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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Informationsverarbeitungsvorrichtung, die ein Steuerziel steuert.
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HINTERGRUNDTECHNIK
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Patentliteratur 1:
JP 2009-284302 A -
Eine Informationsverarbeitungsvorrichtung ist bekannt, die eine Mikrosteuerung (engl.: microcontroller) aufweist, um ein Steuerziel zu steuern. Die Mikrosteuerung wandelt mehrere eingegebene analoge Werte in digitale Werte, führt nämlich eine A/D-(Analog-zu-digital-) Wandlung durch und steuert basierend auf den digitalen Werten das Steuerziel. Die Mikrosteuerung kann während der Verwendung der Informationsverarbeitungsvorrichtung verschiedene Anomalien erleben. Eine Mikrosteuerung kann einen A/D-Wandler, der mehrere A/D-Wandlungskanäle zu einer A/D-Wandlungseinheit hat, aufweisen. Ein Multiplexer kann beispielsweise eine Anomalie haben, die ein normales Schalten der Kanäle, um ausgewählt zu werden, deaktiviert, wodurch verursacht wird, dass die digitalen Ausgangssignale von allen Kanälen fixiert sind. Eine solche Anomalie kann ein System, das sich auf eine Sicherheit bezieht, wie zum Beispiel ein elektrisches Servolenksystem, beeinträchtigen; es ist somit notwendig, die Anomalie in Echtzeit zu erfassen und eine Maßnahme dagegen zu ergreifen.
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Um auf das Bedürfnis zu reagieren, können zwei oder mehr eingegebene analoge Werte festgelegt werden, um wirksame Wertebereiche zu haben, um einander nicht zu überlappen. Wenn zwei Anschlüsse der analogen Werte kurzgeschlossen sind, oder wenn die Bits der digitalen Ausgangssignale an einem bestimmten Wert haften oder auf denselben fixiert sind, verursacht jeder der zwei wirksamen Wertebereiche der Kanäle eine Abweichung von einem normalen Zustand. Ein Verwenden einer solchen Abweichung zum Erfassen einer Anomalie wird vorgeschlagen. Dieses abweichungserfassende Verfahren besitzt jedoch eine Einschränkung hinsichtlich der Wertebereiche von eingegebenen analogen Werten, die von einer externen Quelle eingegeben werden. Dies stellt einen Nachteil dar, auf den Entwurf einer Schaltung wesentlich einzuwirken. Der Entwurf einer Schaltung kann es zusätzlich nicht erlauben, dass die wirksamen Wertebereiche der analogen Werte voneinander getrennt sind. Eine solche Schaltung benötigt einen Eingang, der einem Erfassen einer Anomalie eines A/D-Wandlers gewidmet ist, und muss mit einer gewidmeten Hardwarevorrichtung versehen sein. Dies stellt eine Erhöhung eines Herstellungsaufwands dar.
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Die Patentliteratur 1 schlägt ferner eine Mikrosteuerung vor, die intern eine Schaltung zum Erzeugen einer Bezugsspannung enthält, um ohne das Bedürfnis nach Eingangssignalen von einer externen Quelle eine Anomalie-Erfassung eines A/D-Wandlers zu erlauben. Eine solche Mikrosteuerung speichert das A/D-Wandlungsresultat der analogen Bezugsspannung, die durch einen Eigendiagnose-Leistungsgenerator erzeugt wird, in einem Bereich, der von einem Bereich für dasselbe des analogen Eingangssignals getrennt ist, eines Registers zum Speichern von Bezugsspannungswandlungsresultaten. Die Mikrosteuerung unterscheidet jedoch nicht zwischen einer temporären Anomalie und einer permanenten Anomalie des A/D-Wandlers. Wenn sich beispielsweise das Ausgangssignal von dem Eigendiagnose-Leistungsgenerator hinsichtlich des analogen Zustands ändert, ändert sich die Spannung, die in die Mikrosteuerung eingegeben wird, entsprechend. In einem solchen Fall wird, selbst wenn keine permanente Anomalie in dem A/D-Wandler auftritt, ein System gestoppt.
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Die US 2007 / 0 252 744 A1 offenbart eine A / D-Wandlervorrichtung, die einen Vergleichsabschnitt und einen Abnormalitätsbewertungsabschnitt umfasst. Der Vergleichsabschnitt vergleicht eine Spannung seiner Signalübertragungsleitung, die zwischen seinem Eingangsmultiplexer und seinem A / D-Wandlerabschnitt durch seinen Abtasthalteabschnitt verbunden ist, mit einer vorbestimmten Abnormalitätsbewertungsspannung. Der Abnormalitätsbewertungsabschnitt ist konfiguriert, um eine Referenzspannung an die Signalübertragungsleitung in Synchronisation mit einem A/D-Wandlungszyklus davon anzulegen, unter der Bedingung, dass sein A/D-Wandlungsvorgang davon nicht unterbrochen wird, und um das Vorhandensein einer Abnormalität in der A/D-Wandlervorrichtung zu bestimmen, wenn ein Vergleichsergebnis des Vergleichsabschnitts nicht mit einem erwarteten Wert übereinstimmt, der der Referenzspannung entspricht.
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KURZFASSUNG
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Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht darin, eine Informationsverarbeitungsvorrichtung zu schaffen, die bei einer Mikrosteuerung zwischen einer temporären Anomalie und einer permanenten Anomalie eines A/D-Wandlers unterscheidet.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen dessen sind jeweiliger Gegenstand der zueghörigen Unteransprüche.
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Weiter ist gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung eine Informationsverarbeitungsvorrichtung offenbart, die einen Mikroprozessor, eine Anomalie-Erfassungseinrichtung und eine Anomalie-Unterscheidungseinrichtung aufzuweist. Die Mikrosteuerung weist ein Register, eine BezugsspannungsErzeugungseinrichtung, die einen Wert einer Bezugsspannung erzeugt, einen A/D-Wandler und eine A/D-Wandlungsresultatsspeicherungseinrichtung auf. Der A/D-Wandler wandelt einen externen analogen Wert, der über jeden einer Mehrzahl von A/D-Wandlungskanälen von einer externen Quelle eingegeben wird, in einen digitalen Wert, auf den als ein erstes A/D-Wandlungsresultat eines externen analogen Werts über jeden der A/D-Wandlungskanäle Bezug genommen ist. Der A/D-Wandler wandelt ferner den Wert der erzeugten Bezugsspannung in einen digitalen Wert, auf den als ein zweites A/D-Wandlungsresultat des Werts der Bezugsspannung Bezug genommen ist. Die A/D-Wandlungsresultatsspeicherungseinrichtung speichert sowohl (i) das erste A/D-Wandlungsresultat des externen analogen Werts über jeden der Mehrzahl von A/D-Wandlungskanälen als auch (ii) das zweite A/D-Wandlungsresultat des Werts der Bezugsspannung in einem vorbestimmten Bereich des Registers. Die Anomalie-Erfassungseinrichtung liest das zweite A/D-Wandlungsresultat des Werts der Bezugsspannung aus dem Register und bestimmt, ob das gelesene zweite A/D-Wandlungsresultat innerhalb eines vorbestimmten wirksamen Wertebereichs ist, wodurch eine Anomalie des A/D-Wandlers erfasst wird. Die Anomalie-Unterscheidungseinrichtung misst einen Zählwert von Anomalien des A/D-Wandlers, die durch die Anomalie-Erfassungseinrichtung erfasst werden, und unterscheidet gemäß dem gemessenen Zählwert zwischen einer temporären Anomalie und einer permanenten Anomalie des A/D-Wandlers.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ferner eine Informationsverarbeitungsvorrichtung geschaffen, um eine Mikrosteuerung und eine Anomalie-Erfassungseinrichtung aufzuweisen. Die Mikrosteuerung weist ein Register, eine Bezugspannungserzeugungseinrichtung, die eine Mehrzahl von Werten einer Bezugsspannung erzeugt, einen A/D-Wandler und eine A/D-Wandlungsresultatsspeicherungseinrichtung auf. Der A/D-Wandler wandelt einen externen analogen Wert, der über jeden einer Mehrzahl von A/D-Wandlungskanälen von einer externen Quelle eingegeben wird, in einen digitalen Wert, auf den als ein erstes A/D-Wandlungsresultat eines externen analogen Werts über jeden der A/D-Wandlungskanäle Bezug genommen ist. Der A/D-Wandler wandelt ferner jeden der erzeugten Werte einer Bezugsspannung in einen digitalen Wert, auf den als ein zweites A/D-Wandlungsresultat von jedem der Werte einer Bezugsspannung Bezug genommen ist. Die A/D-Wandlungsresultatsspeicherungseinrichtung speichert sowohl (i) das erste A/D-Wandlungsresultat des externen analogen Werts über jeden der A/D-Wandlungskanäle als auch (ii) das zweite A/D-Wandlungsresultat jedes der Werte einer Bezugsspannung in einem vorbestimmten Bereich des Registers. Die Anomalie-Erfassungseinrichtung liest das zweite A/D-Wandlungsresultat von jedem der Werte einer Bezugsspannung aus dem Register und bestimmt, ob das gelesene zweite A/D-Wandlungsresultat innerhalb eines vorbestimmten wirksamen Wertebereichs ist, wodurch eine Anomalie des A/D-Wandlers erfasst wird. Die Werte einer Bezugsspannung, die durch die Bezugsspannungserzeugungseinrichtung erzeugt werden, haben jeweilige wirksame Wertebereiche, die sich voneinander unterscheiden. Die Anomalie-Erfassungseinrichtung bestimmt, ob die zweiten A/D-Wandlungsresultate der Werte einer Bezugsspannung in die jeweiligen wirksamen Wertebereiche fallen, wodurch eine Anomalie-Erfassung des A/D-Wandlers erlaubt wird.
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Figurenliste
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Die vorhergehenden und andere Ziele, Charakteristiken und Vorteile der vorliegenden Offenbarung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vorgenommen ist, offensichtlicher. Es zeigen:
- 1A ein schematisches Diagramm, das ein elektrisches Servolenksystem, das eine Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung verwendet, darstellt;
- 1B ein schematisches Diagramm, das eine Mikrosteuerung der Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt;
- 2 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren einer Anomalie-Erfassung und einer Anomalie-Unterscheidung der Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt; und
- 3 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren einer Anomalie-Erfassung und einer Anomalie-Unterscheidung der Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Das Folgende erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung. Bei den Ausführungsbeispielen ist einem im Wesentlichen identischen Element oder einer Konfiguration eine identische Bezugsziffer zugewiesen; die doppelte Erläuterung ist weggelassen.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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1A weist eine Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung auf. Auf die Informationsverarbeitungsvorrichtung kann als eine elektronische Steuereinheit (im Folgenden „ECU“) 2 Bezug genommen sein; die ECU 2 verarbeitet Informationen, die von einer externen Quelle eingegeben werden, und führt basierend auf den verarbeiteten Informationen eine Antriebssteuerung eines Motors 4, der als ein Steuerziel dient, durch. Die ECU 2 ist zusammen mit dem Motor 4 beispielsweise bei einem elektrischen Servolenksystem 90, das eine Lenkradbetätigung eines Fahrzeugs unterstützt, übernommen.
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1A stellt eine Gesamtkonfiguration des elektrischen Servolenksystems 90 dar. Das elektrische Servolenksystem 90 weist einen Drehmomentsensor 94, der in einer Lenkwelle 92, die mit einem Lenkrad 91 verbunden ist, vorgesehen ist, auf. Der Drehmomentsensor 94 erfasst ein Lenkdrehmoment, das über das Lenkrad 91 von dem Fahrer in die Lenkwelle 92 eingegeben wird. Ein Ritzel 96 ist an der Spitze der Lenkwelle 92 befestigt und in einer Zahnstangenwelle 97 in Eingriff. Ein Paar von Rädern 98 ist über eine Spurstange mit beiden Enden der Zahnstangenwelle 97 drehbar verbunden.
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Eine solche Konfiguration erlaubt den folgenden Betrieb. Der Fahrer dreht das Lenkrad 91, wodurch die Lenkwelle 92, die mit dem Lenkrad 91 verbunden ist, gedreht wird. Die Drehbewegung der Lenkwelle 92 wird durch das Ritzel 96 in einen geradlinigen Lauf der Zahnstangenwelle 97 gewandelt. Ein Paar von Rädern 98 wird in Anbetracht eines Winkels, der auf die Verschiebung des geradlinigen Laufs der Zahnstangenwelle 97 reagiert, gelenkt. Das elektrische Servolenksystem 90 weist den Motor 4, der ein Lenkunterstützungsdrehmoment erzeugt, die ECU 2, die eine Antriebssteuerung des Motors 4 durchführt, und ein Reduktionsgetriebe 93, das die Drehung des Motors 4 verlangsamt und die verlangsamte Drehung zu der Lenkwelle 92 überträgt, auf. Der Motor 4 ist beispielsweise ein bürstenloser Gleichstrommotor eines Dreiphasen-Antriebstyps. Der Motor 4 wird durch Aufnehmen einer elektrischen Leistung von einer Batterie 5 als eine Leistungsquelle angetrieben. Der Motor 4 führt eine Vorwärts-rückwärts-Drehung des Reduktionsgetriebes 93 durch. Das elektrische Servolenksystem 90 enthält den Drehmomentsensor 94. Unter dieser Konfiguration erzeugt das elektrische Servolenksystem 90 basierend auf Signalen des Drehmomentsensors 94 ein Lenkunterstützungsdrehmoment, das ein Lenken des Lenkrads 91 unterstützt, von dem Motor 4 und überträgt dasselbe dann zu der Lenkwelle 92.
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Das Folgende erläutert unter Bezugnahme auf 1A, 1B die ECU 2. Die ECU 2 weist eine Mikrosteuerung 1 und einen Wechselrichter 3 auf. 1B stellt eine Konfiguration der Mikrosteuerung 1 dar. Die Mikrosteuerung 1 dient dazu, um digitale Signale zu erzeugen oder analoge Eingangssignale abzutasten, und ist für verschiedene Verwendungen, wie zum Beispiel eine Motorsteuerung bei dem elektrischen Servolenksystem 90, verwendet. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Mikrosteuerung 1 für eine Antriebssteuerung des Motors 4 verwendet.
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Die Mikrosteuerung 1 nimmt von einer Mehrzahl von analogen Eingangssignalen (A/D-Kanälen), die von externen Quellen eingegeben werden, analoge Werte ANr bis ANt auf und wandelt die analogen Werte in digitale Werte, führt nämlich eine Analog-zu-digital-Wandlung (das heißt eine A/D-Wandlung) durch. Die Mehrzahl von analogen Eingangssignalen ANr bis ANt, auf die ferner als externe analoge Eingangssignale oder externe analoge Werte Bezug genommen ist, weist ein Lenkdrehmomentsignal, einen Motordrehwinkel, der ein Winkel einer Drehung des Motors 4 ist, eine Wechselrichterspannung, die eine Spannung des Wechselrichters 3 ist, und eine Batteriespannung, die eine Spannung der Batterie 5 ist, auf. Die Mikrosteuerung 1 erzeugt basierend auf dem digitalen Nach-Wandlungswert (das heißt dem A/D-Wandlungsresultat) einen Anweisungswert. Basierend auf dem Anweisungswert wandelt der Wechselrichter 3 die elektrische Leistung von der Batterie 5, um dieselbe dem Motor 4 zu liefern. Der Motor 4 dreht sich dadurch.
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Die CPU 11 ist eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU; CPU = central processing unit), die in der Mikrosteuerung 1 rechnet. Der RAM 12 ist ein Zufallszugriffsspeicher (RAM; RAM = random access memory), der ein Resultat einer Berechnung durch die CPU 11 speichert. Diese sind über einen Bus 13 verbunden. Der A/D-Wandler 10 weist einen analogen Multiplexer 14, der eines/einen einer Mehrzahl von analogen Eingangssignalen oder analogen Werten (das heißt A/D-Kanälen) auswählt, eine AD-Wandlungsschaltung 15 zum Ausführen einer digitalen Wandlung des Eingangswerts und ein A/D-Wandlungsresultatsspeicherungsregister 16, das A/D-Wandlungsresultate speichert, auf. Der A/D-Wandler 10 weist zusätzlich ferner einen Eigendiagnose-Leistungsgenerator 17, der als eine Bezugsspannungserzeugungseinrichtung dient, auf.
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Der Eigendiagnose-Leistungsgenerator 17 nimmt für periphere Vorrichtungen eine elektrische Leistung Vcc (beispielsweise 5 V) auf. Der Eigendiagnose-Leistungsgenerator 17 erzeugt jeden einer Mehrzahl von Werten einer Bezugsspannung, die jeweilige wirksame Wertebereiche haben, innerhalb der Mikrosteuerung 1; jeder der Werte einer Bezugsspannung wird periodisch ausgewählt und der Reihe nach erzeugt. Die Werte einer Bezugsspannung weisen eine erste elektrische Leistung (0 V = Vcc: 5 V × 0) von peripheren Vorrichtungen, eine zweite elektrische Leistung von peripheren Vorrichtungen (2,5 V = Vcc: 5 V × 1/2) und eine dritte elektrische Leistung von peripheren Vorrichtungen (5 V = Vcc: 5 V x 1) auf. Die erste elektrische Leistung von peripheren Vorrichtungen wird mit anderen Worten zuerst ausgewählt und erzeugt, dann wird die zweite elektrische Leistung von peripheren Vorrichtungen durch Ersetzen der ersten elektrischen Leistung von peripheren Vorrichtungen ausgewählt und erzeugt, dann wird die dritte elektrische Leistung von peripheren Vorrichtungen durch Ersetzen der zweiten elektrischen Leistung von peripheren Vorrichtungen ausgewählt und erzeugt, die erste elektrische Leistung von peripheren Vorrichtungen wird beispielsweise wieder durch Ersetzen der dritten elektrischen Leistung von peripheren Vorrichtungen ausgewählt und erzeugt. Ein solches Schalten oder Drehen bzw. Auswechseln der drei Typen der elektrischen Leistungen wird innerhalb eines vorbestimmten Zyklus wiederholt. Auf die Werte einer Bezugsspannung oder drei Typen von elektrischen Leistungen kann ferner als interne analoge Werte, die in der Mikrosteuerung 1 intern erzeugt werden, Bezug genommen sein. Das A/D-Wandlungsresultatsspeicherungsregister 16 speichert A/D-Wandlungsresultate von externen analogen Werten (angelegten Spannungen) ANr bis ANs, die von einer externen Quelle außerhalb der Mikrosteuerung 1 eingegeben werden, und A/D-Wandlungsresultate der Mehrzahl von Werten einer Bezugsspannung (0 bis 5 V: analogen Werten), die durch den Eigendiagnose-Leistungsgenerator 17 intern erzeugt werden, in jeweiligen Speicherungsbereichen. Auf die A/D-Wandlungsresultate von externen analogen Werten (angelegten Spannungen) ANr bis ANs kann als erste A/D-Wandlungsresultate oder externe A/D-Wandlungsresultate Bezug genommen sein, auf die A/D-Wandlungsresultate der Mehrzahl von Werten einer Bezugsspannung kann als zweite A/D-Wandlungsresultate oder interne A/D-Wandlungsresultate Bezug genommen sein.
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Bei der Mikrosteuerung 1 bestätigt ein Softwareprogramm, ob der Wert einer Bezugsspannung, der durch den Eigendiagnose-Leistungsgenerator 17 erzeugt wird, innerhalb eines ordnungsgemäßen Wertebereichs (das heißt eines wirksamen Wertebereichs) ist oder bestimmt dies, wodurch eine Erfassung einer Anomalie des A/D-Wandlers 10 (das heißt des analogen Multiplexers 14) ermöglicht wird. Unter den Werten einer Bezugsspannung, die durch den Eigendiagnose-Leistungsgenerator 17 erzeugt werden, kann beispielsweise der Wert einer Bezugsspannung für die elektrische Leistung von peripheren Vorrichtungen (0 V = Vcc: 5 V × 0) größer als ein vorbestimmter Schwellenwert (beispielsweise 1 V) sein, oder der Wert einer Bezugsspannung für die elektrische Leistung von peripheren Vorrichtungen (5 V = Vcc: 5 V x 1) kann kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert (beispielsweise 4 V) sein. In einem solchen Fall wird bestimmt, dass der analoge Multiplexer 14 anomal ist.
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Das elektrische Servolenksystem 90 ist ein System, um die A/D-Wandlung periodisch und wiederholt durchzuführen. Bei einem solchen System kann, selbst wenn eine Anomalie einmal entsteht, der nächste Zyklus oder das nächste Mal korrekte Daten liefern, sodass die inkorrekten Daten durch die korrekten Daten des nächsten Zyklus überschrieben werden; dies beeinträchtigt das System nicht ernsthaft. Der Spannungswert, der in die Mikrosteuerung 1 eingegeben wird, kann zu dem analogen Zustand geändert werden. Ein solcher Fall wird als eine temporäre Anomalie betrachtet, die keine Anomalie ist, die bei der A/D-Wandlungsschaltung tatsächlich auftritt. Die temporäre Anomalie wird bei der nächsten A/D-Wandlung überwunden; es wird zu einem normalen Zustand zurückgekehrt. Eine Anomalie oder ein anomaler Modus kann im Gegensatz dazu ein Zustand sein, in dem die A/D-Werte (A/D-Wandlungsresultate) von allen Kanälen haften (auf einen bestimmten Wert fixiert sind). Ein solcher Zustand oder eine solche Anomalie wird als eine permanente Anomalie betrachtet, die eine frühe Maßnahme, wie zum Beispiel eine Systemunterbrechung, erfordert. Zu diesem Zweck wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, selbst wenn eine Anomalie auftritt, dieselbe nicht unmittelbar bestimmt, um eine permanente Anomalie zu sein. Wenn sich die Anomalie oder der anomale Zustand eine vorbestimmte Dauer fortsetzt, wird für eine permanente Anomalie zum ersten Mal eine Maßnahme ergriffen. Dies erlaubt die Unterscheidung zwischen einer temporären Anomalie und einer permanenten Anomalie.
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Das Folgende erläutert unter Bezugnahme auf 2 ein Verfahren S100 einer Anomalie-Erfassung und einer Anomalie-Unterscheidung durch die Mikrosteuerung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Es sei ferner bemerkt, dass ein Flussdiagramm in der vorliegenden Anmeldung Abschnitte (auf die ferner als Schritte Bezug genommen ist) aufweist, die beispielsweise als S101 dargestellt sind. Jeder Abschnitt kann ferner in mehrere Abschnitte geteilt sein, während mehrere Abschnitte in einem einzelnen Abschnitt kombiniert sein können. Auf jeden der so konfigurierten Abschnitte kann ferner als ein Modul, eine Vorrichtung oder eine Einrichtung Bezug genommen sein.
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Die A/D-Wandlung des Werts einer Bezugsspannung und die A/D-Wandlungen der externen analogen Werte ANr bis ANs werden ferner innerhalb eines Drehungszyklus ausgeführt. Das Folgende erläutert hauptsächlich die A/D-Wandlung des Werts einer Bezugsspannung, die die A/D-Wandlungen der externen analogen Werte ANr bis ANs beispielsweise begleitet. Die Reihenfolge der A/D-Wandlungen des Werts einer Bezugsspannung und der externen analogen Werte ANr bis ANs kann alternativ wie benötigt geändert sein. Bei S101 gewinnt die Mikrosteuerung 1 ein A/D-Wandlungsresultat eines Werts einer Bezugsspannung, der von dem Eigendiagnose-Leistungsgenerator 17 innerhalb der Mikrosteuerung 1 erzeugt wird, aus dem A/D-Wandlungsresultatsspeicherungsregister 16. Bei S102 funktioniert die Mikrosteuerung 1 als eine Anomalie-Erfassungseinrichtung, um zu bestätigen oder zu bestimmen, ob das gewonnene Bezugs-A/D-Wandlungsresultat des Werts einer Bezugsspannung innerhalb eines wirksamen Wertebereichs ist.
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Wenn das A/D-Wandlungsresultat des erzeugten Werts einer Bezugsspannung innerhalb des wirksamen Wertebereichs ist (S102: JA), wird bei S103 eine Maßnahme für ein Normalsein ergriffen. Wenn im Gegensatz dazu dasselbe nicht innerhalb des wirksamen Wertebereichs ist (S102: NEIN), wird bei S104 ein Anomalie-Zähler, der in dem RAM 12 vorgesehen ist inkrementiert. Bei S105 wird bestimmt, ob der Anomalie-Zähler kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Wenn der Anomalie-Zähler kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert ist (S105: JA), wird bestimmt, dass der A/D-Wandler 10 eine temporäre Anomalie zeigt oder sich in einer temporären Anomalie befindet. Bei S106 wird eine Maßnahme für eine temporäre Anomalie ergriffen. Wenn zusätzlich der Anomalie-Zähler gleich oder größer als der Schwellenwert ist (S105: NEIN), wird das erste Mal bestimmt, dass der A/D-Wandler 10 eine permanente Anomalie zeigt oder sich in einer permanenten Anomalie befindet. Bei S107 wird eine Maßnahme für eine permanente Anomalie durchgeführt.
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Die Mikrosteuerung 1 funktioniert somit als eine Anomalie-Unterscheidungseinrichtung, um zwischen einer temporären Anomalie und einer permanenten Anomalie des A/D-Wandlers 10 (das heißt des analogen Multiplexers 14) zu unterscheiden. Es besteht kein Bedürfnis, auf eine spezifische Maßnahme begrenzt zu sein. In dem Fall einer temporären Anomalie wird beispielsweise ein A/D-Wandlungsresultat oder ein Wert eines externen analogen Werts, der zu der vorausgehenden Zeit gewonnen wird, statt eines A/D-Wandlungsresultats oder eines Werts des externen analogen Werts, der zu der jetzigen Zeit gewonnen wird, verwendet; dies kann einen bemerkenswerten Einfluss auf das System vermeiden, während die Antriebssteuerung des Motors 4 fortgesetzt wird. Wenn es alternativ das System erlaubt, kann eine Maßnahme für eine temporäre Anomalie unter Verwendung eines A/D-Wandlungsresultats oder eines Werts des externen analogen Werts, der zu der jetzigen Zeit (das heißt in dem gleichen Drehungszyklus) gewonnen wird, eine Antriebssteuerung des Motors 4 durchführen. Das A/D-Wandlungsresultat des externen analogen Werts zu der jetzigen Zeit bedeutet ein A/D-Wandlungsresultat des externen analogen Werts, das bei einem jetzigen Drehungszyklus erhalten wird, wobei eine temporäre Anomalie unterschieden wird. Das A/D-Wandlungsresultat des externen analogen Werts zu der vorausgehenden Zeit bedeutet im Gegensatz dazu ein A/D-Wandlungsresultat, das bei einem vorausgehenden Drehungszyklus erhalten wird, der dem jetzigen Drehungszyklus vorausgeht, wobei eine temporäre Anomalie unterschieden wird. In diesem Fall funktioniert somit die Mikrosteuerung 1 als eine Steuerfortsetzungseinrichtung. In dem Fall einer permanenten Anomalie kann im Gegensatz dazu eine Maßnahme ergriffen werden, die die Antriebssteuerung des Motors 4 stoppt. In diesem Fall funktioniert somit die Mikrosteuerung 1 als eine Steuerungsstoppeinrichtung.
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Wie im Vorhergehenden erläutert ist, weist die Mikrosteuerung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein A/D-Wandlungsresultatsspeicherungsregister 16, einen A/D-Wandler 10, der die analogen Werte, die von den mehreren A/D-Kanälen eingegeben werden, in digitale Werte wandelt, und einen Eigendiagnose-Leistungsgenerator 17, der mindestens einen Wert einer Bezugsspannung erzeugen kann, auf. Die Mikrosteuerung 1 speichert ferner das zweite A/D-Wandlungsresultat durch den A/D-Wandler 10 des Werts einer Bezugsspannung, der durch den Eigendiagnose-Leistungsgenerator 17 erzeugt wird, und die ersten A/D-Wandlungsresultate durch den A/D-Wandler 10 der externen analogen Werte, die von der externen Quelle eingegeben werden, in jeweiligen vorbestimmten Bereichen des A/D-Wandlungsresultatsspeicherungsregisters 16. Die Mikrosteuerung 1 funktioniert als eine Anomalie-Erfassungseinrichtung, die das zweite Bezugs-A/D-Wandlungsresultat des Werts einer Bezugsspannung aus dem A/D-Wandlungsresultatsspeicherungsregister 16 liest und bestätigt, ob das Bezugs-A/D-Wandlungsresultat innerhalb eines wirksamen Wertebereichs ist, wodurch eine Anomalie des A/D-Wandlers 10 erfasst wird. Die Mikrosteuerung funktioniert ferner als eine Anomalie-Unterscheidungseinrichtung, um einen Anomalie-Zählwert zu messen, SO dass die Anomalie des A/D-Wandlers 10 erfasst ist, wodurch abhängig von dem gemessenen Zählwert zwischen einer temporären Anomalie und einer permanenten Anomalie unterschieden wird. Der Anomalie-Zählwert bedeutet die Zahl von Malen, mit der Anomalien des A/D-Wandlers aufgetreten sind. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann somit die Mikrosteuerung 1, die als eine Anomalie-Unterscheidungseinrichtung funktioniert, zwischen einer temporären Anomalie und einer permanenten Anomalie des A/D-Wandlers 10 unterscheiden.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ferner die ECU 2 auf das elektrische Servolenksystem 90 angewendet, das basierend auf den A/D-Wandlungsresultaten der externen analogen Werte, die von einer externen Quelle außerhalb der Mikrosteuerung 1 eingegeben werden, den Motor 4 steuert. Die Mikrosteuerung 1 funktioniert ferner als eine Steuerfortsetzungseinrichtung, um unter Verwendung des A/D-Wandlungsresultats, das zu der vorausgehenden Zeit normal gewonnen wird, die Antriebssteuerung des Motors 4 fortzusetzen, wenn das Auftreten einer temporären Anomalie der Mikrosteuerung 1 unterschieden wird. Wenn somit eine temporäre Anomalie, die auf das elektrische Servolenksystem 90 einen kleinen Einfluss liefert, bei der Mikrosteuerung 1 auftritt, kann die Unterstützung eines Lenkens durch den Fahrer ohne ein Stoppen des elektrischen Servolenksystems 90 fortgesetzt werden.
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Die Mikrosteuerung 1 funktioniert ferner als eine Steuerungsstoppeinrichtung, um die Antriebssteuerung des Motors 4 zu stoppen, wenn eine permanente Anomalie unterschieden wird, die bei der Mikrosteuerung 1 auftritt. Wenn somit eine permanente Anomalie, die auf das elektrische Servolenksystem 90 einen großen Einfluss liefert, bei der Mikrosteuerung 1 auftritt, wird das elektrische Servolenksystem 90 gestoppt, wodurch dabei geholfen wird, zu verhindern, dass ein anomaler Betrieb des elektrischen Servolenksystems 90 das Lenken durch den Fahrer beeinträchtigt.
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Wie im Vorhergehenden erläutert ist, kann mindestens einer (das heißt ein gegenständlicher Wert einer Bezugsspannung) der Werte einer Bezugsspannung, die innerhalb der Mikrosteuerung 1 erzeugt werden können, überwacht werden; dies erlaubt eine Anomalie-Erfassung des A/D-Wandlers 10 (das heißt des analogen Multiplexers 14). Die Anomalie-Erfassung unter Verwendung des A/D-Wandlungsresultats von lediglich dem gegenständlichen Wert einer Bezugsspannung kann jedoch eine fehlerhafte Erfassung einer Anomalie darstellen, die in dem Fall entsteht, in dem die A/D-Wandlungswerte von allen Kanälen aufgrund einer Anomalie des analogen Multiplexers 14 an einem bestimmten A/D-Wert haften oder auf denselben fixiert sind, der innerhalb eines wirksamen Wertebereichs des gegenständlichen Werts einer Bezugsspannung ist. Der Eigendiagnose-Leistungsgenerator 17 erzeugt beispielsweise einen gegenständlichen Wert einer Bezugsspannung (eine elektrische Leistung 5 V (= Vcc: 5 V × 1) von peripheren Vorrichtungen), der ein A/D-Wandlungsresultat liefert, wobei der wirksame Wertebereich davon 4 bis 5 V ist. Wenn das A/D-Wandlungsresultat kleiner als ein fester Schwellenwert (beispielsweise 4 V) ist, wird typischerweise bestimmt, dass der analoge Multiplexer 14 anomal ist.
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Unter der vorhergehenden Prämisse wählt der analoge Multiplexer 14 einen gegenständlichen Kanal, der beispielsweise einen wirksamen Wertebereich von 0,5 bis 4,5 V hat, aus, der den wirksamen Wertebereich des gegenständlichen Werts einer Bezugsspannung überlappt. Die Anomalie des analogen Multiplexers 14 kann dann in einem konstanten Auswählen des gegenständlichen Kanals und einem Verursachen, dass die digitalen Ausgangssignale (das heißt die A/D-Wandlungsresultate) von allen Kanälen auf einen bestimmten Wert (zum Beispiel 4,2 V), der den wirksamen Wertebereich des gegenständlichen Werts einer Bezugsspannung erfüllt, fixiert sind, resultieren. In einem solchen Fall wird das A/D-Wandlungsresultat, das natürlicherweise anomal ist, des gegenständlichen Werts einer Bezugsspannung der gleiche bestimmte Wert (das heißt 4,2 V), der in einem Fallen in den eigenen wirksamen Wertebereich (das heißt 4 bis 5 V) resultiert; dies erlaubt durch Überwachen der gegenständlichen Bezugsspannung keine Anomalie-Erfassung.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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Das Folgende wird unter Bezugnahme auf 3 eine ECU gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung erläutern. Das zweite Ausführungsbeispiel ist in einer mechanischen Konfiguration ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel, unterscheidet sich jedoch von dem ersten Ausführungsbeispiel in dem Verfahren eineR Anomalie-Erfassung.
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Das zweite Ausführungsbeispiel ist angesichts des Nachteils des ersten Ausführungsbeispiels, der im Vorhergehenden erwähnt ist, gemacht. Die Mikrosteuerung 1 weist eine Schaltung (den Eigendiagnose-Leistungsgenerator 17) auf, die eine Mehrzahl von Werten einer Bezugsspannung, die unterschiedliche wirksame Wertebereiche haben, erzeugt. Die Mehrzahl von Werten einer Bezugsspannung wird einer nach dem anderen der Reihe nach oder innerhalb eines Drehungszyklus ausgewählt. Ein Verwenden und Überwachen der Mehrzahl von Werten einer Bezugsspannung der Reihe nach verbessert eine Erfassungsabdeckung von Anomalien des Multiplexers 14.
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3 stellt ein Verfahren oder einen Betriebsfluss S200 einer Anomalie-Erfassung unter Verwendung einer Mehrzahl von Werten einer Bezugsspannung dar. Die A/D-Wandlungen der Werte einer Bezugsspannung und die A/D-Wandlungen der externen analogen Werte ANr bis ANs werden innerhalb eines Drehungszyklus ausgeführt. Die Reihenfolge der jeweiligen A/D-Wandlungen der Werte einer Bezugsspannung und der externen analogen Werte ANr bis ANs kann alternativ, wie benötigt, geändert sein. Das Folgende erläutert hauptsächlich die A/D-Wandlungen der Werte einer Bezugsspannung, die die A/D-Wandlungen der externen analogen Werte ANr bis ANs begleiten. Bei S201 schaltet der Eigendiagnose-Leistungsgenerator 17 innerhalb der Mikrosteuerung 1 zwischen den mehreren Werten einer Bezugsspannung, die unterschiedliche wirksame Wertebereiche haben, innerhalb eines Drehungszyklus. Das heißt der Eigendiagnose-Leistungsgenerator 17 erzeugt einen nach dem anderen aus den mehreren Werten einer Bezugsspannung. Jedes Mal, wenn jeder Wert einer Bezugsspannung erzeugt wird, wird der erzeugte Wert einer Bezugsspannung A/D-gewandelt, und das A/D-Wandlungsresultat wird in einem vorbestimmten Bereich des A/D-Wandlungsresultatsspeicherungsregisters 16 gespeichert. Die A/D-Wandlungsresultate von allen Werten einer Bezugsspannung (X1, X2, ...) (das heißt analoge Werte in dem einen Drehungszyklus) werden schließlich in vorbestimmten jeweiligen Bereichen des A/D-Wandlungsresultatsspeicherungsregisters 16 gespeichert. Die A/D-Wandlungsresultate von allen externen analogen Werten ANr bis ANs innerhalb des gleichen Drehungszyklus werden ferner in vorbestimmten Bereichen des A/D-Wandlungsresultatsspeicherungsregisters 16 gespeichert. Obwohl dann das vorliegende Ausführungsbeispiel nicht begrenzt werden muss, kann das folgende geliefert werden. Das heißt eine DMAC (= Direct Memory Access Controller = direkte Speicherzugriffssteurung) 18 kann vorgesehen sein, um die A/D-Werte (A/D-Wandlungsresultate) von dem A/D-Wandlungsresultatsspeicherungsregister 16 zu transportieren und dieselben in dem RAM 12 gemeinsam oder einen nach dem anderen (das heißt jedes Mal, wenn eine A/D-Wandlung ausgeführt wird) zu speichern.
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Bei S203 werden die A/D-Wandlungsresultate (X1, X2, ...) der Werte einer Bezugsspannung, die in dem RAM 12 gespeichert sind, gewonnen. Bei S204 wird bestimmt, ob die gewonnenen A/D-Wandlungsresultate (X1, X2, ...) der Werte einer Bezugsspannung innerhalb der jeweiligen wirksamen Wertebereiche sind. Wenn die A/D-Wandlungsresultate von allen der mehreren Werte einer Bezugsspannung innerhalb des jeweiligen wirksamen Wertebereichs sind (S204: JA), wird bei S205 eine Maßnahme für ein Normalsein ergriffen. Wenn im Gegensatz dazu eines der A/D-Wandlungsresultate von allen der mehreren Werte einer Bezugsspannung nicht innerhalb des wirksamen Wertebereichs ist (S204: NEIN), wird bei S206 ein Anomalie-Zähler, der in dem RAM 12 vorgesehen ist, inkrementiert. Wenn dieser Anomalie-Zähler kleiner als ein fixierter Schwellenwert ist (S207: JA), wird bestimmt, dass der A/D-Wandler 10 (das heißt der analoge Multiplexer 14) anomal ist. Bei S208 wird eine Maßnahme für eine temporäre Anomalie ergriffen. Diese Maßnahme ist ähnlich zu derselben bei S206 bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Wenn im Gegensatz dazu der Anomalie-Zähler gleich oder größer als der Schwellenwert ist (S207: NEIN), wird für das erste Mal bestimmt, dass der A/D-Wandler 10 eine permanente Anomalie zeigt. Bei S209 wird eine Maßnahme für eine permanente Anomalie durchgeführt. Diese Maßnahme ist ähnlich zu derselben bei S107 bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
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Das vorliegende Ausführungsbeispiel verwendet somit eine Mehrzahl von Werten einer Bezugsspannung, die unterschiedliche wirksame Wertebereiche haben, für eine Anomalie-Erfassung. Es gibt einen anomalen Fall, in dem die digitalen Ausgangswerte (das heißt A/D-Wandlungsresultate) von allen Kanälen auf einen A/D-Wandlungswert (das heißt ein A/D-Wandlungsresultat) fixiert sein können, der einen wirksamen Wertebereich eines einzelnen Werts einer Bezugsspannung erfüllt. Selbst in einem solchen anomalen Fall liefert einer der mehreren Werte einer Bezugsspannung ein A/D-Wandlungsresultat, das aus dem wirksamen Wertebereich fällt, dies erlaubt eine Anomalie-Erfassung des A/D-Wandlers 10 (analogen Multiplexers 14).
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Wie im Vorhergehenden erläutert ist, liefert das vorliegende Ausführungsbeispiel den Eigendiagnose-Leistungsgenerator 17, der mehrere Werte einer Bezugsspannung erzeugen kann, die unterschiedliche jeweilige wirksame Wertebereiche haben. Die Mikrosteuerung 1 funktioniert zusätzlich als eine Anomalie-Erfassungseinrichtung, um zu bestimmen, ob die A/D-Wandlungsresultate der mehreren Werte einer Bezugsspannung, die unterschiedliche jeweilige wirksame Wertebereiche haben, in die jeweiligen wirksamen Wertebereiche fallen, wodurch eine Anomalie-Erfassung des A/D-Wandlers 10 erlaubt wird. Selbst wenn eine Anomalie entsteht, bei der die digitalen Ausgangswerte (das heißt A/D-Wandlungsresultate) von allen Kanälen auf ein A/D-Wandlungsresultat, das innerhalb eines wirksamen Wertebereichs eines einzelnen Werts einer Bezugsspannung ist, fixiert sind, kann eine solche Anomalie durch die Mikrosteuerung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erfasst werden.
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(Andere Ausführungsbeispiele)
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Das vorhergehende zweite Ausführungsbeispiel liefert ferner ein Beispiel, bei dem mehrere Werte einer Bezugsspannung A/D-gewandelt werden, die A/D-Wandlungsresultate (XI, X2,...) in vorbestimmten Bereichen des A/D-Wandlungsresultatsspeicherungsregisters 16 gespeichert werden, die A/D-Wandlungsresultate dann durch die DMAC 18 zu dem RAM 12 transportiert werden, und bei S203 die A/D-Wandlungsresultate (X1, X2,...) in dem RAM 12 bestätigt werden. Ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung kann im Gegensatz dazu ein Beispiel liefern, bei dem die mehreren Werte einer Bezugsspannung A/D-gewandelt werden, die A/D-Wandlungsresultate (X1, X2,...) in vorbestimmten Bereichen des A/D-Wandlungsresultatsspeicherungsregisters 16 gespeichert werden, und bei S203 die A/D-Wandlungsresultate (X1, X2,...) in dem A/D-Wandlungsresultatsspeicherungsregister 16 bestätigt werden. Die A/D-Wandlungsresultate (X1, X2,...) können ferner gemeinsam oder eines nach dem anderen (das heißt jedes Mal, wenn die einzelne A/D-Wandlung von einem der Werte einer Bezugsspannung ausgeführt wird) bestätigt werden.
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Die Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung kann ein anderes Steuerziel als den Motor, der bei dem elektrischen Servolenksystem verwendet ist, haben. Ein Steuerziel kann beispielsweise ein Motor, der bei einer Vorrichtung eines variablen Übersetzungsverhältnisses oder einer Lenkvorrichtung eines drahtgelenkten Systems, das einen Betriebsvorgang eines Lenkrads mit elektrischen Signalen befördert, verwendet ist, sein. Ein Steuerziel kann zusätzlich nicht auf einen Motor, der bei einem fahrzeuginternen System verwendet ist, begrenzt sein, sondern eine Vorrichtung, die durch eine elektrische Leistung angetrieben ist, wie zum Beispiel einen Motor, der bei einem Luftverdichter verwendet ist, aufweisen.
