DE19543873A1 - Motor-Steuereinrichtung - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft eine Motor-Steuereinrichtung und insbesondere eine Motor-Steuereinrichtung mit PWM (Pulsbreitenmodulation) -Ansteuerung.

Eine bekannte Motor-Steuereinrichtung steuert einen Motor durch Verbinden einer aus Schaltelementen gebildeten Brückenschaltung mit einem Motor als eine Last und durch Ansteuern eines Paars von Schaltelementen, bestimmt durch die Richtung einer Leitung in dem Motor. Es gibt drei Systeme zum Ansteuern der Schaltelemente: ein einzelphasiges einseitiges Zerhacker (Chopper)-System, ein einzelphasiges doppelseitiges Chopper-System und ein doppelphasiges doppelseitiges Chopper- System.

Eine herkömmliche Motor-Steuereinrichtung weist gemäß jedem Ansteuerungssystem die folgenden Probleme auf.

Da bei einer Ansteuerung eines Motors durch ein einzelphasiges einseitiges Chopper-System immer nur ein Paar von Schaltelementen für das System vorhanden ist, im Vergleich mit zwei Paaren von Schaltelementen für ein einzelphasiges doppelseitiges Chopper-System und vier Paaren von Schaltelementen für ein doppelphasiges doppelseitiges Chopper-System, ist ein Schaltverlust ungefähr die Hälfte von demjenigen eines einzelphasigen doppelseitigen Chopper- Systems und ungefähr ¼ von demjenigen eines doppelphasigen doppelseitigen Chopper-Systems und eine von den Schaltelementen erzeugte Wärme ist gering.

Da wie in Fig. 27 gezeigt das Tastverhältnis des Schaltelements fast linear zu der durchschnittlichen Motoranlegungsspannung ist, sind Änderungen in der durchschnittlichen Motoranlegungsspannung in bezug auf das Tastverhältnis kleiner als in einem einzelphasigen doppelseitigen Chopper-System und einem doppelphasigen doppelseitigen Chopper-System in einem Bereich, in dem das Tastverhältnis 50% oder mehr ist. Da eine durchschnittliche Motoranlegungsspannung proportional zu einem Motorstrom ist, ist eine Steuerbarkeit im Fall einer Anlegung eines Motorstroms mit einem Tastverhältnis von 50% oder mehr gut.

Die Beziehung zwischen Motordrehmoment Tm und Motorstrom Ia kann durch die folgende Beziehung ausgedrückt werden:

Tm = Kt · Ia (31)

wobei Kt eine Drehmomentenkonstante ist.

Kurz zusammengefaßt, wenn der Fall betrachtet wird, bei dem ein Motor durch eine negative Last angesteuert wird, dann kann die Beziehung zwischen der Motor-Winkelbeschleunigung da/dt und dem Motordrehmoment durch die folgende Beziehung ausgedrückt werden:

Tm = Jm · dω/dt (32)

wobei Jm ein Trägheitsmoment des Motors ist.

Die Winkelbeschleunigung des Motors wird aus den obigen Beziehungen (31) und (32) wie folgt abgeleitet:

dw/dt = Kt/Jm · Ia (33)

Da Jm und Kt für den Motor spezifisch sind, kann eine Motor-Winkelbeschleunigung dw/dt allein durch einen Motorstrom Ta gesteuert werden.

Dabei sind in dem Fall einer Ansteuerung des Motors von der rechten Richtung in eine linke Richtung, beispielsweise falls bei einem Antrieb des Motors in die rechte Richtung eine in der Induktivität des Motors gespeicherte Energie nicht durch den Widerstand des Motors durch einen Regenerationsstrom I2 wie in Fig. 4 gezeigt aufgebraucht wird, ein elektrischer Strom nicht in die linke Richtung fließen. Da die Winkelbeschleunigung des Motors in die rechte Richtung gerichtet ist, wie in der Gleichung (33) gezeigt, während dieser regenerative Strom I2 fließt, wird die Winkelgeschwindigkeit des Motors nicht invertiert und steigt in der rechten Richtung an, wie in Fig. 24 gezeigt. Wenn eine Steuerung zur Wiederholung einer Invertierung der Winkelgeschwindigkeit des Motors in rechte und linke Richtungen durchgeführt wird, ist deshalb eine Motor-Steuerbarkeit gering.

Da Änderungen bei der durchschnittlichen Motor-Anlegungsspannung in bezug auf ein Tastverhältnis größer als diejenigen eines einzelphasigen doppelseitigen Chopper- Systems sind, wenn das Tastverhältnis 50% oder weniger ist, ist ferner und wie in Fig. 27 gezeigt eine Steuerbarkeit eines Motorstroms gering. Wenn ein kleiner Stromfluß in den Motor verursacht wird, ist es deshalb wahrscheinlich, daß in dem Strom eine Regelschwingung (Hunting) auftritt.

Wenn die Richtung einer Leitung in dem Motor invertiert werden soll, dann muß, wie in dem Dokument "Servo Technical Manual (First Volume)" beschrieben, eine Totzone bereitgestellt werden, um alle Schaltelemente auszuschalten, um einen Kurzschluß in einer Brückenschaltung, verursacht durch die Differenz einer Verzögerung beim Einschalten und Ausschalten der Schaltelemente, zu verhindern. Deshalb besteht ein Problem darin, daß bei einer Invertierung der Richtung einer Leitung eine Welligkeit in dem Drehmoment des Motors erzeugt wird.

Da andererseits in einem einzelphasigen doppelseitigen Chopper-System zwei Paare von Schaltelementen immer geschaltet werden, ist ein Schaltverlust ungefähr die Hälfte von demjenigen eines doppelphasigen doppelseitigen Chopper- Systems und eine von den Schaltelementen erzeugte Wärme ist gering.

Da wie in Fig. 27 gezeigt Änderungen in einer durchschnittlichen Motor-Anlegungsspannung in bezug auf ein Tastverhältnis geringer als diejenigen eines einzelphasigen einseitigen Chopper-Systems sind, wenn das Tastverhältnis 50% oder weniger ist, ist eine Steuerbarkeit eines Motorstroms hoch.

Im Fall einer Ansteuerung des Motors beispielsweise von einer rechten Richtung in eine linke Richtung, wie in Fig. 5 gezeigt, kann eine Elektrizität in einer linken Richtung sofort angelegt werden, da Energie, die in der Induktivität des Motors gespeichert ist, wenn der Motor in einer rechten Richtung angesteuert wird, in einer Energieversorgung durch einen regenerativen Strom I4 sofort regeneriert wird. Deshalb wird die Motorwinkelbeschleunigung des Motors sofort in einer linken Richtung erzeugt und, wie in Fig. 24 gezeigt, die Winkelgeschwindigkeit des Motors wird zügig invertiert. Wenn eine Steuerung zur Wiederholung einer Invertierung einer Winkelgeschwindigkeit in rechte und linke Richtungen durchgeführt wird, ist deshalb eine Motor-Steuerbarkeit höher als diejenige eines einzelphasigen einseitigen Chopper- Systems.

Allerdings ist ein Schaltverlust ungefähr doppelt so hoch wie derjenige eines einzelphasigen einseitigen Chopper-Systems und eine durch die Schaltelemente erzeugte Wärme ist hoch.

Da wie in Fig. 27 gezeigt Änderungen in der durchschnittlichen Motor-Anlegungsspannung in bezug auf ein Tastverhältnis im Vergleich mit denjenigen eines einzelphasigen einseitigen Chopper-Systems groß sind, wenn das Tastverhältnis 50% oder mehr ist, ist ferner eine Steuerbarkeit eines Motorstroms gering. Insbesondere im Fall einer digitalen Steuerung eines Motorstroms kann eine Auflösung einer durchschnittlichen Motor-Anlegungsspannung bei einem Tastverhältnis von 50% oder mehr zu kurz kommen. Wenn ein großer Stromfluß in den Motor verursacht wird, ist es deshalb wahrscheinlich, daß Regelschwingungen (Hunting) in dem Strom auftreten.

Da wie bei einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System eine Totzone zum Ausschalten aller Schaltelemente bereitgestellt werden muß, besteht ein Problem darin, daß beim Invertieren der Richtung einer Leitung eine Welligkeit in dem Motordrehmoment erzeugt wird.

Ferner kann in einem doppelphasigen doppelseitigen Chopper- System, im Fall einer Ansteuerung des Motors von einer rechten Richtung in einer linken Richtung, eine Elektrizität in einer linken Richtung sofort angelegt werden, da eine Energie, die in der Induktivität des Motors gespeichert ist, wenn der Motor in einer rechten Richtung angesteuert wird, wie in Fig. 5 gezeigt, in der Energieversorgung durch den regenerativen Strom I4 sofort regeneriert wird. Deshalb wird eine Motorwinkelbeschleunigung in einer linken Richtung sofort erzeugt und, wie in Fig. 25 gezeigt, die Winkelgeschwindigkeit des Motors zügig invertiert. Wenn eine Steuerung zur Wiederholung einer Invertierung der Winkelgeschwindigkeit in rechte und linke Richtungen ausgeführt wird, ist deshalb eine Motor-Steuerbarkeit höher als diejenige eines einzelphasigen einseitigen Chopper- Systems.

Selbst wenn, wie in dem obigen Dokument offenbart, ein Motorstrom-Zielwert "0" ist, wie in Fig. 26 gezeigt, wird ein Wechselstrom-Fluß in dem Motor verursacht. Deshalb kann eine für die Verzögerung der Schaltelemente benötigte Totzone eliminiert werden.

Da jedoch alle vier Paare von Schaltelementen immer geschaltet werden, ist ein Schaltverlust ungefähr vier Mal so hoch wie derjenige eines einzelphasigen einseitigen Chopper- Systems und eine von den Schaltelementen erzeugte Wärme ist groß.

Ferner wird, wie in Fig. 27 gezeigt, im Gegensatz zu den anderen zwei Systemen, bei denen rechte und linke Polaritäten einer Elektrizität jeweils mit einem Tastverhältnis von 0 bis 100% gesteuert werden, der gesamte Bereich einer Motoranlegungs-Spannung von dem maximalen Wert in die linke Richtung zu dem maximalen Wert in der rechten Richtung mit einem Tastverhältnis von 0 bis 100% gesteuert. Deshalb sind Änderungen in einer durchschnittlichen Motoranlegungs­ spannung in bezug auf ein Tastverhältnis groß und eine Motorstrom-Steuerbarkeit ist gering. Insbesondere im Fall einer digitalen Steuerung eines Motorstroms ist es wahrscheinlich, daß Regelschwingungen (Hunting) in dem Strom auftreten, wenn ein großer Stromfluß in dem Motor verursacht wird, da eine Auflösung einer durchschnittlichen Motor-Anlegungsspannung unzureichend wird.

Wenn eine Anwendung einer Motor-Steuereinrichtung, die ein Brückenschaltungs-Ansteuersystem verwendet, auf eine elektrische Servolenkung betrachtet wird, ist das Lenkempfinden schlecht und Vibrationen und Geräusche werden erzeugt, wenn eine Strom-Steuerbarkeit gering ist und es wahrscheinlich ist, daß Regelschwingungen auftreten. Vibrationen und Geräusche können bei einem Fahrer extrem unangenehme Empfindungen hervorrufen.

Wenn ein Schaltverlust groß ist und eine von den Schaltelementen erzeugte Wärme groß ist, muß die Kapazität der Schaltelemente und die Kapazität einer Wärmesenke groß genug sein, um eine Wärmeerzeugung von den Schaltelementen zu unterdrücken, was zu einem Anstieg der Kosten und einer sperrigen Steuereinrichtung führt.

Wenn der Motor beim Umschalten der Polarität einer Elektrizität nicht sofort invertiert wird, besteht ein Problem darin, daß eine Störung, beispielsweise ein unregelmäßiges Drehmoment wahrgenommen wird, wenn das Lenkrad zurückgedreht wird.

Wenn beim Schalten der Polarität einer Elektrizität eine Totzone erzeugt wird, wird ein unregelmäßiges Drehmoment erzeugt, wenn das Lenkrad zurückgedreht wird und ein Lenkempfinden beim Fahren mit dem um eine neutrale Position herum angeordneten Lenkrad oder ein sogenanntes Mitten­ empfinden ist schwer, so daß ein sogenanntes Reibungs­ empfinden wahrgenommen wird. Die Verschlechterung des Mitten­ empfindens verursacht extrem unangenehme Empfindungen beim Fahrer, wenn er bei hoher Geschwindigkeit fährt.

Diese Erfindung wurde zur Lösung der obigen Probleme durchgeführt, und es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Motor-Steuereinrichtung bereit zustellen, die eine Motor-Steuerbarkeit verbessert und eine Wärmerzeugung von den Schaltelementen unterdrückt.

Gemäß der im Anspruch 1 beanspruchten Erfindung ist eine Motor-Steuereinrichtung bereitgestellt, die umfaßt: einen Motor, der als eine Last mit einer Brückenschaltung verbunden ist, die aus vier Schaltelementen gebildet ist; eine Detektionseinrichtung zum Detektieren von verschiedenen Zuständen einer Einrichtung; und eine Steuereinrichtung zum Steuern des Motors auf einem gewünschten Motorstrom durch Ermitteln des Steuerbetrags auf Grundlage des Detektionsergebnisses der Detektionseinrichtung und durch Ansteuern eines Paars von zwei Paaren der Schaltelemente der Brückenschaltung auf Grundlage des Steuerbetrags, wobei die obige Steuereinrichtung umfaßt: eine Ansteuersystem-Schalteinrichtung zum Schalten eines Ansteuer-Systems zwischen einem einzelphasigen doppelseitigen Chopper-System, bei dem ein Paar von Schaltelementen in einer gewünschten Leitungsrichtung durch ein PWM-Ansteuersignal angesteuert wird und das andere Paar von Schaltelementen ausgeschaltet wird, wenn das Detektionsergebnis oder der Steuerbetrag unter einen vorbestimmten Wert fällt, und einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System, bei dem ein Paar von Schaltelementen in einer gewünschten Leitungsrichtung durch ein PWM-Ansteuersignal angesteuert wird, das andere Paar von Schaltelementen kontinuierlich eingeschaltet wird und das andere Paar von Schaltelementen ausgeschaltet wird, wenn das Detektionsergebnis oder der Steuerbetrag den vorgegebenen Wert übersteigt.

Gemäß der im Anspruch 2 beanspruchten Erfindung ist eine Motor-Steuereinrichtung vorgesehen, die umfaßt: einen Motor, der als eine Last mit einer Brückenschaltung verbunden ist, die aus vier Schaltelementen gebildet ist; eine Detektionseinrichtung zum Detektieren von verschiedenen Zuständen einer Einrichtung; und eine Steuereinrichtung zum Steuern des Motors auf einen gewünschten Motorstrom durch Ermitteln des Steuerbetrags auf Grundlage des Detektionsergebnisses der Detektionseinrichtung und durch Ansteuern eines Paars von zwei Paaren der Schaltelemente der Brückenschaltung auf Grundlage des Steuerbetrags; wobei die obige Steuereinrichtung umfaßt: eine Ansteuersystem-Schalteinrichtung zum Schalten eines Ansteuersystems zwischen einem doppelphasigen doppelseitigen Chopper-System, bei dem ein Paar von Schaltelementen in einer gewünschten Leitungsrichtung durch ein PWM-Ansteuersignal angesteuert wird und das andere Paar von Schaltelementen durch ein invertiertes Signal des Ansteuersignals angesteuert wird, wenn das Detektionsergebnis oder der Steuerbetrag unter einen vorgegebenen Wert fällt, und einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System, bei dem ein Paar von Schaltelementen in einer gewünschten Leitungsrichtung durch ein PWM-Ansteuersignal angesteuert wird, das andere Paar von Schaltelementen kontinuierlich eingeschaltet wird und das andere Paar von Schaltelementen ausgeschaltet wird, wenn das Detektionsergebnis oder der obige Steuerbetrag den vorgegebenen Wert übersteigt.

Gemäß der im Anspruch 3 beanspruchten Erfindung ist eine Motor-Steuereinrichtung vorgesehen, die umfaßt: einen Motor, der als eine Last mit einer Brückenschaltung verbunden ist, die aus vier Schaltelementen gebildet ist; eine Detektionseinrichtung zum Detektieren von verschiedenen Zuständen einer Einrichtung; und eine Steuereinrichtung zum Steuern des Motors auf einen gewünschten Motorstrom durch Ermitteln des Steuerbetrags auf Grundlage des Detektionsergebnisses der Detektionseinrichtung und durch Ansteuern eines Paars oder von zwei Paaren der Schaltelemente der Brückenschaltung auf Grundlage des Steuerbetrags; wobei die obige Steuereinrichtung umfaßt: eine Ansteuersystem-Schalteinrichtung zum Schalten eines Ansteuersystems zwischen einem doppelphasigen doppelseitigen Chopper-System, bei dem ein Paar von Schaltelementen in einer gewünschten Leitungsrichtung durch ein PWM-Ansteuersignal angesteuert wird und das andere Paar von Schaltelementen durch ein invertiertes Signal des Ansteuersignals angesteuert wird, wenn das Detektionsergebnis oder der Steuerbetrag unter einen ersten vorgegebenen Wert fällt, einem einzelphasigen doppelseitigen Chopper-System, bei dem ein Paar von Schaltelementen in einer gewünschten Leitungsrichtung durch ein PWM-Ansteuersignal angesteuert wird und das andere Paar von Schaltelementen ausgeschaltet wird, wenn das Detektionsergebnis oder der Steuerbetrag den ersten vorgegebenen Wert übersteigt oder unter einen zweiten vorgegebenen Wert fällt, der größer als der erste vorgegebene Wert ist, und einem einzelphasigen einseitigen Chopper- System, bei dem ein Paar von Schaltelementen in einer gewünschten Leitungsrichtung durch ein PWM-Ansteuersignal angesteuert wird und das andere Paar von Schaltelementen kontinuierlich eingeschaltet wird und das andere Paar von Schaltelementen ausgeschaltet wird, wenn das Detektionsergebnis oder der obige Steuerbetrag den zweiten vorgegebenen Wert übersteigt.

Gemäß der im Anspruch 4 beanspruchten Erfindung ist eine Hysterese-Komponente bei der Ansteuersystem-Schaltbedingung vorgesehen, auf die in den Ansprüchen 1 bis 3 Bezug genommen wird.

Gemäß der im Anspruch 5 beanspruchten Erfindung, muß, wenn ein in den Ansprüchen 1 bis 3 angeführtes Ansteuersystem geschaltet werden soll, eine vorgegebene Zeitperiode seit der Zeit ablaufen, wenn ein Ansteuersystem vorher umgeschaltet wurde.

Gemäß der im Anspruch 6 beanspruchten Erfindung werden Verstärkungen für eine Motorsteuerung verändert, wenn das Ansteuersystem der Brückenschaltung, wie in den Ansprüchen 1 bis 3 angeführt, umgeschaltet werden soll.

Gemäß der im Anspruch 7 beanspruchten Erfindung wird der Steuerbetrag, auf dem in den Ansprüchen 1 bis 3 Bezug genommen wird, wenigstens integral gesteuert und ein integraler Term wird zu der Zeit eines Umschaltens des Ansteuersystems der Brückenschaltung initialisiert.

Gemäß der im Anspruch 8 beanspruchten Erfindung wird ein Anfangswert eines Tastverhältnisses zum Ansteuern von Schaltelementen zu der Zeit eines Umschaltens des Ansteuersystems der Brückenschaltung, wie im Anspruch 7 angeführt, eingestellt.

Gemäß der im Anspruch 1 beanspruchten Erfindung wird bestimmt, ob das Ergebnis einer Detektion durch die Detektionseinrichtung oder der durch eine Steuereinrichtung berechnete Steuerbetrag unter einen vorgegebenen Wert fällt, in welchem Zustand der Motor angesteuert wird, wird auf Grundlage des Ergebnisses der Entscheidung abgeschätzt, und ein Ansteuersystem wird zwischen einem einzelphasigen doppelseitigen Chopper-System und einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System gemäß dem abgeschätzten Zustand so umgeschaltet, daß der Motor mit dem Ansteuersystem gesteuert wird, welches sich für den abgeschätzten Zustand eignet.

Gemäß der im Anspruch 2 beanspruchten Erfindung wird bestimmt, ob das Ergebnis einer Detektion durch eine Detektionseinrichtung oder der durch eine Steuereinrichtung berechnete Steuerbetrag unter einen vorgegebenen Wert fällt oder nicht, in welchem Zustand der Motor angesteuert wird, wird auf Grundlage des Ergebnisses der Entscheidung abgeschätzt, ein Ansteuersystem wird zwischen einem doppelphasigen doppelseitigen Chopper-System und einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System gemäß dem abgeschätzten Zustand so umgeschaltet, daß der Motor mit einem Ansteuersystem gesteuert wird, welches sich für den abgeschätzten Zustand eignet.

Gemäß der im Anspruch 3 beanspruchten Erfindung wird bestimmt, ob das Ergebnis einer Detektion durch eine Detektionseinrichtung oder der durch eine Steuereinrichtung berechnete Steuerbetrag unter einen vorgegebenen Wert fällt oder nicht, in welchem Zustand der Motor angesteuert wird, wird auf Grundlage des Ergebnisses der Entscheidung abgeschätzt, und ein Ansteuersystem wird zwischen einem doppelphasigen doppelseitigen Chopper-System, einem einzelphasigen doppelseitigen Chopper-System und einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System gemäß dem abgeschätzten Zustand so umgeschaltet, daß der Motor mit einem Ansteuersystem gesteuert wird, welches sich für den abgeschätzten Zustand eignet.

Gemäß der im Anspruch 4 beanspruchten Erfindung wird eine Hysteresekomponente an der Ansteuersystem-Umschaltbedingung vorgesehen, um ein häufiges Schalten eines Ansteuersystems zu verhindern.

Gemäß der im Anspruch 5 beanspruchten Erfindung wird ein Ansteuersystem nur dann umgeschaltet, wenn eine vorgegebene Zeitperiode seit dem Zeitpunkt abgelaufen ist, als ein Ansteuersystem zuletzt umgeschaltet wurde, um ein häufiges Schalten eines Ansteuersystems zu verhindern.

Gemäß der im Anspruch 6 beanspruchten Erfindung werden Verstärkungen für eine Motorsteuerung beim Umschalten eines Ansteuersystems verändert, so daß der Motor gleichmäßig durch Minimieren von Variationen in dem Steuerbetrag beim Schalten gesteuert wird.

Gemäß der im Anspruch 7 beanspruchten Erfindung wird ein Integralterm beim Schalten eines Ansteuersystems initialisiert, so daß der Motor durch Minimierung von Veränderungen in dem Steuerbetrag beim Schalten sanft gesteuert wird.

Gemäß der im Anspruch 8 beanspruchten Erfindung wird ein Anfangswert eines Tastverhältnisses beim Umschalten eines Ansteuersystems so eingestellt, daß der Motor durch Minimieren von Veränderungen in dem Steuerbetrag beim Umschalten gesteuert wird.

Die obigen Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich näher aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand ihrer vorteilhaften Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm, welches den Aufbau einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ein Flußdiagramm, welches den Betrieb der Ausführungsform 1 zeigt;

Fig. 3 ein Diagramm, welches den Betrieb der Ausführungsform 1 erläutert;

Fig. 4 ein Diagramm, welches den Betrieb der Ausführungsform 1 erläutert;

Fig. 5 ein Diagramm, welches den Betrieb der Ausführungsform 1 erläutert;

Fig. 6 ein Zeitgabendiagramm, welches den Betrieb der Ausführungsform 1 erläutert;

Fig. 7 ein Zeitgabendiagramm, welches den Betrieb der Ausführungsform 1 erläutert;

Fig. 8 ein Diagramm, welches den Aufbau einer Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 9 ein Flußdiagramm, welches den Betrieb der Ausführungsform 2 zeigt;

Fig. 10 ein Zeitgabendiagramm, welches den Betrieb der Ausführungsform 2 erläutert;

Fig. 11 ein Zeitgabendiagramm, welches den Betrieb der Ausführungsform 2 erläutert;

Fig. 12 ein Diagramm, welches den Aufbau einer Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 13 ein Flußdiagramm, welches den Betrieb der Ausführungsform 3 zeigt;

Fig. 14 ein Flußdiagramm, welches den Betrieb der Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 15 ein Flußdiagramm, welches den Betrieb der Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 16 ein Flußdiagramm, welches den Betrieb der Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 17 ein Flußdiagramm, welches den Betrieb der Ausführungsform 7 der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 18 ein Flußdiagramm, welches den Betrieb der Ausführungsform 8 der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 19 ein Flußdiagramm, welches den Betrieb einer Ausführungsform 9 der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 20 ein Flußdiagramm, welches den Betrieb einer Ausführungsform 10 der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 21 ein Flußdiagramm, welches den Betrieb einer Ausführungsform 11 der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 22 ein Flußdiagramm, welches den Betrieb einer Ausführungsform 12 der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 23 ein Schaltbild, welches die Brückenschaltung einer Ausführungsform 13 der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 24 ein Zeitgabendiagramm, welches den Stand der Technik erläutert;

Fig. 25 ein Zeitgabendiagramm, welches den Stand der Technik erläutert;

Fig. 26 ein Zeitgabendiagramm, welches den Stand der Technik erläutert; und

Fig. 27 ein Diagramm, welches den Stand der Technik erläutert.

Ausführungsform 1

Fig. 1 ist ein Aufbaudiagramm einer Motorsteuereinrichtung zum Steuern eines Motors unter Verwendung eines einzelphasigen doppelseitigen Chopper-Systems, wenn ein Motorstrom-Zielwert unter einen vorgegebenen Wert fällt und durch Umschalten eines einzelphasigen einseitigen Chopper- Systems, wenn der Zielwert den vorgegebenen Wert übersteigt, wenn sie auf die Servolenkung eines Fahrzeugs angewendet wird. In Fig. 1 bezeichnet ein Bezugszeichen 1 eine Batterie, die in einem Fahrzeug als eine Gleichstrom-Energieversorgung vorgesehen ist, 2 einen Motor, an den elektrische Energie von der Batterie 1 geliefert wird, 3a bis 3d Schaltelemente, 4a bis 4d Freilaufdioden, die antiparallel zu den Schaltelementen 3a bis 3d geschaltet sind und 5 eine Brückenschaltung, die aus Schaltelementen 3a bis 3d gebildet und mit dem Motor 2 als eine Last verbunden ist. Ein Bezugszeichen 8 bezeichnet eine Strom-Detektionseinrichtung zum Detektieren eines Motorstroms, die aus einem Stromdetektionswiderstand 6 und einem Verstärker 7 besteht, die zu dem Motor 2 in Reihe geschaltet sind. Ein Bezugszeichen 9 bezeichnet eine Schaltelement-Ansteuerschaltung zum Ansteuern der Schaltelemente 3a bis 3d, die aus Schaltelement-Ansteuereinrichtungen 10a bis 10d bestehen. Ein Bezugszeichen 11 bezeichnet eine Ansteuersystem-Schalteinrichtung mit ODER-Gattern 12a und 12b, zum Umschalten des Ansteuersystems der Brückenschaltung 5 im Ansprechen auf Ansteuersystem-Umschaltsignale Sig1 und Sig2.

Ein Bezugszeichen 13 bezeichnet eine Steuereinrichtung, die umfaßt: einen PWM-Modulator 14 zum Erzeugen von PWM-Signalen PWM1 und PWM2 zum Ansteuern der Schaltelemente 3a bis 3d, ein Eingabe-/Ausgabe-Tor 15a zum Erzeugen von Ansteuersystem-Umschaltsignalen Sig1 und Sig2, ein Eingangs-/Ausgangs-Tor 15b zum Empfangen eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals von einer Fahrzeug-Detektionseinrichtung 21, einen A/D-Wandler 16a zum A/D-Wandeln eines Motorstrom-Detektionswerts von der Motorstrom-Detektionseinrichtung 8, einen A/D-Wandler 16b zum A/D-Wandeln eines Lenkdrehmoment-Detektionswerts eines Lenkrads, der durch eine Drehmoment-Detektionseinrichtung 20 detektiert wird, und einen Mikrocomputer (CPU) 17 zum Ausführen einer vorgegebenen Routine, wie in Fig. 2 gezeigt, auf Grundlage von detektierten Werten, beispielsweise einer Fahrzeuggeschwindigkeit von der Fahrzeug-Detektionseinrichtung 21, eines Motorstrom-Detektionswerts von der Motorstrom-Detektionseinrichtung 8 und eines Lenkdrehmoment-Detektionswerts von der Drehmoment-Detektionseinrichtung 20, in Verbindung mit einem ROM 18 zum Speichern eines Programms und einem RAM 19 zum vorübergehenden Speichern von Daten.

Nachstehend wird der Betrieb dieser Ausführungsform 1 unter Bezugnahme auf ein in Fig. 2 gezeigtes Flußdiagramm beschrieben. Im Schritt S1 werden zunächst ein Lenkdrehmoment-Detektionswert Ts, eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vs und ein Motorstrom-Detektionswert Is gelesen. Im Schritt S2 wird ein Motorstrom-Zielwert It aus dem Lenkdrehmoment-Detektionswert Ts und der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs auf Grundlage der Beziehung eines Motorstrom-Zielwerts It in Bezug zu einem Lenkdrehmomenten-Detektionswert Ts und einer Fahrzeuggeschwindigkeit Vs wie in Fig. 3(A) gezeigt berechnet. Tm Schritt S3 wird bestimmt, ob ein Absolutwert des Motorstrom-Zielwerts It, der im Schritt S2 berechnet wird, unter einen vorgegebenen Wert I fällt oder nicht. Wenn der Absolutwert des Motorstrom-Zielwerts It unter den vorgegebenen Wert I fällt, dann schreitet die Routine zum Schritt S4 zur Ausführung einer PID-(proportionalen plus integralen plus differenziellen)-Berechnung auf Grundlage der Differenz zwischen dem Motorstrom-Detektionswert Is und dem Motorstrom-Zielwert It, um ein Tastverhältnis zu erhalten. In dem nachfolgenden Schritt S5 wird die Richtung einer Leitung in dem Motor 2 aus der Polarität des Motorstrom-Zielwerts It bestimmt (rechts oder links). Wenn die Leitungsrichtung in dem Motor 2 nach rechts ist, dann schreitet die Routine zum Schritt S6 vor, um Ansteuersignale (PWM1 = PWM-Signal, PWM2 = AUS, Sig1 = AUS, Sig2 = AUS) für eine rechte Richtung eines einzelphasigen doppelseitigen Chopper-Systems auszugeben. Wenn die Leitungsrichtung in dem Motor 2 nach links ist, dann schreitet die Routine zum Schritt S7 vor, um Ansteuersignale (PWM1 = AUS, PWM2 = PWM-Signal, Sig1 = AUS, Sig2 = AUS) für eine linke Richtung eines einzelphasigen doppelseitigen Chopper-Systems auszugeben. Nur wenn der Motorstrom-Zielwert It "0" ist, schreitet die Routine zum Schritt S8 fort, um alle Ansteuersignale (PWM1 = PWM2 = Sig1 = Sig2 = AUS) auszuschalten. Wenn ferner der Absolutwert des Motorstrom-Zielwerts It nicht unter den vorgegebenen Wert I im Schritt S3 fällt, dann wird eine PID-Berechnung auf Grundlage der Differenz zwischen dem Motorstrom-Detektionswert Is und dem Motorstrom-Zielwert It ausgeführt, um ein Tastverhältnis im Schritt S9 zu erhalten. In dem nachfolgenden Schritt S10 wird eine Leitungsrichtung in dem Motor 2 aus der Polarität des Motorstrom-Zielwerts It bestimmt. Wenn die Richtung nach rechts ist, schreitet die Routine zum Schritt S11 vor, um Ansteuersignale (PWM1 = PWM-Signal, PWM2 = AUS, Sig1 = EIN, Sig2 = AUS) für eine rechte Richtung eines einzelphasigen einseitigen Chopper-Systems auszugeben. Wenn die Richtung nach links ist, dann schreitet die Routine zum Schritt S12 vor, um Ansteuersignale (PWM1 = AUS, PWM2 = PWM-Signal, Sig1 - AUS, Sig2 = EIN) für eine linke Richtung eines einzelphasigen einseitigen Chopper-Systems auszugeben. Dieser Prozeß wird zur Steuerung des Motors 2 wiederholt.

Obwohl der Motorstrom-Zielwert It auf "0" gesetzt ist, bis der Lenkdrehmoment-Detektionswert Ts ein vorgegebener Wert in sowohl der rechten als auch der linken Richtung von "0" wird, wird in Fig. 3(A) eine Breite H zum Einstellen des Motorstrom-Zielwerts It auf "0" in Abhängigkeit davon bestimmt, welche Charakteristik für ein Fahrempfinden gewünscht ist. In Fig. 3(A) ist eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vs in vier Niveaus unterteilt, um niedrige und hohe Geschwindigkeiten abzudecken. Die Anzahl von Fahrzeuggeschwindigkeitsniveaus ist nicht auf vier beschränkt, sondern eine Fahrzeuggeschwindigkeit kann auf jeweils 10 km pro Stunde verteilt werden. Unterteilungslinien trennen sich an Punkten des Lenkdrehmoment-Detektionswerts Ts, ein wenig entfernt von beiden rechten und linken Richtungen von einem Punkt, an dem sowohl der Lenkdrehmoment-Detektionswert Ts als auch der Motorstrom-Zielwert It "0" sind, aber sie können auch so eingestellt werden, daß sie sich an einem Punkt trennen, an dem sowohl der Lenkdrehmoment-Detektionswert Ts als auch der Motorstrom-Zielwert It "0" sind.

In Fig. 3(B) kann der Zusammenhang zwischen einem Lenkdrehmoment-Detektionswert Ts und einem Motorstrom-Zielwert It bei jedem Fahrzeuggeschwindigkeitsniveau durch eine Kurve dargestellt werden. Im Fall einer Fahrzeuggeschwindigkeit, deren Daten nicht in dem ROM des Mikrocomputers gespeichert sind (andere als 10 km/h und 20 km/h in Fig. 3 (B)), wird ein Motorstrom-Zielwert It aus der folgenden Gleichung berechnet:

wobei V_S eine Fahrzeuggeschwindigkeit ist, V_H die nächste Fahrzeuggeschwindigkeit ist, die V_H V_S erfüllt und deren Bezugsdaten mit einem Lenkdrehmoment-Detektionswert Ts und einem Motorstrom-Zielwert It in dem ROM des Mikrocomputers gespeichert ist, I_H ein Motorstrom-Zielwert bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von V_H ist, V_L die nächste Fahrzeuggeschwindigkeit ist, die V_L V_S erfüllt und deren Bezugsdaten mit einem Lenkdrehmoment-Detektionswert Ts und einem Motorstrom-Detektionswert It in dem ROM des Mikrocomputers gespeichert sind, und I_L ein Motorstrom-Zielwert bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von V_L ist.

Beispielsweise wird der Motorstrom-Zielwert It bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 16 km/h aus der obigen Gleichung (1) erhalten, wenn 120 ein Motorstrom-Zielwert bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 20 km/h ist und 110 ein Motorstrom-Zielwert bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 10 km/h ist. Das heißt:

Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird der Weg eines Motorstroms beschrieben, wenn die Brückenschaltung 5 durch ein einzelphasiges doppelseitiges Chopper-System angesteuert wird. Wenn die Schaltelemente 3a und 3d eingeschaltet und die Schaltelemente 3b und 3c ausgeschaltet sind, dann nimmt ein elektrischer Strom eine mit 13 bezeichnete Route, von der DC-Energieversorgung 1 zu dem Schaltelement 3a, dem Motor 2, dem Schaltelement 3d und der DC-Energieversorgung 1. Wenn alle Schaltelemente 3a bis 3d ausgeschaltet sind, nimmt ein elektrischer Strom einen mit I4 bezeichneten Weg, von der DC-Energieversorgung 1 zu der Freilaufdiode 4c, dem Motor 2, der Freilaufdiode 4b und der DC-Energieversorgung 1.

Da der regenerative Strom 14 in die DC-Energieversorgung 1 hineinfließt, kann an diesem Punkt der Motor 2 im Fall einer Invertierung des Motors 2 sofort in die entgegengesetzte Richtung angesteuert werden. Das heißt, wenn der Motorstrom-Zielwert It unter den vorgegebenen Wert I fällt, d. h., der Motor 2 wird häufig invertiert, dann wird ein einzelphasiges doppelseitiges Chopper-System verwendet, um einen Lenkvorgang sanft zu machen. Da kein großer Stromfluß in dem Motor 2 verursacht wird, stellt eine Wärmeerzeugung kein Problem dar, selbst wenn immer zwei Paare von Schaltelementen geschaltet werden sollen.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 wird der Weg eines elektrischen Stroms in dem Motor beschrieben, wenn die Brückenschaltung 5 durch ein einzelphasiges einseitiges Chopper-System angesteuert wird. Wenn die Schaltelemente 3a und 3d eingeschaltet und die Schaltelemente 3b und 3c ausgeschaltet sind, dann nimmt ein elektrischer Strom einen mit I1 bezeichneten Weg, von der DC-Energieversorgung 1 an das Schaltelement 3a, den Motor 2, das Schaltelement 3d und die DC-Energieversorgung 1. Wenn die Schaltelemente 3a, 3b und 3c ausgeschaltet und das Schaltelement 3d eingeschaltet ist, dann nimmt ein elektrischer Strom einen mit I2 bezeichneten Weg, von dem Motor 2 zu dem Schaltelement 3d und der Freilaufdiode 4c.

An diesem Punkt fließt der regenerative Strom I2 weiter, bis er mit dem Widerstand des Motors aufgebraucht wird und der Motor wird nicht invertiert, bis der regenerative Strom aufhört zu fließen. Wenn allerdings der Motorstrom-Zielwert It den vorgegebenen Wert I übersteigt, setzt ein Fahrer ein Drehen des Lenkrads in eine Richtung fort und ein großer Strom fließt in den Motor 2. Wenn eine Invertierung des Motors 2 gewünscht ist, fällt deshalb das Problem, daß der Motor nicht sofort invertiert wird, nicht an. Da immer nur ein Paar von Schaltelementen umgeschaltet werden muß, stellt eine Wärmeerzeugung von den Schaltelementen kein Problem dar.

Wenn in dieser Weise ein einzelphasiges doppelseitiges Chopper-System, welches eine gute Steuerbarkeit eines extrem kleinen Stroms trotz einer schlechten Steuerbarkeit eines großen Stroms und eines großen Schaltverlusts bereitstellt, nur dann verwendet wird, wenn ein extrem kleiner Stromfluß, bei dem der Motorstrom-Zielwert It unter den vorgegebenen Wert I fällt, verursacht wird, wird ein gutes Lenkempfinden erhalten und eine Wärmeerzeugung von den Schaltelementen stellt kein Problem dar.

Wenn ein einzelphasiges einseitiges Chopper-System, welches eine gute Steuerbarkeit eines großen Stroms und einen kleinen Schaltverlust trotz einer schlechten Steuerbarkeit eines extrem kleinen Stroms bereitstellt, nur dann verwendet wird, wenn ein großer Stromfluß über dem vorgegebenen Wert I verursacht wird, können Geräuschentwicklungen und Vibrationen, verursacht durch Regelschwingungen eines Stroms, gesteuert und eine Wärmeerzeugung von den Schaltelementen unterdrückt werden.

Ausführungsform 2

In der obigen Ausführungsform 1 wird der Motor 2 durch Umschalten zwischen einem einzelphasigen einseitigen Chopper- System und einem einzelphasigen doppelseitigen Chopper-System gemäß der Größe des Motorstrom-Zielwerts It umgeschaltet. In dieser Ausführungsform 2 wird der Motor 2 durch Umschalten zwischen einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System und einem doppelphasigen doppelseitigen Chopper-System gemäß der Größe des Motorstrom-Zielwerts It gesteuert. Der Aufbau der Motor-Steuereinrichtung dieser Ausführungsform 2 ist in Fig. 8 gezeigt. Die Steuereinrichtung der Ausführungsform 2 aus Fig. 8 weist die gleiche Konfiguration wie diejenige der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform auf, mit der Ausnahme, daß die Ansteuersystem-Umschalteinrichtung 11 durch UND-Gatter 12c und 12d und NICHT-Gatter 12e und 12f gebildet ist.

Nachstehend wird der Betrieb dieser Ausführungsform 2 unter Bezugnahme auf ein in Fig. 9 gezeigtes Flußdiagramm beschrieben. Die Schritte S1 bis S5 und die Schritte S9 und S10 führen die gleichen Verarbeitungen wie die Schritte S1 bis S5 und die Schritte 9 und 10, die jeweils in Fig. 2 gezeigt sind, aus und demzufolge erübrigt sich ihre Beschreibung. Wenn bestimmt wird, daß die Leitungsrichtung in dem Motor 2 im Schritt S5 nach rechts ist, dann schreitet die Routine zum Schritt S21 fort, um Ansteuersignale (PWM1 = PWM- Signal, PWM2 = invertiertes Signal des PWM-Signals, Sig1 = EIN, Sig2 = EIN) für eine rechte Richtung eines doppelphasigen doppelseitigen Chopper-Systems auszugeben, und wenn die Leitungsrichtung nach links ist, dann schreitet die Routine zum Schritt S22 fort, um Ansteuersignale (PWM1 = invertiertes Signal des PWM-Signals, PWM2 = PWM-Signal, Sig1 = EIN, Sig2 = EIN) für eine linke Richtung eines doppelphasigen doppelseitigen Chopper-Systems auszugeben. Wenn der Motorstrom-Zielwert It "0" ist, dann wird ein Ansteuersignal für ein Tastverhältnis von 50% in entweder der rechten oder linken Richtung, d. h. ein Ansteuersignal für ein Tastverhältnis von 50% von sowohl PWM1 als auch PWM2 zum Anhalten der Drehung des Motors 2 ausgegeben. Wenn bestimmt wird, daß die Leitungsrichtung in dem Motor 2 im Schritt S10 nach rechts ist, dann schreitet die Routine zum Schritt S23 fort, um Ansteuersignale (PWM1 = PWM-Signal, PWM2 = AUS, Sig1 = EIN, Sig2 = AUS) für eine rechte Richtung eines einzelphasigen einseitigen Chopper-Systems aus zugeben, und wenn bestimmt wird, daß die Leitungsrichtung nach links ist, dann schreitet die Routine zum Schritt S24 fort, um Ansteuersignale (PWM1 = AUS, PWM2 = PWM-Signal, Sig1 = AUS, Sig2 = EIN) für eine linke Richtung eines einzelphasigen einseitigen Chopper-Systems auszugeben. Dieser Prozeß wird zur Steuerung des Motors 2 wiederholt.

In einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System werden Ansteuersignale wie in Fig. 10 ausgegeben, wohingegen in einem doppelphasigen doppelseitigen Chopper-System Ansteuersignale wie in Fig. 11 gezeigt ausgegeben werden. Obwohl in diesem Fall das einzelphasige einseitige Chopper- System im Ansprechen auf eine Invertierung des Motors 2 wie voranstehend beschrieben schlechter ist, wird bei der Steuerung dieser Ausführungsform 2 ein doppelphasiges doppelseitiges Chopper-System in einem Betriebsbereich verwendet, in dem der Motor 2 invertiert wird. Ein doppelphasiges doppelseitiges Chopper-System besitzt den Vorteil, daß es im Ansprechen auf die Invertierung des Motors 2 wie voranstehend beschrieben hervorragend ist. Da ferner in einem Bereich, in dem ein doppelphasiges doppelseitiges Chopper-System verwendet wird, ein Motorstrom klein ist, stellt eine von den Schaltelementen 3a bis 3d erzeugte Wärme, die der Nachteil eines doppelphasigen doppelseitigen Chopper- Systems ist, kein Problem dar.

Wie voranstehend beschrieben ist es gemäß dieser Ausführungsform 2 möglich, den Motor 2 in einem Bereich zu steuern, der für jedes Ansteuersystem geeignet ist, durch Umschalten des Ansteuersystems derart, daß, wenn der Motorstrom-Zielwert It groß ist, der Motor 2 durch ein einzelphasiges einseitiges Chopper-System gesteuert wird, und, wenn der Motorstrom-Zielwert It klein ist, der Motor 2 durch ein doppelphasiges doppelseitiges Chopper-System gesteuert wird. Deshalb ist eine Steuerung möglich, die die Vorteile jedes Ansteuersystems verwendet und die Nachteile jedes Ansteuersystems kompensiert, wodurch der Fahrkomfort verbessert wird.

Ausführungsform 3

In den obigen Ausführungsformen 1 und 2 wird der Motor 2 durch Umschalten zwischen einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System und entweder einem einzelphasigen doppelseitigen Chopper-System oder einem doppelphasigen doppelseitigen Chopper-System gesteuert, und zwar gemäß der Größe des Motorstrom-Zielwerts It. In der Ausführungsform 3 ist eine Ansteuersystem-Umschalteinrichtung 11 durch ODER-Gatter 12a und 12b, UND-Gatter 12c und 12d und NICHT-Gatter 12e und 12f gebildet, wie in Fig. 12 gezeigt, um zwischen drei Ansteuersystemen umzuschalten: einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System, einem einzelphasigen doppelseitigen Chopper-System und einem doppelphasigen doppelseitigen Chopper-System.

Nachstehend wird der Betrieb dieser Ausführungsform 3 unter Bezugnahme auf ein in Fig. 13 gezeigtes Flußdiagramm beschrieben. Die Schritte S1 und S2 führen die gleichen Verarbeitungen wie die Schritte S1 und S2 in Fig. 2 aus und demzufolge erübrigt sich deren Beschreibung. Im Schritt S31 wird bestimmt, ob ein Absolutwert des im Schritt S2 ermittelten Motorstrom-Zielwerts It unter einen ersten vorgegebenen Wert Ia fällt. Wenn der Absolutwert unter Ia fällt, dann schreitet die Routine zum Schritt S32 fort, um ein Tastverhältnis zu berechnen und dann zum Schritt S33, um die Leitungsrichtung in dem Motor 2 aus der Polarität des Motorstrom-Zielwerts It zu bestimmen. Wenn die Leitungsrichtung in dem Motor 2 als nach rechts bestimmt wird, schreitet die Routine zum Schritt S34 fort, um Ansteuersignale (PWM1 = PWM-Signal, PWM2 = invertiertes Signal des PWM-Signals, Sig1 = EIN, Sig2 = EIN) für eine rechte Richtung des doppelphasigen doppelseitigen Chopper- Systems aus zugeben, und wenn die Richtung als nach links bestimmt wird, dann schreitet die Routine zum Schritt S35 fort, um Ansteuersignale (PWM1 = invertiertes Signal des PWM-Signals, PWM2 = PWM-Signal, Sig1 = EIN, Sig2 = EIN) für eine linke Richtung eines doppelphasigen doppelseitigen Chopper­ systems auszugeben. Wenn der Motorstrom-Zielwert It "0" ist, wird ein Ansteuersignal für ein Tastverhältnis 50% in entweder der rechten oder linken Richtung, d. h. ein Ansteuersignal für ein Tastverhältnis von 50% von sowohl PWM1 als auch PWM2 ausgegeben, um die Drehung des Motors 2 anzuhalten. Wenn andererseits bestimmt wird, daß der Absolutwert des Motorstrom-Zielwerts It den ersten vorgegebenen Wert überschreitet, d. h., es wird bestimmt, daß der Absolutwert des Motorstrom-Zielwerts It zwischen dem ersten vorgegebenen Wert Ia und dem zweiten vorgegebenen Wert Ib im Schritt S31 liegt, dann schreitet die Routine zum Schritt S36 fort, um zu bestimmen, ob der Absolutwert des Motorstrom-Zielwerts It unter den zweiten vorgegebenen Wert Ib fällt (die Beziehung zwischen dem ersten vorgegebenen Wert Ia und dem zweiten vorgegegebenen Wert Ib ist Ia < Ib). Wenn der Absolutwert des Motorstrom-Zielwerts It unter den zweiten vorgegebenen Wert Ib fällt, dann schreitet die Routine zum Schritt S37 fort, um ein Tastverhältnis zu berechnen. Im Schritt S38 wird die Leitungsrichtung in dem Motor 2 aus der Polarität des Motorstrom-Zielwerts It bestimmt. Wenn die Richtung als nach rechts bestimmt wird, dann schreitet die Routine zum Schritt S39 fort, um Ansteuersignale (PWM1 = PWM- Signal, PWM2 = AUS, Sig1 = EIN, Sig2 = EIN) für eine rechte Richtung eines einzelphasigen doppelseitigen Chopper-Systems auszugeben, und wenn die Richtung als nach links bestimmt wird, dann schreitet die Routine zum Schritt S40 fort, um Ansteuersignale (PWM1 = AUS, PWM2 = PWM-Signal, Sig1 = EIN, Sig2 = EIN) für eine linke Richtung eines einzelphasigen doppelseitigen Chopper-Systems auszugeben. Wenn andererseits bestimmt wird, daß der Absolutwert des Motorstrom-Zielwerts It den zweiten vorgegebenen Wert Ib im Schritt S36 überschreitet, dann schreitet die Routine zum Schritt S41 fort, um ein Tastverhältnis zu berechnen. Im Schritt S42 wird die Leitungsrichtung in dem Motor 2 aus der Polarität des Motorstrom-Zielwerts It bestimmt. Wenn die Richtung als nach rechts bestimmt wird, dann schreitet die Routine zum Schritt S43 fort, um Ansteuersignale (PWM1 = PWM-Signal, PWM2 = AUS, Sig1 = EIN, Sig2 = AUS) für eine rechte Richtung eines einzelphasigen einseitigen Chopper-Systems auszugeben, und wenn die Richtung als nach links bestimmt wird, dann schreitet die Routine zum Schritt S44 fort, um Ansteuersignale (PWM1 = AUS, PWM2 = PWM-Signal, Sig1 = AUS, Sig2 = EIN) für eine linke Richtung eines einzelphasigen einseitigen Chopper-Systems auszugeben. Dieser Prozeß wird zur Steuerung des Motors 2 wiederholt.

Kurz zusammengefaßt wird gemäß dieser Ausführungsform 3 der Motor 2 gesteuert, indem jedes Ansteuersystem in seinem geeigneten Bereich verwendet wird, um die Vorteile jedes Systems zu verwenden. Deshalb ist ein Ansprechverhalten auf die Invertierung in einem Bereich verbessert, bei dem die Drehrichtung des Motors 2 invertiert wird, eine Steuerbarkeit wird in einem Bereich verbessert, bei dem ein Tastverhältnis klein ist, und ferner kann der von den Schaltelementen erzeugte Wärmebetrag in einem Bereich verringert werden, in dem ein Tastverhältnis groß ist.

Ausführungsform 4

In der Ausführungsform 1 wird ein Ansteuersystem der Brückenschaltung 5 auf Grundlage des Motorstrom-Zielwerts It umgeschaltet. Wenn eine Rückkopplungssteuerung eines Motorstroms nicht ausgeführt wird, kann ein Ansteuersystem auf Grundlage eines Motoranlegungsspannungs-Zielwerts Vt umgeschaltet werden, wie in Fig. 14 gezeigt.

Nachstehend wird der Betrieb der Steuereinrichtung 13 dieser Ausführungsform 4 unter Bezugnahme auf ein Flußdiagramm aus Fig. 14 beschrieben. Zunächst werden ein Lenkdrehmoment-Detektionswert Ts und eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vs im Schritt S50 gelesen und ein Motoranlegungsspannungs-Zielwert Vt wird aus dem Lenkdrehmoment-Detektionswert Ts und der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs im Schritt S51 berechnet. In dem nachfolgenden Schritt S52 wird ein Ansteuersystem so bestimmt, daß, wenn der Motoranlegungsspannungs-Zielwert Vt unter einen vorgegebenen Wert Vo fällt, ein einzelphasiges doppelseitiges Chopper-System verwendet wird, und wenn der Wert den vorgegebenen Wert Vo überschreitet, wird ein einzelphasiges einseitiges Chopper-System verwendet. Ferner wird im Schritt S4′ oder S9′ ein Tastverhältnis zum Ansteuern der Schaltelemente 3a bis 3d aus dem Motoranlegungsspannungs-Zielwert Vt gemäß einem Ansteuersystem berechnet. Das Tastverhältnis wird aus der folgenden Beziehung bestimmt:

Danach werden im Schritt S53 und in den Schritten S6 bis S8 oder den Schritten S54, S11 und S12 ein PWM-Signal (= PWM1 oder PWM2) und Ansteuersystem-Umschaltsignale sig1 und sig2 an die Ansteuersystem-Umschalteinrichtung 11 angelegt. In einem einzelphasigen doppelseitigen Chopper-System und einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System ist der Weg und Effekt eines Strom in dem Motor 2, wenn der Motor 2 angesteuert wird, exakt der gleiche wie derjenige der Ausführungsform 1 und somit wird deren Beschreibung weggelassen.

Die Ausführungsform 4, bei der ein Ansteuersystem zwischen einem einzelphasigen doppelseitigen Chopper-System und einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System auf Grundlage des Motoranlegungsspannungs-Zielwerts Vt umgeschaltet wird, kann den gleichen Effekt wie Ausführungsform 1 bereitstellen.

Wenn ein Ansteuersystem zwischen einem doppelphasigen doppelseitigen Chopper-System und einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System wie Ausführungsform 2 umgeschaltet wird, kann der gleiche Effekt erhalten werden, wenn ein Ansteuersystem auf Grundlage des Motoranlegungsspannungs- Zielwerts Vt wie bei Ausführungsform 4 umgeschaltet wird. Da in diesem Fall alle Schaltelemente nicht ausgeschaltet werden müssen, kann diese Ausführungsform realisiert werden, indem Schritte S6, S7, S11 und S12 durch die Schritte S21, S22, S23 bzw. S24 ersetzt werden und Schritt 8 weggelassen wird.

Ausführungsform 5

In den obigen Ausführungsformen 1 bis 3 wird ein Ansteuersystem umgeschaltet, indem bestimmt wird, ob der Motorstrom-Zielwert It unter den vorgegebenen Wert I fällt. Jedoch kann ein Ansteuersystem wie in Fig. 15 gezeigt umgeschaltet werden, indem bestimmt wird, ob der Motorstrom-Detektionswert Is unter den vorgegebenen Wert I fällt. Fig. 15 zeigt den Fall, bei dem die Entscheidungsbedingung sich von derjenigen in Ausführungsform 1 unterscheidet, aber der gleiche Effekt kann erhalten werden, wenn die Entscheidungsbedingung in der Ausführungsform 2 oder 3 geändert wird.

Ausführungsform 6

In den obigen Ausführungsformen 1 bis 3 wird ein Ansteuersystem umgeschaltet, indem bestimmt wird, ob der Motorstrom-Zielwert It unter den vorgegebenen Wert I fällt oder nicht. Jedoch und wie in Fig. 16 gezeigt kann ein Ansteuersystem umgeschaltet werden, indem bestimmt wird, ob der Lenkdrehmoment-Detektionswert Ts unter einen vorgegebenen Wert T fällt. Fig. 16 zeigt den Fall, bei dem sich die Entscheidungsbedingung von derjenigen in Ausführungsform 1 unterscheidet, aber der gleiche Effekt kann erhalten werden, selbst wenn die Entscheidungsbedingung in der Ausführungsform 2 oder 3 verändert wird.

Ausführungsform 7

In den obigen Ausführungsformen 1 bis 3 wird ein Ansteuersystem umgeschaltet, indem bestimmt wird, ob der Motorstrom-Zielwert It unter den vorgegebenen Wert I fällt oder nicht. Allerdings und wie in Fig. 17 gezeigt kann ein Ansteuersystem umgeschaltet werden, indem bestimmt wird, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs unter einen vorgegebenen Wert V fällt oder nicht. Fig. 17 zeigt den Fall, bei dem sich die Entscheidungsbedingung von derjenigen aus Ausführungsform 1 unterscheidet, aber der gleiche Effekt kann erhalten werden, selbst wenn die Entscheidungsbedingung in den Ausführungsformen 2 und 3 verändert wird.

Ausführungsform 8

In der obigen Ausführungsform 1 wird ein Ansteuersystem entsprechend der Entscheidungsbedingung umgeschaltet, nämlich ob der Motorstrom-Zielwert It unter den vorgegebenen Wert I fällt oder nicht. Zur Zeit einer Ansteuerung unter der Bedingung, daß der Motorstrom-Zielwert It sich um den obigen vorgegebenen Wert I befindet, wird deshalb ein Ansteuersystem häufig umgeschaltet und ein Fahrkomfort verschlechtert sich. Eine Steuerung gemäß einem in Fig. 18 gezeigten Flußdiagramm stellt eine Hysteresekomponente an der Ansteuersystem-Umschaltbedingung bereit, wodurch ein häufiges Umschalten eines Ansteuersystems verhindert wird.

Fig. 18 ist ein Flußdiagramm, bei dem die Ansteuersystem-Umschaltbedingung in Ausführungsform 1 geändert ist und dementsprechend wird eine Beschreibung der gleichen Schritte wie in dem Flußdiagramm aus Fig. 2 weggelassen. Ob ein Ansteuersystem umgeschaltet wird oder nicht wird wie folgt bestimmt. Zunächst wird im Schritt S90 bestimmt, ob das vorangehende Entscheidungsergebnis ein einzelphasiges doppelseitiges Chopper-System ist oder nicht. Wenn es ein einzelphasiges doppelphasiges Chopper-System ist, schreitet die Routine zum Schritt 91 fort, um zu bestimmen, ob ein Absolutwert des Motorstrom-Zielwerts It unter einen dritten vorgegebenen Wert Ic fällt oder nicht. Wenn der Absolutwert des Motorstrom-Zielwerts It unter den dritten vorgegebenen Wert Ic fällt, dann schreitet die Routine zum Schritt S4 fort, und wenn der Wert nicht unter den dritten vorgegebenen Wert Ic fällt, schreitet die Routine zum Schritt S9 fort. Wenn andererseits das vorangehende Entscheidungsergebnis nicht ein einzelphasiges doppelseitiges Chopper-System in dem Schritt S90 ist, dann schreitet die Routine zum Schritt S92 fort, um zu bestimmen, ob ein Absolutwert des Motorstrom-Zielwerts It unter einen vierten vorgegebenen Wert It fällt (der Zusammenhang zwischen Ic und Id ist Ic < Id). Wenn der Absolutwert des Motorstrom-Zielwerts It unter den vierten vorgegebenen Wert Id fällt, dann schreitet die Routine zum Schritt S4 fort, und wenn der Absolutwert nicht unter den vierten vorgegebenen Wert Id fällt, dann schreitet die Routine zum Schritt 9 fort. In den Schritten S4 und S9 wird ein Tastverhältnis in der gleichen Weise wie in Ausführungsform 1 berechnet, um eine Steuerung in der gleichen Weise vorzunehmen.

Durch Bereitstellen einer Hysteresekomponente an der Ansteuersystem-Umschaltbedingung können in dieser Weise Veränderungen in dem Drehmoment des Motors 2 und eine Verschlechterung des Fahrkomforts, verursacht durch ein Umschalten eines Ansteuersystems beim Fahren, verbessert werden, da der Motorstrom-Zielwert It nahe an dem vorgegebenen Wert I als die Schaltbedingung ist. Ferner kann der gleiche Effekt erhalten werden, indem eine Hysteresekomponente bei der Ansteuer-Umschaltbedingung der Ausführungsformen 2 bis 7 bereitgestellt wird.

Ausführungsform 9

Obwohl die Steuereinrichtung 13 der Ausführungsform 1 das Ansteuersystem der Brückenschaltung 5 auf Grundlage des Motorstrom-Zielwerts It bestimmt, wie in Fig. 19 gezeigt, kann ein Zeitgebungselement bereitgestellt werden, um ein Ansteuersystem umzuschalten, wenn die Entscheidungsbedingung für eine vorgegebene Zeitperiode fortgesetzt wird.

Nachstehend wird der Betrieb der Steuereinrichtung 13 dieser Ausführungsform 9 unter Bezugnahme auf ein Flußdiagramm aus Fig. 19 beschrieben. Wie in der Ausführungsform 1 werden zunächst im Schritt S1 ein Lenkdrehmoment-Detektionswert Ts, eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vs und ein Motorstrom-Detektionswert Is gelesen, und ein Motorstrom-Zielwert It wird im Schritt S2 berechnet.

Wenn danach bestimmt wird, daß der Motorstrom-Zielwert It unter einen vorgegebenen Wert I im Schritt S3 fällt, wird eine vorgegebene Zeit dA zu einem Zeitzähler ZeitnehmerA im Schritt S100 addiert. Wenn dann der Zeitzähler ZeitnehmerA bestimmt, daß sein gezählter Wert einen vorgegebenen Wert TA im Schritt 101 überschreitet, wird bestimmt, daß ein Ansteuersystem ein einzelphasiges doppelseitiges Chopper- System ist, so daß ein Zeitzähler ZeitnehmerB auf "0" im Schritt S102 zurückgesetzt wird. Danach werden sequentiell die Schritte S4 bis S8 ausgeführt. Diese Schritte sind die gleichen wie in der Ausführungsform 1 und deshalb wird deren Beschreibung weggelassen.

Wenn der Zeitzähler ZeitnehmerA bestimmt, daß ein gezählter Wert unter den vorgegebenen Wert TA fällt, wird bestimmt, daß ein Ansteuersystem ein einzelphasiges einzelseitiges Chopper- System ist und die Schritte S9 bis S12 werden sequentiell ausgeführt. Diese Schritte sind die gleichen wie in der Ausführungsform 1 und demzufolge werden ihre Beschreibungen weggelassen.

Wenn andererseits bestimmt wird, daß der Motorstrom-Zielwert It den vorgegebenen Wert I im Schritt S3 übersteigt, dann wird eine vorgegebene Zeit dB zu dem Zeitzähler ZeitnehmerB im Schritt S103 hinzuaddiert. Wenn danach der Zeitzähler ZeitnehmerB bestimmt, daß ein gezählter Wert einen vorgegebenen Wert TB übersteigt, dann wird bestimmt, daß ein Ansteuersystem ein einzelphasiges einseitiges Chopper-System ist und der Zeitzähler ZeitnehmerA wird im Schritt S105 auf "0" zurückgesetzt. Dann werden nacheinander die Schritte S9 bis S12 ausgeführt. Diese Schritte sind die gleichen wie in der Ausführungsform 1 und demzufolge werden deren Beschreibungen weggelassen.

Wenn der Zeitzähler ZeitnehmerB bestimmt, daß ein gezählter Wert unter die vorgegebene Zeit TB im Schritt S104 fällt, dann wird bestimmt, daß das Ansteuersystem ein einzelphasiges doppelseitiges Chopper-System wird und die Schritte S4 bis S8 werden nacheinander ausgeführt. Diese Schritte sind die gleichen wie in der Ausführungsform 1 und demzufolge werden deren Beschreibungen weggelassen.

Wenn die Zeitzähler wie bei dieser Ausführungsform 9 verwendet werden, kann ein häufiges Umschalten des Ansteuersystems ohne Hinzufügung eines Hystereseelements bei der Entscheidung über das Ansteuersystem verwendet werden und schnelle Änderungen in dem Drehmoment und der Drehgeschwindigkeit des Motors 2 können beim Umschalten des Ansteuersystems reduziert werden.

Wenn ein Ansteuersystem zwischen einem doppelphasigen doppelseitigen Chopper-System und einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System wie in Ausführungsform 2 umgeschaltet wird, kann der gleiche Effekt erhalten werden, wenn Zeitzähler wie bei dieser Ausführungsform 9 verwendet werden, um ein Ansteuersystem umzuschalten. Da in diesem Fall alle Umschaltelemente nicht ausgeschaltet werden müssen, kann diese Ausführungsform realisiert werden, indem die Schritte S6, S7, S11 und S12 durch die Schritte S21, S22, S23 bzw. S24 ersetzt werden und Schritt S8 ausgeschlossen wird.

Ausführungsform 10

In den obigen Ausführungsformen 1 bis 9 werden Umschaltbedingungen erfüllt, um ein Ansteuersystem umzuschalten. Eine einfache Umschaltung eines Ansteuersystems verursacht Probleme wie beispielsweise Änderungen in dem Drehmoment des Motors 2 und eine Verschlechterung des Fahrkomforts. Wie in dem Flußdiagramm aus Fig. 20 gezeigt, werden Verstärkungen (eine proportionale Konstante, eine Integrationskonstante und eine differenzielle Konstante), die für die Berechnung eines Tastverhältnisses (PTD-Berechnung) verwendet werden, auf Verstärkungen geändert, die sich für ein Ansteuersystem, auf das umgeschaltet werden soll, eignen, um Änderungen in dem Drehmoment des Motors 2 beim Umschalten eines Ansteuersystems zu verhindern und einen Fahrkomfort weiter zu verbessern. Fig. 20 zeigt den Fall, bei dem dies auf die Ausführungsform 1 angewendet ist, aber es erübrigt sich zu erwähnen, daß der gleiche Effekt erhalten werden kann, wenn dies auch auf die Ausführungsformen 2 bis 9 angewendet wird.

Ausführungsform 11

Wenn die Steuereinrichtung 13 aus Ausführungsform 1 wenigstens eine integrale Steuerung des Motors 2 gemäß dem Motorstrom-Zielwert It und dem Motorstrom-Detektionswert Is zur Zeit einer Berechnung eines Tastverhältnisses ausführt, wie in Fig. 21 gezeigt, dann kann durch Bestimmung einer Umschaltung eines Ansteuersystems nach Bestimmung eines Ansteuersystems ein Integralterm initialisiert werden.

Nachstehend wird der Betrieb der Steuereinrichtung 13 dieser Ausführungsform 11 unter Bezugnahme auf ein Flußdiagramm aus Fig. 21 beschrieben. Wie bei der Ausführungsform 1 werden zunächst im Schritt S1 ein Lenkdrehmoment-Detektionswert Ts, eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vs und ein Motorstrom-Detektionswert Is gelesen und dann wird im Schritt S2 ein Motorstrom-Zielwert It berechnet. Wenn ferner der Motorstrom-Zielwert It unter einen vorgegebenen Wert I fällt, wird im Schritt S3 bestimmt, daß das Ansteuersystem der Brückenschaltung 5 ein einzelphasiges doppelseitiges Chopper- System ist, und wenn der Motorstrom-Zielwert It den vorgegebenen Wert I überschreitet, dann wird bestimmt, daß das Ansteuersystem der Brückenschaltung 5 ein einzelphasiges einseitiges Chopper-System sein soll.

Jedoch ist eine durchschnittliche Motoranlegungsspannung gemäß dem Ansteuersystem beim Umschalten eines Ansteuersystems unterschiedlich, wie in der nachstehend noch zu beschreibenden Ausführungsform 12 gezeigt, und es existieren große Änderungen im Drehmoment und der Drehgeschwindigkeit des Motors 2.

Somit wird in dieser Ausführungsform 11 bestimmt, ob ein Ansteuersystem umgeschaltet wird oder nicht. Wenn bestimmt wird, daß das Ansteuersystem umgeschaltet wird, dann wird ein Integralterm, der ein wesentlicher Faktor zur Berechnung eines Tastverhältnisses ist, initialisiert, um eine konstante durchschnittliche Motoranlegungsspannung vor und nach einem Umschalten eines Ansteuersystems vorzusehen, wodurch Änderungen im Drehmoment und in der Drehgeschwindigkeit des Motors 2 vermieden werden.

Beispielsweise kann im Fall einer PTD-Steuerung eines Motorstroms ein Tastverhältnis durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden.

Tastverhältnis = proportionaler Term (Term P) + integraler Term (Term I) und differenzieller Term (Term D) (14)

Kurz gesagt, kann ein Tastverhältnis durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden, wenn nur eine stationäre Bedingung berücksichtigt wird.

Tastverhältnis = integraler Term (15)

Gemäß einer nachstehend noch zu beschreibenden Ausführungsform 12 wird in diesem Fall ein Anfangswert eines Tastverhältnisses zur Verhinderung von schnellen Änderungen im Drehmoment und der Drehgeschwindigkeit des Motors 2 beim Umschalten des Ansteuersystems von einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System auf ein einzelphasiges doppelseitiges Chopper-System aus der folgenden Gleichung ermittelt.

Tastverhältnis2 = (1/2) x Tastverhältnis1 + 50 (6)

Wenn ein integraler Term zum Ansteuern mit einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System durch i_Term1 und ein integraler Term zum Ansteuern mit einem einzelphasigen doppelseitigen Chopper-System mit i_Term2 bezeichnet wird, kann zum Umschalten eines Steuersystems aus einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System auf ein einzelphasiges doppelseitiges Chopper-System, so daß das Drehmoment und die Drehgeschwindigkeit des Motors 2 sich nicht schnell ändern, ein Anfangswert von i_Term2 bei einem Umschalten wie folgt eingestellt werden, indem die Gleichung (15) in die Gleichung (6) eingesetzt wird.

i_Term2 = (1/2) x i_Term1 + integraler Term bei einem Tastverhältnis von 50% unter einer stationären Bedingung (16)

Wenn ein Ansteuersystem aus einem einzelphasigen doppelseitigen Chopper-System auf ein einzelphasiges einseitiges Chopper-System umgeschaltet wird, kann gemäß der Ausführungsform 12 ein Tastverhältnis wie folgt eingestellt werden.

Tastverhältnis1 = 2 x (Tastverhältnis2 - 50) (7)

Deshalb kann zum Umschalten eines Ansteuersystems aus einem einzelphasigen doppelseitigen Chopper-System auf ein einzelphasiges einseitiges Chopper-System ein Anfangswert von i_Term1 beim Umschalten wie folgt eingestellt werden, indem die Gleichung (15) in die Gleichung (7) eingesetzt wird.

i_Term1 = 2 x (i_Term2 - integraler Term bei einem Tastverhältnis von 50% unter einer stationären Bedingung) (17)

Anders ausgedrückt, wenn im Schritt S3 bestimmt wird, daß ein Ansteuersystem ein einzelphasiges doppelseitiges Chopper- System ist, wird im Schritt S120 bestimmt, ob ein Ansteuersystem aus einem einzelphasigen einseitigen Chopper- System umgeschaltet wird. Wenn bestimmt wird, daß das Ansteuersystem umgeschaltet wird, dann kann der integrale Term unter Verwendung der Gleichung (16) im Schritt S121 initialisiert werden. Danach werden die Schritte S4 bis S8 nacheinander ausgeführt. Da diese Schritte die gleichen wie bei der Ausführungsform 1 sind, erübrigt sich deren Beschreibung.

Wenn im Schritt S120 bestimmt wird, daß ein Ansteuersystem nicht umgeschaltet wird, werden die Schritte S4 bis S8 nacheinander ausgeführt. Da diese Schritte die gleichen wie bei der Ausführungsform 1 sind, erübrigt sich deren Beschreibung.

Wenn andererseits im Schritt S3 bestimmt wird, daß ein Ansteuersystem ein einzelphasiges einseitiges Chopper-System sein soll, wird im Schritt S122 bestimmt, ob ein Ansteuersystem aus einem einzelphasigen doppelseitigen Chopper-System umgeschaltet wird. Wenn bestimmt wird, daß ein Ansteuersystem im Schritt S122 umgeschaltet wird, dann wird im Schritt S123 der integrale Term unter Verwendung der Gleichung (17) initialisiert. Danach werden die Schritte S9 bis S12 sequentiell ausgeführt. Da diese Schritte die gleichen wie bei der Ausführungsform 1 sind, erübrigt sich deren Beschreibung.

Wenn im Schritt S122 bestimmt wird, daß ein Ansteuersystem nicht umgeschaltet wird, dann werden die Schritte S9 bis S12 nacheinander ausgeführt. Da diese Schritte die gleichen wie in der Ausführungsform 1 sind, wird deren Beschreibung weggelassen.

Da bei einem Umschalten eines Ansteuersystems aufgrund einer Initialisierung in dieser Ausführungsform 11 eine durchschnittliche Motoranlegungsspannung fast konstant wird, können schnelle Änderungen in dem Drehmoment und der Drehgeschwindigkeit des Motors verhindert werden.

Wenn ferner ein Ansteuersystem zwischen einem doppelphasigen doppelseitigen Chopper-System und einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System wie bei der Ausführungsform 2 umgeschaltet wird, kann der gleiche Effekt durch Initialisieren des integralen Terms wie bei dieser Ausführungsform 11 erhalten werden.

Ein Anfangswert eines Tastverhältnisses zum Verringern von schnellen Änderungen im Drehmoment und der Drehgeschwindigkeit des Motors 2, wenn ein Ansteuersystem von einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System auf ein doppelphasiges doppelseitiges Chopper-System umgeschaltet wird, wird aus der folgenden Gleichung erhalten, wenn der Motor 2 in einer rechten Richtung angesteuert wird.

Tastverhältnis3 = (1/2) x Tastverhältnis1 + 50 (10)

Der Anfangswert wird aus der folgenden Gleichung ermittelt, wenn der Motor 2 in einer linken Richtung angesteuert wird.

Tastverhältnis3 = - (1/2) x Tastverhältnis1 + 50 (11)

Zum Umschalten eines Ansteuersystems aus einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System auf ein doppelphasiges doppelseitiges Chopper-System, so daß sich das Drehmoment und die Drehgeschwindigkeit des Motors 2 nicht schnell ändern, sollte deshalb ein Anfangswert eines i_Terms3 beim Umschalten wie folgt eingestellt werden, indem die Gleichung (15) in die Gleichung (10) und (11) eingesetzt werden, wenn der Motor 2 in eine rechte Richtung angesteuert wird.

i_Term3 = (1/2) x i Term1 + integraler Term bei einem Tastverhältnis von 50% unter einer stationären Bedingung (18)

Der Anfangswert sollte wie folgt eingestellt werden, wenn der Motor 2 in eine linke Richtung angesteuert wird.

i_Term3 = - (1/2) x i_Term1 + integraler Term bei einem Tastverhältnis von 50% unter einer stationären Bedingung (19)

Ein Anfangswert eines Tastverhältnisses zur Verhinderung von schnellen Änderungen in dem Drehmoment und der Drehgeschwindigkeit des Motors 2, wenn ein Ansteuersystem von einem doppelphasigen doppelseitigen Chopper-System auf ein einseitiges einseitiges Chopper-System umgeschaltet wird, wird aus der folgenden Gleichung ermittelt, wenn der Motor 2 in einer rechten Richtung angesteuert wird.

Tastverhältnis1 = 2 x (Tastverhältnis3 - 50) (12)

Der Anfangswert wird aus der folgenden Gleichung ermittelt, wenn der Motor 2 in eine linke Richtung angesteuert wird.

Tastverhältnis1 = 2 x (50 - Tastverhältnis3) (13)

Wenn ein Ansteuersystem aus einem doppelphasigen doppelseitigen Chopper-System auf ein einzelphasiges einseitiges Chopper-System umgeschaltet wird, sollte deshalb ein Anfangswert von i_Term3 wie folgt eingestellt werden, indem die Gleichung (15) in die Gleichungen (12) und (13) eingesetzt werden, wenn der Motor 2 in eine rechte Richtung angesteuert wird.

i_Term1 = 2 x (i_Term3 - integraler Term bei einem Tastverhältnis von 50% unter einer stationären Bedingung) (20)

Der Anfangswert sollte wie folgt eingestellt werden, wenn der Motor 2 in einer linken Richtung angesteuert wird.

i_Term1 = 2 x (integraler Term bei einem Tastverhältnis von 50% unter einer stationären Bedingung - i_Term3) (21)

Das heißt, wenn im Schritt S3 ein Ansteuersystem bestimmt wird und bestimmt wird, daß das System ein doppelphasiges doppelseitiges Chopper-System sein soll, dann wird bestimmt, ob ein Ansteuersystem aus einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System im Schritt S120 wie diese Ausführungsform 11 umgeschaltet wird. Wenn bestimmt wird, daß ein Ansteuersystem umgeschaltet wird, dann wird ein integraler Term unter Verwendung der Gleichungen (18) oder (19) im Schritt S121 initialisiert.

Wenn andererseits bestimmt wird, daß ein Ansteuersystem ein einzelphasiges einseitiges Chopper-System sein soll, wird bestimmt, ob ein Ansteuersystem auf einem doppelphasigen doppelseitigen Chopper-System im Schritt S122 umgeschaltet wird oder nicht. Wenn bestimmt wird, daß ein Ansteuersystem umgeschaltet wird, dann wird der integrale Term unter Verwendung der Gleichungen (20) oder (21) im Schritt S123 initialisiert.

Da es nicht erforderlich ist, alle Schaltelemente 3a bis 3d auszuschalten, werden die Schritte S6, S7, S11 und S12 durch die Schritte S21, S22, S23 bzw. S24 ersetzt und Schritt S8 wird ausgeschlossen. Da die anderen Schritte außer diesen Schritten vollständig die gleichen wie die Schritte zum Initialisieren des integralen Terms sind, wenn ein Ansteuersystem zwischen einem einzelphasigen doppelseitigen Chopper-System und einem einzelphasigen einseitigen Chopper- System umgeschaltet wird, werden deren Beschreibungen weggelassen. In beiden obigen Fällen erübrigt sich zu erwähnen, daß ein Hystereseelement und ein Zeitgebungselement zu einer Entscheidung über ein Umschalten eines Ansteuersystems wie bei den Ausführungsformen 8 und 9 hinzugefügt werden kann.

Ausführungsform 12

Die Steuereinrichtung 13 der Ausführungsform 1 kann ein Umschalten eines Ansteuersystems nach einer Entscheidung eines Ansteuersystems zum Initialisieren des Tastverhältnisses wie in Fig. 22 gezeigt bestimmen.

Nachstehend wird der Betrieb dieser Steuereinrichtung 13 dieser Ausführungsform 12 unter Bezugnahme auf ein in Fig. 22 gezeigtes Flußdiagramm beschrieben. Wie bei der Ausführungsform 1 werden ein Lenkdrehmoment-Detektionswert Ts, eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vs und ein Motorstrom-Detektionswert Is im Schritt S1 gelesen und ein Motorstrom-Zielwert It wird in dem nachfolgenden Schritt S2 berechnet. Im Schritt S3 wird ein Ansteuersystem so bestimmt, daß, wenn der Motorstrom-Zielwert It unter einen vorgegebenen Wert I fällt, das Ansteuersystem der Brückenschaltung 5 ein einzelphasiges doppelseitiges Chopper-System sein sollte, und wenn der Motorstrom-Zielwert It den vorgegebenen Wert I übersteigt, dann sollte das Ansteuersystem der Brückenschaltung ein einzelphasiges einseitiges Chopper­ system sein.

Wenn im Schritt S3 bestimmt wird, daß das Ansteuersystem ein einzelphasiges doppelseitiges Chopper-System sein soll, dann wird im Schritt S4 ein Tastverhältnis berechnet. Wenn in diesem Fall eine PID-Steuerung auf Grundlage des Motorstrom-Zielwerts It und des Motorstrom-Detektionswerts Is ausgeführt wird, sind die Tastverhältnisse vor und nach einem Umschalten fast gleich.

Allerdings und wie in Fig. 27 gezeigt unterscheiden sich ein einzelphasiges doppelseitiges Chopper-System und ein einzelphasiges einseitiges Chopper-System voneinander hinsichtlich der durchschnittlichen Motoranlegungsspannung in bezug auf das gleiche Tastverhältnis. Wenn die Schaltelemente 3a bis 3d mit dem gleichen Tastverhältnis beim Umschalten eines Ansteuersystems angesteuert werden, dann durchlaufen das Drehmoment und die Drehgeschwindigkeit des Motors 2 große Änderungen.

Dann wird in Fig. 27 der Beziehung zwischen dem Tastverhältnis und der durchschnittlichen Motoranlegungsspannung in einem einzelphasigen doppelseitigen Chopper-System und einem einzelphasigen einseitigen Chopper- System Aufmerksamkeit gewidmet. Der Zusammenhang zwischen einem Tastverhältnis1 eines einzelphasigen einseitigen Chopper-Systems und einem Absolutwert einer durchschnittlichen Motoranlegungsspannung VM1 kann durch die folgende Gleichung approximiert werden.

VM1 = V_B x Tastverhältnis1/100 (4)

Die Beziehung zwischen einem Tastverhältnis2 eines einzelphasigen doppelseitigen Chopper-Systems und einem Absolutwert einer durchschnittlichen Motoranlegungsspannung VM2 kann durch die folgende Gleichung approximiert werden.

VM2 = V_B x (Tastverhältnis2 - 50)/50 (5)

Zum Umschalten eines Ansteuersystems aus einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System auf ein einzelphasiges doppelseitiges Chopper-System sollte deshalb zur Vermeidung von Änderungen bei der durchschnittlichen Motoranlegungsspannung ein Anfangswert von Tastverhältnis2 beim Umschalten wie folgt eingestellt werden, indem VM1 gleich zu VM2 in den Gleichungen (4) und (5) gemacht wird.

Tastverhältnis = (1/2) x Tastverhältnis1 + 50 (6)

Wenn in ähnlicher Weise ein Ansteuersystem aus einem einzelphasigen doppelseitigen Chopper-System auf ein einzelphasiges einseitiges Chopper-System umgeschaltet wird, sollte deshalb ein Anfangswert von Tastverhältnis1 beim Umschalten wie folgt eingestellt werden.

Tastverhältnis1 = 2 x (Tastverhältnis2 - 50) (7)

Im Schritt S130 wird bestimmt, ob eine vorgegebene Zeitperiode T1 von der Zeit, zu der ein Ansteuersystem umgeschaltet wird, zu der Zeit, wenn der integrale Term für eine Motorsteuerung integriert wird und eine schnelle Änderung in der durchschnittlichen Motoranlegungsspannung beseitigt wird, abläuft oder nicht. Wenn bestimmt wird, daß die vorgegebene Zeitperiode T1 nicht abläuft, dann wird das Tastverhältnis eines einzelphasigen doppelseitigen Chopper­ systems unter Verwendung der Gleichung (6) im Schritt S13l initialisiert. Danach werden die Schritte S6 bis S8 nacheinander ausgeführt. Da diese Schritte vollständig mit denjenigen in der Ausführungsform 1 übereinstimmen, wird deren Beschreibung weggelassen.

Wenn bestimmt wird, daß die vorgegebene Zeitperiode T1 im Schritt S130 abläuft, dann durchlaufen Drehmoment und die Drehgeschwindigkeit des Motors 2 keine schnellen Änderungen, weil eine durchschnittliche Motoranlegungsspannung sich nicht schnell ändert, selbst wenn die Schaltelemente 3a bis 3d mit dem Tastverhältnis angesteuert werden, welches in dem vorangehenden Schritt S4 berechnet wird. Deshalb werden die Schritte S5 bis S8 dann nacheinander ausgeführt. Da diese Schritte vollständig mit denjenigen in der Ausführungsform 1 übereinstimmen, wird deren Beschreibung weggelassen.

Wenn andererseits im Schritt S3 bestimmt wird, daß ein Ansteuersystem ein einzelphasiges einseitiges Chopper-System sein soll, dann wird ein Tastverhältnis im Schritt S9 berechnet. Nachdem ein Ansteuersystem aus einem einzelphasigen doppelseitigen Chopper-System auf ein einzelphasiges einseitiges Chopper-System umgeschaltet ist, wird im Schritt S132 bestimmt, ob die vorgegebene Zeitperiode T1 abläuft oder nicht.

Wenn bestimmt wird, daß die vorgegebene Zeitperiode T1 im Schritt S132 nicht abläuft, dann wird das Tastverhältnis eines einzelphasigen einseitigen Chopper-Systems unter Verwendung der Gleichung (7) im Schritt S133 initialisiert. Danach werden die Schritte S10 bis S12 sequentiell ausgeführt. Da diese Schritte vollständig mit denjenigen in der Ausführungsform 1 übereinstimmen, wird deren Beschreibung weggelassen.

Wenn im Schritt S132 bestimmt wird, daß die vorgegebene Zeitperiode T1 abläuft, dann werden die Schritte S10 bis S12 nacheinander ausgeführt. Da diese Schritte vollständig die gleichen wie in der Ausführungsform 1 sind, wird deren Beschreibung weggelassen.

Da eine durchschnittliche Motoranlegungsspannung fast konstant beim Umschalten eines Ansteuersystems aufgrund einer Initialisierung in dieser Ausführungsform 12 wird, können schnelle Änderungen in dem Drehmoment und der Drehgeschwindigkeit des Motors 2 vermieden werden.

Wenn ein Ansteuersystem zwischen einem doppelphasigen doppelseitigen Chopper-System und einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System wie Ausführungsform 2 umgeschaltet wird, kann der gleiche Effekt erhalten werden, selbst wenn das Tastverhältnis wie bei dieser Ausführungsform 12 initialisiert wird.

Mit anderen Worten gesagt und wie in Fig. 27 gezeigt, der Zusammenhang zwischen dem Tastverhältnis3 eines doppelphasigen doppelseitigen Chopper-Systems und einem Absolutwert einer durchschnittlichen Motoranlegungsspannung VM3 kann durch die folgende Gleichung approximiert werden, wenn der Motor 2 in eine rechte Richtung angesteuert wird.

VM3 = V_B x (Tastverhältnis3 - 50)/50 (8)

Der Zusammenhang kann durch die folgende Gleichung approximiert werden, wenn der Motor 2 in eine linke Richtung angesteuert wird.

VM3 = V_B x (50 - Tastverhältnis3)/50 (9)

Zum Umschalten eines Ansteuersystems aus einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System auf ein doppelphasiges doppelseitiges Chopper-System zum Beseitigen von schnellen Änderungen in dem Drehmoment und der Drehgeschwindigkeit des Motors 2 sollte deshalb ein Anfangswert eines Tastverhältnisses3 beim Umschalten wie folgt eingestellt werden, indem VM1 gleich zu VM3 in den Gleichungen (4), (8) und (9) gemacht wird, wenn der Motor 2 in eine rechte Richtung angesteuert wird.

Tastverhältnis3 = (1/2) x Tastverhältnis1 + 50 (10)

Der Anfangswert sollte wie folgt eingestellt werden, wenn der Motor 2 in eine linke Richtung angesteuert wird.

Tastverhältnis3 = - (1/2) x Tastverhältnis1 + 50 (11)

Um ein Ansteuersystem aus einem doppelphasigen doppelseitigen Chopper-System auf ein einzelphasiges einseitiges Chopper- System umzuschalten, sollte in ähnlicher Weise ein Anfangswert eines Tastverhältnisses1 beim Umschalten wie folgt eingestellt werden, wenn der Motor 2 in einer rechten Richtung angesteuert wird.

Tastverhältnis1 = 2 x (Tastverhältnis3 - 50) (12)

Der Anfangswert sollte wie folgt eingestellt werden, wenn der Motor 2 in eine linke Richtung angesteuert wird.

Tastverhältnis1 = 2 x (50 - Tastverhältnis3) (13)

Mit anderen Worten ausgedrückt, wenn im Schritt S3 bestimmt wird, daß ein Ansteuersystem ein doppelphasiges doppelseitiges Chopper-System sein soll, wird bestimmt, ob eine vorgegebene Zeitperiode T1 abläuft, nachdem ein Ansteuersystem aus einem einzelphasigen einseitigen Chopper­ system auf ein doppelphasiges doppelseitiges Chopper-System umgeschaltet wird. Wenn bestimmt wird, daß die vorgegebene Zeitperiode T1 nicht abläuft, dann wird das Tastverhältnis im Schritt S131 unter Verwendung der Gleichungen (10) und (11) initialisiert.

Wenn im Schritt S3 andererseits bestimmt wird, daß ein Ansteuersystem ein einzelphasiges einseitiges Chopper-System sein soll, dann wird im Schritt S132 bestimmt, ob die vorgegebene Zeitperiode T1 abläuft oder nicht, nachdem ein Ansteuersystem aus einem doppelphasigen doppelseitigen Chopper-System auf ein einzelphasiges einseitiges Chopper­ system umgeschaltet ist. Wenn bestimmt wird, daß die vorgegebene Zeitperiode T1 nicht abläuft, dann wird das Tastverhältnis unter Verwendung der Gleichungen (12) und (13) im Schritt S133 initialisiert.

Da es nicht erforderlich ist, alle Schaltelemente 3a bis 3d auszuschalten, werden die Schritte S6, S7, S11 und S12 durch die Schritte S21, S22, S23 bzw. S24 ersetzt und Schritt S8 wird beseitigt. Da andere Schritte als die obigen Schritte vollständig die gleichen sind wie die Schritte zum Initialisieren des Tastverhältnisses, wenn ein Ansteuersystem zwischen einem einzelphasigen doppelseitigen Chopper-System und einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System umgeschaltet werden, werden deren Beschreibungen weggelassen. In jedem Fall erübrigt sich zu erwähnen, daß ein Hystereelement und ein Zeitgebungselement zu einer Entscheidung über eine Umschaltung eines Ansteuersystems wie bei den Ausführungsformen 8 und 9 hinzugefügt werden kann.

Ausführungsform 13

Jede der obigen Ausführungsformen, bei denen vier Schaltelemente 3a bis 3d verwendet werden, um die Brückenschaltung 5 zu bilden, ist unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben worden. Wenn allerdings ein Strom, der durch die Schaltelemente 3a und 3d fließen kann, klein ist, werden Vielfache von vier der Schaltelemente 3a bis 3d parallel geschaltet, wie in Fig. 23 gezeigt, so daß ein großer Strom durch diese Schaltelemente fließen gelassen werden kann.

Gemäß dieser Erfindung können die folgenden Effekte erhalten werden.

Da gemäß Anspruch 1 bestimmt wird, ob das Ergebnis einer Detektion durch eine Detektionseinrichtung oder der durch eine Steuereinrichtung berechnete Steuerbetrag unter einen vorgegebenen Wert fällt oder nicht und ein Ansteuersystem zwischen einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System und einem einzelphasigen doppelseitigen Chopper-System auf Grundlage des Ergebnisses der Entscheidung umgeschaltet wird, ist eine Steuerung in einem Bereich möglich, der sich für jedes Ansteuersystem eignet, wodurch ermöglicht wird, den Vorteil jedes Ansteuersystems zu verwenden, eine Steuerbarkeit in einem Bereich zu verbessern, in dem ein Tastverhältnis klein ist, und eine von den Schaltelementen erzeugte Wärme in einem Bereich verringert werden kann, in dem ein Tastverhältnis groß ist.

Da gemäß Anspruch 2 bestimmt wird, ob das Ergebnis einer Detektion durch eine Detektionseinrichtung oder der von einer Steuereinrichtung berechnete Steuerbetrag unter einen vorgegebenen Wert fällt und ein Ansteuersystem zwischen einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System und einem doppelphasigen doppelseitigen Chopper-System auf Grundlage des Ergebnisses der Entscheidung umgeschaltet wird, wird eine Steuerung in einem Bereich möglich, der für jedes Ansteuersystem geeignet ist, wodurch ermöglicht wird, den Vorteil jedes Ansteuersystems zu verwenden, ein Ansprechverhalten zu verbessern, wenn ein Motor invertiert wird und eine von den Schaltelementen erzeugte Wärme in einem Bereich zu verringern, in dem ein Tastverhältnis groß ist.

Da gemäß Anspruch 3 bestimmt wird, ob das Ergebnis einer Detektion durch eine Detektionseinrichtung oder der von einer Steuereinrichtung berechnete Steuerbetrag unter einen ersten vorgegebenen Wert oder einen zweiten vorgegebenen Wert, größer als der erste vorgegebene Wert, fällt und ein Ansteuersystem zwischen einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System, einem einzelphasigen doppelseitigen Chopper- System und einem doppelphasigen doppelseitigen Chopper-System auf Grundlage des Ergebnisses der Entscheidung umgeschaltet wird, wird eine Steuerung in einem Bereich möglich, der sich für jedes Ansteuersystem eignet, wodurch ermöglicht wird, den Vorteil jedes Ansteuersystems zu verwenden, ein Ansprechverhalten, wenn ein Motor invertiert wird, und eine Steuerbarkeit in einem Bereich zu verbessern, in dem ein Tastverhältnis klein ist, und eine von den Schaltelementen erzeugte Wärme in einem Bereich zu verringern, in dem ein großes Tastverhältnis groß ist.

Da gemäß Anspruch 4 eine Hysteresekomponente an der Ansteuersystem-Umschaltbedingung bereitgestellt wird, um ein häufiges Umschalten des Ansteuersystems zu vermeiden, kann der Motor sanft angesteuert werden. Wenn beispielsweise die vorliegende Erfindung auf eine elektrische Servolenkung angewendet wird, kann ein Fahrkomfort beim Umschalten eines Ansteuersystems verbessert werden.

Da gemäß Anspruch 5 ein Ansteuersystem gesperrt wird, wenn eine vorgegebene Zeitperiode nicht abläuft, nachdem ein Ansteuersystem umgeschaltet ist, um so ein häufiges Schalten des Ansteuersystems zu vermeiden, kann der Motor sanft angesteuert werden. Wenn die vorliegende Erfindung beispielsweise auf eine elektrische Servolenkung angewendet wird, kann ein Fahrkomfort beim Umschalten eines Ansteuersystems verbessert werden.

Da gemäß Anspruch 6 Verstärkungen für eine Motorsteuerung beim Umschalten eines Ansteuersystems verändert werden, wird eine Steuerung in einem Bereich möglich, der sich für jedes Ansteuersystem eignet, wodurch ermöglicht wird, schnelle Änderungen in dem Drehmoment des Motors beim Umschalten des Ansteuersystems herabzusetzen und den Motor sanft anzusteuern. Wenn die vorliegende Erfindung beispielsweise auf eine elektrische Servolenkung angewendet wird, kann ein Fahrkomfort beim Umschalten eines Ansteuersystems verbessert werden.

Gemäß Anspruch 7 kann eine Steuerung mit einem geeigneten Tastverhältnis ermöglicht werden, indem der integrale Term beim Umschalten eines Ansteuersystems initialisiert wird, wodurch ermöglicht wird, schnelle Änderungen in dem Drehmoment des Motors beim Umschalten eines Ansteuersystems zu vermeiden und den Motor sanft anzusteuern. Wenn die vorliegende Erfindung beispielsweise auf eine elektrische Servolenkung angewendet wird, kann ein Fahrkomfort beim Umschalten eines Ansteuersystems verbessert werden.

Gemäß Anspruch 8 kann eine Steuerung mit einem geeigneten Tastverhältnis ermöglicht werden, indem ein Anfangswert eines Tastverhältnisses beim Umschalten eines Ansteuersystems eingestellt wird, wodurch ermöglicht wird, schnelle Änderungen in dem Drehmoment des Motors beim Umschalten eines Ansteuersystems zu unterdrücken und den Motor sanft anzusteuern. Wenn die vorliegende Erfindung beispielsweise auf eine elektrische Servolenkung angewendet wird, kann ein Fahrkomfort beim Umschalten eines Ansteuersystems verbessert werden.

Claims (8)

1. Motor-Steuereinrichtung, umfassend:
einen Motor, der als eine Last mit einer Brückenschaltung verbunden ist, die aus vier Schaltelementen gebildet ist;
eine Detektionseinrichtung zum Detektieren von verschiedenen Zuständen einer Einrichtung; und
eine Steuereinrichtung zum Steuern des Motors auf einen gewünschten Motorstrom durch Ermitteln des Steuerbetrags auf Grundlage des Ergebnisses einer Detektion durch die Detektionseinrichtung und durch Ansteuern eines Paars oder von zwei Paaren der Schaltelemente der Brückenschaltung auf Grundlage des Steuerbetrags;
wobei die Steuereinrichtung umfaßt:
eine Ansteuersystem-Umschalteinrichtung zum Umschalten eines Ansteuersystems zwischen einem einzelphasigen doppelseitigen Chopper-System, bei dem ein Paar von Schaltelementen in einer gewünschten Leitungsrichtung durch ein PWM-Ansteuersignal angesteuert wird und das andere Paar von Schaltelementen ausgeschaltet wird, wenn das Ergebnis einer Detektion oder der Steuerbetrag unter einen vorgegebenen Wert fällt, und einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System, bei dem ein von einem Paar von Schaltelementen in einer gewünschten Leitungsrichtung durch ein PWM-Ansteuersignal angesteuert wird, das andere des Paars von Schaltelementen fortwährend eingeschaltet ist, und das andere Paar von Schaltelementen ausgeschaltet ist, wenn das Ergebnis einer Detektion oder der Steuerbetrag den vorgegebenen Wert übersteigt.

2. Motor-Steuereinrichtung, umfassend:
einen Motor, der als eine Last mit einer Brückenschaltung verbunden ist, die aus vier Schaltelementen gebildet ist;
eine Detektionseinrichtung zum Detektieren von verschiedenen Zuständen einer Einrichtung; und
eine Steuereinrichtung zum Steuern des Motors auf einen gewünschten Motorstrom durch Ermitteln des Steuerbetrags auf Grundlage des Ergebnisses einer Detektion durch die Detektionseinrichtung und durch Ansteuern eines Paars oder von zwei Paaren der Schaltelemente der Brückenschaltung auf Grundlage des Steuerbetrags;
wobei die Steuereinrichtung umfaßt: eine Ansteuersystem-Umschalteinrichtung zum Umschalten eines Ansteuersystems zwischen einem doppelphasigen doppelseitigen Chopper- System, bei dem ein Paar von Schaltelementen in einer gewünschten Leitungsrichtung durch ein PWM-Ansteuersignal angesteuert wird und das andere Paar von Schaltelementen durch ein invertiertes Signal des Ansteuersignals angesteuert wird, wenn das Ergebnis einer Detektion oder der Steuerbetrag unter einen vorgegebenen Wert fällt, und einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System, bei dem ein von einem Paar von Schaltelementen in einer gewünschten Leitungsrichtung durch ein PWM-Ansteuersignal angesteuert wird, das andere des Paars von Schaltelementen kontinuierlich eingeschaltet ist, und das andere Paar von Schaltelementen ausgeschaltet wird, wenn das Ergebnis einer Detektion oder der Steuerbetrag den vorgegebenen Wert übersteigt.

3. Motor-Steuereinrichtung, umfassend:
einen Motor, der als eine Last mit einer Brückenschaltung verbunden ist, die aus vier Schaltelementen gebildet ist;
eine Detektionseinrichtung zum Detektieren von verschiedenen Zuständen einer Einrichtung; und
eine Steuereinrichtung zum Steuern des Motors auf einen gewünschten Motorstrom durch Ermitteln des Steuerbetrags auf Grundlage des Ergebnisses einer Detektion durch die Detektionseinrichtung und durch Ansteuern eines Paars oder von zwei Paaren der Schaltelemente der Brückenschaltung auf Grundlage des Steuerbetrags;
wobei die Steuereinrichtung umfaßt: eine Ansteuersystem-Umschalteinrichtung zum Umschalten eines Ansteuersystems zwischen einem doppelphasigen doppelseitigen Chopper- System, bei dem ein Paar von Schaltelementen in einer gewünschten Leitungsrichtung durch ein PWM-Ansteuersignal angesteuert wird und das andere Paar von Schaltelementen durch ein invertiertes Signal des Ansteuersignals angesteuert wird, wenn das Ergebnis einer Detektion oder der Steuerbetrag unter einen ersten vorgegebenen Wert fällt, einem einzelphasigen doppelseitigen Chopper-System, bei dem ein von einem Paar von Schaltelementen in einer gewünschten Leitungsrichtung durch ein PWM-Ansteuersignal angesteuert wird und das andere Paar von Schaltelementen ausgeschaltet wird, wenn das Ergebnis einer Detektion oder der Steuerbetrag den ersten vorgegebenen Wert übersteigt und unter einen zweiten vorgegebenen Wert fällt, der größer als der erste vorgegebene Wert ist, und einem einzelphasigen einseitigen Chopper-System, bei dem ein von einem Paar von Schaltelementen in einer gewünschten Leitungsrichtung durch ein PWM-Ansteuersignal angesteuert wird, das andere des Paars von Schaltelementen fortwährend eingeschaltet ist, und das andere Paar von Schaltelementen ausgeschaltet wird, wenn das Ergebnis einer Detektion oder der Steuerbetrag den zweiten vorgegebenen Wert übersteigt.

4. Motor-Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hysteresekomponente an der Ansteuersystem-Umschaltbedingung bereitgestellt ist.

5. Motor-Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ansteuersystem nur umgeschaltet wird, wenn eine vorgegebene Zeit seit der Zeit abgelaufen ist, zu der ein Antriebssystem früher umgeschaltet wurde.

6. Motor-Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Verstärkungen für eine Motorsteuerung zu der Zeit einer Umschaltung des Ansteuersystems der Brückenschaltung geändert werden.

7. Motor-Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerbetrag wenigstens integral gesteuert wird und ein Integralterm zu der Zeit einer Umschaltung des Ansteuersystems der Brückenschaltung initialisiert wird.

8. Motor-Steuereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anfangswert eines Tastverhältnisses zum Ansteuern der Schaltelemente zu der Zeit eines Umschaltens des Ansteuersystems der Brückenschaltung gesetzt wird.