DE10120087B4

DE10120087B4 - Verfahren zur Einstellung des Mittelpunktspotentials für ein Servolenksystem

Info

Publication number: DE10120087B4
Application number: DE10120087A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Hamamatsu Urabe; Kenichi Hamamatsu Higashi
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2000-04-24
Filing date: 2001-04-24
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2021-04-25
Also published as: US20020022912A1; DE10120087A1; JP2001304983A

Abstract

Verfahren zur Einstellung eines Mittelpunktspotentials für ein Servolenksystem, das durch einen Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor (1), der ein Mittelpunktspotential eines elektrischen Signals von einer Drehkraftdetektionsschaltung (2) für die Detektion einer Lenkkraft, die auf ein Lenkrad (18) ausgeübt wird, einstellt und dieses elektrische Signal als ein Drehkraftdetektionssignal (Ts) ausgibt, und eine Servolenksteuerung (28), die eine Rückkopplungssteuerung einer Antriebsdrehkraft einer Hilfslenkvorrichtung (29) auf der Basis des Drehkraftdetektionssignals (Ts) vom Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor (1) durchführt und eine elektrische Antriebskraft an den Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor (1) liefert, konfiguriert wird, wobei der Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor (1) mit der Servolenksteuerung (28) durch den Einbau des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors (1) in einen Lenkkraftübertragungsweg eines Automobils verbunden ist,
wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Einstellen der Schaltung (13) zur Einstellung des Mittelpunktspotentials, so dass das Drehkraftdetektionssignal (Ts), das von der Schaltung (13) zur Einstellung des Mittelpunktspotentials in einem Zustand ausgegeben wird, bei dem keine äußere Kraft auf das Lenkrad (18) ausgeübt wird, von der Servolenksteuerung (28) als...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Einstellung des Mittelpunktspotentials eines Servolenksystems gemäß den Patentansprüchen 1 und 4.
Es ist schon ein Servolenksystem, das durch einen Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor, der eine Lenkkraft, die auf ein Lenkrad ausgeübt wird, detektiert und diese Kraft als ein Drehkraftdetektionssignal ausgibt, und eine Servolenksteuerung, die eine Rückkopplungssteuerung einer Antriebsdrehkraft für ein Hilfslenkgetriebe auf der Basis des Detektionssignals vom oben beschriebenen Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor ausführt, gebildet wird, bekannt.
Diese Art eines Servolenksystems, das heißt der Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor und die Servolenksteuerung, sind im allgemeinen um eine Lenksäule gedrängt angeordnet, wobei eine kompakte Gestaltung insbesondere des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors gefordert wird, da dieser Sensor mit einer Lenkspindel integriert werden muß.
Es ist somit schwierig, eine unabhängige elektrische Schaltung auf einem Substrat des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors anzuordnen, und elektrische Leistung wird zum Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor hauptsächlich von einer Leistungsversorgungsschaltung, die auf der Servolenksteuerung angeordnet ist, geliefert.
Auf der Seite der Servolenksteuerung ist andererseits meistens ein Mikroprozessor oder dergleichen, der eine Rückkoppelungssteuerung der Antriebskraft für das Hilfslenkgetriebe durchführt, angeordnet, und eine Leistungsversorgung von bei spielsweise 5 V ist als Antriebsleistungsversorgung, die zu diesem elektrischen Teil paßt, vorgesehen. Elektrische Leistung von dieser Leistungsversorgung wird auch dem Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor zugeführt.
In einem Zustand, bei dem keine Lenkkraft auf ein Lenkrad ausgeübt wird, gibt der Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor eine Spannung von beispielsweise 2,5 V aus, die einem Mittelpunktspotential entspricht, und er ändert seine Ausgangsspannung in Abhängigkeit von einer Lenkrichtung und einer Lenkkraft des Lenkrades, wobei ein Mittelpunktspotential von beispielsweise 2,5 V als Norm angenommen wird, um somit ein Drehkraftdetektionssignal auszugeben, und die Leistungssteuerung, die das Drehkraftdetektionssignal empfängt, führt eine Antriebssteuerung des Hilfslenkgetriebes in einer Richtung und mit einer Kraft, die einem Wert des Drehkraftdetektionssignals, das unter Verwendung des Mittelpunktspotentials von 2,5 V bestimmt wird, entsprechen, durch, um somit eine Servounterstützung des Lenkens eines Fahrers durchzuführen.
Um eine solche Steuerung präzise durchzuführen, ist es zuerst notwendig, einen Wert des Mittelpunktspotentials, der vom Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor ausgegeben wird, vollständig mit einem Wert des Drehkraftdetektionssignals, das als Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung im Zustand erkannt wird, bei dem keine Lenkkraft auf das Lenkrad ausgeübt wird, abzugleichen. Wenn eine solche Kalibriertätigkeit nicht sauber durchgeführt wird, so kann es sein, daß die Lenkkraft nicht gleichmäßig bei einer Lenkrichtung nach links und bei einer Lenkrichtung nach rechts funktioniert.
Um ein solches Problem zu lösen, ist eine Schaltung zur Einstellung eines Mittelpunktspotentials auf einer Seite des Drehkraftsensors angeordnet, um das Mittelpunktspotential des Drehkraftdetektionssignals einzustellen, wobei eine vorbestimmte Spannung, von beispielsweise 5 V, konventionellerwei se an den Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor von einer Leistungsversorgung angelegt wird, die identisch ist zu der der Servolenksteuerung in einer Stufe, bei der der Zusammenbau des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors beendet ist, wobei die Schaltung zur Einstellung des Mittelpunktspotentials so eingestellt wird, daß ein Potential des Drehkraftdetektionssignals, das zu dieser Zeit vom Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor ausgegeben wird, gleich dem Mittelpunktspotential, von beispielsweise 2,5 V, ist.
Sogar wenn eine solche Kalibrierung durchgeführt wird, kann es jedoch sein, daß eine externe Kraft auf eine Aufnahmevorrichtung des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors in einer Stufe ausgeübt wird, in der der Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor in die Lenksäule eingebaut wird, beispielsweise durch individuelle Unterschiede der Komponenten der mechanischen Abschnitte, beispielsweise durch Fehler in den Abmessungen, Formen oder dergleichen innerhalb der Toleranz, wobei dadurch das Mittelpunktspotential des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors abgelenkt wird.
Wenn eine Servolenksteuerung tatsächlich in einem Fahrzeug montiert wird, und wenn die elektrische Leistung dem Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor von einer Leistungsversorgung des Fahrzeuges zugeführt wird, so wird durch den Kontaktwiderstand, den Schaltungswiderstand oder dergleichen ein Spannungsabfall verursacht, wodurch es sein kann, daß eine Spannung, die dem Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor geliefert wird, niedriger ist als eine zu Beginn programmierte Spannung von beispielsweise 5 V. In einem solchen Fall ist auch der Wert des Mittelpunktspotentials, das vom Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor ausgegeben wird, ebenfalls niedriger als beispielsweise 2,5 V, wobei aber die Servolenksteuerung dennoch das Drehkraftdetektionssignal vom Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor unter Verwendung des Wertes von 2,5 Volt als Mittelpunktspotential verarbeiten wird, wodurch es sein kann, daß die Lenkkraft nicht gleichmäßig in der Lenkrichtung nach links und in der Lenkrichtung nach rechts funktioniert.

Andererseits beschreibt die JP 10-258752 A ein Verfahren zur Einstellung eines Mittelpunktspotentials eines Servolenksystems, das so konfiguriert ist, daß es Betriebsstandardwerte in der linken und rechten Richtung in einer Servolenksteuerung einstellt, die Servounterstützung in der linken Richtung verhindert, wenn eine Detektionsausgangssignal in einer Lenkrichtung des Lenkrades nach rechts den Betriebsstandardwert in einer Lenkrichtung nach links überschreitet, oder die Servounterstützung in der Lenkrichtung nach rechts verhindert, wenn ein Detektionsausgangssignal in der Lenkrichtung des Lenkrades nach links den Betriebsstandardwert in der Lenkrichtung nach rechts überschreitet, um somit eine Lenkrichtung des Lenkrades mit der Richtung der Servounterstützung zusammen fallen zu lassen.

Diese Erfindung gleicht jedoch nicht ein Mittelpunktspotential, das von einem Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor ausgegeben wird, präzise auf einen Wert eines Mittelpunktspotentials, das durch eine Servolenksteuerung erkannt wird, ab. Weiterhin bleibt die Möglichkeit, daß die Servounterstützung in einer falschen Richtung funktioniert, wenn das Lenkrad mit einer Kraft betätigt wird, die leicht geringer ist als der Betriebsstandardwert in der linken oder rechten Richtung, wodurch es sein kann, daß am Lenkrad ein fremdartiger Eindruck verursacht wird.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren zur Einstellung eines Mittelpunktspotentials für ein Servolenksystem bereit zu stellen, wobei dieses einen Wert eines Mittelpunktspotentials, der von einem Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor ausgegeben wird, auf einen Wert eines Mittelpunktspotentials, das durch eine Servolenksteuerung erkannt wird, präzise abgleichen kann.

Diese Aufgabe wir durch die in den Patentansprüchen 1 und 4 angegebenen Merkmale gelöst.

Die vorliegende Erfindung liefert ein Verfahren für die Einstellung eines Mittelpunktspotentials eines Servolenksystems, das durch einen Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor, der eine Schaltung zur Einstellung eines Mittelpunktspotentials aufweist, die ein Mittelpunktspotential eines elektrischen Signals von einer Drehkraftdetektionsschaltung für die Detektion einer Lenkkraft, die auf ein Lenkrad ausgeübt wird, einstellt, und das oben beschriebene elektrische Signal als ein Drehkraftdetektionssignal ausgibt, und eine Servolenksteuerung, die eine Rückkopplungssteuerung einer Antriebsdrehkraft für eine Hilfslenkvorrichtung auf der Basis des Drehkraftdetektionssignals vom Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor durchführt, und eine elektrische Antriebskraft an den Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor liefert, ausgebildet wird, und die oben beschriebene Aufgabe durch das Verbinden des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors mit einem Lenkkraftübertragungsweg eines Automobils, um somit den Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor mit der Servolenksteuerung zu verbinden, und das Einstellen der Schaltung zur Einstellung des Mittelpunktspotentials, so daß das Drehkraftdetektionssignal, das von der Schaltung zur Einstellung des Mittelpunktspotentials ausgegeben wird, ein Potential ist, das als ein Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung erkannt werden soll, in einem Zustand, in dem eine externe Kraft, die auf das Lenkrad wirkt, eliminiert wird, gelöst wird.

Das heißt, das Verfahren zur Einstellung des Mittelpunktspotentials für das Servolenksystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist konfiguriert, um das Potential des Drehkraftdetektionssignals, das vom Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor ausgegeben wird, mit einem Potential abzugleichen, das durch die Servolenksteuerung erkannt werden soll, indem die Schaltung zur Einstellung des Mittelpunktspotentials in einem Zustand eingestellt wird, der eine Abweichung von einem Mittelpunktspotential umfaßt, der durch eine Aktion einer externen Kraft verursacht wird, die durch das Zusammenbauen des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors erzeugt wird, und eine Abweichung von einem Mittelpunktspotential, die durch einen Spannungsabfall verursacht wird, der in einem elektrischen Verbindungsweg von der Servolenksteuerung zum Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor erzeugt wird, um somit externe Störungen der Abweichung vom Mittelpunktspotential, die durch den Zusammenbau des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors und den Spannungsabfall, der im elektrischen Verbindungsweg erzeugt wird, verursacht werden, zu absorbieren, und das Mittelpunktspotential des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors in einem Zustand, der nahezu gleich einem Zustand ist, in dem das Automobil tatsächlich verwendet wird, präzise einzustellen.

Weiterhin ist es möglich, wenn der Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor und die Servolenksteuerung mit einem Mikroprozessor für das Steuern der Schaltung zur Einstellung des Mittelpunktspotentials und einem Mikroprozessor für eine Rückkopplungssteuerung der Antriebskraft des Hilfslenkgetriebes versehen sind, den oben beschriebenen Mikroprozessor des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors zu verwenden, um ein Potential des Drehkraftdetektionssignals, das von der Schaltung zur Einstellung des Mittelpunktspotentials ausgegeben wird, auf ein Potential abzugleichen, das als ein Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung erkannt werden soll, indem eine Kommunikationsverarbeitung zwischen einem Mikroprozessor auf der Seite der Servolenksteuerung und einem Mikroprozessor auf der Seite des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors durchgeführt wird. In diesem Fall werden Steuerdaten nach der Beendigung der Einstellung, das heißt Steuerdaten, die erhalten werden, wenn die Schaltung zur Einstellung des Mittelpunktspotentials mit dem Mikroprozessor auf einer Seite des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors gesteuert wird, und ein Ausgangssignal dieser Schaltung mit einem Potential in Übereinstimmung gebracht wird, das als ein Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung erkannt wird, als ein Korrekturwert in einem nicht flüchtigen Speicher des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors gespeichert.

Diese Konfiguration gestattet es, daß der Korrekturwert, der für eine Einstellung eines Mittelpunktspotentials benötigt wird, integral im Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor gehalten wird, und macht es dadurch möglich, Probleme bei einer erneuten Einstellung eines Mittelpunktspotentials zwischen einer neu montierten Servolenksteuerung und dem Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors zu vermeiden, sogar dann, wenn die Servolenksteuerung bei Problemen ausgetauscht wird. Das kommt daher, daß eine präzise Rückkopplungssteuerung so weit durchgeführt werden kann, als Daten, die für eine Korrektur des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors benötigt werden, bewahrt werden, da die Servolenksteuerung selbst eine Einheit elektrischer Teile bildet, sie keine mechanischen Detektionsvorrichtungen besitzt, die durch eine externe Kraft beeinflußbar sind, und sie frei von einem Einfluß durch externe Störungen ist, die durch den Zusammenbau oder individuelle Differenzen bei den Leistungen verursacht werden.

Der Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor benötigt nicht in jedem Fall den Mikroprozessor, sondern er kann auch vollständig durch eine analoge Schaltung aufgebaut werden. In einem solchen Fall wird ein Voltmeter mit einem Ausgabeabschnitt der Schaltung zur Einstellung des Mittelpunktspotentials des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors verbunden, und ein Detektor, der durch eine externe Vorrichtung gebildet wird, wird mit der Servolenksteuerung verbunden, um ein Potential, das als das Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung erkannt werden soll, zu detektieren, und die Schaltung zur Einstellung des Mittelpunktspotentials wird so eingestellt, daß ein Potential des Drehkraftdetektionssignals, das von der Schaltung zur Einstellung des Mittelpunktspotentials ausgegeben wird, mit dem Potential gleich gesetzt wird, das als Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung erkannt werden soll.

In diesem Fall wird das Mittelpunktspotential manuell mit einem Steuerknopf eingestellt, der in der Schaltung zur Einstellung des Mittelpunktspotentials des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors angeordnet ist, und ein eingestellter Zustand des Mittelpunktspotentials wird durch diese elektrischen Teile aufrecht gehalten. Somit ist es nicht nötig, das Mittelpunktspotential zwischen einer neu montierten Servolenksteuerung und dem Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor neu einzustellen, sogar dann, wenn die Servolenksteuerung wegen Problemen ausgetauscht wird.

Weiterhin ist es möglich, nicht die Schaltung zur Einstellung des Mittelpunktspotentials des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors einzustellen, sondern eine Drehkraftdetektionsschaltung in einem Lenkkraftübertragungsweg eines Automobils einzubauen und eine Servolenksteuerung so einzustellen, daß ein Drehkraftdetektionssignal, das von einem Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor ausgegeben wird, als ein Mittelpunktspotential in einem Zustand erkannt wird, in dem eine externe Kraft, die auf ein Lenkrad ausgeübt wird, weggenommen wird.

In diesem Fall wird das Drehkraftdetektionssignal vom Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor in einem Zustand ausgegeben, der eine Abweichung des Mittelpunktspotentials, die durch eine Aktion einer externen Kraft bewirkt wird, die durch den Zusammenbau des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors erzeugt wird, und eine Abweichung des Mittelpunktspotentials durch einen Spannungsabfall in einem elektrischen Verbin dungsweg von der Servolenksteuerung zum Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor einschließt, und eine Seite der Servolenksteuerung wird so eingestellt, daß ein Potential des Drehkraftdetektionssignals zu dieser Zeit als das Mittelpunktspotential erkannt wird.

Weiterhin ist es möglich, ein Mittelpunktspotential durch das Drehen eines Lenkrades in vorbestimmten Schritten, das Messen eines Potentials eines Drehkraftdetektionssignals, das vom Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor bei jeder Drehposition des oben beschriebenen Lenkrades ausgegeben wird, das Bestimmen eines Potentials des Drehkraftdetektionssignals, das am meisten von einer Potentialbreite in einem Bereich abweicht, der ursprünglich als das Mittelpunktspotential durch eine Servolenksteuerung erkannt wurde, einer Abweichung zwischen einem maximalen Wert eines Potentials des Drehkraftdetektionssignals, das von der Potentialbreite im Bereich abweicht, der ursprünglich als das Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung erkannt wird, und eines oberen Grenzwerts der Potentialbreite innerhalb des Bereiches, der ursprünglich als das Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung erkannt wurde, und einer Abweichung zwischen einem minimalen Wert des Potentials des Drehkraftdetektionssignals, das von der Potentialbreite im Bereich abweicht, der ursprünglich als das Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung erkannt wurde, und eines unteren Grenzwerts der Potentialbreite innerhalb der Bereiches, der ursprünglich als das Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung erkannt wurde, und das Einstellen der Servolenksteuerung so, daß die Servolenksteuerung ein Potential als Mittelpunktspotential erkennt, das in einer Richtung der Potentialbreite innerhalb des Bereiches, der ursprünglich als das Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung erkannt wurde, versetzt ist vom Potential des oben beschriebenen am meisten abweichenden Drehkraftdetektionssignals um einen Betrag, der einem Wert entspricht, den man durch das Addieren eines Quotienten er hält, der durch das Teilen einer Differenz zwischen den oben beschriebenen Abweichungen durch 2 zu einem Wert, der der Hälfte einer Variation des Drehkraftdetektionssignals entspricht, berechnet wird.

Eine solche Verarbeitung macht es möglich, das Mittelpunktspotential aus zwei Gründen präzise einzustellen, wobei nämlich einzelne Differenzen der Komponententeile der Lenksäule, mit der der Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor zusammengebaut ist, das Mittelpunktspotential des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors in Abhängigkeit von Drehpositionen des Lenkrades unterscheiden können, und wobei die Differenzen relativ kleine Werte aufweisen, die in der Potentialbreite im Bereich festgesetzt werden können, der als das Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung erkannt werden soll.

Zuerst werden das Potential des Drehkraftdetektionssignals, das am meisten von der Potentialbreite im Bereich abweicht, der als das Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung erkannt werden soll, und eine Drehposition des Lenkrades, die dem oben beschriebenen Potential entspricht, durch das Drehen des Lenkrades in vorbestimmten Schritten und das Messen des Potentials des Drehkraftdetektionssignals, das vom oben beschriebenen Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor an jeder Position des Lenkrads ausgegeben wird, bestimmt.

Dann ist es möglich, einen Grad einer Abweichung einer Variationswellenform des Drehkraftdetektionssignals, das durch die Drehung des Lenkrades aus der Potentialbreite innerhalb des Bereiches, der als das Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung erkannt werden soll, durch das Bestimmen der Abweichung zwischen dem maximalen Wert des Potentials des Drehkraftdetektionssignals und dem oberen Grenzwert der Potentialbreite innerhalb des Bereiches, der als Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung erkannt werden soll, und der Abweichung zwischen dem minimalen Wert des Potentials des Drehkraftdetektionssignals und dem unteren Grenzwert der Potentialbreite im Bereich, der als Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung erkannt werden soll, und das Teilen einer Differenz zwischen den beiden Abweichungen durch 2, als Ganzes zu bestimmen.

Eine Versatzgröße wird durch das Addieren eines Werts, der der Hälfte einer Variationsgröße des Drehkraftdetektionssignals entspricht, zu dieser Abweichungsgröße berechnet, und die Servolenksteuerung wird so eingestellt, daß die Servolenksteuerung als das Mittelpunktspotential ein Potential erkennt, das um die oben beschriebene Versatzgröße auf die Potentialbreite im Bereich, der als Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung erkannt werden soll, versetzt ist, wobei als Norm das Potential des Drehkraftdetektionssignals verwendet wird, das am meisten von der Potentialbreite innerhalb des Bereiches abweicht, der als Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung erkannt werden soll.

Im Fall einer Servolenksteuerung, die insbesondere mit einem Mikroprozessor ausgerüstet ist, gibt es eine Grenze der Spannungsauflösung in Abhängigkeit von der Anzahl der Bits, die für eine Spannungseinstellung verwendet werden, und ein Bereich, der als ein Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung erkannt werden soll, funktioniert als eine Art tote Zone, wobei es möglich ist, ein Mittelpunktspotential durch ein Festlegen einer Amplitude der Variationswellenform eines Mittelpunktspotential eines Drehkraftdetektionssignals, das durch eine Drehung eines Lenkrades erzeugt wird, in dieser toten Zone präzise einzustellen.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
Darin zeigen:
1 ein funktionelles Blockdiagramm, das die Hauptteile eines Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors, der einen Teil eines Servolenksystems bildet, zeigt;
2 eine Schnittansicht, die schematisch die Umgebung einer Lenkspindel, in welcher ein Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor angeordnet ist, und einen montierten Zustand einer Servolenksteuerung zeigt;
3 ein Flußdiagramm, das den Ablauf einer Sequenz zur Einstellung eines Mittelpunktspotentials in einem Fall zeigt, bei dem ein Potential eines Drehkraftdetektionssignals mit einem Mittelpunktspotential, das durch die Servolenksteueurung erkannt wird, durch das Einstellen des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors abgeglichen wird;
4 ein Flußdiagramm, das den Ablauf einer Sequenz zur Einstellung eines Mittelpunkts zeigt, um einen Wert des Drehkraftdetektionssignals, das in einem unbelasteten Zustand ausgegeben wird, auf einen Wert eines Mittelpunktspotentials, das durch die Servolenksteuerung erkannt werden soll, durch das Einstellen eines Korrekturwertes auf einer Seite der Servolenksteuerung abzugleichen;
5 ein Flußdiagramm, das den Ablauf einer Korrektur von Detektionsdaten zeigt, wobei diese einen Wert des Drehkraftdetektionssignals, der im unbelasteten Zustand ausgegeben wird, auf das Mittelpunktspotential, das durch die Servolenksteuerung erkannt werden soll, durch die Verwendung eines Korrekturwertes, der durch die Sequenz zur Einstellung des Mittelpunktspotentials, wie sie in 4 gezeigt ist, bestimmt wird, abgleicht;
6(a) ein schematisches Diagramm, das ein modifiziertes Beispiel des Mittelpunktspotentials zeigt, das gestaltet ist, um ein Potential des Drehkraftdetektionssignals auf das Mit telpunktspotential, das durch die Servolenksteuerung erkannt werden soll, durch das Einstellen des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors abzugleichen;
6(b) ein schematisches Diagramm, das ein anderes modifiziertes Beispiel der Einstellung des Mittelpunktspotentials zeigt, wobei diese konfiguriert ist, um das Potential des Drehkraftdetektionssignals auf das Mittelpunktspotential, das durch die Servolenksteuerung erkannt werden soll, durch das Einstellen des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors abzugleichen;
6(c) ein schematisches Diagramm, das eine Schaltung zur Einstellung des Mittelpunktspotentials des analogen Typs zeigt;
6(d) ein schematisches Diagramm, das ein modifiziertes Beispiel der Einstellung des Mittelpunktspotentials zeigt, wobei diese konfiguriert ist, um den Wert des Drehkraftdetektionssignals, das im unbelasteten Zustand ausgegeben wird, auf das Mittelpunktspotential, das durch die Servolenksteuerung erkannt werden soll, durch das Einstellen einer Seite der Servolenksteuerung abzugleichen;
7 ein Diagramm, das ein allgemeines Beispiel der Korrelation zwischen einem Drehwinkel einer Lenkspindel und dem Drehkraftdetektionssignal zeigt;
8(a) ein schematisches Diagramm, das schematisch eine Einstellung des Mittelpunktspotentials in einem Fall zeigt, bei dem das Drehkraftdetektionssignal eine relativ große Amplitude aufweist, und die Mitte der Amplitude dicht bei einem theoretischen Mittelpunktspotential liegt;
8(b) ein schematisches Diagramm, das schematisch die Einstellung eines Mittelpunktspotentials in einem Fall zeigt, bei dem das Drehkraftdetektionssignal eine relativ kleine Amplitude aufweist, und bei dem das Zentrum der Amplitude dicht bei einem theoretischen Mittelpunktspotential liegt;
9(a) ein schematisches Diagramm, das schematisch die Einstellung eines Mittelpunktspotentials in einem Fall zeigt, bei dem das Drehkraftdetektionssignal eine relativ kleine Amplitude aufweist, und ein Zentrum der Amplitude auf einer oberen Seite des theoretischen Mittelpunktspotentials liegt; und
9(b) ein schematisches Diagramm, das schematisch die Einstellung eines Mittelpunktspotentials in einem Fall zeigt, bei dem das Drehkraftdetektionssignal eine relativ kleine Amplitude aufweist, und ein Zentrum der Amplitude auf einer unteren Seite des theoretischen Mittelpunktspotentials liegt.
1 ist ein funktionelles Blockdiagramm, das die Hauptteile eines Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors 1 zeigt, wobei dieser einen Teil eines Servolenksystems bildet, und 2 ist eine Schnittansicht, die schematisch eine Lenkspindel 19 zeigt, in welche der Lenkkraftdetektionssensor 1 eingebaut ist.
Eine Drehkraftdetektionsschaltung 2 des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors 1 wird durch ein Paar (nicht gezeigter) magnetisch anisotroper Teile, die entlang einem äußeren Umfang einer Sensorwelle 22, die mit der Lenkspindel 19 verbunden ist, so daß sie sich mit dem Achsenzentrum der Sensorwelle in einem Winkel von ungefähr 45 Grad schneidet, einem Paar Detektionsspulen 3a und 3b, die jeweils an den magnetisch anisotropen Teilen angeordnet sind, und einem Drehkraftsensor des Magnetostriktionstyps, der aus einem Paar Erregerspulen 4a und 4b, die jeweils entsprechend den Detektionsspulen 3a und 3b angeordnet sind (siehe 1) besteht, gebildet.
Ein Erregerstrom wird den Erregerspulen 4a und 4b durch eine Oszillationsschaltung 5, die als eine Wechselspannungsleistungsversorgung dient, und einen Puffer 6, der als eine Stromverstärkungsschaltung dient, wie das in 1 gezeigt ist, zugeführt. Jede der Detektionsspulen 3a und 3b detek tiert eine leichte Verdrehung der Sensorwelle 22, die durch das Betätigen eines Lenkrades 18, das in 2 gezeigt ist, verursacht wird, als eine Variation der magnetischen Permeabilität und gibt diese Variation als Spannungssignal aus. Die Spannungssignale, die von den Detektionsspulen 3a und 3b ausgegeben werden, werden durch die Gleichrichterschaltungen 7a und 7b, die in 1 gezeigt sind, gleichgerichtet und in eine Vergleichsschaltung 8 eingegeben, die eine Abweichung zwischen den beiden Spannungssignalen, das heißt eine Größe und eine Richtung einer Lenkkraft, die auf das Lenkrad 18 ausgeübt werden soll, bestimmt, und eine Glättungsschaltung 9, die aus einem Tiefpaßfilter oder dergleichen aufgebaut ist, eliminiert Einflüsse, die durch ein Rauschen verursacht werden, aus der Spannungsabweichung und gibt die Spannungsabweichung zu einer Verstärkungseinstellungsschaltung 10.
Die Verstärkungseinstellungsschaltung 10 absorbiert eine Variation einer Empfindlichkeitseigenschaft der Drehkraftdetektionsschaltung 2, die durch Variationen der Umgebungstemperatur oder dergleichen verursacht wird, so daß man ein passendes Drehkraftdetektionssignal Ts erhalten kann, und ein Wert der Ausgangsverstärkung wird mit einem Mikroprozessor (nachfolgend einfach als Drehkraftsensor-CPU bezeichnet) 12, der in einer Steuerschaltung 11 für den Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor angeordnet ist, gesteuert.
Weiterhin absorbiert eine Schaltung 13 zur Einstellung des Mittelpunktspotentials eine Spannungsdrift, die in der Drehkraftdetektionsschaltung 2 durch die Variation der Umgebungstemperatur oder dergleichen verursacht wird, und eine Spannungsdrift oder dergleichen, die durch Belastungen, die in den Stufen erzeugt werden, in denen die magnetisch anisotropen Elemente der Drehkraftdetektionsschaltung 2 an der Sensorwelle 22 befestigt werden, und diese Elemente in einem Gehäuse 20 der Lenksäule eingebaut werden, verursacht werden, um somit ein Mittelpunktspotential des Drehkraftdetektionssignal Ts so einzustellen, daß ein Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts, das vom Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor 1 ausgegeben wird, mit einem vorbestimmten eingestellten Wert zusammenfällt, wenn die Lenkkraft, die auf das Lenkrad 18 ausgeübt wird, im wesentlichen "0" ist. Ein Wert des Mittelpunktspotentials der Schaltung 13 zur Einstellung des Mittelpunktspotentials wird ebenfalls mit der Drehkraftsensor-CPU 12 gesteuert, wie das oben beschrieben wurde.
Das Lenkrad 18, die Lenkspindel 19, die Sensorwelle 22 und ein Stirnradgetriebe 22 sind integral in axialer Richtung verbunden, wie das in 2 gezeigt ist, und sie sind drehbar im Gehäuse 20 der Steuersäule durch eine Vielzahl von Lager 23 und 24 angeordnet, so daß der Lenkwinkel eines Lenkrades des Automobils mittels einem bekannten Zahnstangenmechanismus oder dergleichen gesteuert wird, wenn eine Lenkausgangswelle 25, die am vorderen Ende angeordnet ist, gemäß einer Betätigung durch einen Fahrer gedreht wird. In diesem Prozeß wird eine leichte Verdrehung, die in der Sensorwelle 22, die einen erweiterten Teil der Lenkspindel 19 darstellt, verursacht wird, durch den Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor 1 als Lenkkraft, die auf das Lenkrad 18 ausgeübt wird, detektiert.
Weiterhin ist das Stirnradgetriebe 21 eine mechanische Komponente, die einen Teil einer Hilfslenkvorrichtung 29 bildet, und sie ist so konfiguriert, daß sie rotationsmäßig durch ein Zahnritzel 27, das an einem Motor 26 befestigt ist, der einen Hauptteil der Hilfslenkvorrichtung 29 bildet, angetrieben wird. Die Bezugszahl 28 bezeichnet eine Servolenksteuerung für die Antriebssteuerung des Motors 26, und die Antriebsleistung des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors 1 wird von einer Leistungsversorgungsschaltung der Servolenksteuerung 28 geliefert. In einem Steuerabschnitt der Servolenksteuerung 28 sind eine Servolenksteuerungs-CPU, die für die Antriebssteuerung des Motors 26 benötigt wird, ein ROM, ein RAM, ein nicht flüchtiger Speicher oder dergleichen angeordnet.
Das Drehkraftdetektionssignal Ts, das von der Schaltung 13 zur Einstellung des Mittelpunktspotentials des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors ausgegeben wird, wird in die Servolenksteuerung 28 eingegeben, und die Servolenksteuerung 28, die das Drehkraftdetektionssignals Ts empfängt, führt eine Rückkopplungssteuerung des Motors 26 der Hilfslenkvorrichtung unter Verwendung des Drehkraftdetektionssignals als Zielwert durch, und stellt den Lenkwinkel des Lenkrades des Automobils mit einer Hilfskraft ein, die der Lenkkraft und der Lenkgröße des Lenkrades 18, die durch den Fahrer bestimmt werden, entspricht.
In dieser Ausführungsform, die so gestaltet ist, daß ein Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts, das von der Schaltung 13 zur Einstellung des Mittelpunktspotentials ausgegeben wird, gleich einem Wert von 2,5 Volt eines vorgegebenen Mittelpunktspotentials ist, wenn die Lenkkraft, die auf das Lenkrad 18 ausgeübt wird, bei Normaltemperatur "0" ist, entspricht das Drehkraftdetektionssignal bei 2,5 Volt im wesentlichen einem Drehkraftdetektionssignal "0".
Obwohl das vorgegebene Mittelpunktspotential von 2,5 Volt einem Wert entspricht, der der Hälfte der Betriebsspannung von 5 Volt, die dem Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor 1 von der Leistungsversorgungsschaltung der Servolenksteuerung 28 geliefert wird, entspricht, unterliegt das Mittelpunktspotential durch den Kontaktwiderstand eines Versorgungsweges der elektrischen Leistung von der Servolenksteuerung 28 zum Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor 1, durch einen Schaltungswiderstand in einem Leistungsversorgungsausgabeabschnitt der Servolenksteuerung 28, durch einen Schaltungswiderstand in einem Leistungsversorgungseingabeabschnitt des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors 1 oder dergleichen, verschiedenen Einflüssen. Somit ist nicht garantiert, daß ein Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts, das von der Schaltung zur Einstellung des Mittelpunktspotentials ausgegeben wird, den Wert von 2,5 Volt aufweist, und im allgemeinen wird eine niedrigere Spannung in einem Zustand ausgegeben, bei dem der Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor 1 und die Servolenksteuerung 28 tatsächlich im Automobil montiert sind, sogar dann, wenn eines spezifizierte Spannung von 5 Volt an den Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor 1 alleine angelegt wird, und die Schaltung 13 zur Einstellung des Mittelpunktspotentials in einem Zustand eingestellt wird, bei dem der Zusammenbau des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors 1 beendet ist.
Weiterhin kann es sein, daß die magnetisch anisotropen Elemente durch individuelle Unterschiede der Teile innerhalb der Toleranzen der Dimensionen und Formen in einer Stufe, bei der die magnetisch anisotropen Elemente der Drehkraftdetektionsschaltung 2 an der Sensorwelle 22 befestigt werden, und in einer Stufe, bei der die Sensorwelle 22 im Gehäuse 20 der Lenksäule zusammengebaut wird, gestört werden, um somit eine Ursache für die Abweichung des Wertes des Drehkraftdetektionssignals Ts vom Wert von 2,5 Volt im Zustand, bei dem der Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor 1 tatsächlich im Automobil montiert ist, zu bilden.
Weiterhin ist, wenn eine digitale Verarbeitung unter Verwendung einer CPU durchgeführt wird, wenn die Servolenksteuerung 28 elektrische Leistung an den Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor 1 liefert, die Auflösung einer erkennbaren Spannung in Abhängigkeit der Anzahl der verwendeten Bits, die für eine Berechnung der ausgegebenen Spannung vorgesehen sind, begrenzt, wobei wenn die Betriebsspannung von 5 Volt beispielsweise mit einer 8-Bit CPU gehandhabt wird, die Auflösung im Bereich von 5 Volt/256, das heißt von 19,6 mV liegt, wobei eine Ausgabe der Betriebsspannung selbst von der Servolenksteuerung 28 einen Fehler umfassen kann, der einen maximalen Wert in Höhe der Breite dieser Auflösung aufweist.
Da die Servolenksteuerung 28 erkennt, daß eine Lenkkraft, die durch den Fahrer auf das Lenkrad ausgeübt wird, im wesentlichen "0" ist, wenn das Drehkraftdetektionssignal Ts von der Schaltung 13 zur Einstellung des Mittelpunktspotentials des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors 1 den spezifizierten Wert von 2,5 Volt des Mittelpunktspotentials annimmt, weist die Servolenksteuerung 28 die Möglichkeit auf, daß sie das Auftreten von unangenehmen Erscheinungen, wie die Betätigung der Leistungsunterstützung auch in einem Zustand, bei dem das Lenkrad 18 nicht betätigt wird, gestattet, wie es im Abschnitt über den Stand der Technik bei der Ausgabe einer anderen Spannung als 2,5 Volt als Drehkraftdetektionssignal Ts von einer Schaltung 13 zur Einstellung des Mittelpunktspotentials, während auf das Lenkrad 18 keine Kraft ausgeübt wird, aus verschiedenen Gründen, wie sie beispielsweise oben beschrieben wurden, beschrieben ist.
Eine analoge Spannungserzeugungsschaltung 14 des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors 1 ist vorgesehen, um über das Auftreten einer Abnormalität beim Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor 1 zu informieren, indem eine Spannung Hi (beispielsweise 5 Volt) oder Lo (beispielsweise 0 Volt) statt des Drehkraftdetektionssignals Ts ausgegeben wird, wenn eine Abnormalität im Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor 1 auftritt, wobei sie automatisch so angesteuert wird, daß sie ein Hi oder Lo Fehlersignal in einer Stufe ausgibt, in der eine Spannungsüberwachungsschaltung 15 in der Steuerschaltung 1 für den Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor 1 angeordnet ist, wenn eine Abnormalität eines Ausgangssignals einer Leistungsversorgungsspannung V von der Glättungsschaltung 9, der Schaltung 13 zur Einstellung des Mittelpunktspotentials oder der Servolenksteuerung 28 detektiert wird.
Weiterhin ist die Spannungsüberwachungsschaltung 15 so gestaltet, daß sie ein Temperaturdetektionssignal oder dergleichen von einem Temperatursensor 16, der eine Umgebungstemperatur Tn um die Drehkraftdetektionsschaltung 2 detektiert, erkennen kann.
Ein Speicher 17 besteht aus einem beschreibbaren nicht flüchtigen Speicher, wie einem E²PROM, wobei im Speicher 17 vorläufig Korrekturwerte für das Einstellen einer Verstärkung der Verstärkungseinstellungsschaltung 10 und Korrekturwerte für das Einstellen eines Mittelpunktspotentials der Schaltung 13 zur Einstellung des Mittelpunktspotentials gespeichert werden. In Abhängigkeit vom Wert der Umgebungstemperatur Tn, die mit dem Temperatursensor 16 und der Spannungsüberwachungsschaltung 15 detektiert wird, wählt die Drehkraftsensor-CPU 12 passende Korrekturwerte aus dem Speicher 17 aus und stellt diese Korrekturwerte in der Verstärkungseinstellungsschaltung 10 und der Schaltung 13 zur Einstellung des Mittelpunktspotentials ein.
Es folgt nun eine Beschreibung eines speziellen Beispiels des Verfahrens zur Einstellung des Mittelpunktspotentials, das auf die Ausführungsform auf der Basis der oben beschriebenen Konfiguration angewandt wird.
Unter Bezug auf 3 erfolgt eine Beschreibung der Verarbeitungsschritte für die Ausführung des Verfahrens zur Einstellung des Mittelpunktspotentials gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung eines Mikroprozessors in einem Servolenksystem, in dem ein Mikroprozessor und ein nicht flüchtiger Speicher entweder im Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor 1 oder der Servolenksteuerung 28 angeordnet sind.
3 ist ein Flußdiagramm, das schematisch dem Ablauf der Verarbeitungsschritte beim Einstellen eines Mittelpunktspotentials zeigt, wobei diese mit der Drehkraftsensor-CPU 12 des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors 1 oder der Servolenksteuerungs-CPU der Servolenksteuerung 28 im Beispiel der Konfiguration, die in den 1 und 2 gezeigt ist, oder durch die Verwendung von Kommunikationsabläufen zwischen der Servolenksteuerungs-CPU, die als Host-Einheit verwendet wird, und der Drehkraftsensor-CPU 12 ausgeführt werden können.
Der fundamentale Verarbeitungsfluß ist in jedem Fall ähnlich, und die Beschreibung erfolgt hier anhand eines Beispiels, bei der die Verarbeitung unter Verwendung der Drehkraftsensor-CPU 12 durchgeführt wird. Die Prozeduren zur Einstellung des Mittelpunktspotentials können als Teil einer Initialisierungsverarbeitung beim Anschalten der Leistung ausgebildet werden, wobei sie, sofern das notwendig sein sollte, durch einen externen Befehl gestartet werden können. Ein für diese Verarbeitung wünschenswerter Zeitpunkt liegt vor der Auslieferung aus der Fabrik nach dem vollständigen Zusammenbau des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors 1, wobei es in jedem Fall bei den Vorgängen für die Einstellung des Mittelpunktspotentials notwendig ist, die Hand vom Lenkrad 18 weg zu nehmen, um jede unbeabsichtigte äußere Störung zu beseitigen.
Die Drehkraftsensor-CPU 12, die die Einstellung des Mittelpunktspotentials startet, unterscheidet zuerst, ob ein Beendigungsflag F für das Einstellen des Mittelpunktspotentials im nicht flüchtigen Speicher 17 gesetzt ist oder nicht (Schritt al). Wenn das Beendigungsflag F für das Einstellen des Mittelpunktspotentials gesetzt ist, was bedeutet, daß die Einstellung des Mittelpunktspotentials des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors 1 schon beendet ist, so beendet die Drehkraftsensor-CPU 12 die Verarbeitungen zur Einstellung des Mittelpunktspotentials direkt, sie führt eine Initialisierungsverarbeitung und Verarbeitungen zur Detektion von Abnormitäten in einer konventionellen Betriebsart durch, und sie startet eine Routine für die üblichen Verarbeitungen, wie die Verstärkungseinstellung des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors 1 und zur Spannungsüberwachung.
Wenn das Entscheidungsergebnis in Schritt a1 wahr ist, das heißt, wenn das Beendigungsflag F der Einstellung des Mittelpunktspotentials nicht gesetzt ist, was bedeutet, daß die Verarbeitung zur Einstellung des Mittelpunktspotentials in dieser Stufe noch nicht ausgeführt wurde, so startet andererseits die Drehkraftsensor-CPU 12 die Verarbeitungen zu einer substantiellen Einstellung des Mittelpunktspotentials.
Zuerst liest die Drehkraftsensor-CPU 12 einen aktuellen Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts, das von der Schaltung 13 zur Einstellung des Mittelpunktspotentials ausgegeben wird, durch die Spannungsüberwachungsschaltung 15 aus (Schritt a2), sie bestimmt eine Abweichung des aktuellen Werts von einem theoretischen Wert C eines Mittelpunktspotentials, das heißt, eines Potentials, das als Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung 28 erkannt werden soll, beispielsweise 2,5 Volt, und entscheidet, ob die Abweichung in einem Bereich eines gestatteten Wertes W liegt oder nicht (Schritt a3).
Wenn die Abweichung zwischen dem aktuellen Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts und dem theoretischen Wert C des Mittelpunktspotentials im Bereich des gestatteten Werts W liegt, so beurteilt die Drehkraftsensor-CPU 12, daß ein passendes Drehkraftdetektionssignal, das einem unbelasteten Zustand entspricht, von der Schaltung 13 zur Einstellung des Mittelpunktspotentials ausgegeben wird, und sie setzt das Beendigungsflag F für die Einstellung des Mittelpunktspotentials (Schritt a4), um die Verarbeitung zur Einstellung des Mittelpunktspotentials zu beenden. Die Operationen der Drehkraftsensor-CPU nach der Beendigung der Verarbeitung zur Einstellung des Mittelpunktspotentials sind ähnlich den Operationen, die oben beschrieben wurden.
Obwohl durch das Setzen des Beendigungsflags für die Einstellung des Mittelpunktspotentials die Verarbeitung zur Einstellung des Mittelpunktspotentials nicht beim nächsten und den darauffolgenden Einschaltvorgängen der Leistung ausgeführt wird, so kann dennoch die Verarbeitung im Schritt a2 und in den nachfolgenden Schritten, das heißt die Verarbeitung zur substantiellen Einstellung des Mittelpunktspotentials durch das Eingeben eines externen Befehls, beispielsweise im Zuge von Inspektions- und Wartungsarbeiten, gestartet werden.
Wenn das Entscheidungsergebnis in Schritt a3 wahr ist, das heißt, wenn die Drehkraftsensor-CPU 12 erkennt, daß die Abweichung zwischen dem aktuellen Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts und dem theoretischen Wert C des Mittelpunktspotentials den Bereich des gestatteten Werts W überschreitet, so entscheidet die Drehkraftsensor-CPU 12, daß eine passende Servounterstützung kaum mit der Hilfslenkvorrichtung 29 ohne eine Korrektur ausgeführt werden kann, und sie startet Verarbeitungen, um eine Ausgabe des Drehkraftdetektionssignals im unbelasteten Zustand im wesentlichen mit dem Potential, das als Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung 28 erkannt werden soll, abzugleichen.
Die Drehkraftsensor-CPU 12 unterscheidet zuerst, ob der aktuelle Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts, der durch die Verarbeitung im Schritt a2 gemessen wird, größer oder kleiner als der theoretische Wert C des Mittelpunktspotentials ist (Schritt a5), und sie verschiebt den Korrekturwert für die Schaltung 13 zur Einstellung des Mittelpunktspotentials, der im nicht flüchtigen Speicher 17 gespeichert ist, um Δα auf eine negative Seite, wenn der aktuellen Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts größer als der theoretische Wert C des Mittelpunktspotentials ist (Schritt a7), oder sie verschiebt den Korrekturwert für die Schaltung 13 zur Einstellung des Mittelpunktspotentials um Δα auf eine positive Seite, wenn der aktuelle Wert des Drehkraftdetektionssignals kleiner als der theoretische Wert C des Mittelpunktspotentials ist (Schritt a6), um somit den aktuellen Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts dicht an den theoretischen Wert C des Mittelpunktspotentials zu bringen. Wenn eine Vielzahl von Korrekturwerten, die den Umgebungstemperaturen Tn entsprechen, im Speicher 17 gespeichert sind, werden die Korrekturverarbeitungen für jeden Korrekturwert durch ähnliche Verschiebeoperationen durchgeführt.
Die Drehkraftsensor-CPU 12 geht dann wieder zur Verarbeitung in Schritt a2 weiter, führt wiederholt eine Verarbeitung ähnlich der oben beschriebenen Verarbeitung durch, bestimmt eine Abweichung zwischen dem Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts, das auf der Basis eines modifizierten Korrekturwertes ausgegeben wird, und dem theoretischen Wert C des Mittelpunktspotentials und entscheidet, ob diese Abweichung innerhalb des Bereichs des gestatteten Werts W liegt oder nicht, das heißt, ob ein Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts im wesentlichen gleich dem theoretischen Wert C des Mittelpunktspotentials ist oder nicht.
Wenn der Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts, das im unbelasteten Zustand ausgegeben wird, nicht ausreichend dicht am theoretischen Wert C des Mittelpunktspotentials liegt, so führt die Drehkraftsensor-CPU 12 wiederholt die Verarbeitungen im Schritt a2, im Schritt a3 und in den Schritten a5 bis a7, wie sie oben beschrieben wurden, durch. Der gestattete Wert W und der Korrekturwert Δα stehen in einer Beziehung von Δα << W, und es ist somit immer möglich, den Wert des Dreh kraftdetektionssignals Ts, das im unbelasteten Zustand ausgegeben wird im wesentlichen mit dem theoretischen Wert C des Mittelpunktspotentials durch ein wiederholtes Ausführen der oben beschriebenen Verarbeitungen abzugleichen.
In einer abschließenden Stufe, in der ein Entscheidungsergebnis im Schritt a3 falsch ist, nimmt die Drehkraftsensor-CPU 12 an, daß die Einstellung des Mittelpunktspotentials beendet ist, speichert den zu dieser Zeit vorliegenden Korrekturwert ohne eine Modifikation im Speicher 17 und setzt das Beendigungsflag F für die Einstellung des Mittelpunktspotentials (der Schritt a4), um somit die Verarbeitungen zur Einstellung des Mittelpunktspotentials zu beenden. Nach der Beendigung der Verarbeitungen zur Einstellungen des Mittelpunktspotentials führt die Drehkraftsensor-CPU 12 die oben beschriebenen Verarbeitungsoperationen durch.
Oben wurde eine Beschreibung einer Ausführungsform angegeben, bei der das Potential des Drehkraftdetektionssignals, das vom Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor 1 im unbelasteten Zustand ausgegeben wird, das heißt, das Mittelpunktspotential, mit dem Mittelpunktspotential abgeglichen wird, das durch die Servolenksteuerung 28 erkannt werden soll, indem ausschließlich die Drehkraftsensor-CPU 12 des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors 1 verwendet wurde.
Weiterhin wird ein gewisses Automobil konstruiert, eine Vielzahl von Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensoren, die parallel angeordnet sind, zu verwenden, um die Zuverlässigkeit der Servounterstützung, die die Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensoren verwenden, zu erhöhen, und wenn es sein sollte, daß irgend einer der Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensoren Probleme aufweist, so führt sie eine passende Servounterstützung unter Verwendung eines anderen Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors durch. Wenn eine solche Konfiguration verwendet wird, so wer den Verarbeitungen, die ähnlich den oben beschriebenen Verarbeitungen sind, für das Ausgangssignal von jedem der Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensoren ausgeführt, um unabhängig Schaltungen zur Einstellung des Mittelpunktspotentials der Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensoren einzustellen.
6(a) ist ein schematisches Diagramm, das ein einfach modifiziertes Beispiel zeigt. Obwohl die Konfigurationen eines Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors 1 und einer Servolenksteuerung 28 in 6(a) erkennbar weggelassen wurden, sind die Konfigurationen ähnlich den Konfigurationen, die in 1 und 2 gezeigt sind. Die Servolenksteuerung 28 ist mit dem Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor 1 durch eine abnehmbare Kommunikationsleitung 31 verbunden, so daß ein Wert C des Mittelpunktspotentials, das durch die Servolenksteuerung 28 erkannt werden soll, mit einer Drehkraftsensor-CPU 12 des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors 1 durch das Ausführen einer Kommunikationsverarbeitung zwischen der Servolenksteuer-CPU und der Drehkraftsensor-CPU 12 detektiert wird. Im Hinblick auf die Verarbeitungen zur Einstellung des Mittelpunktspotentials, werden die in 3 gezeigten Verarbeitungen ohne eine Modifikation auf dieses Beispiel angewandt. Die Bezugszahl 30 bezeichnet eine externe Vorrichtung für das Eingeben eines Befehls zur Einstellung des Mittelpunktspotentials in die Servolenksteuerung 28, beispielsweise einen Notebook-Computer, der ein vorbestimmtes exklusives Programm speichert, und zweite und nachfolgende Verarbeitungen zur Einstellung des Mittelpunktspotentials, das heißt die Verarbeitungen im Schritt 2a und den nachfolgenden Schritten, wie sie in 3 gezeigt sind, werden durch das Senden eines Befehls von der externen Vorrichtung zur Drehkraftsensor-CPU 12 des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors 1 durch die Servolenksteuerung 28 und die Kommunikationsleitung 31 ausgeführt. Auch in diesem Fall wird ein endgültiger Korrekturwert in einem nicht flüchtigen Speicher 17 gespeichert.
Weiterhin ist die 6(b) ein schematisches Diagramm, das einfach die Einstellung des Mittelpunktspotentials in einem Fall zeigt, bei dem die Schaltung 13 zur Einstellung des Mittelpunktspotentials eines Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors 1 durch eine analoge Schaltung konfiguriert ist. Diese Schaltung ist beispielsweise so konfiguriert, wie das in 6(c) gezeigt ist, so daß ein Mittelpunktspotential durch das Betätigen eines Steuerknopfes 32 eingestellt werden kann. Der Wert C des durch die Servolenksteuerung 28 zur erkennenden Mittelpunktspotentials kann mit einem Detektor 30', der aus einer externen Vorrichtung, wie einem Notebook-Computer, der das vorbestimmte exklusive Programm für die Servolenksteuerung 28 speichert, detektiert werden, und das Mittelpunktspotential kann durch eine manuelle Betätigung durch das Einstellen des Steuerknopfes 32 eingestellt werden, so daß ein Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts im unbelasteten Zustand auf das Mittelpunktspotential C abgeglichen wird, während der aktuelle Wert des Drehkraftdetektionssignals mit einem Voltmeter 33 oder ähnlichem bestätigt wird.
Auf jeden Fall ist es notwendig, die Einstellung des Mittelpunktspotentials durchzuführen, während ein Zustand aufrecht erhalten wird, bei dem die Hand vom Lenkrad 18 genommen ist, so daß dieses Lenkrad keinen unbeabsichtigten externen Störungen unterliegt.
Es erfolgt nun eine Beschreibung einer Ausführungsform, bei der ein Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts, das im unbelasteten Zustand ausgegeben wird, mit einem Wert eines Mittelpunktspotentials, das durch die Servolenksteuerung 28 erkannt werden soll, durch das Einstellen einer Seite der Servolenksteuerung 28 abgeglichen wird.
4 ist ein Flußdiagramm, das den Ablauf der Verarbeitungen zur Einstellungen des Mittelpunktspotentials zeigt, wobei diese konfiguriert sind, um einen Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts, das im unbelasteten Zustand ausgegeben wird, mit einem Wert des Mittelpunktspotentials, das durch die Servolenksteuerung 28 erkannt werden soll, abgeglichen wird, wobei es durch die Servolenksteuerung-CPU der Servolenksteuerung 28 im Konfigurationsbeispiel, das in 1 und 2 gezeigt ist, ausgeführt wird.
Diese Verarbeitungen zur Einstellung des Mittelpunktspotentials können als ein Teil von Initialisierungsverarbeitungen zum Zeitpunkt des Einschaltens der Leistung durchgeführt werden, und sie können, sofern das notwendig ist, mit einem externen Befehl gestartet werden. Die Zeit, die für die Ausführung dieser Verarbeitung am wünschenswertesten ist, ist die Zeit vor der Versendung von der Fabrik, nachdem der Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor 1 vollständig zusammengebaut wurde, und eine wesentliche Bedingung für die Ausführung der Verarbeitungen zur Einstellung des Mittelpunktspotentials besteht in jedem Fall darin, die Hand vom Lenkrad 18 weg zu nehmen, um somit versehentliche äußere Störungen zu verhindern.
Die Servolenksteuerungs-CPU, die die Verarbeitungen für die Einstellung des Mittelpunktspotentials startet, unterscheidet zuerst, ob das Beendigungsflag F für die Einstellung des Mittelpunktspotentials im nicht flüchtigen Speicher der Servolenksteuerung 28 gesetzt ist oder nicht (Schritt b1). Wenn das Beendigungsflag F der Einstellung der Mittelpunktspotentials gesetzt ist, das bedeutet, daß die Verarbeitungen für das Abgleichen eines Werts des Drehkraftdetektionssignals Ts mit dem Mittelpunktspotential, das durch die Servolenksteuerung 28 erkannt werden soll, schon beendet sind, so beendet die Servolenksteuerungs-CPU direkt die Verarbeitungen zur Einstellung des Mittelpunktspotentials, sie führt Initialisierungsverarbeitungen und Abnormalitätsverarbeitungen ähnlich wie bei den konventionellen Verarbeitungen durch, und sie startet dann eine Routine für die gewöhnlichen Verarbeitungen, die mit der Antriebssteuerung der Hilfslenkvorrichtung 29 und dergleichen verbunden sind.
Wenn das Entscheidungsergebnis wahr ist, das heißt, wenn das Beendigungsflag F für die Einstellung des Mittelpunktspotentials im Schritt b1 nicht gesetzt ist, was bedeutet, daß die Verarbeitungen zur Einstellung des Mittelpunktspotentials in dieser Stufe noch nicht durchgeführt wurden, so startet die Servolenksteuerungs-CPU die Verarbeitungen zur Einstellung des Mittelpunktspotentials.
Die Servolenksteuerungs-CPU stellt zuerst eine vorbestimmte Identifikationszeit auf einem Timer T ein und startet das Messen einer vergehenden Zeit (Schritt b2), sie mißt einen aktuellen Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts, das vom Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor 1 ausgegeben wird (Schritt b3), und sie bestimmt eine Abweichung zwischen dem aktuellen Wert Ts und dem theoretischen Wert C des Mittelpunktspotentials von beispielsweise 2,5 Volt und entscheidet, ob die Abweichung innerhalb des Bereichs eines für die Einstellung erlaubten Grenzwertes W' liegt (Schritt b4).
Sollte die Abweichung zwischen dem aktuellen Wert Ts des Drehkraftdetektionssignals und dem theoretischen Wert C des Mittelpunktspotentials den Bereich des Grenzwertes des für die Einstellung gestatteten Grenzwertes W' überschreiten, so nimmt die Servolenksteuerungs-CPU an, daß die magnetisch anisotropen Elementen durch Probleme beim Zusammenbau des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors 1 und aufsummierter Toleranzen, die unter den Teilen produziert wurden, die mit der Lenksäule verbunden sind, gestört ist, und sie beurteilt, daß das Mittelpunktspotential kaum elektrisch in passender Weise korrigiert werden kann, und sie gibt ein Abnormalitätsdetektionssignal aus (Schritt b8), um somit die wesentlichen Verarbeitungen zur Einstellung des Mittelpunktspotentials zu stoppen. Zusätzlich ist es möglich, das Auftreten einer nicht passenden Einstellung, direkt an ein sich im Betrieb befindliches Fahrzeug zu berichten, indem beispielsweise eine Warnlampe in Form einer Leuchtdiode, ein Summer oder dergleichen auf der Servolenksteuerung 28 angeordnet wird.
Wenn das Entscheidungsergebnis im Schritt b4 wahr ist, so entscheidet andererseits die Servolenksteuerungs-CPU, ob die vergangene Zeit, die mit dem Timer T gemessen wird, die vorbestimmte Identifikationszeit erreicht hat oder nicht (Schritt b5). Wenn die vergangene Zeit die Identifikationszeit nicht erreicht hat, so führt die Leistungssteuer-CPU wiederholt die Verarbeitungen in den Schritten b3 bis b5, wie sie oben beschrieben wurden, durch, und sie beurteilt wiederholt, ob die Abweichung zwischen dem aktuellen Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts und dem theoretischen Wert C des Mittelpunktspotentials im Bereich des für die Einstellung gestatteten Grenzwerts W' liegt.
Wenn das Entscheidungsergebnis in Schritt b4 kontinuierlich wahr ist, bis die vergangene Zeit, die mit dem Timer T gemessen wird, die vorbestimmte Identifikationszeit erreicht, so nimmt die Servolenksteuerungs-CPU an, daß das Servolenksystem kein ernsthaftes Problem, wie eine Störung der magnetisch anisotropen Elemente, aufweist und daß es ausreichend durch eine elektrische Korrektur des Mittelpunktspotentials abgleichbar ist, sie speichert einen Wert, der durch das Subtrahieren des theoretischen Werts C des Mittelpunktspotentials vom aktuellen Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts erhalten wird, im nicht flüchtigen Speicher der Servolenksteuerung 28 als einen Korrekturwert, der dem Lenkkraftdetektions drehkraftsensor 1 entspricht (Schritt b6), und sie setzt das Beendigungsflag F für die Einstellung des Mittelpunktspotentials (Schritt b7), um somit die Verarbeitungen zur Einstellung des Mittelpunktspotentials zu beenden.
Obwohl die Verarbeitungen zur Einstellung des Mittelpunktspotentials nachfolgend und zu den weiteren Zeiten, bei denen die Leistung angeschaltet wird, nicht durchgeführt werden, wenn das Beendigungsflag F zur Einstellung des Mittelpunktspotentials gesetzt ist, wie das oben beschrieben wurde, ist es möglich, die Verarbeitungen im Schritt b2 und den nachfolgenden Schritten durch das Eingeben eines externen Befehls im Falle einer Inspektion und Wartung erzwungenermaßen zu starten.
Im Fall eines Automobils, das mit einer Vielzahl von Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensoren ausgerüstet ist, werden ähnliche Verarbeitungen mit dem Ausgangssignal jeder der Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensoren durchgeführt, und Korrekturwerte, die den Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensoren entsprechen, werden unabhängig im nicht flüchtigen Speicher der Servolenksteuerung 28 gespeichert.
5 ist ein Flußdiagramm, das den Verlauf der Verarbeitungen zur Korrektur der Detektionsdaten zeigt, wobei diese ausgeführt werden, um die Servolenksteuerung 28 einzustellen, indem die Korrekturwerte, die in der oben beschriebenen Weise erhalten wurden, verwendet werden und um den Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts, das im unbelasteten Zustand ausgegeben wird, mit dem Wert des Mittelpunktspotentials, das durch die Servolenksteuerung 28 erkannt werden soll, abzugleichen.
Die Verarbeitungen zur Korrektur der Detektionsdaten werden als ein Teil der Verarbeitungen zum Lesen oder Messen der Da ten für die Rückkopplungssteuerung des Motors 26 der Hilfslenkvorrichtung 29 durch die Servolenksteuerungs-CPU ausgebildet und wiederholt jedes Mal dann ausgeführt, wenn die Servolenksteuerungs-CPU einen Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts vom Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor 1 liest oder mißt.
Da die Rückkopplungssteuerung der Hilfslenkvorrichtung 29 selbst, die auf der Basis des Werts des Drehkraftdetektionssignals Ts durchgeführt wird, schon bekannt ist, erfolgt hier nur eine Beschreibung der Verarbeitungen zur Korrektur der Detektionsdaten.
Die Servolenksteuerungs-CPU, die den aktuellen Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts durch die Datenleseverarbeitung für die Rückkopplungssteuerung des Motors 26 liest (Schritt c1) subtrahiert wie im konventionellen Fall den Korrekturwert, der im nicht flüchtigen Speicher bei der Verarbeitung zur Einstellung des Mittelpunktspotentials gemäß der 4 gespeichert wurde, vom aktuellen Wert, sie bestimmt einen wahren Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts, von dem Verschiebungen durch Einflüsse, die durch eine anfängliche Störung, die in den magnetisch anisotropen Elementen erzeugt wird, einen Spannungsabfall in der Leistungsversorgung oder dergleichen verursacht werden, eliminiert werden (Schritt c2), und sie gibt diesen wahren Wert zur Verarbeitung an die Rückkopplungssteuerung, um somit den Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts, das von der Verarbeitung zur Korrektur der Detektionsdaten zur Verarbeitung für die Rückkopplungssteuerung ausgegeben wird, mit einem Wert gleichzusetzen, der zu einer wahren Lenkkraft paßt (Schritt c3).
Wenn ein Versatz β zwischen dem theoretischen Wert C, der als Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung 28, die die Rückkopplungssteuerung der Hilfslenkvorrichtung 29 durch führt, erkannt werden soll, und dem möglichen Ausgangswert vom Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor 1 im unbelasteten Zustand erzeugt wird, so wird ein Wert dieses Versatzes β im nicht flüchtigen Speicher der Servolenksteuerung 28 als ein Korrekturwert für die oben beschriebenen Verarbeitungen für die Einstellung des Mittelpunktspotentials, wie sie in 4 gezeigt ist, gespeichert. Schließlich wird der wahre Wert des Drehkraftdetektionssignals, das durch das Subtrahieren von β vom Ts in den Verarbeitungen in den Schritten c1 bis c3 der Verarbeitungen zur Korrektur des Detektionssignals erzeugt wird, zur Rückkopplungssteuerung der Hilfslenkvorrichtung 29 gegeben, wodurch die Servolenksteuerung 28, die die Rückkopplungssteuerung der Hilfslenkvorrichtung 29 durchführt, immer dir Rückkopplungssteuerung der Hilfssteuerung der Hilfslenkvorrichtung 29 auf der Basis eines passenden Drehkraftdetektionssignals unabhängig von einem Ausgabefehler, der im Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor 1 erzeugt wird, ausführen kann.
Zusätzlich wird im Falle eines Automobils, das mit einer Vielzahl von Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensoren ausgerüstet ist, ein Korrekturwert für jeden Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor in einem nicht flüchtigen Speicher gespeichert, und es wird ein Korrekturwert, der einem Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor, der tatsächlich verwendet wird, entspricht, für die Verarbeitungen im Schritt c1 und im Schritt c2 gelesen.
6(d) ist ein schematisches Diagramm, das ein einfaches Modifikationsbeispiel zeigt. Obwohl die Konfiguration sowohl des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors 1 und der Servolenksteuerung 28 erkennbar in 6(d) weggelassen wurden, sind die Konfigurationen im allgemeinen ähnlich den Konfigurationen, die in 1 und 2 gezeigt sind, mit Ausnahme der Konfiguration der Leistungssteuerung 28, die nicht mit einem nicht flüchtigen Speicher für die Datenspeicherung ausgerüstet ist. Im Fall einer solchen Konfiguration wird die Servolenksteuerung 28 mit dem Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor 1 durch eine Kommunikationsleitung 31 verbunden, und der Korrekturwert, der durch die Verarbeitungen zur Einstellungen des Mittelpunktspotentials, wie sie in 4 gezeigt sind, bestimmt wird, wird in einem nicht flüchtigen Speicher 17 des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors 1 gespeichert. Für die tatsächlichen Verarbeitungen zur Korrektur der Detektionsdaten, die in 5 gezeigt sind, liest die Servolenksteuerung 28 den Korrekturwert aus dem Speicher 17 durch die Kommunikationsleitung 31 aus, um somit eine Funktion und eine Wirkung zu erreichen, die ähnlich den oben beschriebenen Funktionen und Wirkungen ist.
Da der Korrekturwert, der für die Verarbeitungen zur Korrektur der Detektionsdaten erforderlich ist, in diesem Fall integral im Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor 1 gehalten wird, ist es unnötig, die Verarbeitungen zur Einstellung des Mittelpunktspotentials nochmals durchzuführen, was sogar dann gilt, wenn die Servolenksteuerung 28 wegen eines Fehlers oder dergleichen ausgetauscht wird. Das ergibt sich deswegen, da die Servolenksteuerung 28 frei von externen Störungen ist, die durch den Zusammenbau erzeugt werden, da die Servolenksteuerung selbst eine Konstruktion elektrischer Teile ist und keine mechanischen Detektionsvorrichtungen aufweist, die durch eine externe Kraft beeinflußt werden können, und da die Servolenksteuerung 28 frei von individuellen Unterschieden ist und eine passende Rückkopplungssteuerung durchführen kann, sofern Daten, die für die Korrektur auf der Seite des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors 1 erforderlich sind, aufbewahrt werden.
Zusätzlich bezeichnet die Bezugszahl 30 eine externe Vorrichtung für das Eingeben eines Befehls für die Einstellung des Mittelpunktspotentials an die Servolenksteuerung 28, beispielsweise einen Notebook-Computer, der das vorbestimmte exklusive Programm speichert, und die zweiten und nachfolgenden Verarbeitungen zur Einstellung des Mittelpunktspotentials, das heißt die Verarbeitungen im Schritt b2 und den nachfolgenden Schritten, die in 4 gezeigt sind, werden durch das Senden eines Befehls an die Servolenksteuerung 28 ausgeführt.
Es erfolgt nun eine Beschreibung der Operationen für die präzisere Einstellung des Mittelpunktspotentials.
Wenn das Lenkrad 18 im unbelasteten Zustand gedreht wird, so wird im allgemeinen ein Drehkraftdetektionssignal Ts, wie das, das in 7 gezeigt ist, vom Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor 1 entsprechend einem Drehwinkel der Lenkspindel 19 ausgegeben. Es wird angenommen, daß dieses Signal ausgegeben wird, da die magnetisch anisotropen Elemente leicht in einem Bereich der Dimensionstoleranz und der Formtoleranz durch die individuellen Unterschiede der Teile bei der Befestigung der magnetisch anisotropen Elemente der Drehkraftdetektionsschaltung 2 an der Sensorwelle 22 oder beim Einbau der Lenkspindel 19 in das Gehäuse 20 der Lenksäule, gestört werden, und der Zustand dieser Störung ändert sich in Abhängigkeit von einer Variation des Drehwinkels der Lenkspindel 19 relativ zum Gehäuse 20, das heißt einer Variation eines Zustandes, wie eines exzentrischen Kontakts zwischen den Teilen.
Es ergibt sich hier das Problem, daß das Mittelpunktspotential der Servolenksteuerung 28 je nach der Drehposition der Lenkspindel 19 einzustellen ist.
Wenn ein Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts mit dem theoretischen Mittelpunktspotential C abgeglichen wird, wenn sich die Lenkspindel 19 in einer in 7 gezeigten Drehposition A befindet, wird insofern ein Defekt erzeugt, als ein Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts, der bei einer Drehposition B der Lenkspindel 19 ausgegeben wird, erkennbar niedriger als das theoretische Mittelpunktspotential C ist, oder wenn ein Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts mit dem theoretischen Mittelpunktspotential C abgeglichen wird, wenn sich die Lenkposition 19 in ihrer Drehposition B in 7 befindet, so wird insofern ein Defekt erzeugt, als ein Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts, der in der Drehposition A der Lenkspindel 19 ausgegeben wird, erkennbar niedriger als das theoretische Mittelpunktspotential C ist. Somit ist es ideal, wenn ein dazwischen liegender Wert (1/2) Vp – p einer Amplitude Vp – p des Drehkraftdetektionssignals Ts so eingestellt wird, daß er gleich dem theoretischen Mittelpunktspotential C ist.
In einem Servolenksystem, in welchem digitalen Verarbeitungen unter Verwendung einer CPU in einem Stadium ausgeführt werden, in der die Servolenksteuerung 28 elektrische Leistung insbesondere an den Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor 1 liefert, ist die mit der CPU erkennbare Spannungsauflösung in Abhängigkeit von der Anzahl der Bits, die für die Berechnung einer Spannungsausgabe verwendet werden, begrenzt, und wenn eine Betriebsspannung von 5 Volt beispielsweise mit einer 8-Bit CPU gehandhabt wird, so liegt die Auflösung in der Größenordnung von 5 Volt/256, das heißt bei 19,6 mV, wobei eine tote Zone, die im wesentlichen den 19,6 mV entspricht, bei einer möglichen Variation, die mit der CPU detektiert wird, erzeugt wird.
Wenn die Amplitude Vp – p des Mittelpunktspotentials des Drehkraftdetektionssignals Ts innerhalb eines Bereichs dieser toten Zone eingestellt werden kann, so daß ein maximaler Wert und ein minimaler Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts nicht aus dieser toten Zone heraus kommen, so detektiert die Servolenksteuerungs-CPU im wesentlichen keine Variation des Mittelpunktspotentials des Drehkraftdetektionssignals Ts, das sich in Abhängigkeit von der Drehposition der Lenkspindel 19 ändert, unabhängig von der Drehposition der Lenkspindel 19, wodurch es möglich ist, das Problem zu lösen, daß die Servounterstützung in einem Zustand funktioniert, bei dem das Lenkrad 18 sicher nicht betätigt wird.
Somit ist das Verfahren zur Einstellung des Mittelpunktspotentials gemäß der vorliegenden Erfindung konfiguriert, um die Amplitude Vp – p des Mittelpunktspotentials des Drehkraftdetektionssignals Ts so weit wie möglich innerhalb der oben beschriebenen toten Zone durch die Anwendung von Operationen, die nachfolgend beschrieben werden, festzusetzen.
Zuerst wird das Lenkrad 18 in vorbestimmten Schritten D gedreht, ein Potential des Drehkraftdetektionssignals Ts, das vom Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor 1 ausgegeben wird, wird in jeder Drehposition des Lenkrads 18 gemessen, und ein Potential des Drehkraftdetektionssignals Ts, das am meisten vom theoretischen Mittelpunktspotentials C abweicht, und ein maximaler Wert und ein minimaler Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts werden detektiert. Sowohl der maximale Wert als auch der minimale Wert stellt unvermeidlich das Potential des Drehkraftdetektionssignals Ts dar, das am meisten vom theoretischen Mittelpunktspotential C abweicht. Diese Operationen können mit einem gewöhnlichen analogen Voltmeter durchgeführt werden und sie unterliegen keinem Einfluß durch die Auflösung einer CPU.
Auf der Basis der Daten des maximalen Werts und des minimalen Werts, die so detektiert wurden, wie dies oben beschrieben wurde, bestimmt die Servolenksteuerung 28 dann eine Abweichung zwischen einem oberen Grenzwert der Potentialbreite innerhalb des Bereichs, der als das Mittelpunktspotential C durch die Servolenksteuerung 28 erkannt werden soll, und dem maximalen Wert als auch eine Abweichung zwischen einem unteren Grenzwert der Potentialbreite innerhalb des Bereichs, der als das Mittelpunktspotential C durch die Servolenksteuerung 28 erkannt werden soll, und dem minimalen Wert. Die Servolenksteuerung 28 wird eingestellt, um das theoretische Mittelpunktspotential C als Mittelwert der toten Zone zu detektieren, und wenn eine CPU beispielsweise eine Auflösung von 19,6 mV aufweist, so sind der obere Grenzwert und der untere Grenzwert der Potentialbreite im Bereich, der als das Mittelpunktspotential C durch die Servolenksteuerung 28 erkannt werden soll, C + 9,8 mV und C – 9,8 mV, wobei diese Werte selbst erklärend sind. Es ist somit leicht möglich, die Werte dieser beiden Abweichungen zu bestimmen, das heißt |maximaler Wert – (C + 9,8 mV]| und |minimaler Wert – [C – 9,8 mv]|.
Ein Unterschied zwischen den oben beschriebenen beiden Abweichungen wird durch 2 geteilt, dieser Quotient wird zu einem Wert (1/2) Vp – p, der der Hälfte der Amplitude Vp – p des Drehkraftdetektionssignals, das in 7 gezeigt ist, entspricht addiert, um eine Versatzgröße zu berechnen, wobei als Norm das Potential des Drehkraftdetektionssignals Ts verwendet wird, das am meisten vom theoretischen Mittelpunktspotential C abweicht, und ein Potential C', das gegenüber diesem Standardwert auf das Mittelpunktspotential C um die Versatzgröße versetzt wird, wird in der Servolenksteuerung 28 als wahres Mittelpunktspotential festgelegt, wobei dieses bestimmt wurde unter Berücksichtigung einer Variation eines Detektionsausgabesignals, das in Abhängigkeit von der Drehposition der Lenkspindel 19 verursacht wird.
Durch die oben beschriebenen Operationen ist es möglich, die Amplitude Vp – p des Mittelpunktspotentials des Drehkraftdetektionssignals Ts in den Bereich der toten Zone der Span nungsdetektion, die durch die Auflösung der Servolenksteuerungs-CPU erzeugt wird, zu legen.
Es erfolgt nun eine Beschreibung mehrerer spezieller Beispiele.
Zunächst ist 8(a) ein schematische Diagramm, das schematisch die Einstellung des Mittelpunktspotentials in einem Fall zeigt, bei dem die Amplitude Vp – p des Mittelpunktspotentials des Drehkraftdetektionssignals Ts relativ groß ist, wenn das Lenkrad 18 gedreht wird, und bei dem ein Zentrum der Amplitude dicht am theoretischen Mittelpunktspotential C liegt.
In diesem Fall ist ein Potential des Drehkraftdetektionssignals Ts, das am meisten vom theoretischen Mittelpunktspotential C abweicht V_HP, wobei es einem maximalen Wert gemeinsam ist, ein Drehwinkel des Lenkrades 18, der diesem Potential entspricht, ist D₁ und ein minimaler Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts ist V_LP.
Somit ist eine Abweichung zwischen einem oberen Grenzwert der Potentialbreite innerhalb des Bereiches, der als Mittelpunktspotential C durch die Servolenksteuerung 28 erkannt werden soll, und dem maximalen Wert V_HP V_H und eine Abweichung zwischen einem unteren Grenzwert der Potentialbreite innerhalb des Bereiches, der als das Mittelpunktspotential C durch die Servolenksteuerung 28 erkannt werden soll, und dem minimalen Wert V_LP ist V_L.
Somit wird ein Wert (1/2) |V_H – V_L| durch das Teilen einer Differenz |V_H – V_L| zwischen den oben beschriebenen zwei Differenzen durch 2 berechnet, das heißt, ein Wert der der Hälfte einer zentralen Abweichung der Amplitude entspricht, wird berechnet, dieser Wert wird zu einem Wert (1/2) Vp – p, der der Hälfte der Amplitude Vp – p des Mittelpunktspotentials C des Drehkraftdetektionssignals Ts entspricht, addiert, um eine Versatzgröße (1/2) Vp – p + (1/2) |V_H – V_L| zu berechnen, wobei als Norm das Potential V_HP des Drehkraftdetektionssignals, das am meisten vom theoretischen Mittelpunktspotential C abweicht, verwendet wird, und ein Potential C' = V_HP – [(1/2) Vp – p + (1/2) |V_H – V_L|, das zum theoretischen Mittelpunktspotential C durch die Versatzgröße (1/2) Vp – p + (1/2) |V_H – V_L| versetzt ist, wird in der Servolenksteuerung 28 als wahres Mittelpunktspotential festgesetzt.
Im Beispiel, das in 8(a) gezeigt ist, bei dem ein Zentrum der Amplitude dicht am theoretischen Mittelpunktspotential C liegt, und bei dem die Abweichung V_H nahezu gleich der Abweichung V_L ist, wobei der Ausdruck (1/2) |V_H – V_L| einen Wert von nahezu 0 hat, weisen das Mittelpunktspotential C und das wahre Mittelpunktspotential C' Werte auf, die einander nahezu gleich sind.
Im Beispiel, das in 8(a) gezeigt ist, wo die Amplitude Vp – p des Mittelpunktspotential des Drehkraftdetektionssignals Ts groß ist, kann die Amplitude nicht vollständig in den Bereich der toten Zone, die als das Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerungs-CPU erkannt werden soll, gelegt werden, wobei aber der größte Teil der Amplitude in den Bereich der toten Zone gelegt werden kann. Weiterhin ist die Amplitude mit der Verstärkungseinstellungsschaltung 10 einstellbar und verursacht schließlich kein Problem.
8(b) ist ein schematisches Diagramm, das schematisch die Einstellung des Mittelpunktspotentials in einem Fall zeigt, bei dem die Amplitude Vp – p des Mittelpunktspotentials des Drehkraftdetektionssignals Ts relativ klein ist, und bei dem ein Zentrum der Amplitude dicht am theoretischen Mittelpunktspotential liegt.
In diesem Fall sind die Bedingungen bis auf die Amplitude nahezu identisch zu den Bedingungen, die im Beispiel der 8(a) vorhanden sind, wobei ein wahres Mittelpunktspotential C' = C in der Servolenksteuerung 28 festgesetzt wird. Im Beispiel, das in 8(b) gezeigt ist, bei dem die Amplitude Vp – p des Drehkraftdetektionssignals Ts klein ist, können alle Teile der Amplitude innerhalb einem Bereich von C' – 9,8 mV bis C' + 9,8 mV eingestellt werden, um als das Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerungs-CPU erkannt zu werden.
9(a) ist ein schematisches Diagramm, das schematisch die Einstellung des Mittelpunktspotentials in einem Fall zeigt, bei dem die Amplitude Vp – p des Drehkraftdetektionssignals Ts relativ klein ist, und ein Zentrum der Amplitude vom Mittelpunktspotential C über eine obere Seite abweicht.
In diesem Fall ist ein Potential des Drehkraftdetektionssignals Ts, das am meisten vom theoretischen Mittelpunktspotential C abweicht V_HP, wobei es einem maximalen Punkt gemeinsam ist, ein Drehwinkel des Lenkrades 18, der diesem Potential entspricht, ist D₃, und ein minimaler Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts ist V_LP.
Somit ist eine Abweichung zwischen einem oberen Grenzwert der Potentialbreite innerhalb des Bereiches, der als Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung 28 erkannt werden soll, und dem maximalen Wert V_HP V_H. Weiterhin wird eine Abweichung zwischen einem unteren Grenzwert der Potentialbreite innerhalb des Bereiches, der als das Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung 28 erkannt werden soll, und dem minimalen Wert V_LP ignoriert, da der minimale Wert V_LP nicht außerhalb des Bereichs liegt, der durch die CPU als Mittelpunktspotential C erkannt werden soll.
Somit wird ein Wert (1/2) |V_H| durch das Teilen einer Differenz |V_H – 0| durch 2 berechnet, dieser Wert wird zu einem Wert (1/2) Vp – p, der der Hälfte der Amplitude Vp – p des Drehkraftdetektionssignals entspricht, addiert, um eine Versatzgröße (1/2) Vp – p + (1/2) |V_H| zu berechnen, wobei als Norm das Potential V_HP des Drehkraftdetektionssignals, das am meisten vom theoretischen Mittelpunktspotential abweicht, verwendet wird, und ein Potential C' = V_HP – [(1/2) Vp – p + (1/2) |V_H|, das zum theoretischen Mittelpunktspotential C durch die Versatzgröße (1/2) Vp – p + (1/2) |V_H – V_L|, das heißt auf die negative Seite versetzt ist, wird in der Servolenksteuerung 28 als wahres Mittelpunktspotential C' festgesetzt.
Da die Amplitude Vp – p des Drehkraftdetektionssignals Ts auch in diesem Fall klein ist, können alle Teile der Amplitude in den Bereich der toten Zone von C' – 9,8 mV bis C' + 9,8 mV gelegt werden, wobei diese als das Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerungs-CPU betrachtet werden soll.
9(b) ist ein schematisches Diagramm, das schematisch die Einstellung des Mittelpunktspotentials in einem Fall zeigt, bei dem die Amplitude Vp – p des Drehkraftdetektionssignals relativ klein ist und ein Zentrum der Amplitude vom theoretischen Mittelpunktspotential auf die untere Seite abweicht.
In diesem Fall ist ein Potential des Drehkraftdetektionssignals Ts, das am meisten vom theoretischen Mittelpunktspotential C abweicht V_LP, wobei es einem minimalen Wert gemeinsam ist, ein Drehwinkel des Lenkrades 18, der diesem Potential entspricht, ist D₄ und ein maximaler Wert des Drehkraftdetektionssignals ist V_HP.
Somit ist eine Abweichung zwischen einem unteren Grenzwert der Potentialbreite innerhalb des Bereiches, der als Mittelpunktspotential C durch die Servolenksteuerung 28 erkannt werden soll, und dem minimalen Wert V_LP V_L. Weiterhin wird eine Abweichung zwischen einem oberen Grenzwert der Potentialbreite innerhalb des Bereiches, der als das Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung 28 erkannt werden soll, und dem maximalen Wert V_HP ignoriert, da der maximale Wert V_HP nicht außerhalb des Bereichs liegt, der durch die Servolenksteuerung 28 als Mittelpunktspotential C erkannt werden soll.
Somit wird ein Wert (1/2) |V_L| durch das Teilen einer Differenz der Abweichungen |V_L – 0| durch 2 berechnet, das heißt, ein Wert der der Hälfte der problematischen Zentrumsabweichung der Amplitude entspricht, wird berechnet, dieser Wert wird zu einem Wert, der der Hälfte der Amplitude Vp – p des Drehkraftdetektionssignals entspricht, addiert, um eine Versatzgröße (1/2) Vp – p + (1/2) |V_L| zu berechnen, wobei als Norm das Potential V_LP des Drehkraftdetektionssignals Ts, das am meisten vom theoretischen Mittelpunktspotential C abweicht, verwendet wird, und ein Potential C' = V_LP + [(1/2) Vp – p + (1/2) |V_L|, das zum theoretischen Mittelpunktspotential C, das heißt auf die positive Seite versetzt ist, wird in der Servolenksteuerung 28 als wahres Mittelpunktspotential C' festgesetzt.
Da die Amplitude Vp – p des Drehkraftdetektionssignals auch in diesem Fall klein ist, können alle Teile der Amplitude in den Bereich der toten Zone von C' – 9,8 mV bis C' + 9,8 mV gelegt werden, wobei diese als das Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerungs-CPU erkannt werden soll.
Obwohl die obige Beschreibung anhand eines Verfahrens für das Einstellen einer Empfindlichkeit auf der Seite der Servolenksteuerung 28 erfolgt ist, ist es möglich, eine funktionale Wirkung zu erhalten, die zu der oben beschriebenen Wirkung äquivalent ist, indem ein Ausgangssignal des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors 1 eingestellt wird, wobei eine Korrelation zwischen der Drehposition der Lenkspindel 19 und dem Drehkraftdetektionssignals Ts berücksichtigt wird.
Für das Einstellen eines Ausgangssignals des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors 1 wird das Lenkrad 18 in vorbestimmten Schritten D gedreht, wie das oben beschrieben wurde, Potentiale des Drehkraftdetektionssignals Ts, die vom Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor 1 ausgegeben werden, werden in jeder Drehposition des Lenkrades 18 gemessen, ein maximaler Wert und ein minimaler Wert des Drehkraftdetektionssignals Ts und das Potential des Drehkraftdetektionssignals, das am meisten vom theoretischen Mittelpunktspotential C abweicht, werden detektiert und Drehwinkel des Lenkrades 18 werden gleichzeitig aufgezeichnet.
Ein wahres Mittelpunktspotential C' wird, wie oben angegeben, bestimmt, eine Abweichung |C – C'| zwischen dem theoretischen Mittelpunktspotential C und dem wahren Mittelpunktspotential C' wird berechnet, das Lenkrad 18 wird zu einer Drehposition zurück gedreht, in welcher erkannt wurde, daß das Potential des Drehkraftdetektionssignals Ts am meisten vom theoretischen Mittelpunktspotential C abweicht, und die Schaltung 13 zur Einstellung des Mittelpunktspotentials wird so eingestellt, daß ein Potential, das einen Versatz |C – C'| aufweist, wobei als Norm das Drehkraftdetektionssignals Ts verwendet wird, das am meisten vom theoretischen Mittelpunktspotential C abweicht, an dieser Drehposition detektiert wird.
Somit genügt es für das Beispiel, das in 9(a) gezeigt ist, die Schaltung 13 für die Einstellung des Mittelpunktspotentials so einzustellen, daß ein Potential V_HP – |C – C'| in einem Zustand detektiert wird, bei dem das Steuerrad 18 in eine Position rückgeführt wurde, die den Rotationswinkel D₃ aufweist, und die für das in 9(b) gezeigte Beispiel genügt, um die Schaltung 13 für die Einstellung des Mittelpunktspotentials so einzustellen, daß ein Potential von V_LP + |C – C'| in einem Zustand detektiert wird, in dem das Lenkrad 18 in eine Position rückgeführt wird, die den Drehwinkel D₄ aufweist und eine Linie C' mit einer Linie C in der Zeichnung übereinstimmt.
Somit machen es die oben beschriebenen Beispiele möglich, die Amplitude Vp – p des Drehkraftdetektionssignals innerhalb einer toten Zone der Servolenksteuerung 28 wie in der oben beschriebenen Ausführungsform festzusetzen, und sie verhindern, daß die Servolenksteuerungs-CPU im wesentlichen eine Variation des Mittelpunktspotentials des Drehkraftdetektionssignals Ts, die unabhängig von den Drehpositionen der Lenkspindel verursacht wird, detektiert, um somit im wesentlichen das Problem zu lösen, daß die Servounterstützung in einem Zustand funktioniert, in dem das Lenkrad 18 nicht wirklich betätigt wird.
Das Verfahren zur Einstellung des Mittelpunktspotentials gemäß der vorliegenden Erfindung ist konfiguriert, um einen Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor mit einer Servolenksteuerung zu verbinden, indem der Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor in einem Lenkkraftübertragungsweg eines Automobils eingefügt wird und eine Schaltung zur Einstellung des Mittelpunktspotentials oder die Servolenksteuerung so einzustellen, daß die Servolenksteuerung als ein Mittelpunktspotential ein Drehkraftdetektionssignal erkennt, das von der Schaltung zur Einstellung des Mittelpunktspotentials in einem Zustand ausgegeben wird, in dem eine externe Kraft, die auf ein Lenkrad ausgeübt wird, entfernt wird, um somit die sichere Absorption äußerer Störungen, wie eine Abweichung des Mittelpunktspotentials, die durch eine Aktion einer externen Kraft verursacht wird, die beim Zusammenbau des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors erzeugt wird, eine Abweichung des Mittelpunktspotentials, die durch einen Spannungsabfall verursacht wird, der in einem elektrischen Verbindungsweg von der Servolenksteuerung zum Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor produziert wird oder dergleichen, zu gestatten, um es zu ermöglichen, daß ein Mittelpunktspotential des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors in einem Zustand präzise eingestellt werden kann, der nahezu der gleiche ist wie der Zustand, in dem das Automobil tatsächlich verwendet wird.
Weiterhin ist das Verfahren zur Einstellung des Mittelpunktspotentials gemäß der vorliegenden Erfindung konfiguriert, um Steuerdaten, die für eine Einstellung des Mittelpunktspotentials verwendet werden, als ein Korrekturwert in einem nicht flüchtigen Speicher auf einer Seite des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors zu speichern, um es somit unnötig zu machen, das Mittelpunktspotential zwischen einer neu montierten Servolenksteuerung und dem Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor neu einzustellen, wobei dies sogar dann gilt, wenn die Servolenksteuerung aus bestimmten Gründen, wie bei einem Fehlerfall, ausgetauscht wird, und um die Austauscharbeit der Servolenksteuerung zu erleichtern.
Weiterhin ist das Verfahren zur Einstellung des Mittelpunktspotentials gemäß der vorliegenden Erfindung konfiguriert, um ein Potential des Drehkraftdetektionssignals zu messen, das vom Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor an jeder Drehposition des Lenkrades ausgegeben wird, und um ein Mittelpunktspotential einzustellen, das von der Servolenksteuerung erkannt wird, um eine Variation des Drehkraftdetektionssignals innerhalb einer Potentialbreite in einem Bereich festzusetzen, der als das Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung erkannt werden soll, um es somit möglich zu machen, zu ver hindern, daß die Lenkkraft in der linken Lenkrichtung und der rechten Lenkrichtung ungleichmäßig funktioniert.
Die Erfindung kann in anderen speziellen Formen ausgeführt werden, ohne von ihrem Wesen oder ihren wesentlichen Eigenschaften abzuweichen. Die vorliegenden Ausführungsformen sollen somit in jedem Fall als beispielhaft und nicht als einschränkend betrachtet werden, wobei der Umfang der Erfindung eher durch die angefügten Ansprüche als durch die vorangehende Beschreibung bezeichnet wird, und jede Änderung, die in die Bedeutung und den Umfang der Äquivalenz der Ansprüche fällt, soll somit von diesen umfaßt sein.

Claims

Verfahren zur Einstellung eines Mittelpunktspotentials für ein Servolenksystem, das durch einen Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor (1), der ein Mittelpunktspotential eines elektrischen Signals von einer Drehkraftdetektionsschaltung (2) für die Detektion einer Lenkkraft, die auf ein Lenkrad (18) ausgeübt wird, einstellt und dieses elektrische Signal als ein Drehkraftdetektionssignal (Ts) ausgibt, und eine Servolenksteuerung (28), die eine Rückkopplungssteuerung einer Antriebsdrehkraft einer Hilfslenkvorrichtung (29) auf der Basis des Drehkraftdetektionssignals (Ts) vom Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor (1) durchführt und eine elektrische Antriebskraft an den Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor (1) liefert, konfiguriert wird, wobei der Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor (1) mit der Servolenksteuerung (28) durch den Einbau des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors (1) in einen Lenkkraftübertragungsweg eines Automobils verbunden ist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Einstellen der Schaltung (13) zur Einstellung des Mittelpunktspotentials, so dass das Drehkraftdetektionssignal (Ts), das von der Schaltung (13) zur Einstellung des Mittelpunktspotentials in einem Zustand ausgegeben wird, bei dem keine äußere Kraft auf das Lenkrad (18) ausgeübt wird, von der Servolenksteuerung (28) als ein Mittelpunktspotential erkannt wird.
Verfahren zur Einstellung des Mittelpunktspotentials für ein Servolenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Servolenksystem einen Mikroprozessor (12) in dem Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor (1), um die Schaltung (13) zur Einstellung des Mittelpunktspotentials zu steuern, und einen Mikroprozessor in der Servolenksteuerung (28) für eine Rückkopplungssteuerung einer Antriebsdrehkraft der Hilfslenkvorrichtung (29) aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Einstellen der Schaltung (13) zur Einstellung des Mittelpunktspotentials mit dem Mikroprozessor (12) auf einer Seite des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors (1) durch das Durchführen einer Kommunikationsverarbeitung zwischen dem Mikroprozessor auf einer Seite der Servolenksteuerung (28) und dem Mikroprozessor (12) auf der Seite des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors (1); und Speichern von Steuerdaten nach der Beendigung der Einstellung als ein Korrekturwert in einem nicht flüchtigen Speicher (17) auf der Seite des Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensors (1).
Verfahren zur Einstellung des Mittelpunktspotentials für ein Servolenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Servolenksystem ein Voltmeter (33), das mit einem Ausgabeabschnitt der Schaltung (13) zur Einstellung des Mittelpunktspotentials verbunden ist, und einen Detektor (30'), der aus einer externen Vorrichtung besteht, die mit der Servolenksteuerung (28) verbunden ist, um ein Potential zu detektierten, das als ein Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung (28) erkannt werden soll, aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Einstellen der Schaltung (13) zur Einstellung des Mittelpunktspotentials, um ein Potential eines Drehkraftdetektionssignals (Ts), das von der Schaltung (13) zur Einstellung des Mittelpunktspotentials ausgegeben wird, mit dem Potential abzugleichen, das als das Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung (28) erkannt werden soll.
Verfahren zur Einstellung eines Mittelpunktspotentials für ein Servolenksystem, das durch einen Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor (1), der als ein Drehkraftdetektionssignal (Ts) ein elektrisches Signal von einer Drehkraftdetektionsschaltung (2) für die Detektion einer Lenkkraft, die auf ein Lenkrad (18) ausgeübt wird, detektiert, und eine Servolenksteuerung (28), die eine Rückkopplungssteuerung einer Antriebsdrehkraft einer Hilfslenkvorrichtung (29) auf der Basis des Drehkraftdetektionssignals (Ts) vom Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor (1) durchführt, gebildet wird, wobei die Drehkraftdetektionsschaltung (2) in einem Lenkkraftübertragungsweg eines Automobils eingebaut ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Einstellen der Servolenksteuerung (28), so dass das Drehkraftdetektionssignal (Ts), das vom Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor (1) ausgegeben wird, als ein Mittelpunktspotential in einem Zustand erkannt wird, bei dem eine externe Kraft, die auf das Lenkrad (18) ausgeübt wird, weggenommen wird.
Verfahren zur Einstellung des Mittelpunktspotentials für ein Servolenksystem nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Drehen des Lenkrads (18) in vorbestimmten Schritten; Messen eines Potentials des Drehkraftdetektionssignals (Ts), das vom Lenkkraftdetektionsdrehkraftsensor (1) in jeder Drehposition des Lenkrads (18) ausgegeben wird; Bestimmen eines Potentials (V_HP) des Drehkraftdetektionssignals (Ts), das am meisten von einer Potentialbreite innerhalb eines Bereiches abweicht, der ursprünglich als Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung (28) erkannt wurde, einer Abweichung zwischen einem maximalen Wert (V_HP) des Drehkraftdetektionssignals (Ts), das aus der Potentialbreite innerhalb des Bereiches abgeleitet wird, der ursprünglich als das Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung (28) erkannt wurde, und eines oberen Grenzwerts der Potentialbreite innerhalb des Bereiches, der ursprünglich als das Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung (28) erkannt wurde, und einer Abweichung zwischen einem minimalen Wert (V_L) des Drehkraftdetektionssignals (Ts), das von der Potentialbreite innerhalb des Bereiches, der ursprünglich als das Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung (28) erkannt wurde, abweicht, und eines unteren Grenzwerts der Potentialbreite innerhalb des Bereichs, der ursprünglich als das Mittelpunktspotential durch die Servolenksteuerung (28) erkannt wurde; und Einstellen der Servolenksteuerung (28) so, dass die Servolenksteuerung als ein Mittelpunktspotential ein Potential erkennt, das in einer Richtung der Potentialbreite im Bereich, der ursprünglich als der Mittelpunkt durch die Servolenksteuerung (28) erkannt wurde, um einen Betrag abweicht, der einem Wert entspricht, der durch das Addieren eines Quotienten, der durch das Teilen einer Differenz (|V_H – V_L|) zwischen den Abweichungen durch zwei aus dem Potential des Drehkraftdetektionssignals (Ts), das am meisten abweicht, mit einem Wert, der der Hälfte einer Variationsgröße (Vp – p) des Drehkraftdetektionssignals (Ts) entspricht, erhalten wird.