DE10312199A1 - Elektrische Servolenkungsvorrichtung und zugehöriges Steuer- /Regelverfahren - Google Patents

Abstract

In einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung führt eine Motorsteuer-/Regeleinheit (32) eine PI-Regelung auf der Grundlage der Rückführung von Motorstromsignalen und eine Motorantriebssteuerung auf der Grundlage eines elektrischen Winkels eines dreiphasigen bürstenlosen Motors (19) wiederholt durch, während die PI-Regelung in geeigneter Weise ausgelassen wird. Somit wird eine Ausführungszykluszeit der PI-Regelung länger eingestellt als diejenige der Motorantriebssteuerung.

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine elektrische Servolenkungsvorrichtung und ein Verfahren zum Steuern-/Regeln der elektrischen Servolenkungsvorrichtung, und insbesondere auf eine verbesserte elektrische Servolenkungsvorrichtung und ein zugehöriges Steuer- /Regelverfahren, die Lenklasten für eine Bedienungsperson effektiv reduzieren können, um ein verbessertes Lenkgefühl zu ermöglichen, indem das Lenksystem eines Kraftfahrzeuges, wie z. B. eines Personenkraftwagens, mit einer Lenkmomentunterstützung eines Elektromotors beaufschlagt wird.
• Die elektrische Servolenkungsvorrichtung ist eine Unterstützungsvorrichtung, um eine automatische Lenkmomentunterstützung bereitzustellen, indem ein Lenkunterstützungsmotor in Reaktion auf eine manuelle Betätigung eines Lenkrades durch eine Fahrzeugbedienungsperson aktiviert wird. In der elektrischen Servolenkungsvorrichtung wird der Lenkunterstützungsmotor von einer Motorsteuer-/Regeleinheit gesteuert, die ein Lenkmomentsignal nutzt, das von einem Lenkmomentdetektorabschnitt ausgegeben wird, der das von der Fahrzeugbedienungsperson auf eine Lenkwelle ausgeübte Lenkmoment erfaßt, und ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal nutzt, das von einem Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungssensor ausgegeben wird, um somit die Lenkkraft, die von der Fahrzeugbedienungsperson manuell ausgeübt werden muß, zu reduzieren. Die Motorsteuer-/Regeleinheit setzt Sollwerte der Motorströme, die dem Lenkunterstützungsmotor zuzuführen sind, auf der Grundlage des Lenkmomentsignals und des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals, und erzeugt somit Soll-Motorstromsignale, die die so gesetzten Soll-Stromwerte repräsentieren. Anschließend ermittelt die Motorsteuer- /Regeleinheit eine Differenz oder eine Abweichung zwischen den Soll- Motorstromsignalen und den Motorstromsignalen, die von einem Motorstromdetektorabschnitt zurückgemeldet werden, der die Motorströme erfaßt, die momentan durch den Lenkunterstützungsmotor fließen, und führt anschließend einen Proportional/Integral-Kompensationsprozeß (PI-Regelung) für die ermittelte Abweichung durch, um somit Motorsteuer-/Regelsignale zum Steuern/Regeln des Motors zu erzeugen.
• Unter den herkömmlichen elektrischen Servolenkungsvorrichtungen gibt es eine Vorrichtung, die einen bürstenlosen Lenkunterstützungsmotor verwendet, wobei eine solche elektrische Servolenkungsvorrichtung, die den bürstenlosen Lenkunterstützungsmotor (im folgenden auch als "bürstenloser Motor" bezeichnet) verwendet, eine stabile Lenkmomentunterstützung bieten kann, da das Fehlen von Spannungsabfällen zwischen einer Bürste und einem Kommutator die Reduktion und die Schwankung der Motorausgangsleistung verhindern kann. Da ferner der bürstenlose Motor ein kleineres Trägheitsmoment aufweist als der mit Bürsten ausgestattete Motor, kann die elektrische Servolenkungsvorrichtung mit einem solchen bürstenlosen Motor ein gutes Lenkgefühl bieten, wenn das Lenkrad während einer schnellen Geradeausfahrt des Fahrzeuges gedreht wird.
• Bei der elektrischen Servolenkungsvorrichtung, die den bürstenlosen Motor verwendet, ist es notwendig, einen elektrischen Strom, der dem Motor zugeführt werden soll, entsprechend einem aktuellen Drehwinkel des Motors zu regeln. Es war somit üblich, daß die elektrische Servolenkungsvorrichtung als Regelungsdetektoreinheit einen Drehwinkeldetektorabschnitt zum Erfassen eines aktuellen Drehwinkels (elektrischen Winkels) des Motors zusätzlich zum Motorstromdetektorabschnitt enthält. Die Ausgangssignale vom Motorstromdetektorabschnitt und vom Drehwinkeldetektorabschnitt werden zur Motorsteuer-/Regeleinheit zurückgeführt, die ihrerseits Motorsteuer-/Regelsignale zum Antreiben des bürstenlosen Motors auf der Grundlage einer PWM-(Pulsbreitenmodulation)-Steuerung (d. h. eine PWM- Ansteuerung des bürstenlosen Motors; PWM = Pulse Width Modulation) entsprechend den Motorströmen und dem Drehwinkel erzeugt. Hierbei ist der "Drehwinkel", d. h. der "elektrische Winkel", des Lenkunterstützungsmotors ein Drehwinkel eines Rotors, der über am Rotor vorgesehene Magneten und ein Magnetismuserfassungselement, das nahe den Magneten vorgesehen ist, und auf der Grundlage von Positionen der Magneten erfaßt wird. Genauer sind an einem Ende des Rotors mehrere (z. B. vier) Magneten, die jeweils ein Paar N- und S-Magnetpole repräsentieren, längs des Umfangs des Rotors vorgesehen, derart, daß acht N- und S-Pole alternierend in gleichmäßigen Intervallen längs des Umfangs eines vorgegebenen Abschnitts des Rotors angeordnet sind. Wenn der Rotor des Lenkunterstützungsmotors rotiert, wirkt ein durch die N- und S-Pole alternierend erzeugter Magnetismus auf das Magnetismuserfassungselement. In der so aufgebauten elektrischen Servolenkungsvorrichtung erzeugt jede volle Umdrehung des Rotors über einen mechanischen Winkel von 360° einen elektrischen Winkel von vier Zyklen; d. h. jede viertel Umdrehung des Rotors entspricht einem elektrischen Winkel von 360°. Die Drehposition des Rotors wird anhand des elektrischen Winkels ermittelt, wobei die Phasen der Motorströme, die dem bürstenlosen Motor zuzuführen sind, mit Bezug auf den elektrischen Winkel geregelt werden.
• In der elektrischen Servolenkungsvorrichtung, die den bürstenlosen Motor verwendet, umfaßt die Motorsteuerungs-/Regelungsverarbeitung, die von der Motorsteuer-/Regeleinheit ausgeführt wird, die vier Hauptschritte: (1) Erfassen eines elektrischen Winkels des Rotors; (2) Erfassen der Motorströme (z. B. 3-phasiger Motorströme) und Durchführen einer Dreiphasen-zu-Zweiphasen-Umsetzung (Dreiphasen-zu-dq-Umsetzung) der erfaßten Motorströme; (3) Durchführen einer PI-Regelung; und (4) Durchführen einer Zweiphasen-zu-Dreiphasen-Umsetzung (dq-zu-Dreiphasen-Umsetzung). Diese vier Schritte können weiter klassifiziert werden in eine erste Gruppe von Schritten, die die Regelung der Motorströme betreffen (Schritt (2) und Schritt (3)), und eine zweite Gruppe von Schritten, die die Steuerung zum Erzeugen der Motorsteuer-/Regelsignale unter Verwendung des erfaßten elektrischen Winkels betreffen: (Schritt (1) und Schritt (4)). Die Motorsteuer-/Regeleinheit ist mittels eines Mikrocomputers implementiert, so daß die vier Hauptschritte der Motorsteuerungs-/Regelungsverarbeitung auf der Grundlage von Computer-Software ausgeführt werden.
• Wenn der Mikrocomputer (CPU) der Motorsteuer-/Regeleinheit ein Hochleistungsmikrocomputer ist, der mit hoher Geschwindigkeit arbeiten kann, können die obenerwähnten vier Hauptschritte immer ohne Schwierigkeiten in geeigneter Weise ausgeführt werden, selbst wenn der Lenkunterstützungsmotor mit hoher Geschwindigkeit rotiert. Wenn jedoch der Mikrocomputer (CPU) eine relativ geringe Leistungsfähigkeit aufweist und nur mit geringer Geschwindigkeit arbeiten kann, würde das Problem entstehen, daß dann, wenn der Lenkunterstützungsmotor mit hoher Geschwindigkeit rotiert, die dreiphasigen sinusförmigen Signalformen der Motorsteuer-/Regelsignale beträchtlich verformt würden, so daß die Motorsteuerungs-/Regelungsleistung unerwünscht verringert wird.
• Hinsichtlich der vorangehenden Probleme des Standes der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte elektrische Servolenkungsvorrichtung zu schaffen, die mit einem bürstenlosen Lenkunterstützungsmotor ausgestattet ist, und ein zugehöriges Steuerverfahren zu schaffen, die die Verschlechterung der Motorsteuerungs-/Regelungsleistung selbst dann zuverlässig vermeiden können, wenn ein Mikrocomputer mit geringer Arbeitsgeschwindigkeit in einer Motorsteuer-/Regeleinheit verwendet wird.
• Um die obenerwähnte Aufgabe zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung eine elektrische Servolenkungsvorrichtung, die als Lenkunterstützungsmotor einen bürstenlosen Motor enthält, der mit Motorströmen von wenigstens drei Phasen PWM-angesteuert werden kann, um ein Lenksystem eines Kraftfahrzeuges mit einer Lenkmomentunterstützung zu beaufschlagen. Die elektrische Servolenkungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfaßt ferner: einen Lenkmomentdetektorabschnitt zum Erfassen des durch die Betätigung eines Lenkrades ausgeübten Lenkmomentes und zum Erzeugen eines Lenkmomentsignals, das das erfaßte Lenkmoment anzeigt; einen Sollstrom- Einstellabschnitt zum Einstellen der Sollströme auf der Grundlage wenigstens des vom Lenkmomentdetektorabschnitt erzeugten Lenkmomentsignals; einen Motorstromerfassungsabschnitt zum Erfassen der Motorströme, die dem bürstenlosen Motor zugeführt werden, und zum Erzeugen der Motorstromsignale, die die erfaßten Motorströme anzeigen; einen Elektrowinkelerfassungsabschnitt (Drehwinkelerfassungsabschnitt) zum Erfassen eines elektrischen Winkels des bürstenlosen Motors und zum Erzeugen eines Elektrowinkelsignals, das den erfaßten elektrischen Winkel anzeigt; und eine Motorsteuer-/Regeleinheit. Die Motorsteuer-/Regeleinheit umfaßt: einen Abweichungs-Berechnungsabschnitt zum Berechnen der Abweichungen zwischen den Sollströmen und den Motorströmen auf der Grundlage der Motorstromsignale, und zum Erzeugen von Abweichungs-Signalen, die die berechneten Abweichungen anzeigen; einen ersten Steuer-/Regelabschnitt zum Einlesen der Motorstromsignale, die vom Motorstromdetektorabschnitt erzeugt worden sind, Durchführen der Dreiphasen-zu-Zweiphasen-Umsetzung mit den Motorstromsignalen, und Durchführen der PI-Regelung mit den Abweichungs-Signalen (d. h. einer PI-Regelung auf der Grundlage der Rückführung der Motorstromsignale); und einen zweiten Steuer-/Regelabschnitt zum Einlesen des Elektrowinkelsignals, das vom Elektrowinkelerfassungsabschnitt erzeugt worden ist, Durchführen der Zweiphasen-zu- Dreiphasen-Umsetzung unter Verwendung des Elektrowinkelsignals, um Motorsteuer-/Regelsignale zu erzeugen, und Erzeugen der Motorströme zum Antreiben des bürstenlosen Motors auf der Grundlage der Motorsteuer- /Regelsignale (d. h. eine Motorantriebssteuerung/-regelung auf der Grundlage des elektrischen Winkels). Ferner ist in der vorliegenden Erfindung eine Ausführungszykluszeit (d. h. ein Zeitintervall zwischen dem Auftreten der entsprechenden Abschnitte der wiederholt ausgeführten Verarbeitungszyklen) der Steuerung/Regelung (d. h. der PI-Regelung auf der Grundlage der Rückführung der Motorstromsignale) durch den ersten Steuer-/Regelabschnitt länger eingestellt als eine Ausführungszykluszeit der Steuerung/Regelung (d. h. der PI-Regelung auf der Grundlage der Rückführung der Motorstromsignale) durch den zweiten Steuer-/Regelabschnitt.
• Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Steuer-/Regelverfahren für die Verwendung mit einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung, die das durch die Betätigung eines Lenkrades ausgeübte Lenkmoment erfaßt, Sollströme auf der Grundlage des erfaßten Lenkmoments setzt, Motorsteuer- /Regelsignale erzeugt durch Erfassen und Zurückführen von Motorströmen, die einem bürstenlosen Motor zugeführt werden, für einen Vergleich mit den Sollströmen, und anschließend den bürstenlosen Motor mit Motorströmen mit wenigstens drei Phasen entsprechend den Motorsteuer-/Regelsignalen PWM-ansteuert, wobei die elektrische Servolenkungsvorrichtung einen Motorstromerfassungsabschnitt zum Erfassen der Motorströme, die den bürstenlosen Motor zugeführt werden, und Erzeugen der Motorstromsignale, die die erfaßten Motorströme anzeigen, einen Elektrowinkelerfassungsabschnitt zum Erfassen eines elektrischen Winkels des bürstenlosen Motors und Erzeugen eines Elektrowinkelsignals, das den erfaßten elektrischen Winkel anzeigt, und einen Abweichungs-Berechnungsabschnitt zum Berechnen der Abweichungen zwischen den Sollströmen und den Motorströmen und zum Erzeugen der Abweichungs-Signale, die die berechneten Abweichungen anzeigen, enthält. Das Steuer-/Regelverfahren der vorliegenden Erfindung umfaßt: einen ersten Schritt des Lesens des Elektrowinkelsignals, das vom Elektrowinkelerfassungsabschnitt erzeugt worden ist; einen zweiten Schritt des Einlesens der Motorstromsignale, die vom Motorstromdetektorabschnitt erzeugt worden sind, und Durchführen der Dreiphasen-zu-Zweiphasen-Umsetzung mit den Motorstromsignalen; einen dritten Schritt der Berechnung der Abweichungs-Signale mittels des Abweichungs-Berechnungsabschnitts unter Verwendung der vom zweiten Schritt eingelesenen Motorstromsignale, und des anschließenden Durchführens der PI-Regelung mit dem Abweichungs-Signalen; und einen vierten Schritt der Durchführung der Zweiphasen-zu-Dreiphasen-Umsetzung unter Verwendung des Elektrowinkelsignals, das vom ersten Schritt eingelesen worden ist, um somit die Motorsteuer-/Regelsignale zu erzeugen und anschließend die Motorströme zu erzeugen. Ferner wird in der vorliegenden Erfindung die Steuerungs- /Regelungsverarbeitung, die den ersten Schritt bis zum vierten Schritt umfaßt, wiederholt mit einer relativ langen Zykluszeit innerhalb eines Bereiches, der keine Schwierigkeiten hervorruft, ausgeführt, wobei eine vereinfachte Steuerungs-/Regelungsverarbeitung, die nur den ersten Schritt und den vierten Schritt enthält, wiederholt während einer Periode zwischen den wiederholten Ausführungen der Steuerungs-/Regelungsverarbeitung ausgeführt wird.
• Das heißt, gemäß der vorliegenden Erfindung führt die Motorsteuer- /Regeleinheit die PI-Regelung auf der Grundlage der Rückführung der Motorstromsignale (den ersten Steuer-/Regelabschnitt, oder die zweiten und dritten Schritte) und die Motorantriebssteuerung (den zweiten Steuer- /Regelabschnitt, oder die ersten und vierten Schritte) aus, während sie die PI-Regelung in geeigneter Weise ausläßt. Solche erfinderischen Anordnungen können die Verarbeitungslasten für die Stromregelungselemente der Motorsteuer-/Regeleinheit, die von einem Mikrocomputer implementiert werden, effektiv verringern und eine unerwünschte Signalverformung der sinusförmigen dreiphasigen Motorströme verhindern, die dem bürstenlosen Lenkunterstützungsmotor während einer schnellen Motorrotation zugeführt werden. Durch eine solche wesentliche Erweiterung der Zykluszeit der Stromregelungsabschnitte ist es möglich, die Verarbeitungslasten für den Mikrocomputer bei der gesamten Steuerung/Regelung der elektrischen Servolenkungsvorrichtung zu verringern.
• Im folgenden werden bestimmte bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung lediglich beispielhaft und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben, in welchen:
• Fig. 1 eine Vorderansicht ist, die einen allgemeinen Aufbau einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
• Fig. 2 ein Blockschaltbild ist, das eine elektrische Schaltungsstruktur einer Steuer-/Regelvorrichtung zeigt, die in der elektrischen Servolenkungsvorrichtung der Fig. 1 verwendet wird;
• Fig. 3 ein Diagramm ist, das eine erste und eine zweite Grundsteuerungs- /Regelungsverarbeitung zeigt, die von einer Motorsteuer-/Regeleinheit der Steuer-/Regelvorrichtung ausgeführt werden;
• Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung der ersten und der zweiten Grundsteuerungs-/Regelungsverarbeitung ist, die in der Ausführungsform durchgeführt werden; und
• Fig. 5 ein Diagramm ist, das die Beziehung zwischen einem U-Phase- Motorstrom und der in der Ausführungsform durchgeführten Steuerungs- /Regelungsverarbeitung ist.
• Fig. 1 ist eine Vorderansicht, die einen allgemeinen Aufbau einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die elektrische Servolenkungsvorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung wird in einem Kraftfahrzeug wie z. B. einem Personenkraftwagen verwendet. Es sollte klar sein, daß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die im folgenden beschrieben werden, lediglich erläuternd sind und die vorliegende Erfindung verschiedenartig modifiziert werden kann, ohne von den Grundprinzipien der Erfindung abzuweichen, statt auf die Ausführungsformen beschränkt zu sein.
• In Fig. 1 ist die elektrische Servolenkungsvorrichtung 10 dafür ausgelegt, eine mit einem Lenkrad 11 verbundene Lenkwelle 12 mit einer Lenkmomentunterstützung (d. h. einem unterstützenden Lenkmoment) zu beaufschlagen. Die Lenkwelle 12 weist ein oberes Ende auf, das mit dem Lenkrad 11 verbunden ist, sowie ein unteres Ende, an dem ein Ritzel 13 montiert ist. Ein Zahnschienenzahnrad 14a, das mit dem Ritzel 13 kämmt, ist an einer Zahnschienenwelle 14 vorgesehen, wobei das Ritzel 13 und das Zahnschienenzahnrad 14a gemeinsam einen Zahnschienen-Ritzel-Mechanismus 15 bilden. Spurstangen 16 (von denen in der Figur nur eine gezeigt ist) sind an den entgegengesetzten Enden der Zahnstangenwelle 14 vorgesehen, wobei die Vorderräder 17 (von denen in der Figur nur eines gezeigt ist) mit dem äußeren Enden der Spurstangen 16 verbunden sind.
• Ferner ist in der elektrischen Servolenkungsvorrichtung 10 ein bürstenloser Lenkunterstützungsmotor 19 (im folgenden auch einfach als "bürstenloser Motor" bezeichnet) über einen Kraftübertragungsmechanismus 18 mit der Lenkwelle 12 verbunden. Der bürstenlose Lenkunterstützungsmotor 19 gibt eine Drehkraft (Drehmoment) ab, um das von einer Fahrzeugbedienungsperson ausgeübte manuelle Lenkmoment zu unterstützen; die abgegebene Drehkraft des Motors 19 wird über den Kraftübertragungsmechanismus 18 auf die Lenkwelle 12 übertragen. Der Lenkmomentdetektorabschnitt 20 ist auf oder in Verbindung mit der Lenkwelle 12 montiert. Der Lenkmomentdetektorabschnitt 20 erfaßt das Lenkmoment, daß von der das Lenkrad 11 manuell lenkenden Fahrzeugbedienungsperson auf die Lenkwelle 12 ausgeübt wird. Die elektrische Servolenkungsvorrichtung 10 enthält ferner einen Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektorabschnitt 21 zum Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, und eine Steuer-/Regelvorrichtung 22, die mit einem Computer (z. B. einem Mikrocomputer) implementiert ist. Die Steuer-/Regelvorrichtung 22 empfängt ein Lenkmomentsignal T, das vom Lenkmomentdetektorabschnitt 20 erzeugt wird, und ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V, das vom Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektorabschnitt 21 erzeugt wird, um somit ein Ansteuerungssignal SG1 zum Steuern/Regeln der Rotation des bürstenlosen Motors 19 auf der Grundlage der Lertkmomentinformationen und der Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen, die durch die empfangenen Signale T und V repräsentiert werden, zu erzeugen. Ferner ist ein Drehwinkelerfassungsabschnitt 23, der einen Drehmelder und dergleichen umfaßt, an oder in Verbindung mit dem bürstenlosen Motor 19 vorgesehen, wobei ein Signal SG2, das einen Drehwinkel (elektrischen Winkel) des Motors 19 repräsentiert und vom Drehwinkeleriassungsabschnitt 23 erzeugt wird, der Steuer-/Regelvorrichtung 22 zugeführt wird. Der obenerwähnte Zahnschienen-Ritzel-Mechanismus 15 ist in einem Getriebekasten 24 aufgenommen.
• Zusammengefaßt wird die elektrische Servolenkungsvorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung konstruiert, indem zur Grundkonstruktion der herkömmlichen elektrischen Servolenkungsvorrichtung der obenerwähnte Lenkmomentdetektorabschnitt 20, der Geschwindigkeitsdetektorabschnitt 21, die Steuer-/Regelvorrichtung 22, der bürstenlose Motor 19 und der Kraftübertragungsmechanismus 18 hinzugefügt werden.
• Wenn die Fahrzeugbedienungsperson das Lenkrad 11 betätigt, um die Fahrtrichtung des Fahrzeuges zu steuern, wird die Drehkraft, die auf dem auf die Lenkwelle 12 ausgeübten manuellen Lenkmoment beruht, über den Zahnschienen-Ritzel-Mechanismus 15 in eine lineare Kraft umgesetzt, um eine axiale lineare Bewegung der Zahnschienenwelle 14 hervorzurufen, so daß die Lenkrichtung der Vorderräder 17 über die Spurstangen 16 verändert wird, wie es von der Fahrzeugbedienungsperson beabsichtigt ist. Zu diesem Zeitpunkt erfaßt der Lenkmomentdetektorabschnitt 20, der an oder in Verbindung mit der Lenkwelle 12 vorgesehen ist, daß von der Fahrzeugbedienungsperson auf das Lenkrad 11 ausgeübte Lenkmoment, setzt das erfaßte Lenkmoment in ein elektrisches Lenkmomentsignal T um, und liefert das Lenkmomentsignal T an die Steuer-/Regelvorrichtung 22. Der Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektorabschnitt 21 erfaßt eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges, setzt die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit in ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V um, und liefert das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V an die Steuer-/Regelvorrichtung 22.
• Die Steuer-/Regelvorrichtung 22 erzeugt ihrerseits Motorströme mit drei Phasen (Iu, Iv und Iw) zum Antreiben des bürstenlosen Motors 19 auf der Grundlage des zugeführten Lenkmomentsignals T und des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals V. Das heißt, der bürstenlose Motor 19, der in der aktuellen Ausführungsform verwendet wird, ist ein dreiphasiger bürstenloser Motor, der durch die dreiphasigen (U-, V- und W-Phase) Motorströme angetrieben wird; es ist zu beachten, daß das obenerwähnte Ansteuerungssignal SG1 solche dreiphasigen Motorströme Iu, Iv und Iw umfiaßt. Der bürstenlose Motor 19, der durch die dreiphasigen Motorströme Iu, Iv und Iw angetrieben wird, beaufschlagt die Lenkwelle 12 über den Kraftübertragungsmechanismus 18 mit einer Lenkmomentunterstützung. Mit dem so angesteuerten bürstenlosen Motor 19 ist es möglich, die Lenkkraft zu reduzieren, die von der Fahrzeugbedienungsperson manuell auf das Lenkrad 11 ausgeübt werden muß.
• Die folgenden Absätze beschreiben beispielhaft eine genaue Struktur der Steuer-/Regelvorrichtung 22 mit Bezug auf Fig. 2. Genauer ist Fig. 2 ein Blockschaltbild, das eine elektrische Schaltungsstruktur zum Steuern/Regeln des Drehmoments des dreiphasigen bürstenlosen Motors 19 erläutert.
• Die Steuer-/Regelvorrichtung 22 enthält einen Soll-Stromeinstellabschnitt 31, eine Motorsteuer-/Regeleinheit 32, einen Rückkopplungsabschnitt 33 zum Zurückführen der Signale, die die erfaßten Motorströme darstellen (d. h. der Motorstromerfassungssignale) und einen Drehwinkelerfassungsabschnitt 23 zum Erfassen eines aktuellen Drehwinkels (oder elektrischen Winkels) des Motors 19. Da es notwendig ist, die dem dreiphasigen bürstenlosen Motor 19 zuzuführenden Motorströme entsprechend einem elektrischen Winkel des Rotors (Welle) des Motors 19 zu regeln, enthält die Steuer-/Regelvorrichtung 22 Motorstromdetektorabschnitte 35 und 36 zum Erfassen der zugeführten Größen von z. B. zwei der dreiphasigen Motorströme Iu, Iv und Iw, sowie den Drehwinkelerfassungsabschnitt 23 zum Erfassen eines aktuellen elektrischen Winkels. Der dreiphasige bürstenlose Motor 19 wird auf der Grundlage der Ausgänge des Soll-Stromeinstellabschnitts 31 und der Motorsteuer- /Regeleinheit 32 und unter Verwendung der Erfassungssignale, die vom Drehwinkelerfassungsabschnitt 23 und von den zwei Motorstromdetektorabschnitten 35 und 36 ausgegeben werden, PWM-angesteuert.
• Der Drehwinkelerfassungsabschnitt 23 zum Erfassen eines aktuellen elektrischen Winkels des bürstenlosen Motors 19 enthält einen Drehmelder 23c, der an oder in Verbindung mit dem Motor 19 vorgesehen ist, sowie einen R/D-(Drehmelder-zu-Digital)-Umsetzungsabschnitt 23d. Der R/D-Umsetzungsabschnitt 23d liefert einen Erregerstrom zum Drehmelder 23c, wobei ein Ausgangssignal vom Drehmelder 23c dem R/D-Umsetzungsabschnitt 23d zugeführt wird. Auf der Grundlage des Ausgangssignals vom Drehmelder 23c gibt der R/D-Umsetzungsabschnitt 23d ein Elektrowinkelsignal (θ) aus, das eine Drehposition des Rotors des bürstenlosen Motors 19 repräsentiert.
• Ferner werden in der Steuer-/Regelvorrichtung 22 das vom Lenkmomentdetektorabschnitt 20 ausgegebene Lenkmomentsignal T und das vom Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektorabschnitt 21 ausgegebene Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V in den Soll-Stromeinstellabschnitt 31 eingegeben, der einen Drehmomentstrom-(q-Achsen-Strom)-Befehlsabschnitt 31a und einen Feldstrom-(d-Achsen-Strom)-Befehlsabschnitt 31b enthält. Auf der Grundlage des Lenkmomentsignals T und des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals V setzen der Drehmomentstrom-(q-Achsen-Strom)-Befehlsabschnitt 31a und der Feldstrom-(d-Achsen-Strom)-Befehlsabschnitt 31b im Soll-Stromeinstellabschnitt 31 einen q-Achsen-Sollstrom (Iq*) bzw. einen d-Achsen-Sollstrom (Id*) und geben diese aus.
• Um eine schnelle und genaue Drehmomentantwort zu erhalten, wird die Drehmomentregelung des dreiphasigen bürstenlosen Motors 19 in der vorliegenden Ausführungsform von der Motorsteuer-/Regeleinheit 32 auf der Grundlage der Vektorregelung durchgeführt, wie im folgenden ausgeführt wird. Das Drehmoment des dreiphasigen bürstenlosen Motors 19 wird anhand der Intensitäten (Drehmomentpegel) und Phasen der dreiphasigen Motorströme Iu, Iv und Iw ermittelt. Gemäß der Vektorregelung werden die Motorströme, die den Wicklungen auf dem Stator des Motors 19 zugeführt werden sollen, unabhängig für jede der zwei Stromkomponenten geregelt: ein Magnetflußstrom, der einen magnetischen Fluß in einer Hauptmagnetflußrichtung erzeugt, die innerhalb des bürstenlosen Motors 19 eingerichtet ist; und einen Drehmomentstrom, der dem Magnetflußstrom um 90° in der Phase vorauseilt und direkt das Drehmoment des Motors 19 steuert. Das d- und q-Achsen-Koordinatensystem ist innerhalb des bürstenlosen Motors 19 definiert, der der Drehmomentregelung auf der Grundlage der Vektorregelung unterliegt. Genauer ist das d- und q-Achsen-Koordinatensystem definiert durch die d-Achse (Magnetflußachse), die sich in der Hauptmagnetflußrichtung von einem Mittelpunkt einer Querschnittsfläche eines Abschnitts des Motors 19, der die Welle und den Rotor enthält, in Richtung zu den N-Polen der Magneten erstreckt, und die q-Achse (Drehmomentachse) in einer Richtung, die der d-Achse um 90° in der Phase vorauseilt. Der obenerwähnte Magnetflußstrom ist definiert als eine Stromkomponente, die ein Magnetfeld in d-Achsen-Richtung erzeugt, d. h. der d-Achsen-Strom, während der obenerwähnte Drehmomentstrom definiert ist als eine Stromkomponente, die ein Magnetfeld in q-Achsen-Richtung erzeugt, d. h. der q-Achsen-Strom. Der d-Achsen-Strom (Id) und der q-Achsen-Strom (Iq) stehen mit den dreiphasigen Motorströmen (U-Phase-, V-Phase- und W-Phase-Ströme Iu, Iv und Iw) über eine wohlbekannte vorgegebene Umsetzungsformel in Beziehung, die einen Drehwinkel des Hauptmagnefflusses relativ zum Stator verwendet. Der d-Achsen-Strom und der q-Achsen-Strom sind zweiachsige Gleichströme auf der Grundlage des d- und q-Achsen-Koordinatensystems. In der hier verwendeten Vektorregelung werden somit die dreiphasigen Motorströme Iu, Iv und Iw, die dem bürstenlosen Motor 19 zugeführt werden, in zweiachsige Gleichströme Id und Iq auf der Grundlage des d- und q-Achsen-Koordinatensystems umgesetzt, wobei die Motorsteuer-/Regeleinheit 32 die Regelung mit den zweiachsigen Gleichströmen Id und Iq durchführt.
• Der obenerwähnte q-Achsen-Sollstrom Iq* und der d-Achsen-Sollstrom Id*, die vom Sollstromeinstellabschnitt 31 erzeugt und ausgegeben werden, liefern Sollwerte der Motorströme Iu, Iv und Id die den bürstenlosen Motor 19 zugeführt werden sollen. Genauer werden der q-Achsen-Sollstrom Iq* und der d-Achsen-Sollstrom Id* zur Motorsteuer-/Regeleinheit 32 weitergeleitet, wo ein Abweichungs-Berechnungsabschnitt 41 ein zurückgeführtes Motorstromsignal (q-Achsen-Motorstromerfassungssignal) Iqact vom q-Achsen- Sollstrom Iq* subtrahiert, um eine Abweichung zwischen dem zurückgeführten Motorstromsignal und dem q-Achsen-Sollstrom Iq* zu berechnen, und erzeugt somit ein Abweichungs-Signal, das die berechnete Abweichung repräsentiert. Das Abweichungs-Signal, das so vom Abweichungs-Berechnungsabschnitt 41 erzeugt worden ist, wird einem PI-Regelungsabschnitt 41 zugeführt, der einen PI-Kompensationsprozeß mit dem Abweichungs-Signal durchführt und somit eine q-Achsen-Sollspannung Vq ausgibt, die dem q- Achsen-Sollstrom Iq* folgt. In ähnlicher Weise wird ein zurückgeführtes Motorstromsignal (d-Achsen-Motorstromerfassungssignal) Idact durch einen Abweichungs-Berechnungsabschnitt 43 vom d-Achsen-Sollstrom Id* subtrahiert, so daß ein Abweichungs-Signal, das die berechnete Abweichung repräsentiert, vom Abweichungs-Berechnungsabschnitt 43 erzeugt wird. Das so vom Abweichungs-Berechnungsabschnitt 43 erzeugte Abweichungs- Signal wird einem PI-Regelungsabschnitt 44 zugeführt, der einen PI-Kompensationsprozeß mit dem Abweichungs-Signal vom Berechnungsabschnitt 43 durchführt und somit eine d-Achsen-Sollspannung Vd ausgibt, die dem d- Achsen-Sollstrom Id* folgt. Die q- und d-Achsen-Sollspannungen Vq und Vd werden an einen dq-zu-Dreiphasen-Umsetzungsabschnitt 45 weitergeleitet.
• Obwohl der Bequemlichkeit und der Klarheit der Darstellung halber nicht genauer gezeigt, ist ein Interferenzverhinderung-Regelabschnitt und dergleichen zwischen den PI-Regelungsabschnitten 42, 44 und dem dq-zu-Dreiphasen-Umsetzungsabschnitt 45 vorgesehen, um eine Interferenzverhinderung-Kompensationsregelung auszuführen.
• Der dq-zu-Dreiphasen-Umsetzungsabschnitt 45 setzt die d-Achsen-Kompensations-Sollspannung Vd und die q-Achsen-Kompensations-Sollspannung Vq in dreiphasige Sollspannungen Vu, Vv und Vw um, indem er einen Umsetzungsprozeß auf der Grundlage eines Umsetzungsformelausdrucks (mathematische Ausdrucke (1) und (2) durchführt und das Elektrowinkelsignal θ, das vom R/D-Umsetzungsabschnitt 23d geliefert wird, verwendet. Das heißt, wie aus den folgenden Ausdrücken (1) und (2) deutlich wird, es werden zuerst die Sollspannungen Vu und Vw von zwei Phasen berechnet, woraufhin eine Sollspannung Vv der übrigen Phase unter Verwendung der zuerst berechneten Sollspannungen Vu und Vw berechnet wird. Diese dreiphasigen Sollspannungen Vu, Vv und Vw werden an einen Motoransteuerabschnitt 46 weitergeleitet.
  
  
  
• Der Motorantriebsabschnitt 46 enthält einen PWM-Spannungserzeugungsabschnitt 47 und eine FET-Umschaltschaltung (Inverterschaltung) 48. Der PWM-Spannungserzeugungsabschnitt 47 erzeugt PWM-gesteuerte Spannungssignale UH, UL, VH, VL und WH, WL, die den dreiphasigen Sollspannungen Vu, Vv und Vw entsprechen, und liefert die so erzeugten PWMgesteuerten Spannungssignale an die FET-Umschaltschaltung 48. Die FET- Umschaltschaltung 48 schaltet entsprechend den PWM-gesteuerten Spannungssignalen UH, UL, VH, VL und WH, WL FETs ein oder aus, um den dreiphasigen Motorströmen Iu, Iv und Iw zu ermöglichen, durch den bürstenlosen Lenkunterstützungsmotor 19 zu fließen.
• Wie vorher erwähnt worden ist, sind die Motorstromdetektorabschnitte 35 und 36 an zwei Motorstrompfäden der dreiphasigen Motorstrompfade vorgesehen. Diese Motorstromdetektorabschnitte 35 und 36 erfassen zwei Motorströme Iu und Iw der dreiphasigen Motorströme Iu, Iv und Iw, die den bürstenlosen Motor 19 zugeführt werden, und liefert die so erfaßten Motorströme Iu und Iw an einen Phasenstrom-AID-Umsetzungsabschnitt 49 des Rückkopplungsabschnitts 33. Der Phasenstrom-AID-Umsetzungsabschnitt 49 setzt die analogen Motorströme Iu und Iw in digitale Werte um, wobei die Motorströme Iu und Iw, die so in digitale Werte umgesetzt worden sind, einem Dreiphasen-zu-dq-Umsetzungsabschnitt (Wechselstrom-zu-Gleichstrom-Umsetzungsabschnitt) 50 zugeführt werden. Der Dreiphasen-zu-dq- Umsetzungsabschnitt 50 berechnet einen Motorstrom der übrigen Phase (Motorstrom Iv) auf der Grundlage der Motorströme Iu und Iw und setzt die Motorströme in zweiphasige d-Achsen- und q-Achsen-Gleichströme Idact und Iqact unter Verwendung des folgenden Umsetzungsausdrucks (mathematischer Ausdruck (3) und des Elektrowinkelsignals θ, das vom R/D- Umsetzungsabschnitt 23d geliefert wird, um. Der d-Achsen-Gleichstrom Idact und der q-Achsen-Gleichstrom Iqact entsprechen dem obenerwähnten d- Achsen-Motorstromerfassungssignal und dem q-Achsen-Motorstromerfassungssignal.
  
  
  
• Das vom Dreiphasen-zu-dq-Umsetzungsabschnitt 50 ausgegebene d- Achsen-Motorstromerfassungssignal Idact wird zum Abweichungs-Berechnungsabschnitt 43 zurückgeführt, während das vom Dreiphasen-zu-dq- Umsetzungsabschnitt 50 ausgegebene q-Achsen-Motorstromerfassungssignal Iqact zum Abweichungs-Berechnungsabschnitt 41 zurückgeführt wird.
• Die folgenden Absätze beschreiben Regelfunktionen der Motorsteuer- /Regeleinheit 32 zum Steuern/Regeln des Drehmoments des bürstenlosen Motors 19 in der in der obenbeschriebenen Weise konstruierten Steuer- /Regelvorrichtung 22. Wie oben erwähnt worden ist, ist die Steuer- /Regelvorrichtung 22 mittels eines Computers implementiert, wobei die primären Steuerfunktionen (d. h. Funktionen, die von Elementen durchgeführt werden, die in einer ersten Hälfte eines gestrichelten Blocks der Einheit 32 in Fig. 2 angegeben sind) der Motorsteuer-/Regeleinheit 32 mittels Computer-Software implementiert sind. Das heißt, die gesamte Steuerung der elektrischen Servolenkungsvorrichtung 10 wird von der Steuer- /Regelvorrichtung 22 durchgeführt, die die Software ausführt. Die primären Steuerfunktionen der Motorsteuer-/Regeleinheit 32 können grob in die folgenden Steuer-/Regelschritte unterteilt werden:
  Steuer-/Regelschritt (1), bei dem das Elektrowinkelsignal θ, das vom Drehwinkelerfassungsabschnitt 23 erzeugt wird, eingelesen wird;
  Steuer-/Regelschritt (2), bei dem die Motorströme von dem Motorstromdetektorabschnitten 35 und 36 und vom Phasenstrom-A/D-Umsetzungsabschnitt 49 erfaßt werden und anschließend die Dreiphasen-zu- Zweiphasen-Umsetzungsoperation von Dreiphasen-zu-dq-Umsetzungsabschnitt 50 durchgeführt wird;
  Steuer-/Regelschritt (3), bei dem die Abweichungs-Berechnungsoperationen von den Abweichungs-Berechnungsabschnitten 41 und 43 durchgeführt werden und die Regelungsoperationen von den PI-Regelungsabschnitten 42 und 43 durchgeführt werden; und
  Steuer-/Regelschritt (4), bei dem die Zweiphasen-zu-Dreiphasen- Umsetzungsoperation vom dq-zu-Dreiphasen-Umsetzungsabschnitt 45 unter Verwendung des Elektrowinkelsignals θ durchgeführt wird.
• In Fig. 2 sind die Bezugszeichen (1), (2), (3) und (4) innerhalb des gestrichelten Blocks der Motorsteuer-/Regeleinheit 32 entsprechend den Abschnitten der Steuer-/Regeleinheit 32 bezeichnet, in denen die Steuer- /Regelschritte (1) bis (4) in der erwähnten Reihenfolge ausgeführt werden. Die Motorsteuer-/Regeleinheit 32 führt die Steuer-/Regelschritte (1) bis (4) in folgender Weise aus.
• Fig. 3 zeigt zwei Arten einer Grundsteuerungs-/Regelungsverarbeitung (Steuerungs-/Regelungsschemen) A und B, die von der Motorsteuer- /Regeleinheit 32 ausgeführt werden. Die erste Grundsteuerungs-/Regelungsverarbeitung A ist eine gewöhnliche Steuerungs-/Regelungsverarbeitung, bei der alfe vier Steuer-/Regelschritte (1) bis (4), die oben erwähnt worden sind, in der erwähnten Reihenfolge ausgeführt werden. Die zweite Grundsteuerungs-/Regelungsverarbeitung B ist eine vereinfachte Steuerungs-/Regelungsverarbeitung, bei der nur die Steuer-/Regelschritte (1) und (4) in der erwähnten Reihenfolge ausgeführt werden, wobei die Steuer-/Regelschritte (2) und (3) ausgelassen werden. Während im wesentlichen bevorzugt wird, daß die erste oder gewöhnliche Grundsteuerungs-/Regelungsverarbeitung A wiederholt ausgeführt wird, ist die Motorsteuer-/Regeleinheit 32 in der vorliegenden Ausführungsform so konstruiert, daß sie die gesamte Steuerung/Regelung ausführt, indem sie die erste und die zweite Grundsteuerungs-/Regelungsverarbeitung A und B unter Berücksichtigung der Leistungsfähigkeit und der Verarbeitungsbelastungen für den Computer kombiniert.
• In Fig. 3 repräsentiert die horizontale Achse eine Zeitachse, längs der die erste und die zweite Grundsteuerungs-/Regelungsverarbeitung A und B fortschreiten, wie durch die nach rechts gerichteten Pfeile gezeigt ist. Jeder der Steuer-/Regelschritte (1) bis (4) ist in Fig. 3 so gezeigt, daß er dieselbe Zeitperiode erfordert, wobei jedoch in Wirklichkeit die benötigte Zeitperiode zwischen den Steuer-/Regelschritten verschieden ist. Normalerweise belasten die Steuer-/Regelschritte (2) und (3) die Motorsteuer-/Regeleinheit 32 mit größeren Verarbeitungslasten, was längere Verarbeitungszeiten erfordert.
• Aus diesen Gründen ist die Motorsteuer-/Regeleinheit 32 in der vorliegenden Ausführungsform z. B. so ausgelegt, daß sie die zweite Grundsteuerungs- /Regelungsverarbeitung B dreimal zwischen den wiederholten Ausführungen der ersten Grundsteuerungs-/Regelungsverarbeitung A ausführt, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Das heißt, die Gesamtsteuerung/Regelung wird so ausgeführt, daß die erste oder gewöhnliche Grundsteuerungs-/Regelungsverarbeitung A weniger häufig ausgeführt wird als die zweite oder vereinfachte Grundsteuerungs-/Regelungsverarbeitung B, statt ständig die gewöhnliche Grundsteuerungs-/Regelungsverarbeitung A allein durchzuführen. Gemäß einem solchen Steuer-/Regelverfahren, das in der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, werden die Steuer-/Regelschritte (2) und (3) während der wiederholten Ausführungen der Steuerung/Regelung in geeigneter Weise ausgelassen, so daß die Ausführungszykluszeit T1 (d. h. das Zeitintervall zwischen dem Auftreten der entsprechenden Abschnitte der wiederholt ausgeführten Verarbeitungszyklen) der Steuer-/Regelschritte (2) und (3) wesentlich erweitert wird, so daß sie länger ist als eine Ausführungszykluszeit der Steuer-/Regelschritte (1) und (4).
• Fig. 5 zeigt repräsentativ das in der vorliegenden Ausführungsform verwendete Steuer-/Regelverfahren in Relation zum Motorstrom der U-Phase. In Fig. 5 repräsentiert das Bezugszeichen 51 den U-Phasen-Motorstrom Iu mit einer idealen Sinuswellenform, während eine durchgezogene stufige Linie 52 einen Fall repräsentiert, bei dem die Steuerung/Regelung nur mit der gewöhnlichen Grundsteuerungs-/Regelungsverarbeitung A ausgeführt wird, und während eine gestrichelte stufige Linie 53 einen Fall repräsentiert, bei dem die Steuerung/Regelung mit einer Kombination der gewöhnlichen Grundsteuerungs-/Regelungsverarbeitung A und der vereinfachten Grundsteuerungs-/Regelungsverarbeitung B ausgeführt wird. Der Fall, der von der gestrichelten stufigen Linie 53 repräsentiert wird, erreicht eine höhere Folgefähigkeit für den U-Phasen-Motorstrom Iu aufgrund der kürzeren Ausführungszykluszeit. Der Fall, der von der durchgezogenen stufigen Linie 52 repräsentiert wird, erreicht eine schlechte Folgefähigkeit für den U- Phasen-Motorstrom Iu oder eine relativ große Abweichung hiervon, aufgrund der längeren Ausführungszykluszeit. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Steuer-/Regelsoftware daher so ausgelegt, daß sie die Gesamtsteuerung/Regelung der elektrischen Servolenkungsvorrichtung 10 so durchführt, daß die gewöhnliche und die vereinfachte Grundsteuerungs-/Regelungsverarbeitung A und B in geeigneter Weise kombiniert werden, wobei die Ausführungszykluszeit der gewöhnlichen Grundsteuerungs-/Regelungsverarbeitung A verlängert ist, um zu erlauben, daß die Eigenschaften der durchgezogenen stufigen Linie 53 leicht erreicht werden.
• Gemäß dem Steuer-/Regelverfahren der vorliegenden Erfindung führt die Motorsteuer-/Regeleinheit 32 der Steuer-/Regelvorrichtung 22 die PI-Regelung auf der Grundlage der Rückführung der Motorstromsignale und die Motorantriebssteuerung wiederholt durch, während die PI-Regelung in geeigneter Weise ausgelassen wird, so daß die Verarbeitungsbelastungen für die Motorstromrückführungselemente der Motorsteuer-/Regeleinheit 32 deutlich reduziert werden können.
• In einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung führt eine Motorsteuer- /Regeleinheit eine PI-Regelung auf der Grundlage der Rückführung von Motorstromsignalen und eine Motorantriebssteuerung auf der Grundlage eines elektrischen Winkels eines dreiphasigen bürstenlosen Motors wiederholt durch, während die PI-Regelung in geeigneter Weise ausgelassen wird. Somit wird eine Ausführungszykluszeit der PI-Regelung länger eingestellt als diejenige der Motorantriebssteuerung.

Claims (2)

1. Elektrische Servolenkungsvorrichtung, umfassend:
einen Lenkmomentdetektorabschnitt (20) zum Erfassen eines durch die Betätigung eines Lenkrades (11) ausgeübten Lenkmomentes und zum Erzeugen eines Lenkmomentsignals (T), das das erfaßte Lenkmoment anzeigt;
einen bürstenlosen Motor (19), der mit Motorströmen (Iu, Iv, Iw) von wenigstens drei Phasen PWM-angesteuert werden kann, um ein Lenksystem mit einer Lenkmomentunterstützung zu beaufschlagen;
einen Sollstrom-Einstellabschnitt (31) zum Einstellen von Sollströmen (Iq*, Id*) auf der Grundlage wenigstens des vom Lenkmomentdetektorabschnitt (20) erzeugten Lenkmomentsignals;
einen Motorstromerfassungsabschnitt (35, 36) zum Erfassen der Motorströme (Iu, Iw), die dem bürstenlosen Motor zugeführt werden, und Erzeugen von Motorstromsignalen, die die erfaßten Motorströme anzeigen;
einen Elektrowinkelerfassungsabschnitt (23) zum Erfassen eines elektrischen Winkels des bürstenlosen Motors und Erzeugen eines Elektrowinkelsignals (θ), das den erfaßten elektrischen Winkel anzeigt; und
eine Motorsteuer-/Regeleinheit (32), die umfaßt:
einen Abweichungs-Berechnungsabschnitt (41, 43) zum Berechnen von Abweichungen zwischen den Sollströmen und den Motorströmen auf der Grundlage der Motorstromsignale und Erzeugen von Abweichungs-Signalen, die die berechneten Abweichungen anzeigen;
einen ersten Steuer-/Regelabschnitt (42, 44, 45) zum Einlesen der Motorstromsignale, die vom Motorstromerfassungsabschnitt (35, 36) erzeugt worden sind, Durchführen einer Dreiphasen-zu-Zweiphasen-Umsetzung mit den Motorstromsignalen, und Durchführen einer PI-Regelung mit den Abweichungs-Signalen; und
einen zweiten Steuer-/Regelabschnitt (46) zum Einlesen des Elektrowinkelsignals, das vom Elektrowinkelerfassungsabschnitt (23) erzeugt worden ist, Durchführen einer Zweiphasen-zu-Dreiphasen-Umsetzung unter Verwendung des Elektrowinkelsignals, um Motorsteuer-/Regelsignale zu erzeugen, und Erzeugen der Motorströme zum Antreiben des bürstenlosen Motors auf der Grundlage der Motorsteuer-/Regelsignale, wobei eine Ausführungszykluszeit (T1) der Steuerung/Regelung vom ersten Steuer- /Regelabschnitt (42, 44, 45) länger eingestellt ist als eine Ausführungszykluszeit der Steuerung/Regelung mittels des zweiten Steuer-/Regelabschnitts (46).

2. Steuer-/Regelverfahren für die Verwendung mit einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung, die das durch die Betätigung eines Lenkrades (11) ausgeübte Lenkmoment erfaßt, Sollströme (Iq*, Id*) auf der Grundlage des erfaßten Lenkmoments einstellt, Motorsteuer-/Regelsignale erzeugt durch Erfassen und Zurückführen von Motorströmen (Iu, Iw), die einem bürstenlosen Motor (19) zugeführt werden, für einen Vergleich mit den Sollströmen, und anschließend den bürstenlosen Motor mit Motorströmen von wenigstens drei Phasen (Iu, Iv, Iw) entsprechend den Motorsteuer- /Regelsignalen PWM-ansteuert, wobei die elektrische Servolenkungsvorrichtung einen Motorstromerfassungsabschnitt (35, 36) zum Erfassen der Motorströme (Iu, Iw), die dem bürstenlosen Motor zugeführt werden, und Erzeugen der Motorstromsignale, die die erfaßten Motorströme anzeigen, einen Elektrowinkelerfassungsabschnitt (23) zum Erfassen eines elektrischen Winkels des bürstenlosen Motors und Erzeugen eines Elektrowinkelsignals (θ), das den erfaßten elektrischen Winkel anzeigt, und einen Abweichungs- Berechnungsabschnitt (41, 43) zum Berechnen der Abweichungen zwischen den Sollströmen und den Motorströmen und Erzeugen von Abweichungs- Signalen, die die berechneten Abweichungen anzeigen, enthält,
wobei das Steuer-/Regelverfahren umfaßt:
einen ersten Schritt des Einlesens des Elektrowinkelsignals, das vom Elektrowinkelerfassungsabschnitt (23) erzeugt worden ist;
einen zweiten Schritt des Einlesens der Motorstromsignale, die vom Motorstromerfassungsabschnitt (35, 36) erzeugt worden sind, und des Durchführens einer Dreiphasen-zu-Zweiphasen-Umsetzung mit den Motorstromsignalen;
einen dritten Schritt des Berechnens der Abweichungs-Signale mittels des Abweichungs-Berechnungsabschnitts (41, 43) unter Verwendung der vom zweiten Schritt eingelesenen Motorstromsignale und des anschließenden Durchführens einer PI-Regelung mit den Abweichungs-Signalen; und
einen vierten Schritt des Durchführens einer Zweiphasen-zu- Dreiphasen-Umsetzung unter Verwendung des Elektrowinkelsignals, das vom ersten Schritt eingelesen worden ist, um somit die Motorsteuer- /Regelsignale zu erzeugen und anschließend die Motorströme zu erzeugen; wobei
eine Steuerungs-/Regelungsverarbeitung, die die Schritte vom ersten Schritt bis zum vierten Schritt umfaßt, wiederholt mit einer vorgegebenen Zykluszeit ausgeführt wird, und wobei eine vereinfachte Steuerungs- /Regelungsverarbeitung, die nur den ersten Schritt und den vierten Schritt enthält, während einer Periode zwischen den wiederholten Ausführungen der Steuerungs-/Regelungsverarbeitung wiederholt ausgeführt wird.