BR102020007517A2

BR102020007517A2 - Sistema de controle de direção

Info

Publication number: BR102020007517A2
Application number: BR102020007517-9A
Authority: BR
Inventors: Masaharu Yamashita; Atsushi Sato; Masataka Okuda; Yosuke Yamashita; Shintaro Takayama; Shunsuke Hiromasa; Toshiyuki Mikida; Shoji Kubota; Yuji Fujita; Kenichi Abe; Toshimitsu Sakai
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha; Jtekt Corporation; Denso Corporation
Priority date: 2019-04-17
Filing date: 2020-04-15
Publication date: 2021-02-02
Also published as: JP7315364B2; KR102312173B1; CN111824246A; RU2731400C1; US20200331522A1; EP3725643B1; US11597434B2; EP3725643A1; CN111824246B; KR20200122247A; JP2020175751A

Abstract

um atuador (10) que aplica força em um elemento associado à direção e um dispositivo de controle (100) que controla o atuador, tem configuração duplex. primeiro e segundo dispositivos de controle (100-1, 100-2) computam a mesma variável controlada como primeira e segunda variáveis controladas (c1, c2), respectivamente. em um modo normal, o dispositivo de controle (100) controla o atuador de acordo com a primeira variável controlada (c1). o primeiro e segundo dispositivos de controle (100-1, 100-2) enviam e recebem variáveis controladas respectivamente computadas (c1, c2) para e a partir um do outro através de comunicação. quando uma discrepância surge entre a primeira e segunda variáveis controladas (c1, c2) ou uma anormalidade ocorre em comunicação entre o primeiro e segundo dispositivos de controle (100-1, 100-2), o modo de operação é comutado do modo normal para um modo independente. no modo independente, o primeiro e segundo dispositivo de controle (100-1, 100-2) controlam o primeiro e segundo atuadores, de acordo com a primeira e segunda variáveis controladas (c1, c2), respectivamente.

Description

SISTEMA DE CONTROLE DE DIREÇÃO

Campo da invenção

[001] A invenção refere-se a um sistema de controle de direção que controla a direção de um veículo.

Descrição da técnica relacionada

[002] Um aparelho de direção para um veículo é revelado na publicação do pedido de patente não examinada japonesa número 2007-022194 (JP 2007-022194 A). O aparelho de direção veicular inclui um sistema principal e um meio redundante. O sistema principal tem um motor de giro principal que gera força para girar as rodas, e uma fonte de energia principal que fornece energia elétrica para o motor de giro principal. O meio redundante tem um sub motor de giro ou sub fonte de energia que opera em um modo de backup quando o sistema principal funciona incorretamente.

Sumário da invenção

[003] Um atuador é usado para mover um elemento associado à direção do veículo. O atuador aplica força ao elemento quando é controlado por um dispositivo de controle.

[004] Se uma anormalidade ocorrer no dispositivo de controle, o atuador controlado pelo dispositivo de controle pode gerar força errônea. É indesejável, em termos de deslocamento do veículo, que força errônea seja aplicada ao elemento associado à direção. Também, quando força errônea é aplicada ao elemento associado à direção, o motorista do veículo pode se sentir estranho ou desconfortável sobre a direção.

[005] Também pode ser considerado fornecer um dispositivo de controle de backup, além de um dispositivo de controle principal, no caso de ocorrência de uma anormalidade. Nesse caso, quando é confirmado que uma anormalidade ocorreu no dispositivo de controle principal, o dispositivo de controle de backup começa o controle ao invés. Entretanto, demora um certo período de tempo até que o dispositivo de controle confirme ocorrência da anormalidade. A saber, há um certo período de tempo entre ocorrência da anormalidade e comutação efetiva do dispositivo de controle. Durante esse período, força errônea é mantida aplicada ao elemento associado à direção.

[006] A invenção fornece uma tecnologia para imediatamente restringir uma influência de saída errônea de um atuador sobre um elemento associado à direção de uma veículo.

[007] Um aspecto da invenção se refere a um sistema de controle de direção que controla a direção de um veículo. O sistema de controle de direção inclui um atuador configurado para aplicar força a um elemento associado à direção, e um dispositivo de controle configurado para controlar o atuador. O atuador tem uma configuração duplex incluindo um primeiro atuador de um sistema principal e um segundo atuador de um sistema subsidiário. O dispositivo de controle tem uma configuração duplex incluindo um primeiro dispositivo de controle que pertence ao sistema principal, e um segundo dispositivo de controle que pertence ao sistema subsidiário. O primeiro dispositivo de controle e o segundo dispositivo de controle são configurados para computar a mesma variável controlada como uma primeira variável controlada e uma segunda variável controlada, respectivamente. O dispositivo de controle tem modos operacionais incluindo um modo normal no qual pelo menos um do primeiro atuador e segundo atuador é controlado de acordo com a primeira variável controlada, sem usar a segunda variável controlada, e um modo independente no qual o primeiro dispositivo de controle controla o primeiro atuador de acordo com a primeira variável controlada, e o segundo dispositivo de controle controla o segundo atuador de acordo com a segunda variável controlada. No modo normal, o primeiro dispositivo de controle e o segundo dispositivo de controle são configurados para comunicar entre si, e o primeiro dispositivo de controle é configurado para enviar a primeira variável controlada para o segundo dispositivo de controle, enquanto o segundo dispositivo de controle é configurado para enviar a segunda variável controlada para o primeiro dispositivo de controle. O dispositivo de controle é configurado para comutar o modo operacional a partir do modo normal para o modo independente, em pelo menos um do caso onde uma discrepância surge entre a primeira variável controlada e a segunda variável controlada e o caso onde uma anormalidade de comunicação ocorre em comunicação entre o primeiro dispositivo de controle e o segundo dispositivo de controle.

[008] No sistema de controle de direção como descrito acima, cada do primeiro dispositivo de controle e segundo dispositivo de controle pode ter uma função de autodiagnóstico de detectar uma anormalidade em si próprio. Os modos operacionais do dispositivo de controle podem incluir ainda um modo de backup no qual, quando ocorrência da anormalidade em um do primeiro dispositivo de controle e segundo dispositivo de controle é confirmada através da função de auto diagnóstico, o outro do primeiro dispositivo de controle e segundo dispositivo de controle controla o atuador. O horário de início do modo independente pode ser mais cedo do que aquele do modo de backup.

[009] No sistema de controle de direção como descrito acima, no modo normal, o primeiro dispositivo de controle pode controlar o primeiro atuador de acordo com a primeira variável controlada, e o segundo dispositivo de controle pode controlar o segundo atuador de acordo com a primeira variável controlada recebida do primeiro dispositivo de controle

[010] No sistema de controle de direção como descrito acima, no modo normal, o primeiro dispositivo de controle pode determinar se a discrepância ou a anormalidade de comunicação ocorreu, com base na segunda variável controlada recebida do segundo dispositivo de controle e o segundo dispositivo de controle pode determinar se a discrepância ou a anormalidade de comunicação ocorreu, com base na primeira variável controlada recebida do primeiro dispositivo de controle.

[011] No sistema de controle de direção como descrito acima, o primeiro dispositivo de controle pode determinar que a discrepância ocorreu quando uma diferença entre a primeira variável controlada e a segunda variável controlada recebida do segundo dispositivo de controle é igual a ou maior que um valor limiar. O segundo dispositivo de controle pode determinar que a discrepância ocorreu quando uma diferença entre a segunda variável controlada e a primeira variável controlada recebida do primeiro dispositivo de controle é igual a ou maior que o valor limiar.

[012] No sistema de controle de direção como descrito acima, um do primeiro dispositivo de controle e segundo dispositivo de controle pode ser um dispositivo de controle de detecção configurado para detectar a discrepância ou a anormalidade de comunicação. Quando a discrepância ou a anormalidade de comunicação é detectada, o dispositivo de controle de detecção pode ser configurado para iniciar a operação no modo independente, e notificar o outro do primeiro dispositivo de controle e segundo dispositivo de controle de comuta a partir do modo normal para o modo independente. O outro do primeiro dispositivo de controle segundo dispositivo de controle pode ser configurado para iniciar a operação no modo independente, em resposta a uma notificação a partir do dispositivo de controle de detecção.

[013] O veículo pode ser um veículo de guiar por fio incluindo um volante e rodas que são mecanicamente desconectadas entre si. O sistema de controle de direção pode incluir ainda um atuador de giro configurado para girar as rodas, um atuador de força de reação configurado para aplicar torque de reação ao volante, um dispositivo de controle de giro configurado para controlar o atuador de giro de acordo com a operação de direção do volante e um dispositivo de controle de força de reação configurado para controlar o atuador de força de reação de acordo com a operação de direção do volante. Pelo menos um entre o dispositivo de controle de giro e o dispositivo de controle de força de reação pode ser o dispositivo de controle tendo a configuração duplex. Quando o dispositivo de controle de giro é o dispositivo de controle tendo a configuração duplex, o elemento podem ser as rodas e o atuador de giro pode ser o atuador tendo a configuração duplex. Quando o dispositivo de controle de força de reação é o dispositivo de controle tendo a configuração duplex, o elemento pode ser o volante e o atuador de força de reação pode ser o atuador tendo a configuração duplex.

[014] No sistema de controle de direção como descrito acima, cada do dispositivo de controle de giro e dispositivo de controle de força de reação pode ser o dispositivo de controle tendo a configuração duplex. Quando um entre o dispositivo de controle de giro e o dispositivo de controle de força de reação comuta o modo operacional a partir do modo normal para o modo independente, o outro do dispositivo de controle de giro e o dispositivo de controle de força de reação pode ser configurado para comutar o modo de operação a partir do modo normal para o modo independente.

[015] De acordo com o aspecto acima da invenção, o atuador que aplica força ao elemento associado á direção tem configuração duplex incluindo o primeiro atuador do sistema principal e o segundo atuador do sistema subsidiário. O dispositivo de controle que controla o atuador tem configuração duplex incluindo o primeiro dispositivo de controle do sistema principal e o segundo dispositivo de controle do sistema subsidiário. O primeiro dispositivo de controle e o segundo dispositivo de controle computam a mesma variável controlada que a primeira variável controlada e a segunda variável controlada, respectivamente.

[016] No modo normal, o dispositivo de controle controla pelo menos um do primeiro atuador e segundo atuador, de acordo com a primeira variável controlada computada pelo primeiro dispositivo de controle. Com esse controle, ruído e vibração são menos prováveis ou improváveis de serem gerados no atuador.

[017] Entretanto, quando uma anormalidade ocorre no primeiro dispositivo de controle, a primeira variável controlada computada pelo primeiro dispositivo de controle pode se tornar um valor errôneo. Quando a primeira variável controlada se torna um valor errôneo, o atuador gera força errônea. Em vista dessa situação, o modo independente é fornecido, além do modo normal.

[018] No modo independente, o primeiro dispositivo de controle controla o primeiro atuador de acordo com a primeira variável controlada, e o segundo dispositivo de controle controla o segundo atuador de acordo com a segunda variável controlada. Mesmo quando a primeira variável controlada se torna um valor errôneo, o segundo atuador controlado de acordo com a segunda variável controlada correta gera força correta. Mesmo quando o primeiro atuador tenta mover o elemento com força errônea, o segundo atuador move o elemento com força correta ao mesmo tempo. A saber, o segundo atuador normal funciona para compensar saída errônea do primeiro atuador. Como resultado, uma influência de saída errônea do atuador sobre o elemento é restringida (aliviada).

[019] Também, a comutação a partir do modo normal para o modo independente é executada em resposta à detecção de um “sinal de anormalidade”. Mais especificamente, durante o modo normal, o primeiro dispositivo de controle e o segundo dispositivo de controle enviam e recebem as variáveis controladas respectivamente computadas (a primeira variável controlada, a segunda variável controlada) para e a partir um do outro, através de comunicações. Quando uma discrepância surge entre a primeira variável controlada e a segunda variável controlada, ou quando uma anormalidade ocorre em comunicação entre o primeiro dispositivo de controle e o segundo dispositivo de controle, o dispositivo de controle detecta a mesma como um sinal de anormalidade. O sinal de anormalidade pode ser detectado mais cedo do que confirmação de ocorrência da anormalidade. Por conseguinte, o modo independente pode ser imediatamente iniciado.

[020] Como descrito acima, de acordo com a invenção, quando uma anormalidade ocorre no primeiro dispositivo de controle do sistema principal, uma influência de saída errônea do atuador sobre o membro associado á direção do veículo pode ser rapidamente restringida (aliviada). Como resultado, direção ou deslocamento de veículo é estabilizada. Também, o motorista é menos provável ou improvável de sentir estranho ou desconfortável sobre direção e deslocamento do veículo.

Breve descrição dos desenhos

[021] Características, vantagens e importância técnica e industrial de modalidades exemplificadoras da invenção serão descritas abaixo com referência aos desenhos em anexo, nos quais numerais similares indicam elementos similares, e nos quais:

[022] A figura 1 é um diagrama de blocos mostrando esquematicamente a configuração de um sistema de controle de direção de acordo com uma primeira modalidade da invenção;

[023] A figura 2 é um diagrama de blocos mostrando esquematicamente a configuração duplex do sistema de controle de direção de acordo com a primeira modalidade da invenção;

[024] A figura 3 é uma vista esquemática mostrando um primeiro exemplo da configuração duplex de um atuador de acordo com a primeira modalidade da invenção;

[025] A figura 4 é uma vista esquemática mostrando um segundo exemplo da configuração duplex do atuador de acordo com a primeira modalidade da invenção;

[026] A figura 5 é uma vista esquemática mostrando um terceiro exemplo da configuração duplex do atuador de acordo com a primeira modalidade da invenção;

[027] A figura 6 é uma vista esquemática mostrando um quarto exemplo da configuração duplex do atuador de acordo com a primeira modalidade da invenção;

[028] A figura 7 é um diagrama de blocos útil para descrever um exemplo de computação de variáveis controladas pelo dispositivo de controle de acordo com a primeira modalidade da invenção;

[029] A figura 8 é um diagrama de blocos útil para descrever outro exemplo de computação das variáveis controladas pelo dispositivo de controle de acordo com a primeira modalidade da invenção;

[030] A figura 9 é um diagrama de blocos útil para descrever um modo normal do dispositivo de controle de acordo com a primeira modalidade da invenção;

[031] A figura 10 é um diagrama de blocos útil para descrever um modo independente do dispositivo de controle de acordo com a primeira modalidade da invenção;

[032] A figura 11 é um diagrama de blocos útil para descrever um modo de backup do dispositivo de controle de acordo com a primeira modalidade da invenção;

[033] A figura 12 é uma vista esquemática útil para descrever um efeito do modo independente de acordo com a primeira modalidade da invenção;

[034] A figura 13 é um gráfico de temporização útil para descrever um efeito do modo independente de acordo com a primeira modalidade da invenção;

[035] A figura 14 é um fluxograma descrevendo em geral processamento pelo dispositivo de controle de acordo com a primeira modalidade da invenção;

[036] A figura 15 é um diagrama de blocos mostrando um exemplo da configuração funcional de um dispositivo de controle de acordo com uma segunda modalidade da invenção;

[037] A figura 16 é um diagrama de blocos funcional útil para descrever um modo normal do dispositivo de controle de acordo com a segunda modalidade da invenção;

[038] A figura 17 é um diagrama de blocos funcional útil para descrever um modo independente do dispositivo de controle de acordo com a segunda modalidade da invenção;

[039] A figura 18 é um diagrama de blocos funcional útil para descrever um modo de backup do dispositivo de controle de acordo com a segunda modalidade da invenção;

[040] A figura 19 é um diagrama de blocos útil para descrever um modo normal de um dispositivo de controle de acordo com uma terceira modalidade da invenção.

[041] A figura 20 é um diagrama de blocos útil para descrever o modo normal do dispositivo de controle de acordo com a terceira modalidade da invenção.

[042] A figura 21 é um diagrama de blocos mostrando esquematicamente a configuração de um sistema de controle de direção de acordo com uma quarta modalidade da invenção.

[043] A figura 22 é um diagrama de blocos mostrando um exemplo da configuração duplex do sistema de controle de direção de acordo com a quarta modalidade da invenção; e

[044] A figura 23 é um diagrama de blocos mostrando esquematicamente a configuração de um sistema de controle de direção de acordo com uma quinta modalidade da invenção.

Descrição detalhada das modalidades

[045] Algumas modalidades da invenção serão descritas com referência aos desenhos.

1. Primeira modalidade 1-1.Sistema de controle de direção

[046] A figura 1 é um diagrama de blocos mostrando esquematicamente a configuração de um sistema de controle de direção 1 de acordo com uma primeira modalidade. O sistema de controle de direção 1 é instalado em um veículo e controla a direção do veículo. O sistema de controle de direção 1 inclui um atuador 10 e um dispositivo de controle 100.

[047] O atuador 10 é acoplado a um elemento 20 associado à direção do veículo e é capaz de aplicar força ao elemento 20. Um motor elétrico é um exemplo do atuador 10. Os exemplos do elemento 20 incluem rodas, e um volante.

[048] O dispositivo de controle 100 controla o atuador 10. O dispositivo de controle 100 inclui um microcomputador tendo um processador 101 e uma memória 102. O dispositivo de controle 100 pode incluir também um circuito de acionamento (por exemplo, inversor) que aciona o atuador 10. O processador 101 executa programas de controle armazenados na memória 102 de modo que o dispositivo de controle 100 implemente vários tipos de processamento.

[049] Um sensor 30, que representa uma pluralidade de sensores, detecta informações necessárias para controle do atuador 10 pelo dispositivo de controle 100. Por exemplo, o sensor 30 detecta operação de direção (por exemplo, ângulo de direção, torque de direção) executada por um motorista do veículo, condições operacionais do atuador 10 (por exemplo, ângulo rotacional, velocidade rotacional e corrente de acionamento do motor elétrico), condições de deslocamento (por exemplo, velocidade de veículo) do veículo e etc. O sensor 30 envia informações de detecção SEN indicando resultados de detecção para o dispositivo de controle 100.

[050] O dispositivo de controle 100 computa uma variável controlada C usada para controlar o atuador 10, com base nas informações de detecção SEN. Os exemplos da variável controlada C incluem um ângulo de giro alvo das rodas, ângulo rotacional alvo do atuador 10, velocidade rotacional alvo do atuador 10, torque alvo do atuador 10, corrente alvo que aciona o atuador 10, sinal de controle de corrente etc. O dispositivo de controle 100 controla o atuador 10 de acordo com a variável controlada C. Por exemplo, onde o atuador 10 é um motor elétrico e a variável controlada C é um ângulo rotacional alvo, o dispositivo de controle 100 controla o motor elétrico em um modo de feedback, de modo que o ângulo rotacional do motor elétrico se torna igual ao ângulo rotacional alvo.

1-2 Configuração duplex do sistema de controle de direção

[051] A figura 2 é um diagrama de blocos mostrando esquematicamente a configuração duplex (configuração redundante) do sistema de controle de direção 1 de acordo com essa modalidade. Nessa modalidade, pelo menos o atuador 10 e o dispositivo de controle 100 têm configuração duplex. Um conjunto da configuração duplex será chamado “sistema principal” e o outro será chamado “sistema subsidiário” para fins de conveniência. O sistema principal e o sistema subsidiário têm a mesma configuração.

1-2-1. Configuração duplex do atuador

[052] Como mostrado na figura 2, o atuador 10 tem a configuração duplex incluindo um primeiro atuador 10-1 do sistema principal e um segundo atuador 10-2 do sistema subsidiário. O primeiro atuador 10-1 e o segundo atuador 10-2 são acoplados ao mesmo elemento 20 e são capazes de aplicar força no mesmo elemento 20 ao mesmo tempo.

[053] Vários exemplos da configuração duplex do atuador 10 serão descritos. Nos exemplos que serão descritos abaixo, o atuador 10 é um motor elétrico.

[054] A figura 3 é uma vista esquemática mostrando um primeiro exemplo da configuração duplex do atuador 10. Um rotor 8 do motor elétrico é conectado a um eixo de saída 7 e gira em torno do eixo de saída 7. Na figura 3, “X” indica uma direção paralela ao eixo de saída 7. No Primeiro exemplo, o rotor 8 é comum ao primeiro atuador 10-1 e ao segundo atuador 10-2. Entretanto, um enrolamento (bobina) do primeiro atuador 10-1 e um enrolamento do segundo atuador 10-2 são dispostos para serem separados na direção X. Desse modo, a configuração duplex é estabelecida.

[055] A figura 4 é uma vista esquemática mostrando um segundo exemplo da configuração duplex do atuador 10. Na figura 4, “φ” indica uma direção rotacional do rotor 8 do motor elétrico. No segundo exemplo, o rotor 8 é comum ao primeiro atuador 10-1 e ao segundo atuador 10-2. Entretanto, o enrolamento do primeiro atuador 10-1 e o enrolamento do segundo atuador 10-2 são dispostos para serem separados na direção φ. Desse modo, a configuração duplex é estabelecida.

[056] A figura 5 é uma vista esquemática mostrando um terceiro exemplo da configuração duplex do atuador 10. Como no caso do segundo exemplo, o enrolamento do primeiro atuador 10-1 e o enrolamento do segundo atuador 10-2 são dispostos para serem separados na direção φ. Em particular, enrolamentos de fase U, fase V e fase W do primeiro atuador 1-1, e enrolamentos de fase U, fase V e fase W do segundo atuador 10-2 são alternadamente dispostos. Desse modo, a configuração duplex é estabelecida.

[057] A figura 6 é uma vista esquemática mostrando um quarto exemplo da configuração duplex do atuador 10. No quarto exemplo, o motor elétrico do primeiro atuador 10-1 e o motor elétrico do segundo atuador 10-2 são separadamente fornecidos e os dois motores diferentes são conectados ao mesmo eixo (o eixo de saída 7). Desse modo, a configuração duplex é estabelecida.

1-2-2. Configuração duplex do dispositivo de controle

[058] Como mostrado na figura 2, o dispositivo de controle 100 tem a configuração duplex incluindo um primeiro dispositivo de controle 100-1 do sistema principal e um segundo dispositivo de controle 100-2 do sistema subsidiário. Cada do primeiro dispositivo de controle 100-1 e segundo dispositivo de controle 100-2 tem a mesma configuração que o dispositivo de controle 100 mostrado na figura 1. O primeiro dispositivo de controle 100-1 do sistema principal controla o primeiro atuador 10-1 do sistema principal. O segundo dispositivo de controle 100-2 do sistema subsidiário controla o segundo atuador 10-2 do sistema subsidiário.

[059] Também, o primeiro dispositivo de controle 100-1 e o segundo dispositivo de controle 100-2 são conectados entre si de modo que possam comunicar entre si. A comunicação pode ser comunicação por fio ou comunicação sem fio.

[060] A figura 7 é um diagrama de blocos útil para descrever um exemplo de computação da variável controlada C pelo dispositivo de controle 100. O sensor 30 envia informações de detecção SEN para o primeiro dispositivo de controle 100-1 e segundo dispositivo de controle 100-2. O primeiro dispositivo de controle 100-1 e o segundo dispositivo de controle 100-2 computam a mesma variável controlada C, com base nas mesmas informações de detecção SEN.

[061] Na descrição a seguir, a variável controlada C computada pelo primeiro dispositivo de controle 100-1 será chamada “primeira variável controlada C1”, e a variável controlada C computada pelo segundo dispositivo de controle 100-2 será chamada “segunda variável controlada C2” para fins de conveniência.

[062] A figura 8 é um diagrama de blocos útil para descrever outro exemplo de computação da variável controlada C pelo dispositivo de controle 100. No exemplo mostrado na figura 8, o sensor 30 tem também configuração duplex. Mais especificamente, o sensor 30 inclui um primeiro sensor 30-1 do sistema principal e um segundo sensor 30-2 do sistema subsidiário. O primeiro sensor 30-1 e o segundo sensor 30-2 podem ser montados no primeiro atuador 10-1 e segundo atuador 10-2, respectivamente. O primeiro sensor 30-1 e o segundo sensor 30-2 obtêm as mesmas informações de detecção. As informações de detecção SEN obtidas pelo primeiro sensor 30-1 serão chamadas “primeiras informações de detecção SEN-1”, e as informações de detecção SEN obtidas pelo segundo sensor 30-2 serão chamadas “segundas informações de detecção SEN-2” para fins de conveniência.

[063] O primeiro sensor 30-1 do sistema principal envia as primeiras informações de detecção SEN-1 para o primeiro dispositivo de controle 100-1 do sistema principal. O primeiro dispositivo de controle 100-1 computa a primeira variável controlada C1, com base nas primeiras informações de detecção SEN-1. O segundo sensor 30-2 do sistema subsidiário envia as segundas informações de detecção SEN-2 para o segundo dispositivo de controle 100-2 do sistema subsidiário. O segundo dispositivo de controle 100-2 computa a segunda variável controlada C2, com base nas segundas informações de detecção SEN-2.

[064] Por exemplo, cada da primeira variável controlada C1 e segunda variável controlada C2 é um valor alvo de controle de feedback do atuador 10.

[065] Como um exemplo, um ângulo rotacional alvo do atuador 10 (motor elétrico) será considerado. O ângulo rotacional alvo do primeiro atuador 10-1 é igual ao ângulo rotacional alvo do segundo atuador 10-2. Por conseguinte, cada da primeira variável controlada C1 e segunda variável controlada C2 é o mesmo ângulo rotacional alvo, ou uma quantidade (Por exemplo, um sinal de controle de motor) correspondendo ao ângulo rotacional alvo.

[066] Como outro exemplo, torque alvo do atuador 10 como um todo será considerado. O torque alvo do primeiro atuador 10-1 é metade do torque alvo do atuador 10 como um todo. Similarmente, o torque alvo do segundo atuador 10-2 é metade do torque alvo do atuador 10 como um todo. Por conseguinte, cada da primeira variável controlada C1 e segunda variável controlada C2 é metade do torque alvo do atuador 10 como um todo, ou uma quantidade (por exemplo, corrente alvo) correspondendo á metade do torque alvo.

[067] De modo ideal, a primeira variável controlada C1 e a segunda variável controlada C2 têm a mesma magnitude ou valor. Na realidade, uma diferença minúscula pode surgir entre a primeira variável controlada C1 e a segunda variável controlada C2. Por exemplo, no caso do exemplo mostrado na figura 8, uma diferença minúscula entre a primeira informação de detecção SEN-1 e a segunda informação de detecção SEN-2 pode causar uma diferença minúscula entre a primeira variável controlada C1 e a segunda variável controlada C2. Causas da diferença minúscula entre a primeira informação de detecção SEN-1 e a segunda informação de detecção SEN-2 incluem ruído de detecção de sensor, variações de fabricação entre o primeiro sensor 30-1 e o segundo sensor 30-2 e etc. No caso do exemplo mostrado na figura 7, também, ruído durante comunicação das informações de detecção SEN, variações de fabricação entre o primeiro dispositivo de controle 100-1 e o segundo dispositivo de controle 100-2, etc., pode causar a diferença minúscula.

1-3. Modo operacional do dispositivo de controle

[068] A seguir, a operação do dispositivo de controle 100 de acordo com essa modalidade será descrita. De acordo com essa modalidade, há dois ou mais modos operacionais do dispositivo de controle 100. Mais especificamente, os modos operacionais do dispositivo de controle 100 incluem pelo menos “modo normal” e “modo independente”.

1-3-1. Modo normal

[069] A figura 9 é um diagrama de blocos útil para descrever o modo normal do dispositivo de controle 100. No modo normal, o primeiro dispositivo de controle 100-1 e o segundo dispositivo de controle 100-2 comunicam entre si, e operam em sincronização entre si. Como descrito acima, o primeiro dispositivo de controle 100-1 e o segundo dispositivo de controle 100-2 computam a mesma variável controlada C, como a primeira variável controlada C1 e a segunda variável controlada C2, respectivamente (vide a figura 7 e a figura 8).

[070] Entretanto, uma diferença minúscula pode surgir entre a primeira variável controlada C1 e a segunda variável controlada C2, devido a variações de fabricação, ruído etc., como descrito acima. Por conseguinte, quando o primeiro atuador 10-1 é controlado com a primeira variável controlada C1, e o segundo atuador 10-2 é controlado com a segunda variável controlada C2, ruído e vibração podem ser gerados no atuador 10.

[071] Desse modo, no modo normal, o dispositivo de controle 100 controla tanto o primeiro atuador 10-1 como o segundo atuador 10-2 de acordo com a primeira variável controlada C1 do sistema principal de modo a restringir ruído e vibração. Em outras palavras, o dispositivo de controle 100 controla tanto o primeiro atuador 10-1 como o segundo atuador 10-2 sem usar a segunda variável controlada C2.

[072] Mais especificamente, o primeiro dispositivo de controle 100-1 controla o primeiro atuador 10-1 de acordo com a primeira variável controlada C1 computada por si própria. Também, o primeiro dispositivo de controle 100-1 envia a primeira variável controlada C1 para o segundo dispositivo de controle 100-2. O segundo dispositivo de controle 100-2 recebe a primeira variável controlada C1 a partir do primeiro dispositivo de controle 100-1, e controla o segundo atuador 10-2 de acordo com a primeira variável controlada recebida C1. Uma vez que o primeiro atuador 10- 1 e o segundo atuador 10-2 são controlados de acordo com a primeira variável controlada C1, ruído e vibração são menos prováveis ou improváveis de serem gerados.

1-3-2. Modo independente

[073] A figura 10 é um diagrama de blocos útil para descrever o modo independente do dispositivo de controle 100. No modo independente, o dispositivo de controle 100 bloqueia comunicação entre o primeiro dispositivo de controle 100-1 e o segundo dispositivo de controle 100-2. O primeiro dispositivo de controle 100-1 e o segundo dispositivo de controle 100-2 operam independentemente entre si, sem comunicar entre si.

[074] O primeiro dispositivo de controle 100-1 controla o primeiro atuador 10- 1 de acordo com a primeira variável controlada computada C1. Ao mesmo tempo, o segundo dispositivo de controle 100-2 controla o segundo atuador 10-2 de acordo com a segunda variável controlada computada C2. Em outras palavras, o primeiro dispositivo de controle 100-1 e o segundo dispositivo de controle 100-2 controlam o primeiro atuador 10-1 e o segundo atuador 10-2 independentemente entre si. O uso e significância do modo independente serão descritos posteriormente.

1-3-3. Modo de backup

[075] Cada do primeiro dispositivo de controle 100-1 e segundo dispositivo de controle 100-2 tem uma função de auto diagnóstico (função de auto monitoramento) de detectar uma anormalidade em si próprio. A função de auto diagnóstico é uma função geral instalada em um microcomputador e sua descrição detalhada não será fornecida. Quando a ocorrência de uma anormalidade no iº dispositivo de controle 100-i (i=1 ou 2) é confirmada através da função de auto diagnóstico, o iº dispositivo de controle 100-i para de operar.

[076] Quando a ocorrência de uma anormalidade em um entre o primeiro dispositivo de controle 100-1 e segundo dispositivo de controle 100-2 é confirmada através da função de auto diagnóstico, o dispositivo de controle 100 comuta o modo de operação para o “modo de backup”. No modo de backup, o outro do primeiro dispositivo de controle 100-1 e o segundo dispositivo de controle 100-2 controla o atuador 10.

[077] A figura 11 é um diagrama de blocos útil para descrever o modo de backup do dispositivo de controle 100. Como exemplo, o caso onde uma anormalidade ocorre no primeiro dispositivo de controle 100-1 do sistema principal será considerado. Quando a ocorrência da anormalidade é confirmada através da função de autodiagnóstico, o primeiro dispositivo de controle 100-1 transmite um sinal de erro e para de operar. O segundo dispositivo de controle 100-2 do sistema subsidiário comuta o modo de operação para o modo de backup, em resposta ao sinal de erro. Então, o segundo dispositivo de controle 100-2 controla o segundo atuador 10-2, de acordo com a segunda variável controlada C2.

1-4. Sinal de anormalidade e modo independente

[078] Durante o modo normal, uma anormalidade (falha) pode ocorrer no primeiro dispositivo de controle 100-1 ou segundo dispositivo de controle 100-2. Em particular, quando uma anormalidade ocorre no primeiro dispositivo de controle 100- 1 do sistema principal, a primeira variável controlada C1 computada pelo primeiro dispositivo de controle 100-1 pode se tornar um valor errôneo (valor anormal). Quando a primeira variável controlada C1 se torna um valor errôneo, o atuador 10 controlado de acordo com a primeira variável controlada C1 fornece força errônea ao elemento 20. É indesejável em termos de deslocamento de veículo que força errônea seja aplicada ao elemento 20 associado à direção, uma vez que isso torna a direção instável. Também, o motorista do veículo pode se sentir estranho ou desconfortável sobre a direção.

[079] Desse modo, essa modalidade fornece uma tecnologia que pode imediatamente restringir uma influência de saída errônea do atuador 10 sobre o elemento 20 quando uma anormalidade ocorre no primeiro dispositivo de controle 100-1. Para essa finalidade, é inicialmente necessário detectar ocorrência de uma anormalidade durante o modo normal.

[080] Por exemplo, é considerado usar a função de autodiagnóstico como descrito acima. entretanto, requer certo período de tempo (por exemplo, várias dezenas de milissegundos) para confirmar a ocorrência de uma anormalidade através da função de autodiagnóstico. Por conseguinte, quando uma anormalidade ocorre no primeiro dispositivo de controle 100-1, há certo período de tempo a partir da ocorrência da anormalidade para parar operação do primeiro dispositivo de controle 100-1. Durante esse período, saída errônea do atuador 10 continua. Mesmo se a saída errônea continuar por várias dezenas de milissegundos, é indesejável em termos de deslocamento de veículo que força grandemente errônea seja mantida aplicada ao elemento 20, como o volante ou rodas.

[081] Desse modo, nessa modalidade, “sinal de anormalidade” no dispositivo de controle 100 é focado.

1-4-1. Detecção de sinal de anormalidade Primeiro exemplo de sinal de anormalidade

[082] Quando “discrepância” surge entre a primeira variável controlada C1 computada pelo primeiro dispositivo de controle 100-1 e segunda variável controlada C2 computada pelo segundo dispositivo de controle 100-2, uma anormalmente é altamente provável de ocorrer no primeiro dispositivo de controle 100-1 ou segundo dispositivo de controle 100-2. Desse modo, a presença da discrepância entre a primeira variável controlada C1 e a segunda variável controlada C2 é reconhecida como “sinal de anormalidade”.

[083] Aqui, a “discrepância” é causada por uma anormalidade no primeiro dispositivo de controle 100-1 ou segundo dispositivo de controle 100-2, e é significativamente maior que a diferença minúscula acima mencionada devido a variações de fabricação ou ruído. Quando uma diferença entre a primeira variável controlada C1 e a segunda variável controlada C2 é igual a ou maior que um valor limiar, é determinado que há “discrepância” entre a primeira variável controlada C1 e a segunda variável controlada C2.

[084] Durante o modo normal, o primeiro dispositivo de controle 100-1 e o segundo dispositivo de controle 100-2 enviam e recebem as variáveis controladas respectivamente computadas C (a primeira variável controlada C1, a segunda variável controlada C2) para e a partir um do outro, através de comunicação (vide a figura 9). A saber, o primeiro dispositivo de controle 100-1 envia a primeira variável controlada computada C1 para o segundo dispositivo de controle 100-2. O segundo dispositivo de controle 100-2 recebe a primeira variável controlada C1 a partir do primeiro dispositivo de controle 100-1. Também, o segundo dispositivo de controle 100-2 envia a segunda variável controlada computada C2 para o primeiro dispositivo de controle 100-1. O primeiro dispositivo de controle 100-1 recebe a segunda variável controlada C2 a partir do segundo dispositivo de controle 100-2.

[085] O primeiro dispositivo de controle 100-1 compara a primeira variável controlada C1 computada por si própria, com a segunda variável controlada C2 recebida do segundo dispositivo de controle 100-2 de modo a determinar se há discrepância entre a primeira variável controlada C1 e a segunda variável controlada C2. Quando uma diferença entre a primeira variável controlada C1 e a segunda variável controlada C2 é igual a ou maior que o valor limiar, o primeiro dispositivo de controle 100-1 determina que há a discrepância entre a primeira variável controlada C1 e a segunda variável controlada C2.

[086] Similarmente, o segundo dispositivo de controle 100-2 compara a segunda variável controlada C2 computada por si próprio, com a primeira variável controlada C1 recebida a partir do primeiro dispositivo de controle 100-1 de modo a determinar se há uma discrepância entre a primeira variável controlada C1 e a segunda variável controlada C2. Quando uma diferença entre a primeira variável controlada C1 e a segunda variável controlada C2 é igual a ou maior que o valor limiar, o segundo dispositivo de controle 100-2 determina que há a discrepância entre a primeira variável controlada C1 e a segunda variável controlada C2.

Segundo exemplo de sinal de anormalidade

[087] Como outro exemplo, ocorrência de uma anormalidade em comunicação entre o primeiro dispositivo de controle 100-1 e o segundo dispositivo de controle 100-2 pode ser reconhecida como “sinal de anormalidade”. Isto é porque o primeiro dispositivo central 100-1 ou o segundo dispositivo central 100-2 pode funcionar erroneamente quando tal anormalidade de comunicação ocorre.

[088] Por exemplo, o primeiro dispositivo de controle 100-1 gera um código de detecção de erro, como soma de controle, com relação a informações da primeira variável controlada C1. Então, o primeiro dispositivo de controle 100-1 envia a primeira variável controlada C1 e o código de detecção de erro, que são associados entre si, para o segundo dispositivo de controle 100-2. O segundo dispositivo de controle 100-2 determina se as informações da primeira variável controlada C1 mudaram durante comunicação, com base na primeira variável controlada recebida C1 e código de detecção de erro. Quando as informações da primeira variável controlada C1 mudaram durante comunicação, o segundo dispositivo de controle 100-2 determina que uma anormalidade de comunicação ocorreu.

[089] Similarmente, o segundo dispositivo de controle 100-2 calcula um código de detecção de erro, como soma de controle, com relação a informações da segunda variável controlada C2. Então, o segundo dispositivo de controle 100-2 envia a segunda variável controlada C2 e o código de detecção de erro, que são associados entre si, para o Primeiro dispositivo de controle 100-1. O primeiro dispositivo de controle 100-1 determina se as informações da segunda variável controlada C2 mudaram durante comunicação, com base na segunda variável controlada recebida C2 e código de detecção de erro. Quando as informações da segunda variável controlada C2 mudaram durante comunicação, o primeiro dispositivo de controle 100-1 determina que uma anormalidade de comunicação ocorreu.

[090] Também, quando o primeiro dispositivo de controle 100-1 não recebeu a segunda variável controlada C2 a partir do segundo dispositivo de controle 100-2 para um dado período de tempo, pode determinar que uma anormalidade de comunicação ocorreu. Similarmente, quando o segundo dispositivo de controle 100- 2 não recebe a primeira variável controlada C1 a partir do primeiro dispositivo de controle 100-1 por um dado período de tempo, pode determinar que uma anormalidade de comunicação ocorreu.

1-4-2.Comutação do modo normal para o modo independente

[091] Quando há uma discrepância entre a primeira variável controlada C1 e a segunda variável controlada C2, ou há uma anormalidade em comunicação entre o primeiro dispositivo de controle 100-1 e o segundo dispositivo de controle 100-2, o dispositivo de controle 100 detecta (reconhece) o mesmo como um sinal de anormalidade. Nesse estágio, qual do primeiro dispositivo de controle 100-1 e segundo dispositivo de controle 100-2 sofre da anormalidade não foi confirmado. Entretanto, após detecção do sinal de anormalidade, o dispositivo de controle 100 comuta imediatamente o modo de operação a partir do modo normal para o modo independente.

[092] Mais especificamente, um entre o primeiro dispositivo de controle 100- 1 e o segundo dispositivo de controle 100-2 detecta um sinal de anormalidade. O que detecta o sinal de anormalidade será chamado “dispositivo de controle de detecção 100-A”. O outro entre o primeiro dispositivo de controle 100-1 e o segundo dispositivo de controle 100-2 será chamado “dispositivo de controle notificado 100- B”.

[093] O dispositivo de controle de detecção 100-A comuta o modo de operação do mesmo a partir do modo normal para o modo independente, e começa a operar no modo independente. Além disso, o dispositivo de controle de detecção 100-A notifica o dispositivo de controle notificado 100-B da comutação a partir do modo normal para o modo independente. Então, o dispositivo de controle de detecção 100-A bloqueia a comunicação com o dispositivo de controle notificado 100-B.

[094] O dispositivo de controle notificado 100-B recebe uma notificação de comutação a partir do dispositivo de controle de detecção 100-A. O dispositivo de controle notificado 100-B comuta o modo de operação do mesmo a partir do modo normal para o modo independente, em resposta à notificação de comutação e começa a operação no modo independente. Também, o dispositivo de controle notificado 100-B bloqueia a comunicação com o dispositivo de controle de detecção 100-A.

[095] Tipicamente, tanto o primeiro dispositivo de controle 100-1 como o segundo dispositivo de controle 100-2 funcionam como o dispositivo de controle de detecção 100-A. Entretanto, somente um entre o primeiro dispositivo de controle 100-1 e o segundo dispositivo de controle 100-2 pode funcionar como o dispositivo de controle de detecção 100-A.

1-4-3. Efeito de modo independente

[096] O caso onde uma anormalidade ocorre no primeiro dispositivo de controle 100-1 do sistema principal, e a primeira variável controlada C1 se torna um valor errôneo (valor anormal) será considerado. Supõe-se que segunda variável controlada C2 computada pelo segundo dispositivo de controle 100-2 permaneça correta.

[097] A figura 12 é uma vista esquemática útil para descrever o efeito do modo independente. O eixo geométrico vertical indica força errônea (ou torque) aplicado ao elemento 20. O nível permissível é a força errônea maior que pode ser permitida. Por exemplo, quando o elemento 20 é o volante, o nível permissível representa torque errôneo pequeno o bastante para permitir que o motorista segure o volante imediatamente.

[098] Inicialmente, o caso onde não há modo independente será considerado como um exemplo comparativo. Uma anormalidade ocorre no primeiro dispositivo de controle 100-1, e tanto o primeiro atuador 10-1 como o segundo atuador 10-2 são controlados de acordo com a primeira variável controlada errônea C1. Como resultado, tanto o primeiro atuador 10-1 como o segundo atuador 10-2 geram força errônea. Devido às saídas errôneas (variável controlada errônea) tanto do primeiro atuador 10-1 como do segundo atuador 10-2, força errônea grande é aplicada ao elemento 20. Mesmo onde a redução da força causada pela inércia e fricção é tomada em consideração, força errônea grande que excede o nível permissível é aplicada ao elemento 20.

[099] Por outro lado, de acordo com essa modalidade, o primeiro atuador 10- 1 é controlado de acordo com a primeira variável controlada errônea C1, porém o segundo atuador 10-2 é controlado de acordo com a segunda variável controlada correta C2. Por conseguinte, pelo menos o segundo atuador 10-2 gera força correta. Como resultado, a saída errônea (variável controlada errônea) do atuador 10 como um todo é reduzida para ser menor que aquela no caso do exemplo comparativo.

[0100] Além disso, o seguinte efeito é obtido, uma vez que o atuador 10 tem a configuração duplex.

[0101] O primeiro atuador 10-1 e o segundo atuador 10-2 são acoplados ao mesmo elemento 20 e força é aplicada ao mesmo elemento 20 ao mesmo tempo. Mesmo quando o primeiro atuador 10-1 tenta mover o elemento 20 com força errônea, o segundo atuador 10-2 move o elemento 20 com força correta ao mesmo tempo. Por exemplo, mesmo quando o primeiro atuador 10-1 tenta mover o elemento 20 fortemente, o elemento 20 não move na realidade como pretendido. Nesse caso, a força correta aplicada a partir do segundo atuador normal 10-2 funciona como um “freio” físico contra a força errônea. A saber, o segundo atuador normal 10-2 funciona para compensar a saída errônea do primeiro atuador 10-1. Como resultado, uma influência da saída errônea do atuador 10 no elemento 20 é restringida (aliviada).

[0102] Tipicamente, controle (tipicamente, controle de feedback) do segundo atuador 10-2 pelo segundo dispositivo de controle normal 100-2 é mais forte que o controle do primeiro atuador 10-1 pelo primeiro dispositivo de controle anormal 100-1. Nesse caso, o movimento do elemento 20 é principalmente controlado pela força correta aplicada a partir do segundo atuador 10-2. Como resultado, a influência da saída errônea do atuador 10 sobre o elemento 20 é adicionalmente restringida.

[0103] Desse modo, nessa modalidade, a saída errônea do atuador 10 como um todo é reduzida para ser menor que aquela do exemplo comparativo. Além disso, o segundo atuador normal 10-2 funciona para compensar a saída errônea do primeiro atuador 10-1. Com a operação em dois estágios, força errônea aplicada ao elemento 20 é suficientemente reduzida, como mostrado na figura 12. Como resultado, direção, ou deslocamento de veículo, é estabilizado. Também, o motorista é menos provável ou improvável de se sentir estranho ou desconfortável sobre direção e deslocamento de veículo.

[0104] Mesmo quando uma anormalidade ocorre no segundo dispositivo de controle 100-2 do sistema subsidiário, um efeito de compensar saída errônea do segundo atuador 10-2 é obtido a partir do primeiro atuador normal 10-1.

[0105] Com referência a seguir à figura 13, a relação entre o modo independente e o modo de backup será descrita. No gráfico mostrado na figura 13, o eixo geométrico horizontal indica tempo, e o eixo geométrico vertical indica força errônea aplicada ao elemento 20.

[0106] Inicialmente, o dispositivo de controle 100 opera no modo normal. No tempo TA durante o modo normal, uma anormalidade ocorre no primeiro dispositivo de controle 100-1; como resultado, saída errônea do atuador 10 é gerada. O primeiro dispositivo de controle 100-1 tendo a função de autodiagnóstico determina ocorrência da anormalidade. No tempo TB que é posterior ao tempo TA, o primeiro dispositivo de controle 100-1 com a função de autodiagnóstico confirma ocorrência da anormalidade. O período de tempo do tempo TA até o tempo TB é aproximadamente dezenas de milissegundos, por exemplo. No tempo TB, o dispositivo de controle 100 começa o modo de backup.

[0107] No modo normal, o primeiro dispositivo de controle 100-1 e o segundo dispositivo de controle 1002 enviam e receberam as variáveis controladas respectivamente comutadas C (primeira variável controlada C1, segunda variável controlada C2) para e a partir um do outro, através de comunicação. Quando uma discrepância surge entre a primeira variável controlada C1 e a segunda variável controlada C2, ou quando uma anormalidade ocorre em comunicação entre o primeiro dispositivo de controle 100-1 e o segundo dispositivo de controle 100-2, o dispositivo de controle 100 detecta o mesmo como um sinal de anormalidade. O sinal de anormalidade é detectado em um ponto bem mais cedo em tempo do que a confirmação da anormalidade através da função de autodiagnóstico. Como mostrado na figura 13, o sinal de anormalidade é detectado no tempo TX que é bem mais cedo do que o tempo TB. O período de tempo do tempo TA até o tempo TX é aproximadamente um milissegundo, por exemplo.

[0108] No estágio do tempo TX, não foi confirmado qual do primeiro dispositivo de controle 100-1 e segundo dispositivo de controle 100-2 está envolvido com a anormalidade. Entretanto, o dispositivo de controle 100 comuta o modo de operação a partir do modo normal para o modo independente, no tempo TX quando o sinal de anormalidade é detectado. Como resultado, o horário de início do modo independente é mais cedo do que aquele do modo de backup.

[0109] O gráfico superior na figura 13 mostra o caso do exemplo comparativo não tendo modo independente. No caso do exemplo comparativo, força errônea grande é mantida aplicada ao elemento 20, durante um período do tempo TA até o tempo TB. Embora o período seja várias dezenas de milissegundos, é indesejável, em termos de deslocamento de veículo, que força errônea grande seja mantida aplicada ao elemento 20, como os volantes ou rodas.

[0110] Por outro lado, de acordo com essa modalidade, o modo independente é iniciado, no estágio de tempo TX quando o sinal de anormalidade é detectado. Como resultado, força errônea aplicada ao elemento 20 é reduzida, embora o grau de redução seja menor que aquele do modo de backup. Por conseguinte, como mostrado na figura 13, o período no qual força errônea grande é aplicada ao elemento 20 é significativamente encurtado em comparação com o caso do exemplo comparativo.

[0111] Como descrito acima, de acordo com essa modalidade, quando uma anormalidade ocorre no primeiro dispositivo de controle 100-1 do sistema principal, uma influência de saída errônea do atuador 10 sobre o elemento 20 associado à direção pode ser imediatamente restringida (aliviada). A saber, o período no qual força errônea grande é aplicada ao elemento 20 associado à direção é encurtado. Como resultado, direção, ou deslocamento de veículo, é estabilizado. Também, o motorista é menos provável ou improvável de sentir estranho ou desconfortável sobre direção e deslocamento de veículo.

1-5 Fluxo de processamento

[0112] A figura 14 é um fluxograma descrevendo em geral processamento executado pelo dispositivo de controle 100 de acordo com essa modalidade.

[0113] Na etapa S100, o dispositivo de controle 100 opera no modo normal (vide a figura 9). O dispositivo de controle 100 controla o primeiro atuador 10-1 e o segundo atuador 10-2 de acordo com a primeira variável controlada C1 sem usar a segunda variável controlada C2. Também, o primeiro dispositivo de controle 100-1 e o segundo dispositivo de controle 100-2 enviam e recebem as variáveis controladas respectivamente computadas C (a primeira variável controlada C1, a segunda variável controlada C2) para e a partir um do outro, através de comunicações.

[0114] Na etapa S200, o dispositivo de controle 100 determina se há um sinal de anormalidade. Mais especificamente, o dispositivo de controle 100 determina se uma discrepância surge entre a primeira variável controlada C1 e a segunda variável controlada C2, ou se uma anormalidade ocorre em comunicação entre o primeiro dispositivo de controle 100-1 e o segundo dispositivo de controle 100-2. Quando um sinal de anormalidade é detectado (etapa S200; SIM), o controle prossegue para a etapa S300. De outro modo (etapa S200; NÃO) o controle retorna para a etapa S100.

[0115] Na etapa S300, o modo operacional do dispositivo de controle 100 é comutado a partir do modo normal para o modo independente. No modo independente, o primeiro dispositivo de controle 100-1 controla o primeiro atuador 10-1 de acordo com a primeira variável controlada C1. Ao mesmo tempo, o segundo dispositivo de controle 100-2 controla o segundo atuador 10-2 de acordo com a segunda variável controlada computada C2 (vide a figura 10).

[0116] Quando o dispositivo de controle 100 não recupera da anormalidade, confirma a ocorrência da anormalidade através da função de autodiagnóstico. Após a ocorrência da anormalidade ser confirmada, o dispositivo de controle 100 opera no modo de backup. O horário de início do modo de backup é posterior ao horário de início do modo independente. Quando o dispositivo de controle 100 recupera da anormalidade, o dispositivo de controle 100 reinicia a comunicação entre o primeiro dispositivo de controle 100-1 e o segundo dispositivo de controle 100-2 e retorna ao modo normal.

1-6 Sumário

[0117] De acordo com essa modalidade, o atuador 10 que aplica força ao elemento 20 associado à direção tem a configuração duplex incluindo o primeiro atuador 10-1 do sistema principal e o segundo atuador 10-2 do sistema subsidiário. O dispositivo de controle 100 que controla o atuador 10 tem a configuração duplex incluindo o primeiro dispositivo de controle 100-1 do sistema principal e o segundo dispositivo de controle 100-2 do sistema subsidiário. O primeiro dispositivo de controle 100-1 e o segundo dispositivo de controle 100-2 computam a mesma variável controlada C, como a primeira variável controlada C1 e a segunda variável controlada C2, respectivamente.

[0118] No modo normal, o dispositivo de controle 100 controla tanto o primeiro atuador 10-1 como o segundo atuador 10-2, de acordo com a primeira variável controlada C1 computada pelo primeiro dispositivo de controle 100-1 do sistema principal. Desse modo, ruído e vibração são menos prováveis ou improváveis de serem gerados no atuador 10.

[0119] Quando uma anormalidade ocorre no primeiro dispositivo de controle 100-1, a primeira variável controlada computada C1 pode se tornar um valor errôneo. Quando a primeira variável controlada C1 se torna um valor errôneo, o primeiro atuador 10-1 e o segundo atuador 10-2 geram força errônea. Em vista dessa situação, o modo independente é fornecido, além do modo normal.

[0120] No modo independente, o primeiro dispositivo de controle 100-1 controla o primeiro atuador 10-1 de acordo com a primeira variável controlada C1, e o segundo dispositivo de controle 100-2 controla o segundo atuador 10-2 de acordo com a segunda variável controlada C2. Mesmo quando a primeira variável controlada C1 se torna um valor errôneo, o segundo atuador 10-2 controlado de acordo com a segunda variável controlada correta C2 gera força correta. Por conseguinte, a comutação a partir do modo normal para o modo independente leva à redução de saída errônea do atuador 10 como um todo.

[0121] Além disso, o primeiro atuador 10-1 e o segundo atuador 10-2 são acoplados ao mesmo elemento 20, e aplicam força ao mesmo elemento 20 ao mesmo tempo. Mesmo quando o primeiro atuador 10-1 tenta mover o elemento 20 com força errônea, o segundo atuador 10-2 move o elemento 20 com força correta ao mesmo tempo. A saber, o segundo atuador normal 10-2 funciona para compensar saída errônea do primeiro atuador 10-1. Desse modo, uma influência da saída errônea do atuador 10 sobre o elemento 2 é restringida (aliviada).

[0122] A comutação a partir do modo normal para o modo independente é executada em resposta à detecção de “sinal de anormalidade”. Mais especificamente, durante o modo normal, o primeiro dispositivo de controle 100-1 e o segundo dispositivo de controle 100-2 enviam e receberam as variáveis controladas respectivamente computadas C (a primeira variável controlada C1, a segunda variável controlada C2) para e a partir um do outro através de comunicação. Quando uma discrepância surge entre a primeira variável controlada C1 e a segunda variável controlada C2, ou uma anormalidade ocorre em comunicação entre o primeiro dispositivo de controle 100-1 e o segundo dispositivo de controle 100-2, o dispositivo de controle 100 detecta o mesmo como um sinal de anormalidade. O sinal de anormalidade pode ser detectado mais cedo do que a confirmação da ocorrência da anormalidade. Por conseguinte, o modo independente pode ser imediatamente iniciado.

[0123] Como descrito acima, de acordo com essa modalidade, quando uma anormalidade ocorre no primeiro dispositivo de controle 100 do sistema principal, uma influência de saída errônea do atuador 10 sobre o elemento 20 associado à direção pode ser imediatamente restringida (aliviada). Como resultado, direção ou deslocamento de veículo, é estabilizado. Também, o motorista é menos provável ou improvável de se sentir estranho ou desconfortável sobre direção e deslocamento de veículo.

2. Segunda modalidade

[0124] Em uma segunda modalidade, um exemplo da configuração funcional do dispositivo de controle 100 será descrito. A descrição que sobrepõe aquela da primeira modalidade será omitida como apropriado.

[0125] A figura 15 é um diagrama de blocos mostrando um exemplo da configuração funcional do dispositivo de controle 100. Um iº dispositivo de controle 100-i (i=1 ou 2) inclui uma unidade de computação de variável controlada 200-i, unidade de comunicação 300-, unidade de determinação 400-i, unidade de comutação 500-i e unidade de acionamento 600-i. o processador 101 do iº dispositivo de controle 100-i executa programas de controle armazenados na memória 102, de modo a implementar a unidade de computação de variável controlada 200-i, unidade de determinação 400-i e unidade de comutação 500-i. A unidade de comunicação 300-i inclui um transmissor, receptor e interface de comunicação. A unidade de acionamento 600-i inclui um circuito de acionamento como um inversor.

2-1 Modo normal

[0126] A figura 16 é um diagrama de blocos útil para descrever o modo normal de acordo com essa modalidade. Inicialmente, o primeiro dispositivo de controle 100-1 será descrito.

[0127] A unidade de computação de variável controlada 200-1 computa a primeira variável controlada C1 com base nas informações de detecção SEN (ou primeiras informações de detecção SEN-1). A unidade de computação de quantidade controlada 200-1 transmite a primeira variável controlada computada C1 para a unidade de comunicação 300-1, unidade de determinação 400-1 e unidade de comutação 500-1.

[0128] A unidade de comunicação 300-1 executa comunicação com o segundo dispositivo de controle 100-2. Por exemplo, a unidade de comunicação 300-1 envia a primeira variável controlada C1 para o segundo dispositivo de controle 100-2. Também, a unidade de comunicação 300-1 recebe a segunda variável controlada C2 transmitida a partir do segundo dispositivo de controle 100-2. A unidade de comunicação 300-1 transmite a segunda variável controlada recebida C2 para a unidade de determinação 400-1 e unidade de comutação 500-1.

[0129] A unidade de determinação 400-1 determina se há um sinal de anormalidade. Mais especificamente, a unidade de determinação 400-1 compara a primeira variável controlada C1 com a segunda variável controlada C2 de modo a determinar se uma discrepância surge entre a primeira variável controlada C1 e a segunda variável controlada C2. Quando uma diferença entre a primeira variável controlada C1 e a segunda variável controlada C2 é igual a ou maior que um valor limiar predeterminado, a unidade de determinação 400-1 determina que há uma discrepância entre a primeira variável controlada C1 e a segunda variável controlada C2. Também, a unidade de determinação 400-1 determina se uma anormalidade de comunicação ocorre, com base na segunda variável controlada C2 recebida a partir do segundo dispositivo de controle 100-2. Então, a unidade de determinação 400-1 transmite um sinal de resultado de determinação indicando o resultado de determinação, para a unidade de comutação 500-1.

[0130] A unidade de comutação 500-1 comuta o modo de operação de acordo com o sinal de resultado de determinação. Quando o sinal de resultado de determinação não indica detecção de um sinal de anormalidade, a unidade de comutação 500-1 seleciona o modo normal. No modo normal, a unidade de comutação 500-1 transmite a primeira variável controlada C1 computada pela unidade de computação de variável controlada 200-1, para a unidade de acionamento 600-1.

[0131] A unidade de acionamento 600-1 aciona o primeiro atuador 10-1, de acordo com a primeira variável controlada C1 transmitida a partir da unidade de comutação 500-1. Por exemplo, a unidade de acionamento 600-1 gera um sinal de controle de corrente (por exemplo, sinal de controle PWM) de acordo com a primeira variável controlada C1, e fornece corrente de acionamento (por exemplo, corrente alternada trifásica) para o primeiro atuador 10-1 de acordo com o sinal de controle de corrente. O primeiro atuador 10-1 é acionado com a corrente de acionamento, e aplica força ao elemento 20.

[0132] A operação do segundo dispositivo de controle 100-2 é basicamente similar à operação do primeiro dispositivo de controle 100-1. Na descrição de operação acima do primeiro dispositivo de controle 100-1, “o primeiro” é substituído por “o segundo”. “-1” é substituído por “-2”, “C1” é substituído por “C2”, “o segundo” é substituído por “o primeiro”, “-2” é substituído por “-1” e “C2” é substituído por “C1”.

[0133] Entretanto, deve ser observado que a operação da unidade de comutação 500-2 do segundo dispositivo de controle 100-2 é diferente da operação da unidade de comutação 500-1 do primeiro dispositivo de controle 100-1. No modo normal, a unidade de comutação 500-2 transmite a primeira variável controlada C1 recebida a partir do primeiro dispositivo de controle 100-1, para a unidade de acionamento 600-2. A unidade de acionamento 600-2 aciona o segundo atuador 10- 2, de acordo com a primeira variável controlada C1 transmitida a partir da unidade de comutação 500-2.

[0134] Desse modo, o primeiro dispositivo de controle 100-1 controla o primeiro atuador 10-1 de acordo com a primeira variável controlada computada C1. Por outro lado, o segundo dispositivo de controle 100-2 controla o segundo atuador 10-2 de acordo com a primeira variável controlada C1 recebida do primeiro dispositivo de controle 100-1. A saber, no modo normal, tanto o primeiro atuador 10- 1 como o segundo atuador 10-2 são controlados de acordo com a primeira variável controlada C1. Uma vez que o primeiro atuador 10-1 e o segundo atuador 10-2 são controlados de acordo com a primeira variável controlada C1, ruído e vibração são menos prováveis ou improváveis de serem gerados.

2-2. Comutação do modo normal para o modo independente

[0135] Como descrito acima, a unidade de comutação 500-1 do primeiro dispositivo de controle 100-1 comuta o modo de operação de acordo com o sinal de resultado de determinação. Quando o sinal do resultado de determinação indica detecção de um sinal de anormalidade, a unidade de comutação 500-1 comuta o modo de operação a partir do modo normal para o modo independente. Também, a unidade de comutação 500-1 notifica o segundo dispositivo de controle 100-2 de comutação do modo normal para o modo independente, através da unidade de comunicação 300-1. Então, a unidade de comunicação 300-1 bloqueia a comunicação com o segundo dispositivo de controle 100-2.

[0136] A unidade de comunicação 300-2 do segundo dispositivo de controle 100-2 (dispositivo de controle notificado 100-B) recebe a notificação de comutação a partir do primeiro dispositivo de controle 100-1 (dispositivo de controle de detecção 100-A). A unidade de comunicação 300-2 envia a notificação de comutação recebida para a unidade de comutação 500-2. A unidade de comutação 500-2 comuta o modo de operação a partir do modo normal para o modo independente, em resposta à notificação de comutação. Então, a unidade de comunicação 300-2 bloqueia a comunicação com o primeiro dispositivo de controle 100-1.

[0137] Similarmente, a unidade de comutação 500-2 do segundo dispositivo de controle 100-2 comuta o modo de operação de acordo com o sinal de resultado de determinação. Quando o sinal de resultado de determinação indica detecção de um sinal de anormalidade, a unidade de comutação 500-2 comuta o modo de operação a partir do modo normal para o modo independente. Também, a unidade de comutação 500-2 notifica o primeiro dispositivo de controle 100-1 de comutação a partir do modo normal para o modo independente, através da unidade de comunicação 300-2. Então, a unidade de comunicação 300-2 bloqueia a comunicação com o primeiro dispositivo de controle 100-1.

[0138] A unidade de comunicação 300-1 do primeiro dispositivo de controle 100-1 (dispositivo de controle notificado 100-B) recebe a notificação de comutação a partir do segundo dispositivo de controle 100-2 (dispositivo de controle de detecção 100-A). A unidade de comunicação 300-1 envia a notificação e comutação recebida para a unidade de comutação 500-1. A unidade de comutação 500-1 comuta o modo de operação a partir do modo normal para o modo independente, em resposta à notificação de comutação. A seguir, a unidade de comunicação 300-1 bloqueia a comunicação com o segundo dispositivo de controle 100-2.

2-3. Modo Independente

[0139] A figura 17 é um diagrama de blocos útil para descrever o modo independente de acordo com essa modalidade. No modo independente, o primeiro dispositivo de controle 100-1 e o segundo dispositivo de controle 100-2 operam independentemente entre si, sem comunicação entre si.

[0140] Mais especificamente, a unidade de comutação 500-1 do primeiro dispositivo de controle 100-1 transmite a primeira variável controlada C1 computada pela unidade de computação de variável controlada 200-1, para a unidade de acionamento 600-1. A unidade de acionamento 600-1 aciona o primeiro atuador 10- 1, de acordo com a primeira variável controlada C1 transmitida a partir da unidade de comutação 500-1. Desse modo, o primeiro dispositivo de controle 100-1 controla o primeiro atuador 10-1 de acordo com a primeira variável controlada C1.

[0141] A unidade de comutação 500-2 do segundo dispositivo de controle 100-2 transmite a segunda variável controlada C2 computada pela unidade de computação de variável controlada 200-2 para a unidade de acionamento 600-2. A unidade de acionamento 600-2 aciona o segundo atuador 10-2, de acordo com a segunda variável controlada C2 transmitida a partir da unidade de comutação 500-2. Desse modo, o segundo dispositivo de controle 100-2 controla o segundo atuador 10-2 de acordo com a segunda variável controlada C2.

2-4. Modo de backup

[0142] A figura 18 é um diagrama de blocos útil para descrever o modo de backup de acordo com essa modalidade. Como exemplo, o caso onde uma anormalidade ocorre no primeiro dispositivo de controle 100 do sistema principal será considerado. Quando a ocorrência da anormalidade é confirmada através da função de autodiagnóstico, o primeiro dispositivo de controle 100-1 transmite um sinal de erro e para de operar. O segundo dispositivo de controle 100-2 do sistema subsidiário comuta o modo de operação para o modo de backup, em resposta ao sinal de erro.

[0143] No modo de backup, a unidade de comutação 500-2 do segundo dispositivo de controle 100-2 transmite a segunda variável controlada C2 computada pela unidade de computação de variável controlada 200-2 para a unidade de acionamento 600-2. A unidade de acionamento 600-2 aciona o segundo atuador 10- 2, de acordo com a segunda variável controlada C2 transmitida a partir da unidade de comutação 500-2. Desse modo, o segundo dispositivo de controle 100-2 controla o segundo atuador 10-2 de acordo com a segunda variável controlada C2.

3. Terceira modalidade

[0144] Em uma terceira modalidade, um exemplo modificado do modo normal será considerado. A descrição que sobrepõe aquela das modalidades ilustradas será omitida como apropriado.

[0145] A figura 19 e a figura 20 são diagramas de blocos úteis para descrever o modo normal de acordo com a terceira modalidade. De acordo com a terceira modalidade, o dispositivo de controle 100, que está no modo normal, controla somente um do primeiro atuador 10-1 e segundo atuador 10-2 de acordo com a primeira variável controlada C1. Nesse caso, também, ruído e vibração são menos prováveis ou improváveis de serem gerados no atuador 10.

[0146] Em um exemplo mostrado na figura 19, o primeiro dispositivo de controle 100-1 controla o primeiro atuador 10-1 de acordo com a primeira variável controlada C1 computada por si mesmo. O segundo dispositivo de controle 100-2 para o controle do segundo atuador 10-2.

[0147] Em um exemplo mostrado na figura 20, o segundo dispositivo de controle 100-2 recebe a primeira variável controlada C1 a partir do primeiro dispositivo de controle 100-1, e controla o segundo atuador 10-2 de acordo com a primeira variável controlada recebida C1. O primeiro dispositivo de controle 100-1 para o controle do primeiro atuador 10-1.

[0148] A detecção de um sinal de anormalidade, comutando do modo normal para o modo independente e o modo independente são idênticos àqueles das modalidades ilustradas.

[0149] No modo independente, o primeiro dispositivo de controle 100-1 controla o primeiro atuador 10-1 de acordo com a primeira variável controlada C1, e o segundo dispositivo de controle 100-2 controla o segundo atuador 10-2 de acordo com a segunda variável controlada C2. Mesmo quando a primeira variável controlada C1 se torna um valor errôneo, o segundo atuador 10-2 controlado de acordo com a segunda variável controlada correta C2 gera força correta. Mesmo quando o primeiro atuador 10-1 tenta mover o elemento 20 com força errônea, o segundo atuador 10-2 move o elemento 20 com força correta ao mesmo tempo. A saber, o segundo atuador normal 10-2 funciona para compensar saída errônea do primeiro atuador 10-1. Desse modo, uma influência de saída errônea do atuador 10 sobre o elemento 20 é restringida (aliviada).

[0150] Nessa modalidade, o número de atuador(es) de operação é diferente entre o modo normal e o modo independente. Portanto, após comutar do modo normal para o modo independente, as magnitudes da primeira variável controlada C1 e a segunda variável controlada C2 podem ser alteradas conforme necessário.

[0151] Como exemplo, o caso onde torque alvo do atuador 10 como um todo foi determinado será considerado. Cada da primeira variável controlada C1 e segunda variável controlada C2 no modo normal é torque alvo do atuador 10 como um todo, ou uma quantidade (por exemplo, corrente alvo) correspondendo ao torque alvo. Por outro lado, cada da primeira variável controlada C1 e segunda variável controlada C2 no modo independente é uma metade do torque alvo do atuador 10 como um tordo, ou uma quantidade correspondendo ao mesmo.

[0152] Como ouro exemplo, o caso onde a variável controlada é um ângulo rotacional alvo do atuador 10 (motor elétrico) será considerado. Nesse casso, após comutar a partir do modo normal para o modo independente, as magnitudes da primeira variável controlada C1 e segunda variável controlada C2 não necessitam ser alteradas. Cada da primeira variável controlada C1 e segunda variável controlada C2 é o ângulo rotacional alvo, ou uma quantidade correspondendo ao ângulo rotacional alvo.

4. Quarta modalidade

[0153] Em uma quarta modalidade, a aplicação da invenção em um veículo do tipo guiar por fio será descrita. A descrição que sobrepõe aquela das modalidades ilustradas será omitida como apropriado.

4-1. Configuração

[0154] A figura 21 é um diagrama de blocos mostrando esquematicamente a configuração de um sistema de controle de direção 1 de acordo com a quarta modalidade. Um volante 21 é um elemento de operação usado pelo motorista para dirigir. Um eixo de direção 22 é acoplado ao volante 21, e gira com o volante 21. Eixos de giro 24 são acoplados às rodas 25. O volante 21, eixo de direção 22, eixos de giro 24 e rodas 25 correspondem ao elemento 20 associado à direção.

[0155] O volante 21 e as rodas 25 são mecanicamente desconectadas um do outro ou podem ser mecanicamente conectadas a ou desconectadas entre si. Na seguinte descrição, uma condição onde o volante 21 e as rodas 25 são mecanicamente desconectadas entre si será considerada.

[0156] Um atuador de força de reação 11 aplica torque ao volante 21. Por exemplo, o atuador de força de reação 11 inclui um motor de força de reação. Um rotor 8 do motor de força de reação é ligado ao eixo de direção 22 através de um redutor de velocidade. O motor de força de reação é operável para aplicar torque ao eixo de direção 22 e ao volante 21. A operação do atuador de força de reação 11 (motor de força de reação) é controlada por um dispositivo de controle de força de reação 110.

[0157] Um atuador de giro 12 gira as rodas 25. Por exemplo, o atuador de giro 12 inclui um motor de giro. Um rotor 8 do motor de giro é ligado aos eixos de giro 24 através de redutores de velocidade. À medida que o motor de giro gira, seu movimento giratório é convertido em movimento linear dos eixos de giro 24, pelo que as rodas 25 são giradas. A saber, o motor de giro é operável para girar as rodas 25. A operação do atuador de giro 12 (motor de giro) é controlada por um dispositivo de controle de giro 120.

[0158] O sensor 30 inclui um sensor de ângulo de direção 31 e um sensor de ângulo de giro 32.

[0159] O sensor de ângulo de direção 31 detecta o ângulo de direção θ do volante 21. O sensor de ângulo de direção 31 pode ser um sensor de ângulo rotacional que detecta o ângulo rotacional do motor de força de reação. Nesse caso, o ângulo de direção θ é calculado a partir do ângulo rotacional do motor de força de reação. O sensor de ângulo de direção 31 envia informações do ângulo de direção θ para o dispositivo de controle de força de reação 110.

[0160] O sensor de ângulo de giro 32 detecta o ângulo de giro δ das rodas 25. Por exemplo, o sensor de ângulo de giro 32 calcula o ângulo de giro δ a partir do ângulo rotacional do motor de giro. O sensor de ângulo de giro 32 envia informações indicando o ângulo de giro δ para o dispositivo de controle de giro 120.

[0161] O sensor 30 pode incluir ainda um sensor de velocidade de veículo que detecta a velocidade de veículo, sensor de taxa de guinada que detecta a taxa de guinada, sensor de aceleração que detecta a aceleração etc.

[0162] O dispositivo de controle de força de reação 110 e o dispositivo de controle de giro 120 são conectados entre si de modo que podem se comunicar mutuamente e enviar e receber informações necessárias para e a partir um do outro. Por exemplo, o dispositivo de controle de força de reação 110 envia informações do ângulo de direção θ do volante 21 para o dispositivo de controle de giro 120. Por outro lado, o dispositivo de controle de giro 120 envia informações do ângulo de giro θ das rodas 25 para o dispositivo de controle de força de reação 110.

[0163] O dispositivo de controle de giro 120 executa “controle de giro” para girar as rodas 25, de acordo com a operação de direção do volante 21 pelo motorista. Mais especificamente, o dispositivo de controle de giro 120 controla o atuador de giro 12, de modo a girar as rodas 25 em sincronização com o ângulo de direção θ. Por exemplo, o dispositivo de controle de giro 120 calcula um ângulo de giro alvo t, com base no ângulo de direção θ e velocidade de veículo. A seguir, o dispositivo de controle de giro 120 controla a operação do atuador de giro 12, de modo que o ânulo de giro δ das rodas 25 siga o ângulo de giro alvo δt. Nesse momento, o dispositivo de controle de giro 120 determina a variável controlada C para controlar o atuador de giro 12, com base em um desvio do ângulo de giro δ a partir do ângulo de giro alvo δt. O atuador de giro 12 é acionado de acordo com a variável controlada C e opera para girar as rodas 25.

[0164] O dispositivo de controle de força de reação 110 executa “controle de torque de reação” para aplicar torque de reação ao volante 21, de acordo com a operação de direção do volante 21 pelo motorista. Mais especificamente, o dispositivo de controle de força de reação 110 controla o atuador de força de reação 11, de modo a aplicar torque de reação ao volante 21. O torque de reação simula força de reação de direção sentida pelo motorista durante operação de direção. Por exemplo, o dispositivo de controle de força de reação 110 calcula torque de reação alvo (componente de mola) correspondendo a torque de auto alinhamento aplicado às rodas 25, com base no ângulo de direção  e velocidade do veículo. O torque de reação alvo pode incluir ainda um componente de amortecimento correspondendo à velocidade de direção (d/dt). O dispositivo de controle de força de reação 110 contra a operação do atuador de força de reação 11 de modo a gerar torque de reação alvo. Nesse momento, o dispositivo de controle de força de reação 110 determina a variável controlada C para controlar o atuador de força de reação 11, com base no torque de reação alvo. O atuador de força de reação 11 é acionado de acordo com a variável controlada C e opera para gerar torque de reação.

4-2. Configuração duplex

[0165] O dispositivo de controle 100 tendo a configuração duplex descrita nas modalidades ilustradas é usado como pelo menos um do dispositivo de controle de força de reação 110 e o dispositivo de controle de giro 120.

[0166] Quando o dispositivo de controle de força de reação 110 é o dispositivo de controle 100 tendo a configuração duplex, o atuador de força de reação 11 corresponde ao atuador 10 tendo a configuração duplex, e o volante 21 e eixo de direção 22 correspondem ao elemento 20.

[0167] Quando o dispositivo de controle de giro 120 é o dispositivo de controle 100 tendo a configuração duplex, o atuador de giro 12 corresponde ao atuador 10 tendo a configuração duplex e as rodas 25 e eixos de giro 24 correspondem ao elemento 20.

[0168] A figura 22 é um diagrama de blocos mostrando um exemplo da configuração duplex do sistema de controle de direção 1 de acordo com essa modalidade. No exemplo mostrado na figura 22, o dispositivo de controle 100 tendo a configuração duplex é usado tanto como o dispositivo de controle de força de reação 110 como o dispositivo de controle de giro 120.

[0169] Mais especificamente, o dispositivo de controle de força de reação 110 inclui um primeiro dispositivo de controle de força de reação 110-1 do sistema principal, e um segundo dispositivo de controle de força de reação 110-2 do sistema subsidiário. O atuador de força de reação 11 inclui um primeiro atuador de força de reação 11-1 do sistema principal, e um segundo atuador de força de reação 11-2 do sistema subsidiário. O primeiro dispositivo de controle de força de reação 110-1 do sistema principal controla o primeiro atuador de força de reação 11-1 do sistema principal. O segundo dispositivo de controle de força de reação 110-2 do sistema subsidiário controla o segundo atuador de força de reação 11-2 do sistema subsidiário.

[0170] Também, o dispositivo de controle de giro 120 inclui um primeiro dispositivo de controle de giro 120-1 do sistema principal, e um segundo dispositivo de controle de giro 120-2 do sistema subsidiário. O atuador de giro 12 inclui um primeiro atuador de giro 12-1 do sistema principal e um segundo atuador de giro 12- 2 do sistema subsidiário. O primeiro dispositivo de controle de giro 120-1 do sistema principal controla o primeiro atuador de giro 12-1 do sistema principal. O segundo dispositivo de controle de giro 120-2 do sistema subsidiário controla o segundo atuador de giro 12-2 do sistema subsidiário.

[0171] Além disso, o primeiro dispositivo de controle de força de reação 110- 1 do sistema principal e o primeiro dispositivo de controle de giro 120-1 do sistema principal podem comunicar entre si. Similarmente, o segundo dispositivo de controle de força de reação 110-2 do sistema subsidiário e o segundo dispositivo de controle de giro 120-2 do sistema subsidiário podem comunicar entre si.

[0172] Como exemplo, o caso onde uma anormalidade ocorre no primeiro dispositivo de controle de força de reação 110-1, e o segundo dispositivo de controle de força de reação 110-2 detecta um sinal de anormalidade, será considerado. Nesse caso, o dispositivo de controle de detecção 100-A é o segundo dispositivo de controle de força de reação 110-2. O dispositivo de controle notificado 100-B inclui não somente o primeiro dispositivo de controle de força de reação 110-1, mas também o primeiro dispositivo de controle de giro 120-1 e o segundo dispositivo de controle de giro 120-2. O segundo dispositivo de controle de força de reação 110-2 informa a comutação a partir do modo normal para o modo independente, para todos o primeiro dispositivo de controle de força de reação 110-1, primeiro dispositivo de controle de giro 120-1, e segundo dispositivo de controle de giro 120-2. Uma notificação de comutação é transmitida para o primeiro dispositivo de controle de giro 120-1, através do segundo dispositivo de controle de giro 120-2, por exemplo. Cada do primeiro dispositivo de controle de força de reação 110-1, primeiro dispositivo de controle de giro 120-1, e segundo dispositivo de controle de giro 120-2 comuta o modo de operação a partir do modo normal para o modo independente, em resposta à notificação de comutação.

4-3. Efeito

[0173] De acordo com essa modalidade, efeitos similares àqueles obtidos nas modalidades ilustradas são obtidos no veículo do tipo guiar por fio.

[0174] Quando o dispositivo de controle 100 é usado como o dispositivo de controle de força de reação 110, controle de torque de reação errônea é imediatamente restringido. Desse modo, o motorista é menos provável ou improvável de se sentir estranho ou desconfortável sobre o torque de reação. Também, o volante 21 é menos provável ou improvável de ser inesperadamente girado, sem depender da intenção do motorista, devido á força de reação errônea. Uma vez que o volante 21 é menos provável ou improvável de ser inesperadamente girado, as rodas 25 também são menos prováveis ou improváveis de serem inesperadamente giradas. A saber, o veículo é menos provável ou improvável de se deslocar em uma direção errônea. Isso é preferível em termos da estabilidade e segurança de deslocamento de veículo.

[0175] Também, quando o dispositivo de controle 100 é usado como o dispositivo de controle de giro 120, controle de giro errôneo é imediatamente restringido. Desse modo, as rodas 25 são menos prováveis ou improváveis de serem giradas inesperadamente. A saber, o veículo é menos provável ou improvável de se deslocar em uma direção errônea. Isso é preferível em termos da estabilidade e segurança de deslocamento de veículo.

[0176] No caso de o veículo do tipo guiar por fio, o volante 21 é mecanicamente desconectado das rodas 25, portanto, o motorista é menos prováveis de perceber que a direção das rodas 25 está errada. Quando a correção da direção pelo motorista é retardada, um desvio da direção de deslocamento de veículo se torna grande. Por conseguinte, é particularmente significativo usar o dispositivo de controle 100 tendo a configuração duplex no veículo do tipo guiar por fio.

5. Quinta modalidade

[0177] Em uma quinta modalidade, a aplicação da invenção em um sistema de controle de direção 1 incluindo EPS (Direção com energia elétrica) será considerada. A desrição que sobrepõe aquela das modalidades ilustradas será omitida como apropriado.

5-1. Configuração

[0178] A figura 23 é um diagrama de blocos mostrando esquematicamente a configuração do sistema de controle de direção 1 de acordo com a quinta modalidade. Uma extremidade de um eixo de direção 22 é acoplada a um volante 21 e a outra extremidade é acoplada a uma caixa de engrenagem de direção 23. A caixa de engrenagem de direção 23 inclui uma cremalheira e pinhão, por exemplo. O movimento rotativo do volante 21 é convertido em movimento linear de eixos de giro 24, através do eixo de direção 22 e a caixa de engrenagem de direção 23 e as rodas 25 são giradas pelo uso do movimento linear.

[0179] O atuador EPS 13 auxilia no giro das rodas 25. Por exemplo, o atuador EPS 13 inclui um motor EPS. Um rotor 8 do motor EPS é ligado aos eixos de giro 24 através de redutores de velocidade. À medida que o motor EPS gira, seu movimento rotativo é convertido em movimento linear dos eixos de giro 24, pelo que as rodas 25 são giradas. A saber, o motor EPS é operável para girar as rodas 25. A operação do atuador EPS 13 (motor EPS) é controlado por um dispositivo de controle de EPS 130.

[0180] O sensor 30 inclui um sensor de torque de direção 33, além do sensor de ângulo de direção 31 e o sensor de ângulo de giro 32. O sensor de torque de direção 33 detecta torque de direção T aplicado ao eixo de direção 22. O sensor de torque de direção 33 transmite informações indicando o torque de direção T para o dispositivo de controle de EPS 130.

[0181] O dispositivo de controle de EPS 130 executa “controle de auxílio” para reduzir uma carga de direção quando o motorista executa operação de direção. Sob o controle de auxílio, o dispositivo de controle de EPS 130 controla o atuador EPS 13 modo a auxiliar giro das rodas 25. Por exemplo, o dispositivo de controle de EPS 130 calcula torque de auxílio alvo, com base no torque de direção T e velocidade de veículo. Tipicamente, o torque de auxílio alvo aumenta à medida que o torque de direção T aumenta. Então, o dispositivo de controle de EPS 130 controla a operação do atuador EPS 13 de modo a gerar o torque de auxílio alvo. Nesse momento, o dispositivo de controle de EPS 130 determina a variável controlada C para controlar o atuador EPS 13, com base no torque de auxílio alvo. O atuador EPS 13 é acionado de acordo com a variável controlada C e opera para gerar torque de auxílio. o giro das rodas 25 é auxiliado com o torque de auxílio e a carga de direção sobre o motorista é reduzida.

5-2. Configuração duplex

[0182] O dispositivo de controle 100 tendo a configuração duplex como descrita acima nas modalidades ilustradas é usado como o dispositivo de controle de EPS 130. O atuador EPS 13 corresponde ao atuador 10 tendo a configuração duplex, e as rodas 25 e os eixos de giro 24 correspondem ao elemento 20.

[0183] De acordo com essa modalidade, efeitos similares àqueles das modalidades são obtidos com relação ao controle de auxílio. desse modo, uma vez que controle de auxílio errôneo é restringido, torque de auxílio excessivo é menos provável ou improvável de ser gerado. Consequentemente, o motorista é menos provável ou improvável de se sentir estranho ou desconfortável sobre o controle de auxílio.

Claims

Sistema de controle de direção (1) que controla a direção de um veículo, o sistema de controle de direção sendo CARACTERIZADO pelo fato de compreender:
um atuador (10) configurado para aplicar força em um elemento associado à direção, o atuador (10) tendo uma configuração duplex incluindo um primeiro atuador (10-1) de um sistema principal e um segundo atuador (10-2) de um sistema subsidiário, e
um dispositivo de controle (100) configurado para controlar o atuador (10), o dispositivo de controle (100) tendo uma configuração duplex incluindo um primeiro dispositivo de controle (100-1) que pertence ao sistema principal, e um segundo dispositivo de controle (100-2) que pertence ao sistema subsidiário, o primeiro dispositivo de controle (100-1) e o segundo dispositivo de controle (100-2) sendo configurados para computar a mesma variável controlada como uma primeira variável controlada (C1) e uma segunda variável controlada (C2), respectivamente, em que
o dispositivo de controle (100) tem modos operacionais incluindo um modo normal no qual pelo menos um do primeiro atuador (10-1) e do segundo atuador (102) é controlado de acordo com a primeira variável controlada (C1), sem usar a segunda variável controlada (C2), e um modo independente no qual o primeiro dispositivo de controle (100-1) controla o primeiro atuador (10-1) de acordo com a primeira variável controlada (C1), e o segundo dispositivo de controle (100-2) controla o segundo atuador (10-2) de acordo com a segunda variável controlada (C2),
o primeiro dispositivo de controle (100-1) e o segundo dispositivo de controle (100-2) são configurados para comunicar entre si no modo normal,
no modo normal, o primeiro dispositivo de controle (100-1) é configurado para enviar a primeira variável controlada (C1) para o segundo dispositivo de controle (100-2), e o segundo dispositivo de controle (100-2) é configurado para enviar a segunda variável controlada (C2) para o primeiro dispositivo de controle (100-1), e
o dispositivo de controle (100) é configurado para comutar o modo de operação a partir do modo normal para o modo independente, em pelo menos um de um caso onde uma discrepância surge entre a primeira variável controlada (C1) e a segunda variável controlada (C2), e um caso onde uma anormalidade de comunciação ocorre em comunicações entre o primeiro dispositivo de controle (1001) e o segundo dispositivo de controle (100-2).
Sistema de controle de direção (1), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que:
cada do primeiro dispositivo de controle (100-1) e segundo dispositivo de controle (100-2) tem uma função de autodiagnóstico de detectar uma anormalidade em si próprio;
os modos de operação do dispositivo de controle (100) incluem ainda um modo de backup no qual, quando a ocorrência da anormalidade em um do primeiro dispositivo de controle (100-1) e segundo dispositivo de controle (100-2) é confirmada através da função de autodiagnóstico, o outro do primeiro dispositivo de controle (100-1) e o segundo dispositivo de controle (100-2) controla o atuador (10); e
um horário de início do modo independente é mais cedo que aquele do modo de backup.
Sistema de controle de direção (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que, no modo normal, o primeiro dispositivo de controle (100-1) controla o primeiro atuador (10-1) de acordo com a primeira variável controlada (C1) e o segundo dispositivo de controle (100-2) controla o segundo atuador (10-2) de acordo com a primeira variável controlada (C1) recebida a partir do primeiro dispositivo de controle (100-1).
Sistema de controle de direção (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que, no modo normal, o primeiro dispositivo de controle (100-1) determina se a discrepância na anormalidade de comunicação ocorreu, com base na segunda variável controlada (C2) recebida a partir do segundo dispositivo de controle (100-2), e o segundo dispositivo de controle (100-2) determina se a discrepância ou a anormalidade de comunicação ocorreu, com base na primeira variável controlada (100-1) recebida a partir do primeiro dispositivo de controle (100-1).
Sistema de controle de direção (1), de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que:
o primeiro dispositivo de controle (100-1) determina que a discrepância ocorreu quando uma diferença entre a primeira variável controlada (C1) e a segunda variável controlada (C2) recebida do segundo dispositivo de controle (100-2) é igual ou maior que um valor limiar, e
o segundo dispositivo de controle (100-2) determina que a discrepância ocorreu quando uma diferença entre a segunda variável controlada (C2) e a primeira variável controlada (C1) recebida a partir do primeiro dispositivo de controle (100-1) é igual ou maior que o valor limiar.
Sistema de controle de direção (1), de acordo com a reivindicação 4 ou 5, CARACTERIZADO pelo fato de que:
um do primeiro dispositivo de controle (100-1) e segundo dispositivo de controle (100-2) é um dispositivo de controle de detecção (100-A) configurado para detectar a discrepância ou a anormalidade de comunicação; e
quando a discrepância ou a anormalidade de comunicação é detectada, o dispositivo de controle de detecção (100-A) é configurado para iniciar a operação no modo independente, e notifica o outro do primeiro dispositivo de controle (100-1) e segundo dispositivo de controle (100-2) de comutar do motor normal para o modo independente, o outro do primeiro dispositivo de controle (100-1) e segundo dispositivo de controle (100-2) sendo configurado para iniciar a operação no modo independente, em resposta a uma notificação a partir do dispositivo de controle de detecção (100-A).
Sistema de controle de direção (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que:
o veículo é um veículo de guiar por fio incluindo um volante e rodas que são mecanicamente desconectadas entre si;
o sistema de controle de direção (1) compreende ainda um atuador de giro (12) configurado para girar as rodas, um atuador de força de reação (11) configurado para aplicar torque de reação ao volante, um dispositivo de controle de giro (120) configurado para controlar o atuador de giro (12) de acordo com a operação de direção do volante, e um dispositivo de controle de força de reação (110) configurado para controlar o atuador de força de reação (11) de acordo com a operação de direção do volante;
pelo menos um entre o dispositivo de controle de giro (120) e o dispositivo de controle de força de reação (110) é o dispositivo de controle (100) tendo a configuração duplex;
quando o dispositivo de controle de giro (120) é o dispositivo de controle (100) tendo a configuração duplex, o elemento compreende as rodas, e o atuador de giro (12) é o atuador (10) tendo a configuração duplex; e
quando o dispositivo de controle de força de reação (110) é o dispositivo de controle (100) tendo a configuração duplex, o elemento compreende o volante, e o atuador de força de reação (11) é o atuador (10) tendo a configuração duplex.
Sistema de controle de direção (1), de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que:
cada do dispositivo de controle de giro (120) e dispositivo de controle de força de reação (110) é o dispositivo de controle (100) tendo a configuração duplex; e
quando um entre o dispositivo de controle de giro (120) e o dispositivo de controle de força de reação (110) comuta o modo de operação a partir do modo normal para o modo independente, o outro entre o dispositivo de controle de giro (120) e o dispositivo de controle de força de reação (110) é configurado para comutar o modo de operação a partir do modo normal para o modo independente.