienten bestimmt, der eine Anstiegs/Verringerungsgröße des oberen Stromgrenzwerts definiert; und sequenzielles Korrigieren, in der Steuereinheit, des oberen Stromgrenzwerts, der für jede der Komponenten erhalten wird, unter Verwendung von Überhitzungsschutz-Koeffizienten sowohl der ersten Überhitzungsschutz-Kennlinie als auch der zweiten Überhitzungsschutz-Kennlinie, um die Stromsteuerung gemäß einem geringsten oberen Stromgrenzwert von Resultaten der Korrektur fortzusetzen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der obere Stromgrenzwert zum Schutz gegen eine Erhitzung für jede Komponente sequenziell unter Berücksichtigung von zwei thermischen Kennlinien korrigiert, wobei es sich um eine Selbsterhitzungs-Kennlinie und eine Umgebungstemperatur-Kennlinie handelt, für jede Komponente, die in der Steuervorrichtung verwendet wird. Der geringste obere Strombegrenzungswert wird aus den Resultaten der Korrektur ausgewählt, um die Stromsteuerung durchzuführen. Als Ergebnis ist es möglich, eine elektrische Servolenkungs-Steuervorrichtung und ein elektrisches Servolenkungs-Steuerverfahren zu erhalten, die eine geeignetere Gegenmaßnahme gegen Erhitzung gemäß der thermischen Kennlinie der Komponente realisieren kann, die zur Versorgung des Motorstroms verwendet wird, und ein größeres Unterstützungsdrehmoment als herkömmlich erzeugen kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Gesamtkonfiguration einer elektrischen Servolenkungs-Steuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein thermisches Kennliniendiagramm gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ist ein anderes thermisches Kennliniendiagramm gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ist ein Überhitzungsschutz-Kennliniendiagramm für jede Komponente gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ist ein Überhitzungsschutz-Kennliniendiagramm gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist ein Überhitzungsschutz-Kennliniendiagramm gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
7 ist ein Überhitzungsschutz-Kennliniendiagramm gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden eine elektrische Servolenkungs-Steuervorrichtung und ein elektrisches Servolenkungs-Steuerverfahren gemäß beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen erläutert.
Erste Ausführungsform
1 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm zur Darstellung einer elektrischen Servolenkungs-Steuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die elektrische Servolenkungs-Steuervorrichtung der ersten Ausführungsform umfasst einen Drehmomentsensor 1, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 2, einen Motor 3, eine Batterie 4 und eine Steuereinheit 10. Ein bürstenloser Dreiphasenmotor wird für den Motor 3 verwendet. Ein Zustand, wobei der Motor 3 Spulen 3u, 3v und 3w enthält, wird hier beispielhaft dargestellt.
Die Steuereinheit 10 enthält eine CPU 11, einen Ansteuerabschnitt 12, eine Drosselspule 13, ein Stromversorgungsrelais 14 und ein Motorrelais 15. Der Ansteuerabschnitt 12 umfasst ferner sechs Schaltelemente T1 bis T6, wie durch FETs repräsentiert, drei ein Rauschen verhindernde Kondensatoren C1, C2 und C3, und 3 Shunt-Widerstände Ru, Rv, und Rw zum Erfassen eines Stroms, der durch den Motor 3 fließt.
Der Drehmomentsensor 1 wird in der Nähe eines Lenkrads (nicht gezeigt) eines Fahrzeugs bereitgestellt, und erfasst ein Lenkdrehmoment, das durch einen Fahrer angewendet wird. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 2 erfasst eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Durch die Rotation des Motors 3, der in einer Lenksäule oder einer Zahnstange des Fahrzeugs angebracht ist, wird eine Lenkkraft des Lenkrads unterstützt.
Eine Stromversorgungsquelle für den Motor 3 ist die Batterie des Fahrzeugs. Die Steuereinheit 10 berechnet eine Steuergröße der Stromversorgungsquelle und gibt diese aus. Die CPU 11, die in der Steuereinheit 10 enthalten ist, ist der Zentralabschnitt für Berechnungen und die Verarbeitung. Der Ansteuerabschnitt 12 ist eine Ansteuerschaltung zum Ansteuern des Motors 3 auf Grundlage eines Ausgangssignals (Sout) der CPU 11. In einem universellen Stromversorgungsabschnitt für den Ansteuerabschnitt 12 werden ferner die Drosselspule 13 für ein Rauschen und das Stromversorgungsrelais 14 bereitgestellt.
Wie oben erläutert, steuert die CPU 11 das Schalten der Schaltelemente T1 bis T6, basierend auf Signalen, die von dem Drehmomentsensor 1 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 2 eingegeben werden, um die Steuergröße zu berechnen, die an den Motor 3 geliefert wird, um einen gewünschten Strom an die jeweiligen Spulen 3u, 3v und 3w des Motors 3 zu liefern.
Andererseits werden Erfassungsströme Iu, Iv und Iw, die durch die Shunt-Widerstände Ru, Rv und Rw erfasst werden, an die CPU 11 als ein Eingangssignal (Sin) übertragen. Die CPU 11 berechnet dann einen finalen Stromausgangswert, basierend auf einer Abweichung zwischen der Steuergröße, die in einen Stromwert gewandelt wird, und dem erfassten Strom, und wandelt dann den finalen Stromausgangswert in einen Spannungswert. Auf diese Art und Weise gibt die CPU 11 das Ausgangssignal Sout zum Ansteuern der Schaltelemente T1 bis T6 aus. In der oben erläuterten Art und Weise führt die CPU 11 eine so genannte Feedback-Steuerung auf Grundlage des Stroms durch.
Die CPU 11 steuert ferner ein Öffnen/Schließen des Stromversorgungsrelais 14. Auf diese Art und Weise kann die CPU 11, im Fall einer Anomalie, die Versorgung des Motorstroms unterbrechen. Ferner wird zwischen der Motorspule 2b und den Schaltelementen T5 und T6 zum Ansteuern der Motorspule 2b das Motorrelais 15 (bezeichnet als „Motorrelais 15“ zur Unterscheidung von dem Stromversorgungsrelais 14) bereitgestellt.
Zur Vereinfachung der Beschreibung wird der Fall beispielhaft erläutert, wenn das Motorrelais 15 nur für die Motorspule 3b bereitgestellt ist. Das Motorrelais 15 kann ebenso in einer anderen Phase eingefügt werden. Durch die Bereitstellung des Motorrelais 15, wie oben beschrieben, kann die Steuereinheit 10 konfiguriert werden, um dann, wenn eine Anomalie in nur einer Phase auftritt, eine Schaltung der Phase, in der die Anomalie auftritt zu unterbrechen.
Die Schaltelemente T1 bis T6 sind in der Nähe eines Wärmestrahlers (einer Wärmesenke) (nicht gezeigt) angebracht. In der Steuereinheit 10 ist ein Temperatursensor 16 in der Nähe einer Wärme erzeugenden Komponente (z.B. Schaltelemente) des Ansteuerabschnitts 12 oder der Wärmesenke für Wärmestrahlung der Wärme erzeugenden Komponente angebracht.
In der Steuervorrichtung, die wie oben erläutert konfiguriert ist, werden die folgenden sieben Komponenten aus der Upstreamseite für die Komponenten aufgegriffen, die gegen eine Überhitzung geschützt werden müssen.

(1) Drosselspule 13
(2) Stromversorgungsrelais 14
(3) Kondensatoren C1, C2, C3
(4) Schaltelemente T1 bis T6
(5) Shunt-Widerstände Ru, Rv, Rw
(6) Motorrelais 15
(7) Motorspulen 3u, 3v, 3w

Als Komponenten, die in 1 nicht dargestellt sind, gibt es Permanentmagneten, die in dem Motor 3 enthalten sind, Verdrahtungen, Anschlüsse zum Verbinden der Verdrahtung miteinander, und dergleichen. Die Verdrahtung und die Anschlüsse weisen jedoch einen größeren Wärmewiderstand als die oben beschriebenen sieben Komponenten auf, bezüglich der Materialien und Widerstandswerte, und werden daher hier ignoriert.
Die oben beschriebenen sieben Komponenten weisen unterschiedliche Überhitzschutz-Kennlinien in Abhängigkeit von Materialien, Stromwerten, Wärmestrahlstrukturen und Dergleichen auf. Um einen oberen Grenzstromwert unter Verwendung irgendeiner repräsentativen der individuellen unterschiedlichen Überhitzungsschutz-Kennlinien zu bestimmen, ist es unvermeidbar, eine Anpassung an die Überhitzungsschutz-Kennlinie der Komponente vorzunehmen, die den geringsten Wärmewiderstand aufweist. Als Ergebnis gibt es die Möglichkeit, dass die Gegenmaßnahme für die Komponenten, die einen höheren Wärmewiderstand aufweisen, zu stark ist.
Eine Maßgabe zum Bestimmen eines Überhitzungsschutzes gemäß der vorliegenden Erfindung, die eine geeignetere Gegenmaßnahme gegen eine Wärme gemäß der thermischen Kennlinie der individuellen Komponenten realisieren kann, die verwendet werden, um den Motorstrom zu liefern, wird daher detailliert im Folgenden beschrieben. Die Bestimmung des Überhitzungsschutzes wird durch die CPU 11 ausgeführt.
Im Allgemeinen ist es erforderlich, dass der Stromwert so bestimmt wird, dass eine Temperatur einer Zielkomponente einen Nenn-(oberer Grenzwert)Temperatur der Komponente nicht übersteigt. Eine Kennlinie der Komponente für einen Überhitzungsschutz gegen den Strom hängt von einer Temperaturanstiegskennlinie der Komponente während der energetischen Anregung ab. Die Komponente ist oft an der Wärmesenke für die Verbesserung eines Wärmeabstrahlverhaltens angebracht. Die Temperaturanstiegskennlinie wird als eine Kennlinie der Komponente mit der Wärmesenke angesehen.
Ein Temperaturanstieg der Komponente, die mit der Erzeugung von Wärme mit einer Wärmeerzeugungsgröße D nach t Stunden beginnt, wird im Allgemeinen durch den folgenden Ausdruck (1) wiedergegeben. ∆T1 = RW1 × W1 × {1 – exp(–t/τ1)} (1)
Wobei ∆T1 ein Temperaturanstiegswert (°C) durch die Wärmeerzeugung der Komponenten ist;
RW1 ein thermischer Widerstand (°C/W) ist;
W1 eine Wärmeerzeugungsgröße (W) ist; und
τ1 eine Zeitkonstante ist (in Sekunden, Wärmewiderstand von der Komponente in eine Umgebung um die Komponente × thermische Kapazität).
Die Wärmeerzeugungsgröße W1 wird durch den folgenden Ausdruck (2) wiedergegeben, unter Verwendung eines Widerstandswerts R1 (Ω) der Komponente und eines Stroms I1 (A), der durch die Komponente fließt. W1 = R1 × I1² (2)
Durch Substitution des Ausdrucks (2), der oben beschrieben ist, in dem oben beschriebenen Ausdruck (1), wird der folgende Ausdruck (3) erhalten. T1 = K1 × I1² × {1 – exp(–t/τ1)} (3) wobei K1 = RW1 × R1 ist.
Unter der Annahme, dass eine Umgebungstemperatur der Komponente unverändert von einer anfänglichen Umgebungstemperatur Ti (°C) bleibt, wird eine Temperatur T1 der Komponente durch den folgenden Ausdruck (4) wiedergegeben. T1 = ΔT1 + Ti (4)
In der Praxis ändert sich jedoch die Umgebungstemperatur der Komponente mit der Wärmeabstrahlung von anderen Komponenten. Es wird daher grundsätzlich berücksichtigt, dass die Umgebungstemperatur der Komponente ebenfalls ansteigt. Die Umgebungstemperatur wird durch die Wärmeerzeugung von verschiedenen Komponenten beeinflusst. Es wird jedoch im Grunde ein Ausdruck, der äquivalent zum Ausdruck (3) ist, der oben beschrieben ist, als ein Ausdruck zum Berechnen der Umgebungstemperatur unter Berücksichtigung der Wärmeerzeugung einer dominierenden Komponente verwendet. Die Temperatur der Komponente kann insbesondere durch den folgenden Ausdruck (5) wiedergegeben werden. T1 = K1 × I1² × {1 – exp(–t/τ1)} + K2 × I2² × {1 – exp(–t/τ2)} + Ti (5)
Eine Änderung der Temperatur für jede der Komponenten wird insbesondere auf Grundlage der oben beschriebenen Gleichung (5) untersucht.
[Schaltelemente T1 bis T6]
Zuerst wird der Fall als ein typisches Beispiel betrachtet, bei dem die FETs als Schaltelemente T1 bis T6 verwendet werden, mit FETs der u-Phase (entsprechend der Schaltelemente T1 und T2). Die FETs sind an der Wärmesenke der Steuereinheit 10 angebracht. Unter dem Effekt der Wärmeerzeugung der FETs von anderen Phasen ändert sich daher ebenso die Temperatur der Wärmesenke.
Die FETs weisen alle die gleichen Spezifikationen auf. Unter der Annahme, dass der Wärmewiderstand zum Zeitpunkt der Wärmeabstrahlung zu der Wärmesenke gleich für alle FETs ist, und eine thermische Verteilung der Wärmesenkung uniform ist, können die FETs der u-Phase durch die folgenden Ausdrücke (6) bis (9) wiedergegeben werden. Tfet_u = K1 × Iu² × {1 – exp(t/τ1)} + K2 × Iu² × {1 – exp(–t/τ2)} + K2 × Iv² × {1 – exp(–t/τ2)} + K2 × Iw² × {1 – exp(–t/τ2)} + Ti (6) Tfet_u = K1 × Iu² × {1 – exp(–t/τ1)} + K2 × (Iu² + Iv² + Iw²) × {1 – exp(–t/τ2)} + Ti (7) Tfet_u = K1 × Iu² × {1 – exp(–t/τ1)} + K2 × Im² × {1 – exp(–t/τ2)} + Ti (8) Tfet_u = K1 × Iu² × {1 – exp(–t/τ1)} + K2 × Km × Iu² × {1 – exp(–t/τ2)} + Ti (9) wobei Iu ein Strom [A] ist, der durch die u-Phase-FETs fließt; Iv ein Strom [A] ist der durch die v-Phase fließt; Iw ein Strom [A] ist, der durch die w-Phase fließt; Im ein Motorstrom [Arms] ist (Im² = √(Iu² + Iv² + Iw²)/3 = Km × Iu²); und
Km ein Koeffizient ist, der in Abhängigkeit von einem Ansteuerzustand des Motors bestimmt wird.
Der oben beschriebene Ausdruck (6) entspricht einem: Temperaturanstieg durch die Selbsterhitzung der u-Phasen-FETs (T1 und T2) + Temperaturanstieg der Wärmesenke durch die Wärmeerzeugung der u-Phasen-FETs + Temperaturanstieg der Wärmesenke durch Wärmeerzeugung der v-Phasen-FETs + Temperaturanstieg der Wärmesenke durch die Wärmeerzeugung der w-Phasen-FETs. Jede der Gleichungen (8) und (9) gibt vergleichbar wieder einen: Temperaturanstieg durch die Selbsterhitzung der Komponenten + Temperaturanstieg der peripheren Komponenten. Die Wärmesenke weist eine größere thermische Kapazität als jene der FETs auf, und weist daher eine größere thermische Zeitkonstante auf. Es wird daher die durch den folgenden Ausdruck (10) wiedergegebene Beziehung eingestellt. τ1 < τ2 (10)
Die 2 und 3 sind thermische Kennliniendiagramme gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 ist ein Graph, der eine thermische Kennlinie zeigt, wenn der Strom kontinuierlich durch die FETs in einem Hochstrombereich fließt, indem eine Temperatur eine erlaubte Temperatur nur durch die Selbsterwärmung übersteigt. In diesem Fall ist die Selbsterwärmung dominant. Andererseits ist 3 ein Graph, der eine thermische Kennlinie zeigt, wenn der Strom kontinuierlich durch die FETs in einem Niederstrombereich fließt, indem die Temperatur die erlaubte Temperatur um den Temperaturanstieg übersteigt, der durch die peripheren Komponenten zusätzlich zu der Selbsterwärmung verursacht wird. In diesem Fall kann gesagt werden, dass der Temperaturanstieg durch die peripheren Komponenten dominant ist.
Wie oben beschrieben tendiert die Selbsterwärmung (erster Ausdruck der Gleichung (9)) zur Dominanz, wenn der Strom Iu in dem Hochstrombereich ist, wohingegen die Umgebungstemperatur (zweiter Ausdruck der Gleichung (9)) zur Dominanz tendiert, wenn der Strom Iu in dem Niederstrombereich ist. 4 ist ein Überhitzungsschutz-Kennliniendiagramm von jeder der Komponenten gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Überhitzungsschutz-Kennlinie, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, bestimmt die entsprechende Beziehung zwischen dem Stromwert des Stromes, der durch die Komponente selbst fließt, oder eines Stromwerts einer anderen Komponente, die am meisten in die Komponente thermisch beeinflusst (im Folgenden werden die Stromwerte kollektiv als „Wärmequellen-Stromwerte“ bezeichnet), und einem Überhitzungsschutz-Koeffizienten, der die Anstiegs/Abfallsgröße in dem oberen Stromgrenzwert definiert, der für die Stromsteuerung des Motors 3 verwendet wird. In der 4 sind für die Überhitzungsschutz-Kennlinie des FET, das als ein Beispiel der Komponente genommen wird, zwei Arten von Kennlinien gezeigt, d.h., eine Selbsterwärmungskennlinie 20 und eine Umgebungstemperaturkennlinie 21.
Die Überhitzungsschutz-Kennlinie (Koeffizient) bezüglich der Temperaturanstieg-Kennlinie der FETs entspricht approximativ der Summe der Kennlinie 20, die von der Selbsterhitzung abhängt, und der Kennlinie 21, die von der Umgebungstemperatur abhängt, wie in 4 gezeigt.
Wenn z.B. der Strom, der durch die FETs fließt(Wärmequellenstrom, in Ampere (A)) in dem Niederstrombereich ist (0 bis C1 oder 0 bis C2), fällt der Überhitzungsschutz-Koeffizient von einem Maximalwert A1 oder A2, um in dem Strombereich über B1 oder B2 zu C1 oder C2 zu 0 zu werden. Andererseits ist in dem Hochstrombereich, gleich oder höher als C1 oder C2, der Überhitzungsschutz-Koeffizient ein Wert, der von 0 in eine allmählich abfallende Richtung auf einen negativen Wert abfällt. Es muss daher eine Begrenzung für den Überhitzungsschutz bereitgestellt werden.
In dem oben beschriebenen Hochstrombereich zeigt die Kennlinie 20, die von der Selbsterhitzung abhängt, eine steile allmähliche Verringerung, verglichen mit der Kennlinie 21, die von der Umgebungstemperatur abhängt. Die Kennlinie 20 kann für den Überhitzungsschutz-Koeffizienten verwendet werden. Die Einheit der Kennlinie kann als eine Vergrößerung/Verringerungsgröße des oberen Stromkennwerts pro Einheitszeit definiert werden, und ist daher Ampere/Sekunde (A/s).
Die in 4 gezeigte Kennlinie (Koeffizient) wird im Folgenden weiter erläutert. Wenn der Strom, der durch die FETs fließt, C1 oder geringer ist, ist die Kennlinie 20 nicht wirklich erforderlich. Wenn eine Hochstromanforderung (E) berechnet wird, und der Strom, der der Anforderung entspricht, zu fließen beginnt, ist ein graduell abfallender Koeffizient jedoch N (A/s). Es muss daher eine Begrenzung für den Überhitzungsschutz bereitgestellt werden. Die CPU 11 verringert den oberen Stromgrenzwert mit einer Rate von N Ampere(s) (A) pro Sekunde gemäß dem Koeffizient N.
Unter der Annahme, dass z.B. E = 50(A), N = –3(A/s), C1 = 20(A), B1 = 10(A), A1 = 1(A/s), und der Stromwert des durch die FETs fließenden Stroms gleich 50(A) ist, beginnt der obere Stromgrenzwert der FETs mit einem Abfallen bei einer Rate von 3(A) pro Sekunde, um C1 zu erreichen. Wie oben erläutert kann unter Verwendung des Überhitzungsschutz-Koeffizienten der obere Stromgrenzwert, der für jede der Komponenten erhalten wird, sequenziell korrigiert werden.
Der Grund für das Vorhandensein eines Kennliniensegments von B1 zu A1 ist wie folgt. Wenn ein Fahrer einen Betrieb des Lenkrads beendet, kehrt der obere Stromgrenzwert des Motors zu dem Nennstromwert zurück, indem der Überhitzungsschutz-Koeffizient zwischen B1 und A1 auf einen positiven Koeffizienten unter Berücksichtigung der Wärmestrahlerperformance eingestellt wird.
Die zwei Kennlinien 20 und 21 werden durch einen Addierer 25 addiert, um eine Überhitzungsschutz-Kennlinie (Koeffizient La) der entsprechenden Komponente zu berechnen. Gemäß dem erhaltenen Wert wird dann der obere Grenzwert des Stroms berechnet. Auf diese Art und Weise wird der obere Stromgrenzwert für jede der Komponenten erhalten.
[Motorspulen, Stromversorgungsrelais, Motorrelais und Shunt-Widerstände]
Im Folgenden werden die Motorspulen betrachtet. Selbst in dem Fall der Spulen ist die Wärmeerzeugung der Spulen selbst in dem Hochstrombereich dominierend, wohingegen die Umgebungstemperatur in dem Niederstrombereich dominant ist. Die Motorspulen weisen daher auch eine Kennlinie vergleichbar mit der in 4 gezeigten Kennlinie 21 auf, wie für den Fall der oben beschriebenen Schaltelemente. Die Werte (A2, B2 und C2) der Kennlinie und der graduell abfallenden Kurve der Motorspulen kann sich jedoch von denen der FETs unterscheiden.
Solange sowohl das Stromversorgungsrelais 14 und das Motorrelais 15 eine Struktur mit einem mechanischen Schaltmechanismus aufweist, wird eine Potenzialdifferenz in dem Schaltmechanismus selten erzeugt. Der Überhitzungsschutz kann daher in einigen Fällen ignoriert werden. Alternativ kann nur der Effekt der Umgebungstemperatur (entsprechend der Kennlinie 21, die in 4 gezeigt wird) berücksichtigt werden.
Wenn jedoch ein elektronisches Relay (z.B. ein FET oder ein IGBT) für sowohl das Stromversorgungsrelais und das Motorrelais 15 verwendet wird, kann die graduell abfallende Kennlinie wie oben beschrieben verwendet werden. Die Shunt-Widerstände Ru, Rv und Rw sind darüber hinaus äquivalent zu den FETs in Bezug auf den Strom, und können daher auf die gleiche Art und Weise wie die FETs behandelt werden.
[Kondensatoren]
Im Folgenden werden die Kondensatoren C1 bis C3 beschrieben. Die Kondensatoren C1 bis C3 dienen zur Entfernung einer Welligkeit, die durch das Schalten der FETs erzeugt wird, und zur Versorgung einer elektrischen Energie für die FETs, und werden jeweils in der Nähe der FETs bereitgestellt. Obwohl daher eine Selbsterhitzung der Kondensatoren auftritt, ist die Selbsterhitzungsgröße nicht groß. Die Kondensatoren werden im Wesentlichen durch die Umgebungstemperatur beeinflusst, und die Temperatur der FETs und der Wärmesenke sind daher dominierend. Der Temperaturanstieg entspricht im Wesentlichen der der Wärmesenke.
Über den gesamten Strombereich ist daher die Umgebungstemperatur (der zweite Ausdruck der Gleichung (5), die oben beschrieben wurde) dominierend. Die Überhitzungsschutz-Kennlinie (Koeffizient) wird daher vergleichbar zu der in 4 gezeigten Kennlinie 21, auf die oben Bezug genommen wurde. Für den Wärmequellenstrom kann der Versorgungsstrom in der gleichen Phase, d.h., der Strom, der durch die FETs fließt, verwendet werden.
[Drosselspule]
Als nächstes hängt die Drosselspule 13 von dem fließenden Strom ab, und weist eine Kennlinie auf, die vergleichbar zu der in 4 gezeigten Kennlinie 21 ist, auf die oben Bezug genommen wurde. Insbesondere hängt der Strom in diesem Fall von dem Batteriestrom ab. Der Grund dafür ist wie folgt. Der Motorstrom unterliegt einer Feedback-Steuerung, um einen Zielwert aufzuweisen. Der Strom der Drosselspule 13 fällt ab, wenn die Batteriespannung hoch ist. Wenn im Gegensatz dazu die Batteriespannung gering ist, wächst der Strom der Drosselspule 13 an.
Als ein geschätzter Strom kann der Strom verwendet werden, der nicht von der Batteriespannung abhängt, sondern ein Gesamtstrom, der durch die Komponenten fließt, die danach bzw. downstream bereitgestellt sind. Unter Verwendung eines Steuerstromwerts, der durch die CPU 11 berechnet wird, kann der geschätzte Strom von dem Phasenstrom abhängen. Insbesondere kann die Kennlinie verwendet werden, die vergleichbar zu der Kennlinie 21 ist, jedoch an der X-Achse einen Strom aufweist, der sich von dem der Kennlinie 21 unterscheidet, und Konstanten (A2, B2 und C2), sowie eine graduell abfallende Kurve, die sich von denen der Kennlinie 21 unterscheidet.
Die Permanentmagneten, die in dem Motor verwendet werden, die außerhalb der Steuereinheit 10 bereitgestellt sind, verursachen keine Selbsterhitzung, und daher wird die Kennlinie durch die Umgebungstemperatur bestimmt. Der Strom in diesem Fall hängt von dem Gesamtstrom ab, wie im Fall der Drosselspule 13. Die Kennlinie (Koeffizient) der Permanentmagneten wird daher äquivalent zu der in 4 gezeigten Kennlinie 21, auf die oben Bezug genommen wurde. Die Werte (A2, B2 und C2) und die graduell abfallende Kurve können sich jedoch von denen der Drosselspule 13 unterscheiden.
Die Permanentmagneten werden in der Nähe der Motorspulen 3u, 3v und 3w bereitgestellt, die eine große Wärmemenge erzeugen. Es besteht die Wahrscheinlichkeit, dass die Kennlinie in einigen Fällen von jedem Phasenstrom abhängt. Wenn die Temperatur über den gesamten Motor uniform verteilt ist, gibt es eine Wahrscheinlichkeit, dass die Kennlinie von dem Gesamtstrom abhängt. Es können daher zwei Kennlinien jeweils für jeden Phasenstrom und den Gesamtstrom bereitgestellt werden.
Wie oben erläutert werden gemäß der ersten Ausführungsform die zwei Kennlinien, d.h., die Selbsterwärmungs-Kennlinie und die Umgebungstemperatur-Kennlinie bereitgestellt. Der Überhitzungsschutz-Koeffizient bezüglich des Wärmequellenstroms wird für jede der Komponenten berechnet. Der obere Stromgrenzwert, der aus jeder der Komponenten erhalten wird, wird schließlich sequenziell auf Grundlage des Resultats der Berechnung korrigiert. Der kleinste aus den korrigierten oberen Stromgrenzwerten wird ausgewählt, um die Motorsteuerung mit der Strombegrenzung fortzusetzen.
Der obere Grenzwert des Stroms, der an den Motor geliefert wird, wird daher der geringste Wert. Der geringste obere Grenzwert entspricht jedoch dem oberen Stromgrenzwert, bestimmt unter Berücksichtigung der Selbsterhitzungs-Kennlinie und der Umgebungstemperatur-Kennlinie für jede der Komponenten. Die Steuerung wird daher durchgeführt, um eine exzessive Gegenmaßnahme für den Überhitzungsschutz soweit wie möglich zu verhindern, verglichen mit dem Fall herkömmlicher Vorrichtungen. Es kann somit eine elektrische Servolenkungs-Steuervorrichtung realisiert werden, die eine Kontinuität der Steuerung erreichen kann und die Lenkkraft effektiv unterstützt.
Zweite Ausführungsform
Die erste Ausführungsform beschreibt den Fall, wenn die Überhitzungsschutz-Kennlinie (Koeffizient) der Komponente, die eine große Selbsterwärmungsgröße aufweist, unter Berücksichtigung sowohl der Kennlinie, die von der Selbsterwärmung abhängt, als auch der Kennlinie, die von der Umgebungstemperatur abhängt, berechnet wird. Andererseits beschreibt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Fall, wenn die zwei Kennlinien als eine einzelne Kennlinie behandelt werden.
Bezug nehmend auf die obige 4 wird das folgende verstanden. In den Niederstrombereichen (A1 bis C1 und A2 bis C2), weisen die zwei Kennlinien keinen großen Unterschied auf. In den Hochstrombereichen (C1 oder größer und C2 oder größer), weisen die zwei Kennlinien offensichtlich einen Unterschied auf.
5 ist ein Graph, der eine Überhitzungsschutz-Kennlinie gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wenn, wie in 5 gezeigt, der Strom geringer als der Hochstrombereich ist, werden eingestellte Werte (A3, B3 und C3) verwendet. Wenn der Strom in dem Hochstrombereich ist (C3 oder größer), wird eine einzelne Kennlinie, die durch die Kombination der zwei Kennlinien der zwei graduell abfallenden Kurven erhalten wird.
Insbesondere wird z.B. für den Strom bis zu einem Wert D in der Mitte des Hochstrombereichs die graduell abfallende Kurve 21 verwendet, die von der Umgebungstemperatur-Kennlinie abhängt. Wenn der Strom gleich oder größer als der Wert D ist, wird die Kurve 20 verwendet, die von der Selbsterhitzungs-Kennlinie abhängt. Eine graduell abfallende Kurve 22, die durch Integration wie oben beschrieben erhalten wird, entspricht insbesondere einer einzelnen Kennlinie, die durch die Kombination der zwei Kennlinien erhalten wird, d.h., der Umgebungstemperatur-Kennlinie und der Selbsterhitzungs-Kennlinie.
Wie oben beschrieben werden gemäß der zweiten Ausführungsform die Selbsterhitzungs-Kennlinie und die Umgebungstemperatur-Kennlinie in eine einzelne Kennlinie integriert, um eine einzelne Überhitzungsschutz-Kennlinie für jede Komponente bereitzustellen. Im Ergebnis werden nicht nur die Effekte der oben beschriebenen ersten Ausführungsform erhalten, sondern es kann auch eine Speicherkapazität und eine Verarbeitungszeit der CPU reduziert werden.
Die zweite Ausführungsform beschreibt den Fall, wenn die Kennlinien an einem Punkt (D) gewechselt und integriert werden, während die Kennlinien in dem Hochstrombereich graduell abfallen. Die Anzahl der Punkte, an denen die Kennlinien gewechselt werden, ist jedoch nicht auf einen beschränkt, und es können mehrere sein.
Insbesondere ist es wünschenswert, die Anzahl von Punkten, an denen die Kennlinie unter Berücksichtigung der Wärmeerzeugung und der Wärmestrahlungs-Performance von jeder der Komponenten zu wechseln, um die Kennlinie zu erhalten, die für die tatsächliche Situation am geeignetsten ist. Die Kennlinie kann in der Form eines mathematischen Ausdrucks wiedergegeben werden. Wenn eine Vielzahl von Kennlinien variiert wird, können die Kennlinien in der Form einer Abbildung in der CPU gespeichert werden.
Dritte Ausführungsform
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreibt den Fall, dass eine einzelne Komponente eine Vielzahl von Kennlinien gemäß einer Atmosphärentemperatur aufweist. In der in 1 dargestellten Steuereinheit 10, auf die oben Bezug genommen wird, ist der Temperatursensor 16 in der Nähe der Wärmeerzeugungskomponenten (z.B. der Schaltelemente T1 bis T6) des Ansteuerabschnitts 12 oder der Wärmesenke zum Ausstrahlen der Wärme der Wärme erzeugenden Komponenten angebracht.
Der Temperatursensor 16 kann ein wärmeempfindliches Element sein, wie z.B. ein Thermistor. Die CPU 11 liest eine Temperaturinformation, die durch den Temperatursensor 16 erfasst wird, um eine Temperatur in der Nähe des Orts zu erhalten, an dem der Temperatursensor 16 angebracht ist.
6 ist ein Überhitzungsschutz-Kennliniendiagramm gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dem Kennliniendiagramm der 6 entspricht eine Kennlinie 23, die durch eine durchgezogene Linie angezeigt ist, einer elementaren Kennlinie 23 der entsprechenden Komponente. In der dritten Ausführungsform werden eine Vielzahl von Kennlinien (Kennlinien 23b und 23c), die approximativ vergleichbar zu der elementaren Kennlinie 23 sind, bereitgestellt. Die dritte Ausführungsform weist daher ein technisches Merkmal zur Änderung der Kennlinie 23 zu der Kennlinie 23a und 23b in der Verwendung gemäß der Temperaturinformation auf (insbesondere gemäß dem Temperaturanstieg).
Die Kennlinie 23 wird z.B. vorab eingestellt, als eine Kennlinie für den Fall, wenn eine Temperatur in der Nähe des Ortes, an dem der Temperatursensor 16 angebracht ist, gleich 30°C ist. Vergleichbar wird die Kennlinie 23a vorab eingestellt, als eine Kennlinie für den Fall, dass die oben beschriebene Temperatur gleich 40°C ist, wohingegen die Kennlinie 23b vorab eingestellt ist, als eine Kennlinie für den Fall, dass die oben beschriebene Temperatur gleich 50°C ist. Die CPU 11 wählt eine geeignete der Kennlinien aus und verwendet diese, gemäß einer gegenwärtigen Temperatur auf Grundlage des Resultats der Messung durch den Temperatursensor 16.
Wenn die Atmosphärentemperatur ansteigt, wird insbesondere der Bereich des Anstiegs der erlaubten Temperatur der Komponente geringer. Durch Anwenden dieser Tendenz wird die Kennlinie geändert, sodass eine Verringerungsrate gemäß der graduellen Verringerungskurve für die Kennlinie für die höheren Temperaturen größer wird, um die stärkere Überhitzungsschutz-Kennlinie zu erhalten, wie in 6 gezeigt.
Wie oben erläutert, werden gemäß der dritten Ausführungsform die Vielzahl der Überhitzungsschutz-Kennlinien für jede der Komponenten gemäß der Atmosphärentemperatur bereitgestellt, sodass die geeignete Kennlinie für jede Komponente in Abhängigkeit von der Atmosphärentemperatur ausgewählt wird. Daher werden nicht nur die Effekte erhalten, die vergleichbar zu jenen der ersten und zweiten Ausführungsform sind, die oben beschrieben wurde, sondern auch eine geeignetere Gegenmaßnahme für den Überhitzungsschutz gemäß der tatsächlichen Situation der Steuervorrichtung.
Für die Überhitzungsschutz-Kennlinie gemäß der dritten Ausführungsform werden die Vielzahl von Kennlinien gemäß der Temperaturbedingung bereitgestellt. Die Temperaturänderung ist nicht abrupt, und daher ist es nicht erforderlich, die Kennlinie oft zu ändern und zu wechseln. Es wird daher empfohlen, einen Filter oder eine Hysterese beizufügen, um das Auftreten der Änderung oder des Wechselns der Kennlinie zu unterdrücken, um zu verhindern, dass die Kennlinie oft geändert wird.
Vierte Ausführungsform
Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreibt den Fall, dass eine Überhitzungsschutz-Kennlinie für einen anwachsenden Stromwert der Wärmequelle und eine Überhitzungsschutz-Kennlinie für einen abfallenden Stromwert der Wärmequelle separat bereitgestellt werden. 7 ist ein Überhitzungs-Kennliniendiagramm gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 7 zeigt beispielhaft, indem die Überhitzungsschutz-Kennlinie für die Umgebungstemperatur als Beispiel genommen wird, den Fall, dass die Kennlinie 23 verwendet wird, die nach C2 zu einer graduell abfallenden Kurve wird, wenn der Stromwert der Wärmequelle ansteigt, und eine Kennlinie 23b verwendet wird, die nach C4 zu einer graduell abfallenden Kurve wird, wenn der Stromwert der Wärmequelle abfällt.
Wenn, wie oben erläutert, der Strom der Wärmequelle zu einem Anwachsen tendiert, kann der Überhitzungsschutz-Koeffizient basierend auf der stärkeren graduell abfallenden Kennlinie eingestellt werden, um unter Verwendung der Kennlinie 23 einen schnellen Überhitzungsschutz durchzuführen. Wenn andererseits der Strom der Wärmequelle zu einer Verringerung tendiert, kann der Überhitzungsschutz-Koeffizient basierend auf der schwächeren graduell abfallenden Kennlinie eingestellt werden, indem die Kennlinie 23c verwendet wird. Nachdem der Strom damit beginnt, eine Tendenz zur Verringerung aufzuweisen, wird folglich die Begrenzung abgeschwächt, um eine Reduzierung in der Unterstützung der Lenkkraft zu unterdrücken, um einen exzessiven Überhitzungsschutz zu verhindern. Als ein Ergebnis kann ein geeigneter Überhitzungsschutz durchgeführt werden.
Wie oben erläutert werden gemäß der vierten Ausführungsform separate Überhitzungsschutz-Kennlinien jeweils für den Fall bereitgestellt, dass der Stromwert der Wärmequelle zum Anwachsen tendiert, sowie den Fall, dass der Stromwert der Wärmequelle zur Verringerung tendiert, für jede der Komponenten. Eine geeignete Kennlinie wird für jede der Komponenten ausgewählt, in Abhängigkeit von der Tendenz zum Ansteigen/Verringern des Stromwerts. Es können somit nicht nur die gleichen Effekte wie jene der ersten bis dritten Ausführungsformen, die oben beschrieben wurden, erhalten werden, sondern es kann auch eine geeignetere Gegenmaßnahme für den Überhitzungsschutz gemäß der tatsächlichen Bedingung der Steuervorrichtung durchgeführt werden.
Obwohl ein bürstenloser Dreiphasen-Motor als Motor in der oben beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsform verwendet wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.
Die vorliegende Erfindung ist ebenso für einen Motor mit Bürsten und einen Motor mit vier oder mehr Phasen anwendbar. Für die Komponenten, die in dem Pfad vorhanden sind, in dem der Motorstrom fließt, können ferner auch Komponenten verwendet werden, die sich von den oben beschriebenen unterscheiden, indem eine Überhitzungsschutz-Kennlinie unter Verwendung der gleichen Idee wie oben beschrieben definiert wird.
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 4064600 [0003]
JP 3605349 [0003]

Claims

Elektrische Servolenkungs-Steuervorrichtung zum Unterstützen einer Lenkkraft eines Lenkrads eines Fahrzeugs, wobei die elektrische Servolenkungs-Steuervorrichtung eine Steuereinheit (10) zum Liefern eines Stroms zum Ansteuern eines elektrischen Motors umfasst, wobei die Steuereinheit (10) vorab eine erste Überhitzungsschutz-Kennlinie entsprechend einer Selbstüberhitzung und eine zweite Überhitzungsschutz-Kennlinie entsprechend einer Umgebungstemperatur in einem Speicherabschnitt speichert, für jede Komponente (12 bis 15), die in der Steuereinheit (10) angebracht ist, als eine Überhitzungsschutz-Kennlinie, die eine entsprechende Beziehung zwischen einem Wärmequellen-Stromwert von jeder der Komponenten (12 bis 15) bestimmt, und einen Überhitzungsschutz-Koeffizienten, der eine Anstiegs/Verringerungsgröße eines oberen Stromgrenzwerts definiert, und sequenziell den oberen Stromgrenzwert, der für jede der Komponenten (12 bis 15) erhalten wird, korrigiert, unter Verwendung von Überhitzungsschutz-Koeffizienten sowohl der ersten Überhitzungsschutz-Kennlinie als auch der zweiten Überhitzungsschutz-Kennlinie, um eine Stromsteuerung für den elektrischen Motor mit einer Begrenzung bezüglich des Stroms zum Ansteuern des elektrischen Motors gemäß einem geringsten oberen Stromgrenzwert von Resultaten der Korrektur fortzusetzen.
Elektrische Servolenkungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (10) in dem Speicherabschnitt vorab eine dritte Überhitzungsschutz-Kennlinie speichert, die erhalten wird durch Integrieren der ersten Überhitzungsschutz-Kennlinie und der zweiten Überhitzungsschutz-Kennlinie, anstelle des Vorabspeicherns der ersten Überhitzungsschutz-Kennlinie und der zweiten Überhitzungsschutz-Kennlinie in dem Speicherabschnitt, und sequenziell den oberen Stromgrenzwert korrigiert, der für jede der Komponenten (12 bis 15) erhalten wird, unter Verwendung eines Überhitzungsschutz-Koeffizienten der dritten Überhitzungsschutz-Kennlinie, um die Stromsteuerung gemäß einem kleinsten oberen Stromgrenzwert von Resultaten der Korrektur fortzusetzen.
Elektrische Servolenkungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (10) einen Überhitzungsschutz-Koeffizienten addiert, der berechnet wird aus der ersten Überhitzungsschutz-Kennlinie und einem Überhitzungsschutz-Koeffizienten, der berechnet wird aus der zweiten Überhitzungsschutz-Kennlinie, um einen finalen Überhitzungsschutzkoeffizienten für jede der Komponenten (12 bis 15) zu berechnen, und sequenziell den oberen Stromgrenzwert korrigiert, der erhalten wird für jede der Komponenten (12 bis 15), unter Verwendung des berechneten finalen Überhitzungsschutz-Koeffizienten, um die Stromsteuerung für den elektrischen Motor mit einer Begrenzung bezüglich des Stroms zum Ansteuern des elektrischen Motors gemäß einem kleinsten oberen Stromgrenzwert der Resultate der Korrektur fortzusetzen.
Elektrische Servolenkungs-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: die Überhitzungsschutz-Kennlinie, die in dem Speicherabschnitt gespeichert ist, einen Strombereich mit einem Niederstrombereich und einem Hochstrombereich aufweist; und der Überhitzungsschutz-Koeffizient sich von 0 auf einen negativen Wert ändert, in einer graduell abfallenden Richtung wenn der Stromwert in dem Hochstrombereich ansteigt, und sich von einem positiven Wert auf 0 in der graduell abfallenden Richtung ändert, wenn der Stromwert in den Niederstrombereich ansteigt.
Elektrische Servolenkungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei: die dritte Überhitzungsschutz-Kennlinie, die in dem Speicherabschnitt gespeichert ist, einen Strombereich mit einem Niederstrombereich und einem Hochstrombereich enthält; der Überhitzungsschutz-Koeffizient sich von 0 auf einen negativen Wert in einer graduell abfallenden Richtung ändert, wenn der Stromwert in dem Hochstrombereich ansteigt, und sich von einem positiven Wert auf 0 in der graduell abfallenden Richtung ändert, wenn der Stromwert in dem Niederstrombereich ansteigt; der Hochstrombereich einen ersten Hochstrombereich und einen zweiten Hochstrombereich aufweist, der einen größeren Stromwert aufweist, als ein Stromwert des ersten Hochstrombereichs; und die erste Überhitzungsschutz-Kennlinie und die zweite Überhitzungsschutz-Kennlinie in die dritte Überhitzungsschutz-Kennlinie für eine Komponente integriert werden, die eine größere Selbsterhitzungsgröße aufweist, unter Verwendung der zweiten Überhitzungsschutz-Kennlinie entsprechend einer peripheren Komponente in dem ersten Hochstrombereich, und unter Verwendung der ersten Überhitzungsschutz-Kennlinie entsprechend einer Selbsterhitzung in dem zweiten Hochstrombereich.
Elektrische Servolenkungs-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuereinheit (10) vorab eine Vielzahl von unterschiedlichen Überhitzungsschutz-Kennlinien in dem Speicherabschnitt speichert, gemäß einer Temperaturbedingung einer Wärme erzeugenden Komponente (12 bis 15), bereitgestellt in der Steuereinheit (10), eine Überhitzungs-Kennlinie von der Vielzahl von unterschiedlichen Überhitzungs-Kennlinien auswählt, gemäß einer Temperaturinformation basierend auf einem Resultat der Erfassung durch einen Temperatursensor, der in einer Nähe der Wärme erzeugenden Komponente (12) angebracht ist, und sequenziell einen oberen Stromgrenzwert korrigiert, der für jede der Komponenten (12 bis 15) erhalten wird, unter Verwendung der ausgewählten einen Überhitzungsschutz-Kennlinie, um die Stromsteuerung für den elektrischen Motor mit einer Begrenzung bezüglich des Stroms zum Ansteuern des elektrischen Motors gemäß einem geringsten oberen Stromgrenzwert von Resultaten der Korrektur fortzusetzen.
Elektrische Servolenkungs-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei: jede Überhitzungsschutz-Kennlinie, die in dem Speicherabschnitt gespeichert ist, eine Überhitzungsschutz-Kennlinie für einen Stromanstieg enthält, die verwendet wird zum Erhalten des Überhitzungsschutz-Koeffizienten, wenn der Stromwert zu einem Anwachsen tendiert, und eine Überhitzungsschutz-Kennlinie für einen Stromabfall, die verwendet wird, um den Überhitzungsschutz-Koeffizienten zu erhalten, wenn der Stromwert zu einem Abfallen tendiert; und die Steuereinheit (10) die Überhitzungsschutz-Kennlinie für einen Stromanstieg verwendet, um den Überhitzungsschutz-Koeffizienten zu erhalten, wenn der Stromwert zu einem Anstieg tendiert, und die Überhitzungsschutz-Kennlinie für einen Stromabfall verwendet, um den Überhitzungsschutz-Koeffizienten zu erhalten, wenn der Stromwert zu einem Abfallen tendiert.
Elektrische Servolenkungs-Steuerverfahren, verwendet für eine elektrische Servolenkungs-Steuervorrichtung zum Unterstützen einer Lenkkraft eines Lenkrads eines Fahrzeugs, wobei die elektrische Servolenkungs-Steuervorrichtung eine Steuereinheit (10) umfasst, zum Liefern eines Stroms zum Ansteuern eines elektrischen Motors, wobei das elektrische Servolenkungs-Steuerverfahren konfiguriert ist zum Durchführen einer Stromsteuerung für den elektrischen Motor gemäß einem oberen Stromgrenzwert, basierend auf einer thermischen Kennlinie von jeder Komponente (12 bis 15), die in der Steuereinheit (10) angebracht ist, und umfasst: Vorabspeichern einer ersten Überhitzungsschutz-Kennlinie entsprechend einer Selbsterhitzung und einer zweiten Überhitzungsschutz-Kennlinie entsprechend einer Umgebungstemperatur in einem Steuerabschnitt für jede der Komponenten (12 bis 15), als eine Überhitzungsschutz-Kennlinie, die eine entsprechende Beziehung zwischen einem Wärmequellen-Stromwert von jeder der Komponenten (12 bis 15) und einem Überhitzungsschutz-Koeffizienten bestimmt, der eine Anstiegs/Verringerungsgröße des oberen Stromgrenzwerts definiert; und sequenzielles Korrigieren, in der Steuereinheit (10), des oberen Stromgrenzwerts, der für jede der Komponenten (12 bis 15) erhalten wird, unter Verwendung von Überhitzungsschutz-Koeffizienten sowohl der ersten Überhitzungsschutz-Kennlinie als auch der zweiten Überhitzungsschutz-Kennlinie, um die Stromsteuerung gemäß einem geringsten oberen Stromgrenzwert von Resultaten der Korrektur fortzusetzen.