DE10156849A1 - Verfahren und Einrichtung zur Feststellung einer Anormalität für eine Positionsdetektoreinrichtung sowie elektrische Lenkservoeinrichtung - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zur Feststellung einer Anormalität für eine Positionsdetektoreinrichtung sowie elektrische LenkservoeinrichtungInfo
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Abstract
Es wird angestrebt, eine verläßliche Feststellung eines anomalen Zustands einer Positionsdetektoreinrichtung zu erreichen, unabhängig von der Drehposition eines Rotors, sowie eine Vereinfachung des Schaltungsaufbaus und Kosteneinsparungen zu erzielen. Bei einer Anomalitätsdetektoreinrichtung für eine Positionsdetektoreinrichtung, die ein amplitudenmoduliertes oder phasenmoduliertes Signal von einem Positionssensor entsprechend der Drehposition des Rotors eines Motors erzeugt, wenn ein Bezugssignal geliefert wird, das eine vorbestimmte, periodische Signalform aufweist, ist eine Vorstromanlegeeinheit vorgesehen, die durch einen Weg gebildet wird, der einen Widerstand enthält, um eine Gleichvorspannung an eine Ausgangswicklung des Positionssensors oder dergleichen anzulegen, sind Positionsanomalitätsdetektoreinheiten vorgesehen, um ein Gleichvorspannungssignal eines amplitudenmodulierten oder phasenmodulierten Signals festzustellen, das an die Ausgangswicklung angelegt wird, abgesehen von einer Positionsdetektorschaltung zur Feststellung der Drehposition des Rotors, und ist ein Anomalitätsdetektorbeurteilungsverarbeitungsteil vorgesehen, zur Feststellung einer Anomalität der Positionsdetektoreinrichtung aus einem Gleichspannungssignal, das von diesen Positionsanomalitätsdetektoreinheiten festgestellt wird.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine
Erfindung zum Feststellen einer Anomalität für eine
Positionsdetektoreinrichtung, die sowohl in Bezug auf eine
Drehlage als auch eine lineare Position einsetzbar ist, etwa
ein Drehpositionsdetektor, zum Beispiel ein Drehmelder oder
eine Synchronisierungseinrichtung zur Feststellung einer
Position, oder ein Linearpositionsdetektor auf der Grundlage
des entsprechenden Meßprinzips, sowie eine elektrische
Lenkservoeinrichtung, die eine derartige Erfindung verwendet,
und betrifft insbesondere die Beurteilung zum Zeitpunkt einer
Anomalität bei der Feststellung der Position einer
elektrischen Lenkservoeinrichtung zur Unterstützung der
Lenkkraft eines Lenkrades mit Hilfe eines Motors, sowie die
Verarbeitung zu diesem Zeitpunkt.
Herkömmlich wird bei dieser Art von
Positionsdetektoreinrichtungen ein Drehmelder als
Positionsdetektorsensor verwendet, und werden zwei
Ausgangssignale orthogonaler Wicklungen in einen Drehmelder-
Digitalwandler (R/D-Wandler) eingegeben, und wird die
Drehposition festgestellt. Eine derartige
Positionsdetektoreinrichtung wird beim Steuern der Drehung
eines Motors verwendet.
Fig. 5 ist ein Blockschaltbild einer
Positionsdetektoreinrichtung, wie sie beispielsweise im
japanischen offengelegten Patent Nr. 9-72758 beschrieben
wird.
In der Zeichnung wird ein Bezugssignal, das eine sinusförmige
Spannung für die Erregung darstellt, dem Positionssensor 1
zugeführt, der einen Drehmelder verwendet, und zwar von einer
Oszillatorschaltung 22. Von dem Positionssensor 1 wird ein
Bezugssignal als Signal ausgegeben, das durch cos θ und sin θ
amplitudenmoduliert ist, entsprechend der Drehposition θ.
Nachstehend wird ein Ausgangssignal, das mit cos θ
amplitudenmoduliert ist, als cos-Signal bezeichnet, und ein
Ausgangssignal, das durch sin θ amplitudenmoduliert wurde,
als sin-Signal.
Diese beiden Ausgangssignale werden einer
Positionsdetektorschaltung 4 zugeführt, die einen R/D-Wandler
verwendet, und von der Positionsdetektorschaltung 4 wird die
Drehposition θ als Digitalsignal ausgegeben. Dieses
Digitalsignal der Drehposition θ wird einer Steuer-CPU 5
zugeführt, und wird für eine vorbestimmte Steuerung
eingesetzt. Falls eine Leitungsunterbrechung der Leitung in
dem Drehmesser auftritt, der als der Positionssensor 1
verwendet wird, stellt dies eine Quelle von Fehlfunktionen in
verschiedenen Steuermechanismen dar, und daher ist es
erforderlich, diese Leitungsunterbrechung des Drehmelders
ohne Verzögerung festzustellen.
Als eine Art eines herkömmlich eingesetzten Verfahrens zur
Feststellung einer Anomalität wird in dem voranstehend
angegebenen offengelegten japanischen Patent Nr. 9-72758 und
dergleichen ein Verfahren beschrieben, bei welchem die
amplitudenmodulierten Signale (sin-Signal, cos-Signal) von
zwei Ausgangsteilen des Positionssensors 1 entsprechend der
Drehposition, welche Drehmeldersignale sind, in der
Steuer-CPU 5 über die A/D-Wandlerschaltungen 23, 24
verglichen oder verarbeitet werden, getrennt von der
Positionsdetektorschaltung 4 zur Feststellung der Position,
und wird eine Anomalität in einem Fall festgestellt, in
welchem eine vorbestimmte Bedingung nicht erfüllt ist.
Weiterhin wird bei dem offengelegten japanischen Patent
Nr. 2000-131096, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist, eine
Gleichspannungsversorgungsquelle 12 an ein Ende einer
Ausgangswicklung 3 des Positionssensor 1 über einen
Widerstand 31 angeschlossen, und wird das andere Ende der
Ausgangswicklung 3 mit Masse über einen Widerstand 32
verbunden, so dass eine Gleichvorspannung 15 an das
cos-Signal oder sin-Signal angelegt wird, das entsprechend
der Drehposition amplitudenmoduliert wird, von der
Ausgangswicklung 3 des Positionssensors 1. Dann werden
Signale 6, 7 von der Ausgangswicklung 3 einem
Differenzverstärker 10 über eine Pufferschaltung 7 bzw. 9
zugeführt, und verstärkt, und wird eine Anomalität
festgestellt, wenn ein Signal mit einem Spannungswert
oberhalb des maximalen Spannungswertes als das verstärkte
Signal ausgegeben wird.
Die herkömmlichen Verfahren zur Herstellung einer Anomalität,
die in der voranstehend erwähnten Veröffentlichung
beschrieben werden, weisen allerdings folgende
Schwierigkeiten auf.
Zuerst ist bei dem voranstehend erwähnten offengelegten
japanischen Patent Nr. 9-72758 der Aufbau so, wie dies
voranstehend geschildert wurde, und wird daher beispielsweise
das sin-Signal gleich 0 V, wenn die Drehposition bei 0 Grad
liegt, da es sich um ein amplitudenmoduliertes Signal
handelt, und kann daher keine Beurteilung erfolgen, wenn die
Leitung unterbrochen ist. Weiterhin ist es unmöglich, eine
Entladung gegenüber Masse oder der Luft festzustellen, und
ist es unmöglich, dies als Anomalität festzustellen.
Weiterhin werden im Falle des voranstehend erwähnten
offengelegten japanischen Patents Nr. 2000-131096 ein
normales Verhalten und ein anomales Verhalten dadurch
beurteilt, dass der maximale Spannungswert des verstärkten
Signals festgestellt wird, das auf dem amplitudenmodulierten
Signal beruht, und daher ist eine Schaltung erforderlich, um
das normale Verhalten und das anomale Verhalten zu
unterscheiden, durch einen Wicklungskomparator oder
dergleichen. Darüber hinaus ist es nötig, das Signal von der
Ausgangswicklung 3 des Positionssensors 1 dem
Differenzverstärker 10 über die Pufferschaltungen 8, 9
zuzuführen. Dies führt dazu, dass die Abmessungen der
Schaltung zur Feststellung einer Unterbrechung der Leitung
größer werden, was teuer ist.
Darüber hinaus wird leicht Rauschen erzeugt, da der Weg der
Ausgangswicklung 3 normalerweise lang ist, und normalerweise
ein Widerstand 33 zwischen den Ausgangsteilen vorhanden ist,
wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, wobei normalerweise
hochfrequente Rauschanteile durch Steuern der Impedanz
ausgeschaltet werden. Bei dem Schaltungsaufbau von Fig. 6
ist es jedoch schwierig, eine Unterbrechung der Leitung
festzustellen, infolge des Vorwiderstands, nämlich der
Widerstände 31, 32, wenn der voranstehend erwähnte Widerstand
33 zwischen den Ausgangsteilen vorhanden ist, was dazu führt,
dass der Widerstand 33 nicht vorgesehen werden kann, und es
daher unmöglich ist, das Rauschen auszuschalten.
Die Erfindung wurde zur Lösung derartiger Probleme
entwickelt, und ihr Ziel besteht in der Bereitstellung eines
Verfahrens und einer Erfindung zur Feststellung einer
Anomalität einer Positionsdetektoreinrichtung, bei welcher
eine Gleichvorspannung an die Ausgangswicklung des
Positionssensors angelegt wird, und eine Anomalität,
beispielsweise die Unterbrechung der Ausgangswicklung, sicher
festgestellt wird, und weiterhin die Gleichvorspannung und
eine Verringerung von Rauschen bei dem Feststellen der
Position gleichzeitig vorhanden sein können, der
Kostenaufwand gering ist, und der Aufbau einfach, sowie in
der Bereitstellung einer elektrischen Lenkservoeinrichtung.
Das Verfahren zur Feststellung einer Anomalität einer
Positionsdetektoreinrichtung gemäß der Erfindung, wie dies im
Patentanspruch 1 angegeben ist, ist ein Verfahren zur
Feststellung einer Anomalität einer
Positionsdetektoreinrichtung, welche ein
amplitudenmoduliertes oder phasenmoduliertes Signal von einem
Positionssensor entsprechend einer Drehposition eines Rotors
erzeugt, wenn ein Bezugssignal geliefert wird, das eine
vorbestimmte, periodische Signalform aufweist, wobei das
Verfahren umfaßt: einen Schritt des Anlegens einer
Gleichvorspannung an eine Ausgangswicklung des voranstehend
geschilderten Positionssensors; einen Schritt der
Feststellung eines Gleichvorspannungssignals eines
amplitudenmodulierten oder phasenmodulierten Signals, das an
die voranstehend geschilderte Ausgangswicklung angelegt wird,
abgesehen von der Signalverarbeitung zur Feststellung einer
Drehposition des voranstehend erwähnten Rotors; und einen
Schritt der Feststellung einer Anomalität der voranstehend
geschilderten Positionsdetektoreinrichtung aus dem wie
voranstehend festgestellten Gleichspannungssignal.
Bei diesem Aufbau wird die Auswirkung erzielt, daß eine
Anomalität der Positionsdetektoreinrichtung sicher
festgestellt werden kann, unabhängig von der Drehposition
eines Rotors, und darüber hinaus eine Vereinfachung des
Schaltungsaufbaus und eine Kosteneinsparung erzielt werden
können.
Das Verfahren zur Feststellung einer Anomalität einer
Positionsdetektoreinrichtung gemäß der Erfindung, welches im
Patentanspruch 2 angegeben ist, ist ein Verfahren, bei
welchem der voranstehend geschilderte Schritt der
Feststellung des Gleichspannungssignals einen Schritt der
Ausschaltung einer amplitudenmodulierten Komponente oder
einer phasenmodulierten Komponente umfaßt, die durch Rauschen
und ein Bezugssignal erzeugt werden.
Bei diesem Aufbau wird die Auswirkung erzielt, dass eine
Anomalität der Positionsdetektoreinrichtung sicher
festgestellt werden kann, ohne Beeinflussung durch Rauschen,
das von außen kommt, oder dergleichen.
Das Verfahren zur Feststellung einer Anomalität einer
Positionsdetektoreinrichtung gemäß der Erfindung, welches im
Patentanspruch 3 angegeben ist, ist ein Verfahren, welches
weiterhin einen Schritt umfaßt, eine Anomalität der
voranstehend geschilderten Positionsdetektoreinrichtung aus
einem Gleichspannungssignal zu beurteilen, das nur von der
voranstehend geschilderten Gleichvorspannung abhängt, wenn
das voranstehend geschilderte Bezugssignal nicht geliefert
wird.
Bei diesem Aufbau wird die Auswirkung erzielt, dass die
Genauigkeit der Feststellung einer Anomalität der
Positionsdetektoreinrichtung verbessert werden kann.
Das Verfahren zur Feststellung einer Anomalität einer
Positionsdetektoreinrichtung gemäß der Erfindung, welches im
Patentanspruch 4 angegeben ist, ist ein Verfahren, bei
welchem festgestellt wird, dass sich die voranstehend
erwähnte Positionsdetektoreinrichtung anomal verhält, wenn
der Zustand, in welchem das voranstehend erwähnte
Gleichspannungssignal außerhalb eines vorbestimmten Bereiches
liegt, über eine vorbestimmte Zeit andauert, bei dem
voranstehend erwähnten Schritt der Beurteilung einer
Anomalität.
Bei dieser Ausbildung wird die Auswirkung erzielt, dass eine
Anomalität der Positionsdetektoreinrichtung sicher
festgestellt werden kann, ohne Beeinflussung durch Rauschen
von außen oder dergleichen.
Die Erfindung zur Feststellung einer Anomalität einer
Positionsdetektoreinrichtung gemäß der Erfindung, welche im
Patentanspruch 5 angegeben ist, ist eine Erfindung zur
Feststellung einer Anomalität einer
Positionsdetektoreinrichtung, die ein amplitudenmoduliertes
oder phasenmoduliertes Signal von einem Positionssensor
entsprechend einer Drehposition eines Rotors erzeugt, wenn
ein Bezugssignal mit einer vorbestimmten, periodischen
Signalform zugeführt wird, wobei die Erfindung zur
Feststellung einer Anomalität aufweist: eine
Vorspannungsanlegevorrichtung zum Anlegen einer
Gleichvorspannung (oder eines Gleich-Vorstroms) an eine
Ausgangswicklung des voranstehend erwähnten Positionssensors;
eine Gleichspannungssignaldetektorvorrichtung zur
Feststellung eines eine Vorspannung aufweisenden
Gleichspannungssignals eines amplitudenmodulierten oder
phasenmodulierten Signals, das an die voranstehend erwähnte
Ausgangswicklung angelegt wird, abgesehen von einer
Signalverarbeitungsvorrichtung zur Feststellung einer
Drehposition des voranstehend erwähnten Rotors; und eine
Anomalitätsbeurteilungsvorrichtung zur Feststellung einer
Anomalität der voranstehend erwähnten
Positionsdetektoreinrichtung aus einem Gleichspannungssignal,
das von der voranstehend erwähnten
Gleichspannungssignaldetektorvorrichtung festgestellt wird.
Bei dieser Anordnung wird eine derartige Auswirkung erzielt,
dass eine Anomalität der Positionsdetektoreinrichtung sicher
festgestellt werden kann, unabhängig von der Drehposition des
Rotors, und darüber hinaus eine Vereinfachung des
Schaltungsaufbaus und Kosteneinsparungen erzielt werden
können.
Die Erfindung zur Feststellung einer Anomalität einer
Positionsdetektoreinrichtung gemäß der Erfindung, die im
Patentanspruch 6 angegeben ist, ist eine Erfindung, bei
welcher die voranstehend erwähnte
Gleichspannungssignaldetektorvorrichtung ein Filter zum
Ausschalten einer amplitudenmodulierten Komponente einer
phasenmodulierten Komponente aufweist, die durch Rauschen und
ein Bezugssignal erzeugt wird.
Bei dieser Anordnung wird eine derartige Auswirkung erzielt,
dass eine Anomalität der Positionsdetektoreinrichtung sicher
festgestellt werden kann, ohne Beeinflussung durch Rauschen
von außen oder dergleichen.
Die Erfindung zur Feststellung einer Anomalität einer
Positionsdetektoreinrichtung gemäß der Erfindung, die im
Patentanspruch 7 angegeben ist, ist eine Einrichtung, bei
welcher das voranstehend erwähnte Filter eine Zeitkonstante
aufweist, die länger ist als eine Schwingungsperiode des
voranstehend erwähnten amplitudenmodulierten oder
phasenmodulierten Signals.
Bei dieser Anordnung wird eine derartige Auswirkung erzielt,
dass es möglich ist, eine Verbesserung der Genauigkeit der
Feststellung einer Anomalität bei der
Positionsdetektoreinrichtung zu erreichen.
Die Einrichtung zur Feststellung einer Anomalität einer
Positionsdetektoreinrichtung gemäß der Erfindung, die im
Patentanspruch 8 angegeben ist, ist eine Einrichtung, bei
welcher das voranstehend erwähnte Filter einen Widerstand und
einen Kondensator aufweist, die in Reihe zwischen beide Enden
der voranstehend erwähnten Ausgangswicklung bzw. Masse
geschaltet sind.
Bei dieser Anordnung wird eine derartige Auswirkung erzielt,
dass auf der Ausgangswicklung auftretendes Rauschen einfach
ausgeschaltet werden kann, und eine Verbesserung der
Genauigkeit der Feststellung einer Anomalität der
Positionsdetektoreinrichtung erreicht werden kann.
Die Einrichtung zur Feststellung einer Anomalität einer
Positionsdetektoreinrichtung gemäß der Erfindung, die im
Patentanspruch 9 angegeben ist, ist eine Einrichtung, bei
welcher das voranstehend erwähnte Filter entweder den
Widerstand oder den Kondensator verwendet, der in Reihe
zwischen beide Enden der Ausgangswicklung und Masse
geschaltet ist, zur Feststellung der Anomalität.
Bei dieser Anordnung wird die Auswirkung erzielt, dass eine
Verbesserung der Genauigkeit der Feststellung einer
Anomalität der Positionsdetektoreinrichtung erreicht werden
kann.
Die Einrichtung zur Feststellung einer Anomalität einer
Positionsdetektoreinrichtung gemäß der Erfindung, die im
Patentanspruch 10 angegeben ist, ist eine Einrichtung, bei
welcher die voranstehend erwähnte
Vorspannungsanlegevorrichtung einen Weg aufweist, der nach
Masse führt, von einer Gleichspannungsversorgungsquelle, über
einen ersten Widerstand, einen Widerstand des voranstehend
erwähnten Filters, die voranstehend erwähnte
Ausgangswicklung, den anderen Widerstand des voranstehend
erwähnten Filters, und einen zweiten Widerstand.
Bei dieser Anordnung kann die Auswirkung erzielt werden, dass
eine Verbesserung der Genauigkeit der Feststellung der
Anomalität der Positionsdetektoreinrichtung erreicht wird,
eine Vereinfachung des Schaltungsaufbaus, sowie
Kosteneinsparungen.
Die Einrichtung zur Feststellung einer Anomalität einer
Positionsdetektoreinrichtung gemäß der Erfindung, die im
Patentanspruch 11 angegeben ist, ist eine Einrichtung, bei
welcher der Wert des Widerstands, der in dem Weg der
voranstehend erwähnten Vorspannungsanlegevorrichtung
vorgesehen ist, größer gewählt ist als der Wert des
Widerstands, der zwischen die voranstehend erwähnte
Ausgangswicklung geschaltet ist.
Bei dieser Anordnung wird die Auswirkung erzielt, dass eine
Anomalität der Positionsdetektoreinrichtung sicher
festgestellt werden kann, ohne dass dies negative
Auswirkungen auf das amplitudenmodulierte oder
phasenmodulierte Signal hat.
Die Einrichtung zur Feststellung einer Anomalität einer
Positionsdetektoreinrichtung gemäß der Erfindung, die im
Patentanspruch 12 angegeben ist, ist eine Einrichtung, die
weiterhin eine Bezugssignalerzeugungsvorrichtung aufweist,
welche die Erzeugung eines Bezugssignals steuern kann, wobei
die voranstehend erwähnte Anomalitätsbeurteilungsvorrichtung
eine Anomalität der voranstehend erwähnten
Positionsdetektoreinrichtung aus einem Gleichspannungssignal
feststellt, das nur von der voranstehend erwähnten
Gleichvorspannung abhängt, wenn das voranstehend erwähnte
Bezugssignal nicht geliefert wird.
Bei dieser Anordnung wird die Auswirkung erzielt, dass die
Genauigkeit der Feststellung einer Anomalität der
Positionsdetektoreinrichtung verbessert werden kann.
Die elektrische Lenkservoeinrichtung gemäß der Erfindung,
die im Patentanspruch 13 angegeben ist, weist auf: die
Einrichtung zur Feststellung einer Anomalität einer
Positionsdetektoreinrichtung gemäß einem der Patentansprüche
5 bis 11; eine Steuervorrichtung zum Steuern eines
gesteuerten Gegenstands, der den voranstehend erwähnten Rotor
aufweist, auf der Grundlage eines Positionssignals, das von
der voranstehend erwähnten Positionsdetektoreinrichtung
ausgegeben wird, und eine Überwachungsvorrichtung zur
Überwachung des Steuerbetriebs der Steuervorrichtung, und
gibt ein Signal zur Feststellung einer Anomalität auf der
Grundlage eines Gleichspannungssignals ein, das von der
voranstehend erwähnten Einrichtung zur Feststellung einer
Anomalität erhalten wird, und zwar direkt in die voranstehend
erwähnte Steuervorrichtung oder die voranstehend erwähnte
Überwachungsvorrichtung, und beurteilt, dass sich die
voranstehend erwähnte Positionsdetektoreinrichtung anomal
verhält, wenn das voranstehend erwähnte Signal zur
Feststellung einer Anomalität außerhalb eines vorbestimmten
Bereiches liegt.
Bei dieser Anordnung wird die Auswirkung erzielt, dass eine
Anomalität der Positionsdetektoreinrichtung sicher
festgestellt werden kann, unabhängig von der Drehposition des
Rotors, und darüber hinaus eine Vereinfachung des
Schaltungsaufbaus und Kosteneinsparungen erzielt werden
können.
Die elektrische Lenkservoeinrichtung gemäß der Erfindung, die
im Patentanspruch 14 angegeben ist, ist eine Einrichtung, bei
welcher festgestellt wird, dass sich die voranstehend
erwähnte Positionsdetektoreinrichtung anomal verhält, wenn
der Zustand, in welchem das voranstehend erwähnte
Gleichspannungssignal außerhalb eines vorbestimmten Bereiches
liegt, über eine vorbestimmte Zeit andauert.
Bei dieser Anordnung wird die Auswirkung erzielt, dass eine
Anomalität der Positionsdetektoreinrichtung sicher
festgestellt werden kann, ohne Beeinflussung durch Rauschen
von außen oder dergleichen.
Die elektrische Lenkservoeinrichtung gemäß der Erfindung, die
im Patentanspruch 15 angegeben ist, ist eine Einrichtung, bei
welcher der voranstehend erwähnte gesteuerte Gegenstand ein
Motor zur Unterstützung der Lenkkraft eines Fahrers ist, und
eine Treibervorrichtung zum Betreiben des voranstehend
erwähnten Motors vorgesehen ist, und bei welcher dann, wenn
von der voranstehend erwähnten Einrichtung zur Feststellung
einer Anomalität festgestellt wird, dass sich die
Positionsdetektoreinrichtung anomal verhält, die
Treibersteuerung des voranstehend erwähnten Motors
unterbrochen wird, und der Betrieb des voranstehend erwähnten
Motors gesperrt wird.
Bei dieser Anordnung wird die Auswirkung erzielt, dass eine
Fehlfunktion bei der Motortreibersteuerung sicher
unterbrochen werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer elektrischen
Lenkservoeinrichtung gemäß einer Ausführungsform 1
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Schaltbild der Ausführungsform 1 der Erfindung;
Fig. 3 ein Schaltbild einer Ausführungsform 3 der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ein Schaltbild einer Ausführungsform 4 der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 ein Blockdiagramm zur Erläuterung eines
herkömmlichen Verfahrens zur Feststellung einer
Anomalität;
Fig. 6 ein Schaltbild zur Erläuterung eines herkömmlichen
Verfahrens zur Feststellung einer Anomalität,
welches das Hinzufügen einer Vorspannung oder eines
Vorstroms verwendet; und
Fig. 7 ein Schaltbild zur Erläuterung der Ausschaltung von
Rauschen, das bei der herkömmlichen
Ausgangswicklung erzeugt wird.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das eine elektrische
Lenkservoeinrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden
Erfindung zeigt.
Die elektrische Lenkservoeinrichtung weist auf: einen
Lenkdrehmomentsensor 101 zur Feststellung der Lenkkraft des
Fahrers; einen bürstenlosen Motor 103 als gesteuerten
Gegenstand, der die Lenkkraft unterstützt, und mit einem
Strom entsprechend der Drehposition oder der
Drehgeschwindigkeit betrieben wird; einen Positionssensor 1
zur Feststellung der Drehposition dieses Motors 103; und eine
Steuereinrichtung 102 zum Steuern des Motors 103.
Die Steuereinrichtung 102 weist auf: eine Steuer-CPU 111 als
Steuervorrichtung, welcher das festgestellte Ausgangssignal
des Lenkdrehmomentsensors 101 zugeführt wird; eine
Motortreiberschaltung 112 als Treibervorrichtung zum Betrieb
des Motors 103 auf der Grundlage des Ausgangssignals dieser
Steuer-CPU 111; eine Oszillatorschaltung 114 zur Erzeugung
eines Bezugssignals für die Eingangswicklung des
Positionssensors 1 über Klemmen R1, R2; eine erste
Positionsanomalitätsdetektorvorrichtung 116, welcher
amplitudenmodulierte Signale 6, 7 von der Ausgangswicklung 3
des Positionssensors 1 über Klemmen S1, S3 zugeführt werden;
eine zweite Positionsanomalitätsdetektorvorrichtung 117,
welcher entsprechend die amplitudenmodulierten Signale 6, 7
von der Ausgangswicklung 3 des Positionssensors 1 über
Klemmen S2, S4 zugeführt werden; und eine
Positionsdetektorschaltung 113 als
Signalverarbeitungsvorrichtung, welche das
Positionsdetektorsignal 14 von der ersten
Positionsanomalitätsdetektorvorrichtung 116 und der zweiten
Positionsanomalitätsdetektorvorrichtung 117 feststellt, und
es der Steuer-CPU 111 zuführt.
Weiterhin weist das Steuergerät 102 ein
Anomalitätsfeststellungsbeurteilungsverarbeitungsteil 115 als
Anomalitätsbeurteilungsvorrichtung auf, welcher das
Anomalitätsdetektorsignal 13 von der ersten
Positionsanomalitätsdetektorvorrichtung 116 und der zweiten
Positionsanomalitätsdetektorvorrichtung 117 zugeführt werden.
Weiterhin bilden die erste
Positionsanomalitätsdetektorvorrichtung 116 und die zweite
Positionsanomalitätsdetektorvorrichtung 117 eine
Gleichspannungssignaldetektorvorrichtung.
Nachstehend wird der Betriebsablauf beschrieben.
Die Steuer-CPU 111 bestimmt das Unterstützungssolldrehmoment
entsprechend dem Lenkdrehmoment, stellt die Drehposition des
Motors auf der Grundlage des Signals von dem Positionssensor
1 fest, bestimmt das Muster, mit welchem der Strom zugeführt
wird, entsprechend dem Solldrehmoment, entsprechend der
Position des Motors, und gibt den Strom an die
Motortreiberschaltung 112 aus. Durch Zufuhr des Stroms von
der Motortreiberschaltung 112 an den Motor 103 erzeugt der
Motor 103 eine bestimmte Drehkraft, welche die
Unterstützungskraft zum Zeitpunkt des Lenkens wird. Hierbei
werden durch Ausgabe eines Bezugssignals von der
Oszillatorschaltung 114, und dessen Zuführung zur
Eingangswicklung 2 des Positionsdetektorsensors 1, die
amplitudenmodulierten Signale 6, 7, welche die
Positionsinformation enthalten, von der Ausgangswicklung 3
des Positionssensors 1 ausgegeben.
Die erste Positionsanomalitätsdetektorvorrichtung 116
unterteilt die zugeführten amplitudenmodulierten Signale 6, 7
in das Positionsdetektorsignal 14 und das
Anomalitätsdetektorsignal 15, und gibt diese Signale aus. Die
zweite Positionsanomalitätsdetektorvorrichtung 117 arbeitet
entsprechend. Das Positionsdetektorsignal 14, das von der
ersten Positionsanomalitätsdetektorvorrichtung 116 ausgegeben
wird, wird der Positionsdetektorschaltung 113 zugeführt, und
die Positionsdetektorschaltung 113 liefert das festgestellte
Positionssignal an die Steuer-CPU 111. Weiterhin wird das
Anomalitätsdetektorsignal 113, das von der zweiten
Positionsanomalitätsdetektorvorrichtung 117 ausgegeben wird,
dem Anomalitätsdetektorbeurteilungsverarbeitungsteil 115 in
der Steuer-CPU 111 zugeführt.
Fig. 2 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel für die erste
Positionsanomalitätsdetektorvorrichtung 116 als
Positionsanomalitätsdetektorvorrichtung zeigt, welcher das
Ausgangssignal des Positionssensors 1 zugeführt wird.
In dieser Zeichnung kann der Positionssensor 1, der die
Wicklung 2 zum Liefern eines vorbestimmten Bezugssignals und
zur Durchführung der Erregung aufweist, sowie die Wicklung 3,
an welche das Signal ausgegeben wird, beispielsweise ein
wohlbekannter Drehmelder sein, oder eine
Positionsdetektoreinrichtung mit variabler magnetischer
Reluktanz. Darüber hinaus kann er auch eine
Linearpositionsdetektoreinrichtung sein, die auf dem gleichen
Prinzip beruht. Die Ausgangswicklung 3 des Positionssensors 1
ist in Form eines Paares ausgebildet, infolge des
Ausgangssignals mit zwei Phasen, jedoch erfolgt hier nur eine
Beschreibung der ersten
Positionsanomalitätsdetektorvorrichtung 116 für eine dieser
Phasen, da in Bezug auf die andere, nämlich die zweite
Positionsanomalitätsdetektorvorrichtung 117 dieselben
Ausgangswirkungen unter Einsatz des entsprechenden Verfahrens
erzielt werden können. Weiterhin wird auf eine Beschreibung
mechanischer Teile verzichtet, beispielsweise eines Drehteils
zur Einwirkung auf die Ausgangswicklung 3 entsprechend dem
Bezugssignal.
Beide Enden S1, S3 der Ausgangswicklung 3 des
Positionssensors 1, von welchem die amplitudenmodulierten
Signale 6, 7 erhalten werden, welche die
Wicklungsausgangssignale sind, sind an einen
Operationsverstärker über einen ersten und zweiten Widerstand
angeschlossen, und an die positive Klemme dieses
Operationsverstärkers ist eine gemeinsame Klemme COM über
einen dritten Widerstand angeschlossen, und an die negative
Klemme ist die Ausgangsklemme des Operationsverstärkers über
einen vierten Widerstand angeschlossen. Der
Differenzverstärker 10 wird durch den voranstehend erwähnten
Operationsverstärker und den ersten bis vierten Widerstand
gebildet.
An die Ausgangsseite dieses Differenzverstärkers 10 wird ein
amplitudenmoduliertes Positionsinformationssignal, das durch
sin θ × F (t) oder cos θ × F (t) bezeichnet wird, als
Positionsdetektorsignal 14 entsprechend der Drehposition θ
von dem Positionssensor 1 ausgegeben. Hierbei ist F (t) eine
Zeitfunktion, die mit der Periode T des Bezugssignals
synchronisiert ist, und weist beispielsweise die Form sin
(2 × π × t/T) auf. In Bezug auf die Drehposition θ kann ein
Verfahren eingesetzt werden, bei dem eine Ermittlung mittels
Durchführung einer synchronen Messung mit dem Ausgangssignal
der anderen Phase erfolgt, und mittels einer Signaloperation
mit zwei Phasen, oder kann ein Verfahren eingesetzt werden,
bei dem eine Ermittlung durch Phasenverschiebung des
Ausgangssignals der anderen Phase erfolgt, und durch
Umwandlung des amplitudenmodulierten Signals, mit welchem die
Addition und die Subtraktion durchgeführt wird, in ein
phasenmoduliertes Signal.
Zwischen der Leitung des Wicklungsausgangssignals 6 und Masse
sind ein Widerstand 41 und ein Kondensator 42, die als Filter
wirken, in Reihe geschaltet. Weiterhin ist der
Verbindungspunkt des Widerstands 41 und des Kondensators 42
an die Gleichspannungsversorgungsquelle 12 über einen
Widerstand 43 als ersten Widerstand angeschlossen. Weiterhin
sind entsprechend zwischen der Leitung des
Wicklungsausgangssignals 7 und Masse ein Widerstand 44 und
ein Kondensator 45, die als Filter wirken, in Reihe
geschaltet. Weiterhin ist der Verbindungspunkt des
Widerstands 44 und des Kondensators 45 an Masse über einen
Widerstand 46 als zweiten Widerstand angeschlossen. Dies
führt dazu, dass der Vorstrom 15 durch den Weg fließt, der
nach Masse führt, und zwar von der
Gleichspannungsversorgungsquelle 12 über den Widerstand 43,
den Widerstand 41, die Leitung des Wicklungsausgangssignals
6, die Ausgangswicklung 3, die Leitung des
Wicklungsausgangssignals 7, den Widerstand 44, und den
Widerstand 46.
Dieser Weg bildet im wesentlichen eine
Vorspannungsanlegevorrichtung (Vorstromanlegevorrichtung),
und es ist möglich, ein Anomalitätsdetektorsignal abzunehmen,
das ein Gleichspannungssignal ist, durch Feststellung des
Signals des Verbindungspunktes des Widerstands 44, des
Widerstands 46, und des Kondensators 45 in diesem Weg.
Hierbei können die jeweiligen Beziehungen ordnungsgemäß
bestimmt werden, aber wenn die Beziehung der jeweiligen
Widerstände so gewählt ist, dass gilt:
(R1 = R2)<(R4 = R5)<[Widerstandswert der Ausgangswicklung],
wenn
der Widerstandswert des Widerstands 43 mit R1 bezeichnet
wird, der Widerstandswert des Widerstands 46 mit R2, der
Widerstandswert des Widerstands 41 mit R4, und der
Widerstandswert des Widerstands 44 mit R5, und wenn die
Beziehung der jeweiligen Kondensatoren so ist, dass gilt:
C1 = C2, wenn die Kapazität des Kondensators 42 mit C1
bezeichnet ist, und die Kapazität des Kondensators 45 mit C2,
so wird die Messung exakt und einfach durchgeführt, und
können praktisch keine negative Auswirkungen auf das
modulierte Signal hervorgerufen werden.
Nachstehend wird der Betriebsablauf geschildert.
Zuerst wird der Betrieb in dem Normalfall beschrieben.
Wenn ein Bezugssignal von der Oszillatorschaltung 114 der
Eingangswicklung 2 des Positionssensors 1 zugeführt wird, die
erregt werden soll, wird ein amplitudenmoduliertes Signal
sin θ × F (t) oder cos θ × F (t) entsprechend der
Drehposition θ, das in der Ausgangswicklung 3 induziert wird,
über den Differenzverstärker 10 als Positionsdetektorsignal
14 ausgegeben. Die Drehposition θ wird dadurch festgestellt,
dass dieses Ausgangssignal der Positionsdetektorschaltung 113
zugeführt wird.
Weiterhin wird in Bezug auf das Anomalitätsdetektorsignal 13
ein Gleichspannungssignal ausgegeben, das durch Vereinigung
des amplitudenmodulierten Signals und des Vorstroms (der
Vorspannung) entsteht. Wenn hierbei die Werte des Widerstands
44 und des Kondensators 45 gesteuert werden, wird es möglich,
das amplitudenmodulierte Signal bei der Ausgangswicklung 3
des Positionssensors 1 auszuschalten, und nur das
Vorstromsignal (Vorspannungssignal) abzunehmen. Daher kann
durch den Widerstand 44 und den Kondensator 45 eine
Filterwirkung zur Verfügung gestellt werden. Wenn daher eine
große Filterzeitkonstante gewählt wird, bei welcher das
periodische Signal, das aus dem Bezugssignal erzeugt wird,
ausreichend ausgeschaltet werden kann, nämlich so, dass
beispielsweise gilt:
(R4.C1) = (R5.C2) » T,
wird das
amplitudenmodulierte Signal eliminiert, und kann nur das
Vorstromsignal (Vorspannungssignal) abgenommen werden,
nämlich als Anomalitätsdetektorsignal 13.
Als nächstes wird der Betrieb bei anomalem Verhalten
geschildert.
Zum Zeitpunkt einer Anomalität, beispielsweise einer
Unterbrechung der Ausgangswicklung 3 des Positionssensors 1
oder dergleichen, fließt der Vorstrom 15 nicht. Daher wird
bei dem Anomalitätsdetektorsignal 13 nur ein Signal
ausgegeben, das durch Filtern des amplitudenmodulierten
Signals durch den Widerstand 44 und den Kondensator 45
entsteht, und wird als Anomalitätsdetektorsignal 13 nichts
ausgegeben. Zu diesem Zeitpunkt wird daher das Vorhandensein
einer Anomalität so festgestellt, dass mit dem
Anomalitätsdetektorsignal 13 eine A/D-Wandlung durch eine
(nicht gezeigte) A/D-Wandlerschaltung durchgeführt wird, das
gewandelte Signal der Steuer-CPU 111 zugeführt wird, und mit
dem Bezugswert verglichen wird. Darüber hinaus ist es
ebenfalls möglich, eine Anomalität dadurch festzustellen,
dass der Unterschied zwischen der Spannung des
Anomalitätsdetektorsignals 13 und dem Bezugswert verglichen
wird, der vorher in einem wohlbekannten Komparator
eingestellt wurde.
Daher kann die Beurteilung durch einen einfachen Komparator
durchgeführt werden, oder innerhalb des Computers, also der
Steuer-CPU 111, im Vergleich zum Schaltungsaufbau, der in dem
voranstehend erwähnten offengelegten japanischen Patent Nr.
2000-131096 beschrieben wird, und darüber hinaus ist die
Pufferschaltung für die Eingabe zur
Positionsdetektorschaltung 113 nicht erforderlich. Wie
voranstehend geschildert kann die Feststellung einer
Unterbrechung der Leitung mit einem einfachen Aufbau und
einem kostengünstigen Verfahren durchgeführt werden. Wenn
eine Anomalität festgestellt wird, wird ein Befehl zum
Anhalten des Motorantriebs an die Motortreiberschaltung 102
von der Steuer-CPU 111 ausgegeben, so dass der Motor 103
keine Drehkraft erzeugt.
Weiterhin weist Rauschen, das zur Ausgangswicklung 3 des
Positionssensors 1 gelangt, oder zu dessen
Signalübertragungsweg, von außerhalb in Abhängigkeit von der
Nutzungsumgebung, eine hohe Frequenz auf, und daher werden
die Widerstände 41, 44 und die Kondensatoren 42, 45, die in
Reihe geschaltet sind, zu einer Schaltung entsprechend dem
Widerstand 33 in Fig. 7, in Bezug auf das Signal mit der
Hochfrequenzkomponente. Daher kann der Anstieg einer
unnötigen Impedanz im Hochfrequenzbereich des
Ausgangswicklungsteils beschränkt werden, und die Auswirkung
von Rauschen verringert werden, das von außen zugeführt wird,
durch Steuern der Widerstände 41, 44 und der Kondensatoren
42, 45.
Weiterhin ist bei der voranstehenden Beschreibung eine
derartige Anordnung vorhanden, dass das
Anomalitätsdetektorsignal von dem Verbindungspunkt des
Widerstands 44, des Widerstands 46 und des Kondensators 45
auf diesem Weg abgenommen wird, jedoch ist es ebenfalls
möglich, dass Anomalitätsdetektorsignal von dem
Verbindungspunkt des Widerstands 41, des Widerstands 43 und
des Kondensators 42 abzunehmen, wobei entsprechende
Auswirkungen erzielt werden können.
Weiterhin wurde voranstehend ein Wicklungsausgangssignal
geschildert, das man an den beiden Enden S1, S3 einer Phase
der Ausgangswicklung 3 des Positionssensors 1 erhält, jedoch
ist es ebenfalls möglich, eine Anomalität bei den beiden
Phasen der Ausgangswicklung dadurch festzustellen, dass eine
entsprechende Verarbeitung mit den beiden Enden S2, S4 der
anderen Phase der Ausgangswicklung 3 durchgeführt wird.
Weiterhin ist im Falle der voranstehend geschilderten
elektrischen Lenkservoeinrichtung ein Zeittoleranzbereich
vorhanden, bis die voranstehend geschilderte Beurteilung
einer Anomalität auftritt, da es sich um eine Einrichtung
handelt, mit welcher der Fahrer lenkt, jedoch darf eine
Beurteilung der Anomalität nicht fehlerhaft getroffen werden.
Daher kann das Verfahren zur Feststellung einer Anomalität
ein Verfahren sein, bei welchem die Feststellung einer
Anomalität nicht sofort dann getroffen wird, wenn das
Anomalitätsdetektorsignal einen Wert aufweist, der von einem
vorbestimmten Bezugswert abweicht, sondern die Feststellung
einer Anomalität erfolgt, wenn ein Zustand andauert, in
welchem das Anomalitätsdetektorsignal einen anderen Wert
aufweist als den vorbestimmten Bezugswert, und dann wird der
Betrieb des Motors angehalten. Daher kann erreicht werden,
dass keine Auswirkung in einem Fall auftritt, in welchem der
Zustand sofort zum Normalzustand zurückkehrt, selbst wenn das
Anomalitätsdetektorsignal zeitweilig falsch ist, infolge der
Auswirkung von Rauschen und dergleichen.
Weiterhin kann, obwohl dies nicht dargestellt ist, eine
Überwachungsvorrichtung vorgesehen werden, um zu überwachen,
ob die gewünschte Steuerung durch die Steuer-CPU 111
ordnungsgemäß durchgeführt wird oder nicht, und zwar getrennt
von der Steuer-CPU 111, und kann das
Anomalitätsdetektorsignal auf der Grundlage der
Gleichspannungssignale, die von den
Positionsanomalitätsdetektorvorrichtungen 116, 117 erhalten
werden, direkt der voranstehend erwähnten Steuervorrichtung
oder Überwachungsvorrichtung zugeführt werden, und kann, wenn
das Anomalitätsdetektorsignal außerhalb des vorbestimmten
Bereiches liegt, festgestellt werden, dass sich die
Positionsdetektoreinrichtung anomal verhält.
Weiterhin wurde bei der voranstehend geschilderten
Ausführungsform 1 ein Fall beschrieben, bei dem die
Filterkonstante so eingestellt ist, dass das
amplitudenmodulierte Signal eliminiert werden kann, jedoch
gibt es unter den Positionssensoren einige, bei denen die
Amplitude des amplitudenmodulierten Signals klein ist, das
von der Ausgangswicklung ausgegeben wird. In einem derartigen
Fall ist es ebenfalls möglich, die Versorgungsquellenspannung
der Gleichspannungsversorgungsquelle 12 und den
Widerstandswert jedes der Widerstände 43, 46, 41, 44 so zu
steuern, dass die Maximalspannung nur des
amplitudenmodulierten Signals kleiner ist als die Spannung zu
jenem Zeitpunkt, wenn kein amplitudenmoduliertes Signal
erzeugt wird, und nur der Vorstrom fließt, in dem
Anomalitätsdetektorsignal.
Hierbei kann keine Filterwirkung auf der Grundlage des
Widerstandes 44 und des Kondensators 45 erwartet werden, und
selbst wenn das amplitudenmodulierte Signal das
Anomalitätsdetektorsignal überlagert, tritt keine Auswirkung
auf, und ist die Feststellung einer Anomalität möglich.
Darüber hinaus wird das Ausmaß der Freiheit in Bezug auf die
Auswahl jedes Widerstands und jedes Kondensators erhöht, und
kann die Impedanz der Ausgangswicklung 3 des Positionssensors
1 unabhängig von der Filterwirkung gesteuert werden, und
darüber hinaus lassen sich Kosteneinsparungen durch Auswahl
der Widerstände und Kondensatoren erreichen.
Fig. 3 ist ein Schaltbild, welches die Ausführungsform 3 der
vorliegenden Erfindung zeigt.
In dieser Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 16 eine
Bezugssignalgeneratorschaltung als
Bezugssignalerzeugungsvorrichtung, die an den beiden Enden
der Klemmen R1, R2 der Eingangswicklung 12 des
Positionssensors 1 anstelle der Oszillatorschaltung 114 in
Fig. 1 vorgesehen ist. Der übrige Aufbau ist ebenso wie in
Fig. 2.
Bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform 1 wurde
ein Fall erläutert, in welchem ständig ein Bezugssignal
erzeugt wird, aber wenn die vorliegende Erfindung bei einem
Fahrzeug und dergleichen eingesetzt wird, beispielsweise
dann, wenn die Einrichtung als Einrichtung zur Feststellung
der Drehposition des Motors der voranstehend erwähnten
elektrischen Lenkservoeinrichtung vorgesehen ist, arbeitet
die Positionsdetektoreinrichtung nach Einschalten des
Zündschalters, und beginnt die Feststellung der Position.
Hierbei ist es unnötig, sofort dann zu beginnen, wenn der
Zündschalter eingeschaltet wird, und ist ein gewisser
Zeittoleranzbereich zur Untersuchung der Einrichtung selbst
vorhanden. In diesem Fall sollte, wie in Fig. 3 gezeigt, so
vorgegangen werden, dass die Bezugssignalgeneratorschaltung
16 gesteuert wird, so dass das Bezugssignal nicht unmittelbar
nach Einschalten des Zündschalters erzeugt wird, und
unterbrochen wird, und auch das amplitudenmodulierte Signal
nicht erzeugt wird, das in der Ausgangswicklung 3 des
Positionssensors 1 hervorgerufen werden soll. Zu diesem
Zeitpunkt ist ein Zustand vorhanden, in welchem nur der
Vorstrom 15 fließt, und kann das Anomalitätsdetektorsignal 13
exakt nur die Feststellung des Vorstroms 15 durchführen, ohne
dass man eine Filterwirkung unter Verwendung des Widerstands
44 und des Kondensators 45 erwarten kann. Danach wird die
Bezugssignalgeneratorschaltung 16 so gesteuert, dass sie das
Bezugssignal ausgibt, nachdem festgestellt wurde, dass keine
Anomalität vorhanden ist.
Fig. 4 ist ein Schaltbild, das die Ausführungsform 4 der
vorliegenden Erfindung zeigt.
In dieser Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 1A einen
Positionssensor, bei welchem ein Bezugssignal mit zwei Phasen
der Eingangswicklung 12 zugeführt wird. Der übrige Aufbau ist
ebenso wie in Fig. 2.
Bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform 1 wurde
ein Positionssensor beschrieben, bei dem das Bezugssignal nur
an eine Phase angelegt wird, und das amplitudenmodulierte
Signal ausgegeben wird, das von der Ausgangswicklung 3
induziert wird, jedoch wird bei der vorliegenden
Ausführungsform, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, ein
Bezugssignal mit zwei Phasen an die Eingangswicklung 2 auf
der Erregerseite des Positionssensors 1A mit einem Zeitraum T
angelegt, beispielsweise sin (2π × t/T) × α, nämlich an die
Klemmen R1, R2, bzw. cos (2π × t/T) × α, nämlich an die
Klemmen R3, R4, und wird ein phasenmoduliertes Signal
(beispielsweise sin (2π × t/T) + θ) × β) von der
Ausgangswicklung 3 erhalten.
Auch in einem derartigen Fall ist die voranstehend
geschilderte Feststellung einer Anomalität möglich. Es wird
nämlich ein amplitudenmoduliertes Signal, das von der
Ausgangswicklung 3 des Positionssensors 1A bei der
voranstehend geschilderten Ausführungsform ausgegeben wird,
durch ein phasenmoduliertes Signal ersetzt, und es wird ein
Signal, das durch Addition des Vorstroms zu diesem
phasenmodulierten Signal erhalten wird, als ein
Anomalitätsdetektorsignal ausgegeben. Im Normalfall wird ein
Signal festgestellt, das durch Addition dieses
phasenmodulierten Signals und des Vorstroms entsteht, jedoch
fließt im Falle einer Anomalität wie beispielsweise einer
Leitungsunterbrechung der Vorstrom nicht, und taucht nur das
phasenmodulierte Signal in dem Anomalitätsdetektorsignal auf.
Wird dieses festgestellt, kann eine Anomalität der
Positionsdetektoreinrichtung festgestellt werden.
Claims (15)
1. Verfahren zur Feststellung einer Anomalität einer
Positionsdetektoreinrichtung, die ein
amplitudenmoduliertes oder phasenmoduliertes Signal von
einem Positionssensor entsprechend einer Drehposition
eines Rotors erzeugt, wenn ein Bezugssignal mit einer
vorbestimmten, periodischen Signalform geliefert wird,
mit folgenden Schritten:
einem Schritt des Anlegens einer Gleichvorspannung an eine Ausgangswicklung des Positionssensors;
einem Schritt der Feststellung eines Gleichvorspannungssignals eines amplitudenmodulierten oder phasenmodulierten Signals, das an die Ausgangswicklung angelegt wird, abgesehen von der Signalverarbeitung oder Feststellung einer Drehposition des Rotors; und
einem Schritt der Feststellung einer Anomalität der Positionsdetektoreinrichtung aus dem festgestellten Gleichspannungssignal.
einem Schritt des Anlegens einer Gleichvorspannung an eine Ausgangswicklung des Positionssensors;
einem Schritt der Feststellung eines Gleichvorspannungssignals eines amplitudenmodulierten oder phasenmodulierten Signals, das an die Ausgangswicklung angelegt wird, abgesehen von der Signalverarbeitung oder Feststellung einer Drehposition des Rotors; und
einem Schritt der Feststellung einer Anomalität der Positionsdetektoreinrichtung aus dem festgestellten Gleichspannungssignal.
2. Verfahren zur Feststellung einer Anomalität einer
Positionsdetektoreinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt
der Feststellung des Gleichspannungssignals einen
Schritt der Ausschaltung einer amplitudenmodulierten
Komponente oder einer phasenmodulierten Komponente
umfaßt, die durch Rauschen und ein Bezugssignal erzeugt
wird.
3. Verfahren zur Feststellung einer Anomalität einer
Positionsdetektoreinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Schritt
der Feststellung der Anomalität der
Positionsdetektoreinrichtung aus einem
Gleichspannungssignal vorgesehen ist, das nur von dem
Gleichvorstrom abhängt, wenn das Bezugssignal nicht
geliefert wird.
4. Verfahren zur Feststellung einer Anomalität einer
Positionsdetektoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass bei dem
Schritt der Feststellung einer Anomalität festgestellt
wird, dass sich die Positionsdetektoreinrichtung anomal
verhält, wenn der Zustand, in welchem das
Gleichspannungssignal außerhalb eines vorbestimmten
Bereiches liegt, über eine vorbestimmte Zeit andauert.
5. Anomalitätsdetektoreinrichtung einer
Positionsdetektoreinrichtung, die ein
amplitudenmoduliertes oder phasenmoduliertes Signal von
einem Positionssensor (1) entsprechend einer
Drehposition eines Rotors (103) erzeugt, wenn ein
Bezugssignal mit einer vorbestimmten, periodischen
Signalform geliefert wird, wobei vorgesehen sind:
eine Vorstromanlegevorrichtung zum Anlegen eines Gleichvorstroms an eine Ausgangswicklung (3) des Positionssensors;
eine Gleichspannungssignaldetektorvorrichtung (116, 117) zur Feststellung eines Gleichvorspannungssignals eines amplitudenmodulierten oder phasenmodulierten Signals, das an die Ausgangswicklung angelegt wird, abgesehen von einer Signalverarbeitungsvorrichtung (113) zur Feststellung einer Drehposition des Rotors; und
eine Anomalitätsbeurteilungsvorrichtung (115) zur Feststellung einer Anomalität der Positionsdetektoreinrichtung auf der Grundlage eines Gleichspannungssignals, das von der Gleichspannungssignalsdetektorvorrichtung festgestellt wird.
eine Vorstromanlegevorrichtung zum Anlegen eines Gleichvorstroms an eine Ausgangswicklung (3) des Positionssensors;
eine Gleichspannungssignaldetektorvorrichtung (116, 117) zur Feststellung eines Gleichvorspannungssignals eines amplitudenmodulierten oder phasenmodulierten Signals, das an die Ausgangswicklung angelegt wird, abgesehen von einer Signalverarbeitungsvorrichtung (113) zur Feststellung einer Drehposition des Rotors; und
eine Anomalitätsbeurteilungsvorrichtung (115) zur Feststellung einer Anomalität der Positionsdetektoreinrichtung auf der Grundlage eines Gleichspannungssignals, das von der Gleichspannungssignalsdetektorvorrichtung festgestellt wird.
6. Anomalitätsdetektoreinrichtung einer
Positionsdetektoreinrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Gleichspannungssignaldetektorvorrichtung ein Filter zur
Ausschaltung einer amplitudenmodulierten Komponente oder
einer phasenmodulierten Komponente aufweist, die durch
Rauschen und ein Bezugssignal erzeugt wird.
7. Anomalitätsdetektoreinrichtung einer
Positionsdetektoreinrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das Filter
eine Zeitkonstante aufweist, die größer ist als eine
Schwingungsperiode des amplitudenmodulierten oder
phasenmodulierten Signals.
8. Anomalitätsdetektoreinrichtung einer
Positionsdetektoreinrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass das Filter
einen Widerstand (41 (42)) und einen Kondensator (44
(45)) aufweist, die in Reihe zwischen beide Enden der
Ausgangswicklung und Masse geschaltet sind.
9. Anomalitätsdetektoreinrichtung einer
Positionsdetektoreinrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das Filter
entweder den Widerstand oder den Kondensator, der in
Reihe zwischen die beiden Enden der Ausgangswicklung und
Masse geschaltet ist, zur Feststellung einer Anomalität
verwendet.
10. Anomalitätsdetektoreinrichtung einer
Positionsdetektoreinrichtung nach einem der Ansprüche 6
bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Vorstromanlegevorrichtung einen Weg aufweist, der nach
Masse führt, von einer Gleichspannungsversorgungsquelle
über einen ersten Widerstand (43), einen Widerstand (41)
des Filters, die Ausgangswicklung (3), den anderen
Widerstand (44) des Filters, und einen zweiten
Widerstand (46).
11. Anomalitätsdetektoreinrichtung einer
Positionsdetektoreinrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass der Wert
des Widerstands, der in dem Weg der
Vorstromanlegevorrichtung vorgesehen ist, größer gewählt
ist als der Wert des Widerstands, der zwischen der
Ausgangswicklung vorgesehen ist.
12. Anomalitätsdetektoreinrichtung einer
Positionsdetektoreinrichtung nach einem der Ansprüche 5
bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass eine
Bezugssignalerzeugungsvorrichtung (16) vorgesehen ist,
welche die Erzeugung eines Bezugssignals steuern kann,
wobei die Anomalitätsbeurteilungsvorrichtung eine
Anomalität der Positionsdetektoreinrichtung auf der
Grundlage eines Gleichspannungssignals feststellt, das
nur von dem Gleichvorstrom abhängt, wenn das
Bezugssignal nicht geliefert wird.
13. Elektrische Lenkservoeinrichtung, welche aufweist:
die Anomalitätsdetektoreinrichtung einer Positionsdetektoreinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11;
eine Steuervorrichtung (111) zum Steuern eines gesteuerten Gegenstands, der den Rotor enthält, auf der Grundlage eines Positionssignals, das von der Positionsdetektoreinrichtung ausgegeben wird; und
eine Überwachungsvorrichtung (115) zur Überwachung der Steueroperation der Steuervorrichtung, wobei ein Anomalitätsdetektorsignal, das auf einem Gleichspannungssignal beruht, das von der Anomalitätsdetektoreinrichtung erhalten wird, direkt der Steuervorrichtung oder der Überwachungsvorrichtung zugeführt wird, und festgestellt wird, dass sich die Positionsdetektoreinrichtung anomal verhält, wenn das Anomalitätsdetektorsignal außerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt.
die Anomalitätsdetektoreinrichtung einer Positionsdetektoreinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11;
eine Steuervorrichtung (111) zum Steuern eines gesteuerten Gegenstands, der den Rotor enthält, auf der Grundlage eines Positionssignals, das von der Positionsdetektoreinrichtung ausgegeben wird; und
eine Überwachungsvorrichtung (115) zur Überwachung der Steueroperation der Steuervorrichtung, wobei ein Anomalitätsdetektorsignal, das auf einem Gleichspannungssignal beruht, das von der Anomalitätsdetektoreinrichtung erhalten wird, direkt der Steuervorrichtung oder der Überwachungsvorrichtung zugeführt wird, und festgestellt wird, dass sich die Positionsdetektoreinrichtung anomal verhält, wenn das Anomalitätsdetektorsignal außerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt.
14. Elektrische Lenkservoeinrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass beurteilt
wird, dass sich die Positionsdetektoreinrichtung anomal
verhält, wenn der Zustand, in welchem das
Gleichspannungssignal außerhalb eines vorbestimmten
Bereiches liegt, über eine vorbestimmte Zeit andauert.
15. Elektrische Lenkservoeinrichtung nach Anspruch 13
oder 14,
dadurch gekennzeichnet, dass der
gesteuerte Gegenstand ein Motor (103) zur Unterstützung
der Lenkkraft eines Fahrers ist, und eine
Treibervorrichtung (112) zum Betrieb des Motors
vorgesehen ist, wobei dann, wenn die
Anomalitätsdetektoreinrichtung feststellt, dass sich die
Positionsdetektoreinrichtung anomal verhält, die
Antriebssteuerung des Motors unterbrochen wird, und der
Antrieb des Motors gesperrt wird.
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