DE102015102161A1

DE102015102161A1 - Drehwinkelerfassungsvorrichtung und Servolenkvorrichtung, die diese verwendet

Info

Publication number: DE102015102161A1
Application number: DE102015102161.7A
Authority: DE
Inventors: Toshihiro Fujita; Takaharu Kozawa; Takashi Suzuki
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-02-27
Filing date: 2015-02-16
Publication date: 2015-08-27
Also published as: CN104875787B; JP2015179070A; JP5958572B2; US9573622B2; US20150239501A1; CN104875787A

Abstract

Eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung fährt mit einem Teil des Betriebs durch elektrische Leistung von einer Batterie (65) fort, wenn ein elektrischer Schalter (60) aus ist. Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung weist einen Sensor (25), einen ersten Berechner (31), einen zweiten Berechner (32) und einen Kommunikationsabschnitt (35) auf. Der Sensor (25) erfasst einen Erfassungswert, welcher variabel ist, gemäß einer Drehung des Erfassungsobjekts (82). Der erste Berechner (31) startet ein Berechnen einer ersten Drehinformation, welche der Drehung des Erfassungsobjekts (82) zugeordnet ist, basierend auf dem Erfassungswert, wenn der elektrische Schalter (60) angeschaltet wird. Der erste Berechner (31) stoppt das Berechnen der ersten Drehinformation, wenn der elektrische Schalter (60) abgeschaltet wird. Der zweite Berechner (32) berechnet eine zweite Drehinformation, welche der Drehung des Erfassungsobjekts zugeordnet ist, unabhängig von einem An-/Aus-Zustand des elektrischen Schalters (60) basierend auf dem Erfassungswert. Der Kommunikationsabschnitt (35) gibt die erste Drehinformation und die zweite Drehinformation an eine Steuerung (50) aus.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung und eine Servolenkvorrichtung, die diese verwendet.
HINTERGRUND
Herkömmlicherweise ist eine Servolenkvorrichtung bekannt, welche einen Winkelsensor zum Erfassen eines Lenkwinkels eines Lenkrades hat. Beispielsweise weist in einer Patentliteratur ( JP 5339094 B ) ein Winkelsensor einen Motordrehwinkelsensor auf, welcher einen Drehwinkel eines Elektromotors erfasst, und der Winkelsensor berechnet einen Drehwinkel einer Lenkwelle basierend auf dem Drehwinkel des Elektromotors, welcher durch den Motordrehwinkelsensor erfasst wird. Weiterhin wird in der Patentliteratur, um den elektrischen Verbrauch zu verringern, elektrische Leistung intermittierend dem Winkelsensor von der Batterie zugeführt.
KURZFASSUNG
Gemäß der Studie durch die Erfinder der vorliegenden Offenbarung kann, wenn elektrische Leistung intermittierend dem Winkelsensor von der Batterie zugeführt wird, wie in der Patentliteratur beschrieben ist, eine fehlerhafte Zählung der Anzahl von Drehungen des Elektromotors gemäß einer Einstellbedingung der intermittierenden Leistungsversorgung auftreten. Wenn eine Frequenz der intermittierenden Leistungsversorgung erhöht wird, um die fehlerhafte Zählung zu vermeiden, wäre der elektrische Verbrauch eher erhöht verglichen mit einem Fall, in welchem elektrische Leistung kontinuierlich dem Winkelsensor zugeführt wird, wenn man eine Anlaufzeit des Winkelsensors berücksichtigt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung mit einer geringen Leistungsaufnahme beziehungsweise einem geringen Leistungsverbrauch und eine Servolenkvorrichtung, die diese verwendet, vorzusehen.
In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung führt eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung einen Teil eines Betriebs durch elektrische Leistung von einer Batterie fort, wenn ein elektrischer Schalter abgeschaltet ist. Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung weist einen Sensor, einen ersten Berechner, einen zweiten Berechner und einen Kommunikationsabschnitt auf.
Der Sensor erfasst einen Erfassungswert, welcher gemäß einer Drehung eines Erfassungsobjekts variabel ist.
Der erste Berechner startet ein Berechnen erster Drehinformationen beziehungsweise einer ersten Drehinformation, welche mit der Drehung des Erfassungsobjekts verbunden sind/ist basierend auf dem Erfassungswert, welcher durch den Sensor erfasst wird, wenn der elektrische Schalter angeschaltet ist. Der erste Berechner stoppt das Berechnen der ersten Drehinformation wenn der elektrische Schalter abgeschaltet ist.
Der zweite Berechner berechnet eine zweite Drehinformation beziehungsweise zweite Drehinformationen, welche mit der Drehung des Erfassungsobjekts verbunden ist/sind, unabhängig von einem An-/Aus-Zustand des elektrischen Schalters basierend auf dem Erfassungswert, welcher durch den Sensor erfasst wird.
Der Kommunikationsabschnitt gibt die erste Drehinformation und die zweite Drehinformation an eine Steuerung beziehungsweise einen Controller aus.
In dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung sind Funktionen der Drehwinkelerfassungsvorrichtung unterteilt. Das heißt, wenn der elektrische Schalter abgeschaltet ist, wird die Berechnung der ersten Drehinformation, welche unnötig ist, wenn der elektrische Schalter aus ist, gestoppt, wohingegen die Berechnung der zweiten Drehinformation, welche notwendig ist, wenn der elektrische Schalter aus ist, fortgeführt wird. Demnach ist der Betrieb der Drehwinkelerfassungsvorrichtung auf den minimalen notwendigen Betrieb beschränkt, wenn der elektrische Schalter aus ist. Demnach kann der elektrische Verbrauch der Drehwinkelerfassungsvorrichtung verringert werden, wenn der elektrische Schalter aus ist. Weiterhin kann die zweite Drehinformation, welche berechnet wird, wenn der elektrische Schalter aus ist, für eine Mehrzahl von Berechnungen verwendet werden.
Es sollte festgehalten werden, dass die erste Drehinformation beispielsweise ein Drehwinkel sein kann und die zweite Drehinformation beispielsweise eine Anzahl von Umdrehungen beziehungsweise Drehungen sein kann.
Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung kann auf eine Servolenkvorrichtung angewandt werden. Die Servolenkvorrichtung weist einen Motor auf, welcher ein Unterstützungsdrehmoment zum Unterstützen eines Lenkens eines Lenkelements durch einen Fahrzeugführer ausgibt, und eine elektrische Steuereinheit. Die elektrische Steuereinheit weist die Drehwinkelerfassungsvorrichtung und die Steuerung auf, welche den Motor steuert. Das Erfassungsobjekt für die Drehwinkelerfassungsvorrichtung ist der Motor. Die Steuerung berechnet einen Drehwinkel einer Lenkwelle, welche mit einem Lenkelement, welches durch einen Fahrzeugführer manipuliert beziehungsweise gehandhabt wird, verbunden ist, basierend auf der ersten Drehinformation und der zweiten Drehinformation.
Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung fährt fort, die zweite Drehinformation zu berechnen, auch wenn der elektrische Schalter aus ist. Demnach kann die zweite Drehinformation, welche berechnet wird, wenn der elektrische Schalter aus ist, für eine Mehrzahl von Berechnungen verwendet werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Offenbarung zusammen mit zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen davon wird am Besten aus der folgenden Beschreibung, den angehängten Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen verstanden werden, in welchen:
1 eine schematische Ansicht einer Servolenkvorrichtung ist;
2 ein Blockschaltbild einer elektrischen Steuereinheit der Servolenkvorrichtung ist;
3 ein Zeitablaufdiagramm ist, welches eine Änderung eines Drehwinkels beschreibt;
4 ein Zeitablaufdiagramm ist, welches eine Änderung der Drehungsanzahl beschreibt;
5 ein Zeitablaufdiagramm eines Vorgangs der elektrischen Steuereinheit ist;
6 eine schematische Ansicht einer Servolenkvorrichtung ist;
7 ein Blockschaltbild einer elektrischen Steuereinheit einer Servolenkvorrichtung ist;
8 ein Zeitablaufdiagramm eines Vorgangs der elektrischen Steuereinheit ist;
9 ein Blockschaltbild einer elektrischen Steuereinheit einer Servolenkvorrichtung ist;
10 ein Zeitablaufdiagramm eines Vorganges der elektrischen Steuereinheit ist;
11 ein Blockschaltbild einer elektrischen Steuereinheit einer Servolenkvorrichtung ist;
12 ein Zeitablaufdiagramm eines Vorgangs der elektrischen Steuereinheit ist;
13 eine schematische Ansicht einer Servolenkvorrichtung ist;
14 ein Blockschaltbild einer elektrischen Steuereinheit der Servolenkvorrichtung ist;
15 ein Schaltbild eines Anschlussspannungsdetektors ist;
16 ein Zeitablaufdiagramm ist, welches einen Vorgang zum Erfassen der Drehungsanzahl beschreibt;
17A ein Diagramm ist, welches Erfassungsbereiche beziehungsweise Erfassungsflächen beschreibt, welche einen Drehwinkel von 180 Grad haben;
17B ein Diagramm zum Beschreiben von Erfassungsbereichen ist, welche den Drehwinkel von 120 Grad haben;
17C ein Diagramm zum Beschreiben von Erfassungsgebieten ist, welche den Drehwinkel von 72 Grad haben;
18 ein Schaltbild eines Anschlussspannungsdetektors ist;
19 ein Blockschaltbild einer Drehwinkelerfassungsvorrichtung ist; und
20 ein Blockschaltbild einer Drehwinkelerfassungsvorrichtung ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Eine Mehrzahl von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird hierin nachstehend unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben werden. In den Ausführungsformen kann einem Teil, welcher einem Gegenstand entspricht, welcher in einer vorausgehenden Ausführungsform beschrieben ist, dasselbe Bezugszeichen zugewiesen werden, und eine redundante Erklärung für den Teil bzw. das Teil können ausgelassen werden. Wenn nur ein Teil einer Konfiguration in einer Ausführungsform beschrieben ist, kann eine andere vorangehende Ausführungsform auf die anderen Teile der Konfiguration angewandt werden. Die Teile können kombiniert werden, auch wenn es nicht explizit beschrieben ist, dass die Teile kombiniert werden können. Die Ausführungsformen können teilweise kombiniert werden, auch wenn es nicht explizit beschrieben ist, dass die Ausführungsformen kombiniert werden können, vorausgesetzt, dass es keinen Schaden bei der Kombination gibt.
(Erste Ausführungsform)
Die 1 bis 5 zeigen eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung und eine Servolenkvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
Wie in 1 gezeigt ist, werden eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung 21 und ein Motor 80 auf eine Servolenkvorrichtung 1 angewandt, welche ein Lenken durch einen Fahrzeugführer unterstützt.
1 zeigt eine Gesamtkonfiguration eines Lenksystems 90, welches die Servolenkvorrichtung 1 aufweist. Das Lenksystem 90 weist ein Lenkrad 91 als ein Lenkelement, eine Lenkwelle 92, ein Ritzel 96, eine Zahnstange 97 (rack shaft), Räder 98 und die Servolenkvorrichtung 1 auf.
Das Lenkrad 91 ist mechanisch mit der Lenkwelle 92 verbunden. Das Ritzel 96 ist an einem Ende der Lenkwelle 92 angeordnet und greift in die Zahnstange 97 ein. Die zwei Räder 98 sind mit beiden Enden der Zahnstange 97 beispielsweise durch Zuganker bzw. Zugstangen bzw. Spurstangen verbunden.
Wenn ein Fahrzeugführer das Lenkrad 91 handhabt, dreht sich die Lenkwelle 92, welche mit dem Lenkrad 91 verbunden ist. Eine Drehbewegung der Lenkwelle 92 wird in eine lineare Bewegung der Zahnstange 97 über das Ritzel 96 umgewandelt, und die Räder 98 werden gelenkt (d. h. sie drehen sich) um einen Lenkwinkel gemäß einer Ausrückung bzw. Auslenkung der Zahnstange 97.
Die Servolenkvorrichtung 1 weist den Motor 80, ein Untersetzungsgetriebe 89, eine elektrische Steuereinheit (ECU = Electric Control Unit = Elektrische Steuereinheit) 101 und einen Drehmomentsensor 85 auf. Der Motor 80 gibt ein Unterstützungsdrehmoment aus, um ein Lenken des Lenkrades 91 durch einen Fahrzeugführer zu unterstützen. Das Untersetzungsgetriebe 89 verlangsamt die Drehung des Motors 80 und überträgt die verlangsamtes Drehung des Motors 80 auf die Lenkwelle 92 oder die Zahnstange 97. Die ECU 101 steuert den Motor 80.
Der Drehmomentsensor 85 ist an der Lenkwelle 92 angebracht und erfasst ein Lenkdrehmoment, welches auf das Lenkrad 91 durch einen Fahrzeugführer ausgeübt wird.
Der Motor 80 wird durch eine elektrische Leistung, welche von der Batterie 65 zugeführt wird, durch eine Inverterschaltung 71 (es sei Bezug genommen auf 15, in 1 nicht gezeigt) betrieben und dreht das Untersetzungsgetriebe 89 in einer nach vorne gerichteten oder nach hinten gerichteten Richtung.
Der Motor 80 ist ein bürstenloser Dreiphasen-Motor und weist eine Welle 81, einen Rotor (nicht gezeigt), einen Stator (nicht gezeigt) oder dergleichen auf. Der Rotor ist ein zylindrisches Element und dreht sich zusammen mit der Welle 81. Ein Permanentmagnet ist an einer Oberfläche des Rotors angeordnet, und demnach hat der Rotor Magnetpole. Der Stator haust den Rotor darin drehbar relativ zu dem Stator ein. Der Stator hat Vorsprünge, welche nach innen in einer radialen Richtung des Stators hervorstehen, und die Vorsprünge sind mit Abständen in einer Umfangsrichtung des Stators angeordnet. Ein Wicklungsdraht ist um jeden Vorsprung herum gewickelt. Der Rotor und die Welle 81 drehen sich durch Einschalten der Energiezuführung zu den Wicklungsdrähten. Ein Ende der Welle 81 steht von einem Motorgehäuse in Richtung der ECU 101 hervor, und ein Magnet 82 ist an dem einen Ende der Welle 81 angeordnet. Der Magnet 82 kann in der vorliegenden Ausführungsform ein „Erfassungsobjekt” vorsehen.
Die ECU 101 weist eine integrierte Schaltung 15, ein Relais 17, die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 21, die Steuerung 50, die Inverterschaltung 71 oder dergleichen auf. Jede elektrische Komponente beziehungsweise jeder elektrische Bestandteil der ECU 100 ist auf einem Substrat 11 (es sei Bezug genommen auf 13, in 1 nicht gezeigt) angeordnet, welches nahe zu dem Magneten 82 des Motors 80 positioniert ist.
Die integrierte Schaltung 15 hat einen Hauptregler beziehungsweise Hauptregulierer 16 als Regler beziehungsweise Regulierer. Elektrische Leistung von der Batterie 65 wird der integrierten Schaltung 15 durch einen Zündschalter (IG-Schalter) 60 zugeführt. Weiterhin wird elektrische Leistung der integrierten Schaltung 15 durch das Relais 17 von der Batterie 65 zugeführt. Der Zündschalter 60 kann einen ”elektrischen Schalter” vorsehen.
Der Hauptregulierer 16 passt die Spannung, welche von der Batterie 65 angelegt wird, auf eine bestimmte Spannung an und gibt die bestimmte Spannung an die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 21 und die Steuerung 50 aus. Hier wird auf die Spannung, welche durch den Hauptregulierer 16 (das heißt die bestimmte Spannung) angepasst wird, Bezug genommen als ”Reguliererspannung” und auf die Spannung der Batterie 65 wird Bezug genommen als ”Batteriespannung”.
Das Relais 17 ist zwischen der integrierten Schaltung 15 und der Batterie 65 angeordnet. Beispielsweise können ein mechanisches Relais oder ein Halbleiterrelais als das Relais 17 verwendet werden.
Wenn der Zündschalter 60 angeschaltet wird, wird elektrische Leistung der integrierten Schaltung 15 von der Batterie zugeführt und dann wird die Steuerung 50 aktiviert. Die Steuerung 50 gibt einen AN-Befehl, um das Relais 17 anzuschalten, zu der integrierten Schaltung 15 nach dem Bestimmen aus, dass die Servolenkvorrichtung 1 den Betrieb normal startet. Das Relais 17 wird angeschaltet, wenn die integrierte Schaltung 15 den AN-Befehl von der Steuerung 50 empfängt.
Das Relais 17 wird durch die integrierte Schaltung 15 abgeschaltet, wenn eine Abnormalität beziehungsweise Unregelmäßigkeit in der Servolenkvorrichtung 1 auftritt oder wenn ein Beendigungsvorgang der Servolenkvorrichtung 1 vollendet ist. Wenn der Zündschalter 60 und das Relais 17 abgeschaltet werden, werden auch die integrierte Schaltung 15 und der Hauptregulierer 16 abgeschaltet.
In der vorliegenden Ausführungsform kann elektrische Leistung der integrierten Schaltung 15 durch das Relais 17 zugeführt werden, auch wenn der Zündschalter 60 abgeschaltet ist. Aus diesem Grunde wird die Leistungsversorgung zu der Steuerung 50 fortgeführt, nachdem der Zündschalter 60 abgeschaltet ist. Nachdem der Zündschalter 60 abgeschaltet ist, führt die Steuerung 50 einen gegebenen Beendigungsvorgang aus, und wenn der Beendigungsvorgang vollendet ist, gibt die Steuerung 50 ein Stoppsignal an die integrierte Schaltung 15 aus. Die integrierte Schaltung 15 gibt ein Signal an das Relais 17 aus, um das Relais 17 abzuschalten, wenn das Stoppsignal von der Steuerung 50 empfangen wird. In anderen Worten gesagt wird, wenn der Beendigungsvorgang der Steuerung 50 vollendet ist, nachdem der Zündschalter abgeschaltet ist, elektrische Leistung der integrierten Schaltung 15, welche den Hauptregulierer 16 und die Steuerung 50 aufweist, nicht zugeführt.
Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 21 gibt eine Information beziehungsweise Informationen aus, welche gemäß einer Drehung des Motors 80 variabel sind. Genauer erfasst die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 21 eine Änderung eines Magnetfelds, welches durch eine Drehung des Magneten 82 erzeugt wird, welcher sich integral mit dem Rotor und der Welle 81 dreht. Es sollte festgehalten werden, dass in einer schematischen Ansicht des Lenksystems 90, wie es in 1 veranschaulicht ist, die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 21 getrennt von dem Magneten 82 positioniert ist. Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 21 (besonders ein Sensor 25 wie untenstehend beschrieben) ist jedoch so nahe zu dem Magneten 82 positioniert, um ein sich drehendes Magnetfeld des Magneten 82 zu erfassen.
Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 21 ist direkt mit der Batterie 65 durch einen Kabelbaum 66 ohne Durchlaufen des Zündschalters 60 verbunden, und elektrische Leistung von der Batterie 65 wird der Drehwinkelerfassungsvorrichtung 21 direkt zugeführt. Demnach wird die elektrische Versorgung von der Batterie 65 zu der Drehwinkelerfassungsvorrichtung 21 aufrecht erhalten, auch wenn der Zündschalter 60 aus ist. Demzufolge kann die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 21 wenigstens einen Teil eines Betriebs beziehungsweise des Betriebs durchführen, wenn der Zündschalter 60 aus ist, wie untenstehend beschrieben ist.
Weiterhin wird die Reguliererspannung, welche durch den Hauptregulierer 16 angepasst wird, an die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 21 über den Kabelbaum 67 angelegt.
Wie in 2 gezeigt ist, weist die Drehwinkelerfassungsvorrichtung einen Sensor 25, einen Schaltungsabschnitt 30, einen Reguliererspannungseingabeanschluss 43 als einen Reguliererzustandserlangungsabschnitt, einen Batteriespannungseingabeanschluss 44 und einen Kommunikationsanschluss 49 auf, welche in eine Einheit gebildet sind.
Der Sensor 25 weist ein erstes erfassendes Element beziehungsweise Erfassungselement 251 und ein zweites erfassendes Element beziehungsweise Erfassungselement 252 auf. Das erste und das zweite Erfassungselement 251 und 252 sind mit beispielsweise einem Halleffektsensor (einem Hallelement) oder einem MR (magnetoresistiven) Sensor (einem MR-Element) konfiguriert und erfassen ein sich drehendes Magnetfeld, welches gemäß einer Drehung des Magneten 82 variabel ist. In der vorliegenden Ausführungsform kann ”das sich drehende Magnetfeld, welches gemäß einer Drehung des Magneten 82 variabel ist” einem ”Erfassungswert, welcher gemäß einer Drehung des Erfassungsobjekts variabel ist” entsprechen.
Der Schaltungsabschnitt 30 weist einen ersten Berechner 31, einen zweiten Berechner 32 und einen Kommunikationsabschnitt 35 auf.
Der erste Berechner 31 berechnet einen Drehwinkel θm des Motors 80 basierend auf einem ersten Erfassungswert, welcher ein Erfassungswert ist, welcher von dem ersten Erfassungselement 251 ausgegeben wird. Der Drehwinkel θm in der vorliegenden Ausführungsform ist ein ”mechanischer Winkel”. 3 veranschaulicht eine Änderung des Drehwinkels θm, wenn der Motor 80 sich mit einer konstanten Drehgeschwindigkeit dreht.
Jeder Vorgang durch den ersten Berechner 31 kann durch eine CPU als eine Softwareverarbeitung durch ein Durchführen eines Programms, welches in einem Speicher vorab gespeichert ist, ausgeführt werden oder kann durch eine bestimmte elektrische Schaltung als eine Hardwareverarbeitung ausgeführt werden. Ähnlich können ein Vorgang durch den zweiten Berechner 32, ein Vorgang durch die Steuerung 50 und ein Vorgang durch einen Berechnungsabschnitt (wie untenstehend in einer anderen Ausführungsform beschrieben) als eine Softwareverarbeitung oder eine Hardwareverarbeitung ausgeführt werden.
Der zweite Berechner 32 berechnet eine Anzahl von Drehungen (Drehungsanzahl N) des Motors 80 basierend auf einem zweiten Erfassungswert, welcher ein Erfassungswert ist, welcher von dem zweiten Erfassungselement 252 ausgegeben wird. 4 veranschaulicht eine Änderung der Drehungsanzahl N wenn der Motor 80 sich mit einer konstanten Drehgeschwindigkeit dreht. Es sollte festgehalten werden, dass, da die Drehungsanzahl N nummerisch (digital) hoch-gezählt wird bei jeder Drehung des Magneten 82, die Drehungsanzahl N technisch in Schritten ansteigt. Die Drehungsanzahl N kann direkt berechnet werden basierend auf dem zweiten Erfassungswert oder indirekt berechnet werden basierend auf dem Drehwinkel θm.
Eine Drehung des Motors 80 (genauer eine Drehung des Magneten 82) ist in Erfassungsbereiche unterteilt, welche den Drehwinkel θm gleich oder weniger als 180 Grad haben. Der zweite Berechner 32 berechnet einen Wert, welcher der Drehungsanzahl N zugeordnet ist (beispielsweise einen Zählwert) und der Wert wird jedem der Erfassungsbereiche zugeordnet. Der zweite Berechner 32 berechnet die Drehungsanzahl N unter einem Berechnungsabstand beziehungsweise Berechnungsintervall, welches eingestellt ist, um in der ersten Ausführungsform konstant zu sein.
In der vorliegenden Ausführungsform kann der Drehwinkel θm einer ”ersten Drehinformation beziehungsweise ersten Drehinformationen” entsprechen, und die Drehungsanzahl N kann ”einer zweiten Drehinformation beziehungsweise zweiten Drehinformationen” entsprechen.
Der Kommunikationsabschnitt 35 ist beispielsweise eine serielle Schnittstelle. Der Kommunikationsabschnitt 35 gibt eine Information beziehungsweise Informationen aus, welche mit dem Drehwinkel θm, welcher durch den ersten Berechner 31 berechnet wird, in Zusammenhang stehen, und eine Information beziehungsweise Informationen, welche mit der Drehungsanzahl N, welche durch den zweiten Berechner 32 berechnet wird, in Zusammenhang stehen zu der Steuerung 50 über den Kommunikationsanschluss 49 aus. Der Kommunikationsabschnitt 35 empfängt mehrere Signale von der Steuerung 50 über den Kommunikationsanschluss 49.
In der vorliegenden Ausführungsform konstituieren das erste Erfassungselement 251, der erste Berechner 31 und der Kommunikationsabschnitt 35 eine erste Sensorgruppe 41, und das zweite Erfassungselement 252 und der zweite Berechner 32 konstituieren eine zweite Sensorgruppe 42.
Elektrische Leistung wird der ersten Sensorgruppe 41 von dem Hauptregulierer 16 durch den Reguliererspannungseingabeanschluss 43 zugeführt. Wenn der Hauptregulierer 16 angeschaltet ist, ist die Spannung, welche von dem Reguliererspannungseingabeanschluss 43 an die erste Sensorgruppe 41 angelegt wird, im Wesentlichen gleich zu der Reguliererspannung. In anderen Worten gesagt erhält der Reguliererspannungseingabeanschluss 43 einen An-Zustand des Hauptregulierers 16, wenn der Hauptregulierer 16 angeschaltet ist. Indes ist, wenn der Hauptregulierer 16 abgeschaltet ist, die Spannung, welche von dem Reguliererspannungseingabeanschluss 43 an die erste Sensorgruppe 41 angelegt wird, im Wesentlichen Null. In diesem Fall erhält der Reguliererspannungseingabeanschluss 43 einen Aus-Zustand des Hauptregulierers 16, wenn der Hauptregulierer 16 abgeschaltet ist. Das heißt, der An-/Aus-Zustand des Hauptregulierers 16 kann basierend auf der Spannung, welche von dem Reguliererspannungseingabeanschluss 43 angelegt wird, bestimmt werden.
Elektrische Leistung wird der zweiten Sensorgruppe 42 von der Batterie 65 durch den Batteriespannungseingabeanschluss 44 ohne Durchlaufen des Zündschalters 60 zugeführt. Das heißt, die Batteriespannung wird an die zweite Sensorgruppe 42 von der Batterie 65 angelegt.
In der vorliegenden Ausführungsform arbeitet, da elektrische Leistung der ersten Sensorgruppe 41 nicht zugeführt wird, wenn der Hauptregulierer 16 aus ist, die erste Sensorgruppe 41 während eines Aus-Zustands des Hauptregulierers 16 nicht. Demnach erhält, wenn der Hauptregulierer 16 abgeschaltet ist, der Reguliererspannungseingabeanschluss 43 den Aus-Zustand des Hauptregulierers 16. Demnach berechnet der erste Berechner 31 den Drehwinkel θm nicht, wenn der Hauptregulierer 16 aus ist. Weiterhin gibt der Kommunikationsabschnitt 35 keine Informationen, welche dem Drehwinkel θm und der Drehungsanzahl N zugeordnet sind, aus, und empfängt die mehreren Signale von der Steuerung 50 nicht, wenn der Hauptregulierer 16 aus ist.
Indes wird elektrische Leistung der zweiten Sensorgruppe 42 von der Batterie 65 unabhängig von dem An-/Aus-Zustand des Hauptregulierers 16 und dem An-/Aus-Zustand des Zündschalters 60 zugeführt. Demnach fährt die zweite Sensorgruppe 42 den Betrieb davon fort. Demnach fährt der zweite Berechner 32 fort, die Drehungsanzahl N zu berechnen unabhängig von dem An-/Aus-Zustand des Hauptregulierers 16. Weiterhin behält der zweite Berechner 32 die Informationen, welche der Drehungsanzahl N zugeordnet sind bei (fährt fort zu speichern), welche berechnet werden, wenn der Hauptregulierer 16 aus ist. Die Informationen, welche mit der Drehungsanzahl N in Zusammenhang stehen, welche in dem zweiten Berechner 32 gespeichert werden, werden von dem Kommunikationsabschnitt 35 zu der Steuerung 50 ausgegeben, wenn der Zündschalter angeschaltet ist und die Steuerung 50 aktiviert ist.
Wie obenstehend beschrieben ist, fahrt das zweite Erfassungselement 252 seinen Betrieb fort, auch wenn der Zündschalter 60 aus ist. Demnach hat das zweite Erfassungselement 252 vorzugsweise eine hohe elektrische Verbrauchseffizienz verglichen mit dem ersten Erfassungselement 251, welches den Betrieb stoppt, wenn der Zündschalter 60 aus ist. Weiterhin wird nicht benötigt, dass das zweite Erfassungselement 252 eine Berechnungsleistungsfähigkeit so genau wie das erste Erfassungselement 251 hat, welches den Drehwinkel θm berechnet, sofern das zweite Erfassungselement 252 die Drehungsanzahl N wenigstens einmal bei dem Drehwinkel θm weniger als 180 Grad (beispielsweise alle 90 Grad) berechnen kann.
Wie in 1 gezeigt ist, weist die Steuerung 50, welche den Motor 80 steuert, einen Mikrocomputer auf, welcher eine Vielzahl von Berechnungen ausführt. Die Steuerung 50 ist elektrisch mit der Batterie 65 durch den Hauptregulierer 16 und so weiter verbunden, und elektrische Leistung wird der Steuerung 50 von der Batterie 65 zugeführt.
Die Steuerung 50 erhält den Drehwinkel θm des Motors 80 und die Drehungsanzahl N von der Drehwinkelerfassungsvorrichtung 21. Die Steuerung 50 steuert den Motor 80 basierend auf dem Drehwinkel θm, einem Lenkwinkel Ost, welcher ein Drehwinkel der Lenkwelle 92 ist, einem Lenkdrehmoment, welches durch den Drehmomentsensor 85 erfasst wird, oder dergleichen.
Die Steuerung 50 berechnet den Lenkwinkel θst basierend auf dem Drehwinkel θm, der Drehungsanzahl N und einem Übersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebes 89. Mit der Konfiguration kann ein Lenksensor, welcher den Lenkwinkel θst erfasst, beseitigt werden.
Die Steuerung 50 lernt eine neutrale Position des Lenkrades 91 basierend auf beispielsweise dem Lenkwinkel θst, welcher berechnet wird, während ein Fahrzeug in einer geraden Fortbewegung bei einer konstanten Geschwindigkeit für eine bestimmte Zeit ist. Die Steuerung 50 speichert die neutrale Position, welche berechnet ist. In anderen Worten gesagt lernt die Steuerung 50 einen absoluten Winkel des Lenkrades 91.
Wenn das Lenkrad 91 durch einen Fahrzeugführer während des Aus-Zustands des Zündschalters 60 gehandhabt beziehungsweise manipuliert wird, würde der Lenkwinkel θst geändert. Zusammen mit der Änderung des Lenkwinkels θst können auch der Drehwinkel θm und die Drehungsanzahl N geändert werden.
Wenn jedoch die Drehungsanzahl N während des Aus-Zustands des Zündschalters 60 und der Drehwinkel θm zu der Zeit des Anschaltens des Zündschalters 60 (das heißt eine Motorposition) zur Verfügung stehen, wenn der Zündschalter 60 wiederum angeschaltet wird, kann der Lenkwinkel θst unter Verwendung der neutralen Position des Lenkrades 91, welche in der Steuerung 50 zusammen mit der Drehinformation gespeichert ist, berechnet werden. Demnach fährt in der vorliegenden Ausführungsform der zweite Berechner 32 fort, die Drehungsanzahl N zu berechnen, auch wenn der Zündschalter 60 aus ist. Demnach muss, wenn der Zündschalter 60 angeschaltet wird, die Steuerung 50 die neutrale Position des Lenkrades 91 nicht wieder erlernen. Es sollte jedoch festgehalten werden, dass, wenn die Drehungsanzahl N während des Aus-Zustands des Zündschalters 60 nicht berechnet wird, die neutrale Position des Lenkrades 91 wieder erlernt werden muss, um den Lenkwinkel θst zu erhalten. Weiterhin ist zum Berechnen des Lenkwinkels θst der Wert des Drehwinkels θm zu der Zeit des Anschaltens des Zündschalters 60 notwendig. In anderen Worten gesagt ist eine kontinuierliche Berechnung des Drehwinkels θm während des Aus-Zustandes des Zündschalters 60 nicht nötig.
In Hinsicht auf das Obige sind Funktionen der Drehwinkelerfassungsvorrichtung 21 in die erste Sensorgruppe 41 und die zweite Sensorgruppe 42 unterteilt, und die erste Sensorgruppe 41 wird durch elektrische Leistung von dem Hauptregulierer 16 betrieben und die zweite Sensorgruppe 42 wird durch elektrische Leistung von der Batterie 65 betrieben. Demzufolge wird, wenn der Zündschalter 60 abgeschaltet ist, die Berechnung und Ausgabe des Drehwinkels θm durch die erste Sensorgruppe 41 gestoppt, während die Berechnung der Drehungsanzahl N fortgesetzt wird.
Als Nächstes wird ein Schalten eines An-/Aus-Zustandes in der ersten Sensorgruppe 41 und der zweiten Sensorgruppe 42 unter Bezugnahme auf ein Zeitverlaufsdiagramm, welches in 5 veranschaulicht ist, beschrieben werden.
Zum Zeitpunkt t0 wird die Batteriespannung an die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 21 von dem Batteriespannungseingabeanschluss 44 angelegt, und die zweite Sensorgruppe 42 wird angeschaltet. Die zweite Sensorgruppe 42 ist konstant in dem An-Zustand mit Ausnahme einer Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt t11 und dem Zeitpunkt t12, während welches elektrische Leistung von der Batterie 65 nicht zugeführt wird. Die Nichtleistungszufuhrzeitdauer tritt beispielsweise auf, wenn die Batterie 65 ersetzt wird oder ein Spannungsabfall der Batterie 65 (beispielsweise eine ”Batterieerschöpfung”) auftritt.
Zum Zeitpunkt t1 wird der Zündschalter 60 angeschaltet, der Hauptregulierer 16 wird bei einem Zeitpunkt t2 angeschaltet. In der vorliegenden Ausführungsform wird die erste Sensorgruppe 41 zu dem Zeitpunkt t2 eingeschaltet, wenn der Hauptregulierer 16 eingeschaltet ist, da die Reguliererspannung an die erste Sensorgruppe 41 von dem Reguliererspannungseingabeanschluss 43 angelegt wird. Zum Zeitpunkt t3 wird die Steuerung 50 aktiviert.
Wenn der Zündschalter 60 zu einem Zeitpunkt t4 abgeschaltet wird, führt die Steuerung 50 den Beendigungsvorgang aus und der Hauptregulierer 16 und die Steuerung 50 werden zu einem Zeitpunkt t5 abgeschaltet. Die erste Sensorgruppe 41 wird zu dem Zeitpunkt t5 abgeschaltet, wenn der Hauptregulierer 16 abgeschaltet wird.
Wenn der Zündschalter 60 zu einem Zeitpunkt t6 wieder eingeschaltet wird, werden der Hauptregulierer 16 und die erste Sensorgruppe 41 zu einem Zeitpunkt t7 eingeschaltet, und dann wird die Steuerung 50 zu einem Zeitpunkt t8 aktiviert. Weiterhin führt, wenn der Zündschalter 60 zu einem Zeitpunkt t9 abgeschaltet wird, die Steuerung 50 den Beendigungsvorgang aus und der Hauptregulierer 16, die erste Sensorgruppe 41 und die Steuerung 50 werden zum Zeitpunkt t10 abgeschaltet.
Es sollte festgehalten werden, dass, da 5 schematisch das Zeitverlaufsdiagramm des An-/Aus-Zustands der ersten und der zweiten Sensorgruppe 41, 42 veranschaulicht, Abstände zwischen den jeweiligen Zeitpunkten t0 bis t12 in 5 nicht mit den tatsächlichen Abständen zusammenfallen mögen, welche gleichmäßig auf die 8, 10 und 12 angewandt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform bestimmt, wenn der Hauptregulierer 16 eingeschaltet wird, der erste Berechner 31, dass der Zündschalter 60 eingeschaltet ist und startet ein Berechnen des Drehwinkels θm. Weiterhin bestimmt, wenn der Hauptregulierer 16 ausgeschaltet ist, der erste Berechner 31, dass der Zündschalter 60 ausgeschaltet ist und stoppt ein Berechnen des Drehwinkels θm.
Demnach kann der elektrische Verbrauch während des Aus-Zustandes des Zündschalters 60 verringert werden verglichen mit einem Fall, in welchem die erste Sensorgruppe 41 fortfahren würde, den Drehwinkel θm während des Aus-Zustandes des Zündschalters 60 zu berechnen.
Indes fährt der zweite Berechner 32 fort, die Drehungsanzahl N zu berechnen unabhängig von dem An-/Aus-Zustand des Zündschalters 60. Demnach kann die Steuerung 50 den Lenkwinkel θst ohne ein Wiedererlernen der neutralen Position des Lenkrades 91 berechnen, wenn der Zündschalter wieder eingeschaltet wird.
Wie obenstehend beschrieben ist, führt die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 21 gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit einem Teil des Betriebs durch elektrische Leistung von der Batterie 65 fort, wenn der Zündschalter 60 an ist. Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 21 weist den Sensor 25, den ersten Berechner 31, den zweiten Berechner 32 und den Kommunikationsabschnitt 35 auf.
Der Sensor 25 erfasst das sich drehende Magnetfeld des Magneten 82, welches gemäß einer Drehung des Motors 80 variabel ist.
Der erste Berechner 31 startet das Berechnen des Drehwinkels θm, welcher mit der Drehung des Motors 80 in Zusammenhang steht, basierend auf dem Erfassungswert durch den Sensor 25, wenn der erste Berechner 31 bestimmt, dass der Zündschalter 60 eingeschaltet ist, und stoppt das Berechnen des Drehwinkels θm, wenn der erste Berechner 31 bestimmt, dass der Zündschalter 60 abgeschaltet ist.
Der zweite Berechner 32 berechnet die Drehungsanzahl N, welche mit der Drehung des Motors 80 in Zusammenhang steht, basierend auf dem Erfassungswert durch den Sensor 25 unabhängig von dem An-/Aus-Zustand des Zündschalters 60. In anderen Worten gesagt fährt der zweite Berechner 32 fort, die Drehungsanzahl N zu berechnen, auch wenn es bestimmt wird, dass der Zündschalter 60 aus ist.
Der Kommunikationsabschnitt 35 gibt den Drehwinkel θm und die Drehungsanzahl N aus.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Funktionen der Drehwinkelerfassungsvorrichtung 21 unterteilt, und wenn bestimmt wird, dass der Zündschalter 60 abgeschaltet ist, wird eine Berechnung des Drehwinkels θm, welche während des Aus-Zustands des Zündschalters 60 nicht notwendig ist, gestoppt, wohingegen die Berechnung der Drehungsanzahl N, welche während des Aus-Zustands des Zündschalters 60 notwendig ist, fortgeführt wird. Das heißt, dass in der vorliegenden Ausführungsform der Betrieb der Drehwinkelerfassungsvorrichtung 21 auf den minimalen notwendigen Betrieb beschränkt ist, wenn der Zündschalter 60 aus ist. Demnach kann der elektrische Verbrauch der Drehwinkelerfassungsvorrichtung 21 verringert werden, wenn der Zündschalter 60 aus ist. Durch ein Verringern des elektrischen Verbrauchs während des Aus-Zustands des Zündschalters 60 ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, in welcher eine ”Batterieerschöpfung” auftritt, wenn der Zündschalter 60 aufrechterhalten wird, um für eine lange Zeit aus zu sein. Weiterhin kann die Drehungsanzahl N, welche berechnet wird, wenn der Zündschalter 60 aus ist, für eine Vielzahl von Berechnungen verwendet werden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist das Erfassungsobjekt der Motor 80, welcher ein Element ist, welches sich zusammen mit der Welle 81 dreht. Die erste Drehinformation und die zweite Drehinformation sind jeweils der Drehwinkel θm und die Drehungsanzahl N des Motors 80. In der vorliegenden Ausführungsform kann die Berechnung der Drehungsanzahl N fortgesetzt werden, auch wenn der Zündschalter 60 aus ist. Besonders in einem Fall, in dem die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 21 auf die Servolenkvorrichtung 1 wie obenstehend beschrieben angewandt wird, kann der Drehwinkel θst ohne ein Wiedererlernen der neutralen Position des Lenkrades 91 berechnet werden, wenn der Zündschalter 60 wieder eingeschaltet wird.
Eine Drehung beziehungsweise Umdrehung des Magneten 82 ist in die Erfassungsbereiche unterteilt, welche den Drehwinkel θm gleich oder weniger als 180 Grad haben. Der zweite Berechner 32 in der vorliegenden Ausführungsform zählt den Wert, welcher mit der Drehungsanzahl N in Zusammenhang steht, wenigstens einmal zu jedem Erfassungsbereich. Demzufolge kann eine Unregelmäßigkeit beim Berechnen der Drehungsanzahl N erfasst werden durch ein Vergleichen der Werte, welche durch den zweiten Berechner 32 gezählt werden, mit einem Berechnungsergebnis des Drehwinkels θm, wenn der Zündschalter 60 eingeschaltet wird.
Der Sensor 25 hat das erste Erfassungselement 251, welches den Betrieb stoppt, wenn bestimmt wird, dass der Zündschalter 60 abgeschaltet ist, und das zweite Erfassungselement 252, welches den Betrieb unabhängig von dem An-/Aus-Zustands des Zündschalters 60 fortsetzt.
Der erste Berechner 31 berechnet den Drehwinkel θm basierend auf dem ersten Erfassungswert, welcher durch das erste Erfassungselement 251 erfasst wird. Der zweite Berechner 32 berechnet die Drehungsanzahl N basierend auf dem zweiten Erfassungswert, welcher durch das zweite Erfassungselement 252 erfasst wird.
In der vorliegenden Ausführungsform werden die unterschiedlichen Erfassungselemente (das heißt das erste Erfassungselement 251, das zweite Erfassungselement 252) zum Berechnen des Drehwinkels θm und der Drehungsanzahl N verwendet. Demnach kann ein geeignetes Erfassungselement gemäß Informationen, welche zu berechnen sind, ausgewählt werden. Weiterhin kann, wenn ein Erfassungselement mit einem niedrigen elektrischen Verbrauch als das zweite Erfassungselement 252 verwendet wird, welches das Erfassen des zweiten Erfassungswertes fortsetzt auch wenn der Zündschalter 60 aus ist, der elektrische Verbrauch während des Aus-Zustandes des Zündschalters 60 weiter verringert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform erhält der Reguliererspannungseingabeanschluss 43 und gibt aus den An-/Aus-Zustand des Hauptregulierers 16, welcher die Spannung von der Batterie 65 auf eine bestimmte Spannung anpasst.
Der erste Berechner 31 bestimmt, dass der Zündschalter 60 eingeschaltet ist, wenn der Hauptregulierer 16 eingeschaltet ist, und der erste Berechner 31 startet das Berechnen des Drehwinkels θm. Der erste Berechner 31 bestimmt, dass der Zündschalter 60 abgeschaltet ist, wenn der Hauptregulierer 16 abgeschaltet ist und der erste Berechner 31 stoppt das Berechnung des Drehwinkels θm.
Demnach kann die Berechnung des Drehwinkels θm durch den ersten Berechner 31 angemessen gestartet oder gestoppt werden basierend auf der Reguliererspannung, welche von dem Reguliererspannungseingabeanschluss 43 zugeführt wird. Weiterhin kann, da der Stopp und der Start der Berechnung des Drehwinkels θm durch die gemeinsame Reguliererspannung von dem Reguliererspannungseingabeanschluss 34 gesteuert werden, die Anzahl der Anschlüsse verringert werden verglichen mit einem Fall, in welchem unterschiedliche Spannungen zum Stoppen und Starten des Drehwinkels θn verwendet werden würden. Weiterhin kann eine Berechnungslast für die Steuerung 50 durch ein Verwenden der Reguliererspannung von dem Reguliererspannungseingabeanschluss 43 verringert werden verglichen mit einem Fall, in welchem ein Stopp und ein Start der Berechnung des Drehwinkels θm durch einen Befehl von der Steuerung 50 gesteuert würden.
Wie obenstehend beschrieben ist, wird die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 21 auf die Servolenkvorrichtung 1 angewandt. Die Servolenkvorrichtung 1 weist den Motor 80 auf, welcher ein Unterstützungsdrehmoment zum Unterstützen des Lenkens durch einen Fahrzeugführer ausgibt, und die ECU 101. Die ECU 101 weist die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 21 auf, für welche der Motor 80 das Erfassungsobjekt ist, und die Steuerung 50, welche den Motor 80 steuert.
Die Steuerung 50 berechnet den Lenkwinkel θst der Lenkwelle 92, welche mit dem Lenkrad 91 verbunden ist, basierend auf dem Drehwinkel θm und der Drehungsanzahl N.
Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 21 fährt fort, die Drehungsanzahl N zu berechnen, wenn der Zündschalter 60 aus ist. Demnach kann die Steuerung 50 den Lenkwinkel θst unter Verwendung der neutralen Position des Lenkrades 91, welche in der Steuerung 50 gespeichert ist, basierend auf dem Drehwinkel θm, der Drehungsanzahl N und dem Übersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebes 89 berechnen. Weiterhin kann ein Wiedererlernen der neutralen Position des Lenkrades 91 beseitigt werden, wenn der Zündschalter 60 wieder angeschaltet wird.
(Zweite Ausführungsform)
Eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung 22 der zweiten Ausführungsform wird untenstehend unter Bezugnahme auf die 6 bis 8 beschrieben werden.
Wie in 6 gezeigt ist, hat in der Drehwinkelerfassungsvorrichtung 22 der vorliegenden Ausführungsform eine ECU 102 einen Kabelbaum 68, welcher zwischen der Drehwinkelerfassungsvorrichtung 22 und einem Verbindungspunkt vorgesehen ist, welcher zwischen dem Zündschalter 60 und der integrierten Schaltung 15 positioniert ist. Elektrische Leistung von der Batterie 65 wird der Drehwinkelerfassungsvorrichtung 22 durch den Kabelbaum 68 sowie die Kabelbäume 66 und 67 zugeführt.
Wie in 7 gezeigt ist, weist die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 22 der vorliegenden Ausführungsform einen IG-Schaltereingabeanschluss 45 als den Zündschalterzustandserlangungsabschnitt auf. Der IG-Schaltereingabeanschluss 45 ist zwischen dem Zündschalter 60 und der integrierten Schaltung 15 (es sei Bezug genommen auf 6) durch den Kabelbaum 68 verbunden. Der IG-Schaltereingabeanschluss 45 erlaubt, dass elektrische Leistung der ersten Sensorgruppe 41 zugeführt wird. Wenn der Zündschalter 60 angeschaltet wird, ist eine Spannung, welche durch den IG-Schaltereingabeanschluss 45 an die erste Sensorgruppe 41 angelegt wird, äquivalent zu der Batteriespannung von der Batterie 65. In diesem Fall erhält der IG-Schaltereingabeanschluss 45 den An-Zustand des Zündschalters 60. Indes ist, wenn der Zündschalter 60 abgeschaltet ist, eine Spannung, welche, durch den IG-Schaltereingabeanschluss 45 an die erste Sensorgruppe 41 angelegt wird, im Wesentlichen Null. In diesem Fall erlangt der IG-Schaltereingabeanschluss 45 den Aus-Zustand des Zündschalters 60. Das heißt, der An-/Aus-Zustand des Zündschalters 60 kann basierend auf einer Spannung bestimmt werden, welche durch den IG-Schaltereingabeanschluss 45 angelegt wird.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die erste Sensorgruppe 41 angeschaltet, wenn der Zündschalter 60 angeschaltet wird, und die erste Sensorgruppe 41 wird abgeschaltet, wenn der Zündschalter 60 abgeschaltet wird. Das heißt, wie in 8 gezeigt ist, dass die erste Sensorgruppe 41 eingeschaltet wird zu dem Zeitpunkt t1, zu welchem der Zündschalter 60 eingeschaltet wird, und die erste Sensorgruppe 41 abgeschaltet wird zu dem Zeitpunkt t5, zu welchem der Hauptregulierer 16 abgeschaltet wird. Ähnlich wird die erste Sensorgruppe zu dem Zeitpunkt t6 eingeschaltet, zu welchem der Zündschalter 60 eingeschaltet wird, und die erste Sensorgruppe 41 wird abgeschaltet zu dem Zeitpunkt t10, zu welchem der Hauptregulierer 16 abgeschaltet wird.
Wie obenstehend beschrieben ist, weist die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 22 den IG-Schaltereingabeanschluss (Schaltzustandserlangungsabschnitt) 45 auf, welcher den An-/Aus-Zustand des Zündschalters 60 erlangt. Der erste Berechner 31 startet ein Berechnen des Drehwinkels θm wenn der Zündschalter 60 eingeschaltet wird. Demzufolge kann die Berechnung des Drehwinkels θm gestartet werden unmittelbar nach dem Einschalten des Zündschalters 60.
Weiterhin kann die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 22 gemäß der zweiten Ausführungsform die Effekte beziehungsweise Wirkungen ähnlich zu denjenigen der ersten Ausführungsform wie obenstehend beschrieben erlangen.
(Dritte Ausführungsform)
Eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung 23 gemäß der dritten Ausführungsform wird untenstehend unter Bezugnahme auf die 9 und 10 beschrieben werden.
Wie in 9 gezeigt ist, weist in der Drehwinkelerfassungsvorrichtung 23 der vorliegenden Ausführungsform eine ECU 103 ein Relais 26 auf. Die ECU 103 hat eine Konfiguration ähnlich zu der ECU 101 wie in der ersten Ausführungsform beschrieben mit Ausnahme der Drehwinkelerfassungsvorrichtung 23. Das Relais 26 ist zwischen dem Reguliererspannungseingabeanschluss 43 und der ersten Sensorgruppe 41 angeordnet. Wenn der Hauptregulierer 16 eingeschaltet wird, wird das Relais 26 eingeschaltet und elektrische Leistung wird der ersten Sensorgruppe 41 von dem Hauptregulierer 16 zugeführt. Wenn das Relais 26 durch einen Befehl von einem IG-Bestimmer 36 (untenstehend beschrieben) abgeschaltet wird, wird die Leistungszufuhr von dem Hauptregulierer 16 zu der ersten Sensorgruppe 41 gestoppt.
Der Kommunikationsabschnitt 35 empfängt eine Stoppsignalausgabe von der Steuerung 50. Das Stoppsignal ist ein Signal zum Stoppen der Berechnung des Drehwinkel θm durch den ersten Berechner 31.
Der Schaltungsabschnitt 30 weist den IG-Bestimmer 36 auf. Der IG-Bestimmer 36 bestimmt, dass der Zündschalter 60 abgeschaltet ist, wenn der IG-Bestimmer 36 das Stoppsignal von der Steuerung 50 erhält, und dann schaltet der IG-Bestimmer 36 das Relais 26 ab. Demzufolge ist die Leistungszufuhr zu der ersten Sensorgruppe 41 gestoppt, und demnach werden die Erfassung des sich drehenden Magnetfeldes, welches durch das erste Erfassungselement 251 erzeugt wird, die Berechnung des Drehwinkels θm durch den ersten Berechner 31 und die Kommunikation von Signalen zwischen dem Kommunikationsabschnitt 35 und der Steuerung 50 gestoppt.
Die erste Sensorgruppe 41 der vorliegenden Ausführungsform wird eingeschaltet, wenn der Hauptregulierer 16 eingeschaltet wird, und die erste Sensorgruppe 41 wird abgeschaltet, wenn der Kommunikationsabschnitt 35 das Stoppsignal von der Steuerung 50 empfängt. Das heißt, wie in 10 gezeigt ist, die erste Sensorgruppe 41 wird eingeschaltet zu dem Zeitpunkt t2, zu welchem der Hauptregulierer 16 eingeschaltet wird, und die erste Sensorgruppe 41 wird bei td1 abgeschaltet, bei welchem der Kommunikationsabschnitt 35 das Stoppsignal von der Steuerung 50 nach dem Zeitpunkt t4 empfängt, zu welchem der Zündschalter 60 abgeschaltet wird. Weiterhin wird die erste Sensorgruppe 41 zu dem Zeitpunkt t7 eingeschaltet, zu welchem der Hauptregulierer 16 eingeschaltet wird, und die erste Sensorgruppe 41 wird abgeschaltet zum Zeitpunkt td2 zu welchem der Kommunikationsabschnitt 35 das Stoppsignal von der Steuerung 50 nach dem Zeitpunkt t9 empfängt, zu welchem der Zündschalter 60 abgeschaltet wird.
Der Kommunikationsabschnitt 35 empfängt das Stoppsignal von der Steuerung 50. Der erste Berechner 31 bestimmt, dass der Zündschalter 60 abgeschaltet ist, wenn der Kommunikationsabschnitt 35 das Stoppsignal empfängt und die Berechnung des Drehwinkels θm wird gestoppt.
Beispielsweise gibt in einem Fall, in dem Informationen bezogen auf den Drehwinkel θm während eines Beendigungsvorgangs der Steuerung 50 nicht verwendet werden, die Steuerung 50 das Stoppsignal aus unmittelbar nachdem der Zündschalter 60 abgeschaltet ist. Weiterhin gibt in einem Fall, in dem Informationen bezogen auf den Drehwinkel θm während eines Beendigungsvorgangs der Steuerung 50 verwendet werden, die Steuerung 50 das Stoppsignal bei einer Vollendung des Beendigungsvorganges aus. Wie obenstehend beschrieben ist, kann das Stoppsignal zu jedem Zeitpunkt ausgegeben werden, nachdem der Zündschalter 60 ausgeschaltet ist bis zu der Vollendung des Beendigungsvorgangs. Demnach kann das Timing beziehungsweise der Zeitpunkt zum Stoppen der Berechnung des Drehwinkels θm genau eingestellt werden.
Weiterhin kann die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 23 gemäß der dritten Ausführungsform die Effekte beziehungsweise Wirkungen ähnlich zu denjenigen der Ausführungsformen wie obenstehend beschrieben erlangen.
(Vierte Ausführungsform)
Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 24 gemäß der vierten Ausführungsform wird untenstehend mit Bezugnahme auf die 11 und 12 beschrieben werden.
Wie in 11 gezeigt ist, wird in einer ECU 104 der vorliegenden Ausführungsform elektrische Leistung von der Batterie 65 der ersten Sensorgruppe 41 durch einen Batteriespannungseingabeanschluss 44 zugeführt. Das heißt, die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 24 weist den Reguliererspannungseingabeanschluss 43 nicht auf. Der Kabelbaum 67, welcher in 1 gezeigt ist, ist in der vorliegenden Ausführungsform beseitigt. Die ECU 104 hat dieselbe Konfiguration wie die ECU 101, die in der ersten Ausführungsform an anderen Punkten beschrieben ist.
Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 24 weist ein Relais 27 auf. Das Relais 27 ist zwischen dem Batteriespannungseingabeanschluss 44 und der ersten Sensorgruppe 41 angeordnet. Wenn das Relais 27 durch einen Befehl von dem IG-Bestimmer 36 eingeschaltet wird, wird elektrische Leistung der ersten Sensorgruppe 41 durch den Batteriespannungseingabeanschluss 44 zugeführt. Wenn das Relais 27 durch einen Befehl von dem IG-Bestimmer 36 abgeschaltet wird, wird die Leistungszufuhr zu der ersten Sensorgruppe 41 gestoppt.
Der Kommunikationsabschnitt 35 empfängt ein Startsignal und ein Stoppsignal von der Steuerung 50. Das Startsignal ist ein Signal, um die Berechnung des Drehwinkels θm durch den ersten Berechner 31 zu starten, und das Stoppsignal ist ein Signal, um die Berechnung des Drehwinkels θm durch den ersten Berechner 31 zu stoppen.
Der IG-Bestimmer 36 bestimmt, dass der Zündschalter 60 eingeschaltet ist beziehungsweise wird, wenn der Kommunikationsabschnitt 35 das Startsignal empfängt und schaltet das Relais 27 ein. Demnach wird elektrische Leistung der ersten Sensorgruppe 41 zugeführt, und demnach werden die Erfassung des sich drehenden Magnetfelds durch das erste Erfassungselement 251, die Berechnung des Drehwinkels θm durch den ersten Berechner 31 und die Kommunikation von Signalen zwischen dem Kommunikationsabschnitt 35 und der Steuerung 50 durchgeführt.
Weiterhin bestimmt der IG-Bestimmer 36, dass der Zündschalter 60 abgeschaltet ist beziehungsweise wird, wenn der Kommunikationsabschnitt 35 das Stoppsignal empfängt und schaltet das Relais 27 ab. Als ein Ergebnis wird die Leistungszufuhr zu der ersten Sensorgruppe 41 gestoppt und demnach werden die Erfassung des sich drehenden Magnetfelds durch das erste Erfassungselement 251, die Berechnung des Drehwinkels θm durch den ersten Berechner 31 und die Kommunikation von Signalen zwischen dem Kommunikationsabschnitt 35 und der Steuerung 50 gestoppt.
Die erste Sensorgruppe 41 wird eingeschaltet, wenn der Kommunikationsabschnitt 35 das Startsignal von der Steuerung 50 empfängt, und die erste Sensorgruppe 41 wird abgeschaltet, wenn der Kommunikationsabschnitt 35 das Stoppsignal von der Steuerung 50 empfängt. Das heißt, dass, wie in 12 gezeigt ist, die erste Sensorgruppe 41 zu einem Zeitpunkt tu1 eingeschaltet wird, zu welchem der Kommunikationsabschnitt 35 das Startsignal empfängt, welches ausgegeben wird, nachdem die Steuerung 50 zu dem Zeitpunkt t3 aktiviert wird. Die erste Sensorgruppe 41 wird zum Zeitpunkt td1 abgeschaltet, zu welchem der Kommunikationsabschnitt 35 das Stoppsignal empfängt, das ausgegeben wird, nachdem der Zündschalter 60 zu dem Zeitpunkt t4 abgeschaltet wird. Weiterhin wird die erste Sensorgruppe 41 zum Zeitpunkt tu2 eingeschaltet, zu welchem der Kommunikationsabschnitt 35 das Startsignal empfängt, welches ausgegeben wird, nachdem die Steuerung 50 zu dem Zeitpunkt t8 aktiviert wird. Die erste Sensorgruppe 41 wird abgeschaltet zum Zeitpunkt td2, zu welchem der Kommunikationsabschnitt 35 das Stoppsignal empfängt, welches ausgegeben wird, nachdem der Zündschalter 60 zu dem Zeitpunkt t9 angeschaltet wird.
Der Kommunikationsabschnitt 35 empfängt das Startsignal von der Steuerung 50. Der erste Berechner 31 bestimmt, dass der Zündschalter 60 eingeschaltet wird, wenn der Kommunikationsabschnitt 35 das Startsignal empfängt und die Berechnung des Drehwinkels θm wird gestartet.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird elektrische Leistung der ersten Sensorgruppe 41 von dem Batteriespannungseingabeanschluss 44 zugeführt, und die Berechnung des Drehwinkels θm wird gestartet oder gestoppt basierend auf dem Befehl (das heißt dem Startsignal oder dem Stoppsignal) von der Steuerung 50. Demnach kann ein Anschluss zum Verbinden der ersten Sensorgruppe 41 mit dem Hauptregulierer 16 oder dem Zündschalter 60 beseitigt werden, und demnach kann die Anzahl der Anschlüsse verringert werden.
Weiterhin kann die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 24 gemäß der vierten Ausführungsform die Effekte beziehungsweise Wirkungen ähnlich zu denjenigen der Ausführungsformen wie obenstehend beschrieben erlangen.
(Fünfte Ausführungsform)
Als Nächstes wird eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform untenstehend unter Bezugnahme auf die 13 bis 16 beschrieben werden. In 13 sind das Relais 17, der Zündschalter 60 und die Batterie 65 nicht gezeigt.
Wie in 13 gezeigt ist, weist eine ECU 105 die integrierte Schaltung 15, die Steuerung 50, eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung 201 und das Relais (es sei Bezug genommen auf 1) auf. Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 201 weist eine erste Sensoreinheit 210 und eine zweite Sensoreinheit 220 auf.
Die integrierte Schaltung 15, die Steuerung 50, die erste Sensoreinheit 210, die zweite Sensoreinheit 220 und das Relais sind an beziehungsweise auf dem Substrat 11 angeordnet. Das Substrat 11 ist gegenüber dem Magnet 82 des Motors 80 angeordnet und das Substrat 11 ist mit einer Abdeckung 12 bedeckt. Die integrierte Schaltung 15 und die erste Sensoreinheit 210 sind an einer Oberfläche des Substrats 11, welche dem Motor 80 zugewandt ist, angeordnet. Die Steuerung 50 und die zweite Sensoreinheit 220 sind an der anderen Oberfläche des Substrats 11 angeordnet. Das heißt, dass in der vorliegenden Ausführungsform die erste Sensoreinheit 210 und die zweite Sensoreinheit 220 in getrennte Einheiten gebildet sind.
Die erste Sensoreinheit 210 ist an beziehungsweise auf dem Substrat 11 derart angeordnet, dass das erste Erfassungselement 251 positioniert ist, um das sich drehende Magnetfeld des Magneten 82 zu erfassen.
Die zweite Sensoreinheit 220 ist an beziehungsweise auf dem Substrat 11 derart angeordnet, dass das zweite Erfassungselement 252 positioniert ist, um das sich drehende Magnetfeld des Magneten 82 zu erfassen.
Wie in 14 gezeigt ist, weist die erste Sensoreinheit 210 das erste Erfassungselement 251, eine erste Schaltung 211, den Reguliererspannungseingabeanschluss 43 und einen Kommunikationsanschluss 219 auf. Die erste Schaltung 211 weist einen ersten Berechner 212 und einen ersten Kommunikationsabschnitt 215 auf. Elektrische Leistung wird von dem Hauptregulierer 16 (es sei Bezug genommen auf 1) zu der ersten Sensoreinheit 210 durch den Reguliererspannungseingabeanschluss 43 zugeführt.
Der erste Berechner 212 berechnet den Drehwinkel θm des Motors 80 basierend auf dem ersten Erfassungswert, welcher durch das erste Erfassungselement 251 erfasst wird. Wie in der ersten Ausführungsform wird der Drehwinkel θm berechnet, wenn der Zündschalter an ist und nicht berechnet, wenn der Zündschalter 60 aus ist.
Der erste Kommunikationsabschnitt 215 ist beispielsweise eine serielle Schnittstelle. Der erste Kommunikationsabschnitt 215 gibt Informationen, welche mit dem Drehwinkel θm in Zusammenhang stehen, welcher durch den ersten Berechner 212 berechnet wird, zu der Steuerung 50 über den Kommunikationsanschluss 219 aus. Der erste Kommunikationsabschnitt 215 empfängt Informationen von der Steuerung 50 über den Kommunikationsanschluss 219.
Die zweite Sensoreinheit 220 weist das zweite Erfassungselement 252, eine zweite Schaltung 221, den Batteriespannungseingabeanschluss 44, einen Spannungsüberwachungsanschluss 228 und den Kommunikationsanschluss 229 auf. Die zweite Schaltung 221 weist einen zweiten Berechner 222, einen Elementregulierer 223 und einen zweiten Kommunikationsabschnitt 225 auf. Elektrische Leistung wird von der Batterie 65 zu der zweiten Sensoreinheit 220 über den Batteriespannungseingabeanschluss 44 zugeführt.
Der zweite Berechner 222 berechnet die Drehungsanzahl N des Motors 80 basierend auf einem zweiten Erfassungswert, welcher durch das zweite Erfassungselement 252 erfasst wird. Wie bei der ersten Ausführungsform fährt der zweite Berechner 222 fort, die Drehungsanzahl N zu berechnen unabhängig von dem An-/Aus-Zustand des Zündschalters 60. Der zweite Berechner 222 speichert (bewahrt auf) Informationen über die Drehungsanzahl N, welche berechnet wird, wenn der Hauptregulierer 16 aus ist.
Der zweite Berechner 222 berechnet eine Drehgeschwindigkeit des Motors 80 basierend auf einer Anschlussspannung des Motors 80, welche von dem Spannungsüberwachungsanschluss 228 erhalten wird. Die Drehgeschwindigkeit des Motors 80 kann die Anzahl von Umdrehungen [rpm] oder eine Drehwinkelgeschwindigkeit [r/s] sein. Alternativ kann der zweite Berechner 222 die Drehgeschwindigkeit aus beispielsweise einer Drehwinkelgeschwindigkeit basierend auf dem zweiten Erfassungswert anstelle der Anschlussspannung abschätzen. Wenn die Drehwinkelgeschwindigkeit basierend auf dem zweiten Erfassungswert berechnet wird, können der Spannungsüberwachungsanschluss 228 und ein Anschlussspannungsdetektor 74 (später beschrieben) beseitigt werden.
15 veranschaulicht eine Schaltungskonfiguration, um die Anschlussspannung zu erhalten.
Der Motor 80 ist eine AC-Dreiphasen-Drehmaschine und weist Spulen 801, 802, 803 auf. Elektrische Leistung wird von der Batterie 65 (es sei Bezug genommen auf 1, in 15 nicht gezeigt) zu den Spulen 801, 802, 803 über die Inverterschaltung 71 zugeführt.
Die Invertereinheit 70 weist die Inverterschaltung 71, einen Motorrelaisabschnitt 72, einen Stromerfassungsabschnitt 73, den Anschlussspannungsdetektor 74, Motoranschlüsse 771, 772, 773, einen elektrischen Anschluss 774, einen Masseanschluss 775 und einen Anschlussspannungsausgabeanschluss 778 auf.
Die Inverterschaltung 71 weist sechs Schaltelemente 711 bis 716 auf, welche miteinander verbunden sind, um eine Brückenschaltung zu bilden. Die Steuerung 50 steuert den Motor 80 durch ein Schalten eines An-/Aus-Zustandes des jeweiligen Schaltelements 711 bis 716.
Die sechs Schaltelemente 711 bis 716 sind in Hochpotenzialschaltelemente 711, 712, 713 und Niederpotenzialschaltelemente 714, 715, 716 klassifiziert beziehungsweise eingeteilt. Die Verbindungspunkte zwischen den Hochpotenzialschaltelementen 711, 712, 713 und den Niederpotenzialschaltelementen 714, 715, 716 sind jeweils mit den Spulen 801, 802, 803 über die Motorrelais 721, 722, 723 und die Motoranschlüsse 771, 772, 773 verbunden.
Eine Hochpotenzialseite der Hochpotenzialschaltelemente 711, 712, 713 ist mit einer Hochpotenzialseite der Batterie 65 über den elektrischen Anschluss 774 verbunden. Eine Niederpotenzialseite der Niederpotenzialschaltelement 714, 715, 716 ist mit einer Schaltungsmasse über Stromerfassungselemente 731, 732, 733 und die Masseanschlüsse 775 verbunden.
Der Motorrelaisabschnitt 72 weist die Motorrelais 721, 722, 723 auf. Die Motorrelais 721, 722, 723 sind jeweils zwischen den Spulen 801, 802, 803 und den Verbindungspunkten der Hochpotenzialschaltelemente 711, 712, 713 und der Niederpotenzialschaltelemente 714, 715, 716 angeordnet. Ein Stromfluss zwischen der Inverterschaltung 71 und dem Motor 80 wird durch ein Schalten eines An-/Aus-Zustands der Motorrelais 721, 722, 723 gesteuert.
Der Stromerfassungsabschnitt 73 weist die Stromerfassungselemente 731, 732, 733 auf. Die Stromerfassungselemente 731, 732, 733 sind an einer Niederpotenzialseite des Niederpotenzialschaltelements 714, 715, 716 angeordnet und erfassen Strom, welcher durch die Spulen 801, 802, 803 fließt. Die Stromerfassungselemente 731, 732, 733 sind ein Shunt-Widerstand. Die Spannung zwischen beiden Enden jedes Stromerfassungselements 731, 732, 733 sind Shunt-Widerstände. Eine Spannung zwischen beiden Enden jedes Stromerfassungselements 731, 732, 733 wird zu der Steuerung 50 ausgegeben als ein Stromerfassungswert von Strom, welcher durch die Spulen 801, 802, 803 fließt.
Der Anschlussspannungsdetektor 74 ist mit einem W-Phasen-Motor-Anschluss (Phasenanschluss) 773 verbunden und erfasst eine W-Phasen-Anschlussspannung. Obwohl der Anschlussspannungsdetektor 74 die W-Phasen-Anschlussspannung in der vorliegenden Ausführungsform erfasst, kann der Anschlussspannungsdetektor 74 eine U- oder V-Phasen-Anschlussspannung erfassen. Der Anschlussspannungsdetektor 74 weist Widerstände 741, 742 auf. Die Widerstände 741, 742 sind ein Unterteil-Widerstand beziehungsweise Trennwiderstand, welcher die Anschlussspannung in einen unterteilten Wert (Anschlussspannungserfassungswert) unterteilt. Der Anschlussspannungserfassungswert, welcher durch die Widerstände 741, 742 unterteilt wird, wird an den Anschlussspannungsausgabeanschluss 778 ausgegeben. Ein Widerstandswert der Widerstände 741, 742 wird ordnungsgemäß eingestellt derart, dass der Anschlussspannungserfassungswert durch die zweite Sensoreinheit 220 erfasst werden kann. Der Anschlussspannungsausgabeanschluss 778 ist mit dem Spannungsüberwachungsteil 228 verbunden. Demnach wird der Anschlussspannungserfassungswert zu der zweiten Sensoreinheit 220 ausgegeben und wird zum Berechnen der Drehgeschwindigkeit des Motors 80 verwendet.
Der Elementregulierer 223 passt die Spannung, welche von der Batterie 65 angelegt wird, auf eine bestimmte Spannung an. Die Spannung, welche durch den Elementregulierer 223 angepasst wird, wird zu dem zweiten Erfassungselement 252 ausgegeben. Ebenso wird die Spannung, welche durch den Elementregulierer 223 angepasst wird, zur Berechnung durch den zweiten Berechner 222 in der zweiten Schaltung 221 und zum Senden und Empfangen von Daten durch den zweiten Kommunikationsabschnitt 225 verwendet. Die Spannung, welche durch den Elementregulierer 223 angepasst wird, kann einen Wert geringer als eine Spannung haben, welche durch den Hauptregulierer 16 angepasst wird, so lange die Drehungsanzahl N mit der Spannung, welche durch den Elementregulierer 223 angepasst wird, berechnet werden kann. Die Spannung jedoch, welche durch den Elementregulierer 223 angepasst wird, kann größer sein als die Spannung, welche durch den Hauptregulierer 16 angepasst wird.
Es sollte festgehalten werden, dass der Elementregulierer 223, welcher eine angepasste Spannung an das zweite Erfassungselement 252 ausgibt, vorzugsweise in dem Schaltungsabschnitt 30, welcher in der ersten Ausführungsform beschrieben ist, angeordnet sein kann.
Der zweite Kommunikationsabschnitt 225 ist beispielsweise eine serielle Schnittstelle und gibt Informationen, welche mit der Drehungsanzahl N in Zusammenhang sind, welche durch den zweiten Berechner 222 berechnet wird, zu der Steuerung 50 über den Kommunikationsanschluss 229 aus. Der zweite Kommunikationsabschnitt 225 empfängt Informationen von der Steuerung 50 über den Kommunikationsanschluss 229. Der zweite Berechner 222 speichert (behält) Informationen, welche mit der Umdrehungsanzahl N in Zusammenhang sind, welche berechnet wird, wenn der Hauptregulierer 16 aus ist. Wenn der Zündschalter 60 eingeschaltet wird und die Steuerung 50 gestartet wird, werden die Informationen, welche in dem zweiten Berechner 22 gespeichert sind, zu der Steuerung 50 ausgegeben.
In der vorliegenden Ausführungsform können der erste Kommunikationsabschnitt 215 und der zweite Kommunikationsabschnitt 225 einem ”Kommunikationsabschnitt”. entsprechen.
Eine Berechnungshäufigkeit beziehungsweise Berechnungsfrequenz der Drehungsanzahl N durch den zweiten Berechner 222 wird untenstehend unter Bezugnahme auf die 16 beschrieben werden. In 16 ist eine gemeinsame horizontale Achse für alle Graphen gesetzt, und (a) zeigt die Drehgeschwindigkeit beziehungsweise Drehzahl des Motors 80, (b) zeigt die Berechnungshäufigkeit der Drehungsanzahl N und (c) zeigt ein Unregelmäßigkeits-Flag. In 16(c) repräsentiert ”0”, dass das Unregelmäßigkeits-Flag nicht gesetzt ist, während ”1” repräsentiert, dass das Unregelmäßigkeits-Flag gesetzt ist.
In der vorliegenden Ausführungsform berechnet, wenn die Drehgeschwindigkeit gleich oder kleiner einem Schaltbestimmungsgrenzwert TH1 ist, der zweite Berechner 222 die Drehungsanzahl N bei einer ersten Frequenz. Der Schaltbestimmungsgrenzwert TH1 ist auf einen Wert eingestellt, welcher beispielsweise 100 [U/min.] entspricht. Wenn die Drehgeschwindigkeit beziehungsweise Drehzahl größer ist als der Schaltbestimmungsgrenzwert TH1, berechnet der zweite Berechner 222 die Drehungsanzahl N bei einer zweiten Frequenz größer als die erste Frequenz.
Genauer wird ein Berechnungsintervall beziehungsweise Berechnungsabstand der Drehungsanzahl N auf ein erstes Intervall Int1 während einer Zeitdauer vom Zeitpunkt t20 zum Zeitpunkt t21 eingestellt, während dessen die Drehgeschwindigkeit gleich oder kleiner als der Schaltbestimmungsgrenzwert TH1 ist. Das erste Intervall Int1 ist derart eingestellt, dass die Drehungsanzahl N bei jedem Erfassungsbereich wenigstens einmal berechnet werden kann, wenn die Drehgeschwindigkeit der Schaltbestimmungsgrenzwert TH1 ist. Es sollte festgehalten werden, dass das Berechnungsintervall der Drehungsanzahl N das Inverse der Berechnungsfrequenz davon ist.
Als Nächstes wird untenstehend der Erfassungsbereich beschrieben werden.
Eine Drehung des Motors 80 (das heißt 360 Grad) ist in die Erfassungsbereiche unterteilt, welche den Drehwinkel θm gleich oder kleiner als 180 Grad haben. Das erste Intervall Int1 ist derart eingestellt, dass ein Wert, welcher der Drehungsanzahl N zugeordnet ist, wenigstens einmal bei jedem Erfassungsbereich berechnet werden kann. Demzufolge kann, wenn der Zündschalter 60 eingeschaltet ist, eine Unregelmäßigkeit beim Berechnen der Drehungsanzahl N erfasst werden durch ein Vergleichen des Berechnungsergebnisses des Drehwinkels θm durch die Steuerung 50 und dem Wert, welcher der Drehungsanzahl N zugeordnet ist.
Weiterhin kann, wenn eine Drehung des Motors 80 in die Erfassungsbereiche beziehungsweise Erfassungsgebiete unterteilt ist, welche den Drehwinkel θm gleich oder kleiner als 120 Grad haben, und wenn das erste Intervall Int1 derart eingestellt ist, dass der Wert, welcher der Drehungsanzahl N zugeordnet ist, wenigstens einmal bei jedem Erfassungsbereich berechnet werden kann, eine Drehrichtung des Motors 80 erfasst werden.
Weiterhin ist es, wenn eine Drehung des Motors 80 in die Erfassungsbereiche unterteilt ist, welche den Drehwinkel θm gleich oder kleiner als 72 Grad haben, und wenn das erste Intervall Int1 derart eingestellt ist, dass der Wert, welcher der Drehungsanzahl N zugeordnet ist, wenigstens einmal bei jedem Erfassungsbereich berechnet werden kann, möglich, eine fehlerhafte Zählung aufgrund eines Auslassen zu unterdrücken, und die Drehrichtung des Motors 80 kann erfasst werden, auch wenn das Auslassen auftritt.
Es sollte festgehalten werden, dass der elektrische Verbrauch verringert werden kann durch ein Einstellen der Berechnungsfrequenz auf einen niedrigen Wert (das heißt ein langes Berechnungsintervall). Demnach kann die Berechnungsfrequenz eingestellt werden beispielsweise unter einer Berücksichtigung des elektrischen Verbrauchs.
Hierin nachstehend kann auf ”die Berechnung der Drehungsanzahl N” Bezug genommen werden als ”die Berechnung der Drehungsanzahl N”.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Wert, welcher der Drehungsanzahl N zugeordnet ist, ein Zählwert.
Beispielsweise ist, wie in 17A gezeigt ist, wenn der Erfassungsbereich auf einen Bereich gesetzt ist, welcher den Drehwinkel θm von 180 Grad hat, eine Drehung des Motors 80 in zwei Bereiche R11, R12 unterteilt. In diesem Fall ist der Zählwert ”1” jedem der Bereiche R11, R12 zugeordnet. Demnach zählt, wenn der Motor 80 eine Drehung vollführt, der zweite Berechner 222 zwei Zählwerte ”2” (das heißt Gesamtwert ”2”). Dann zählt der zweite Berechner 222 die Drehungsanzahl N des Motors 80 alle zwei Zählwerte hoch. In anderen Worten gesagt wird die Drehungsanzahl N basierend auf einer Summe der Zählwerte hochgezählt.
Alternativ ist, wenn der Erfassungsbereich auf einen Bereich eingestellt ist, welcher den Drehwinkel θm von 120 Grad hat, wie in 17B gezeigt ist, eine Drehung des Motors 80 in drei Bereiche R21, R22, R23 unterteilt und der Zählwert ”1” ist jedem der Bereiche R21, R22, R23 zugeordnet. Demnach werden, wenn der Motor 80 eine Drehung vollführt, drei Zählwerte ”3” gezählt (das heißt Gesamtwert ”3”). In anderen Worten gesagt zählt der zweite Berechner 22 die Drehungsanzahl N alle drei Zählwerte hoch.
Weiterhin ist, wie in 17C gezeigt ist, wenn der Erfassungsbereich auf einen Bereich eingestellt ist, welcher den Drehwinkel θm von 72 Grad hat, eine Drehung des Motors 80 in fünf Bereiche R31 bis R35 unterteilt, und der Zählwert ”1” ist jedem der Bereiche R31 bis R35 zugeordnet. Als solches werden, wenn der Motor 80 eine Drehung vollführt, fünf Zählwerte ”5” gezählt (das heißt Gesamtwert ”5”). In anderen Worten gesagt zählt der zweite Berechner 222 die Drehungsanzahl N alle fünf Zählwerte hoch.
In 16 ist, wenn die Drehgeschwindigkeit größer ist als der Schaltbestimmungsgrenzwert TH1 zu dem Zeitpunkt t21 das Berechnungsintervall der Drehungsanzahl N auf ein zweites Intervall Int2 eingestellt. Das zweite Intervall Int2 ist kürzer als das erste Intervall Int1, das heißt Int1 > Int2. Wenn jedoch die Drehgeschwindigkeit größer ist als der Schaltbestimmungsgrenzwert TH1, kann die beziehungsweise Drehungsanzahl N kontinuierlich (nicht periodisch) berechnet werden. Diese kontinuierliche Berechnung kann innerhalb des Konzepts das ”wenn die Drehgeschwindigkeit größer ist als der Schaltbestimmungsgrenzwert ist das Berechnungsintervall auf ein zweites Intervall kürzer als das erste Intervall eingestellt” enthalten sein, wenn das zweite Intervall Int2 als infinitesimal betrachtet wird.
Die Drehgeschwindigkeit ist gleich oder kleiner als der Schaltbestimmungsgrenzwert TH1 zum Zeitpunkt t22. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Verzögerungszeitdauer Pd vorgesehen, welche die Wahrscheinlichkeit einer Zunahme in der Drehgeschwindigkeit des Motors 80 wiederum berücksichtigt. Der zweite Berechner 222 fährt fort, die Drehungsanzahl N mit dem zweiten Intervall Int2 während der Verzögerungszeitdauer Pd zu berechnen. Demzufolge ist es, wenn die Drehgeschwindigkeit um den Schaltbestimmungsgrenzwert TH1 variiert, möglich, ein häufiges Schalten des Berechnungsintervalls der Drehungsanzahl N zu unterdrücken.
Das Berechnungsintervall der Drehungsanzahl N wird auf das erste Intervall Int1 zum Zeitpunkt t23 zurückverbracht, wenn die Verzögerungszeitdauer Pd verstreicht, nachdem die Drehgeschwindigkeit gleich oder kleiner als dem Schaltbestimmungsgrenzwert TH1 zu dem Zeitpunkt t22 ist.
Wenn die Drehgeschwindigkeit größer als der Schaltbestimmungsgrenzwert TH1 zum Zeitpunkt t24 wird, wird das Berechnungsintervall der Drehungsanzahl N auf das zweite Int2 wiederum eingestellt.
Danach wird, wenn die Drehgeschwindigkeit weiter erhöht wird, sodass sie größer ist als ein Unregelmäßigkeitsbestimmungsgrenzwert TH2 zu einem Zeitpunkt t25 bestimmt, dass die Drehgeschwindigkeit des Motors 80 eine zulässige Drehgeschwindigkeit überschreitet und die Drehungsanzahl N kann nicht berechnet werden, und dann wird das Unregelmäßigkeits-Flag gesetzt (”1”). Obwohl die Berechnung der Drehungsanzahl N fortgesetzt wird nach dem Zeitpunkt t25 in 16, kann die Berechnung der Drehungsanzahl N gestoppt werden, nachdem das Auftreten der Unregelmäßigkeit bestimmt ist.
Das Unregelmäßigkeits-Flag wird an die Steuerung 50 ausgegeben, wenn der Zündschalter 60 eingeschaltet wird.
Die Drehgeschwindigkeit des Motors 80 kann den Unregelmäßigkeitsgrenzwert TH2 überschreiten wenn beispielsweise ein Fahrzeug angehoben wird oder Reifen ersetzt werden. Wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors 80 den Unregelmäßigkeitsgrenzwert TH2 während des Aus-Zustandes des Zündschalters 60 überschreitet, kann die berechnete Drehungsanzahl N einen unregelmäßigen Wert haben beziehungsweise abnormalen Wert haben. Demzufolge erlangt die Steuerung 50 die neutrale Position des Lenkrades 91 wieder, wenn die Steuerung 50 das Unregelmäßigkeits-Flag empfängt. Und dann wird das Unregelmäßigkeits-Flag zurückgesetzt, wenn das Wiedererlernen der neutralen Position des Lenkrades 91 vollendet ist.
In der vorliegenden Ausführungsform ist das Berechnungsintervall der Drehungsanzahl N während des Aus-Zustandes des Zündschalters 60 gemäß der Drehgeschwindigkeit des Motors 80 variabel. Demnach kann das Berechnungsintervall gemäß der Drehgeschwindigkeit des Motors 80 eingestellt werden, wodurch der elektrische Verbrauch verringert wird.
Genauer wird, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors 80 gleich oder kleiner als der Schaltbestimmungsgrenzwert TH1 ist, das Berechnungsintervall auf das erste Intervall Int1 eingestellt. Indes wird, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors 80 größer ist als der Schaltbestimmungsgrenzwert TH1, das Berechnungsintervall auf das zweite Intervall kürzer als das erste Intervall eingestellt. Demnach kann der elektrische Verbrauch verringert werden besonders wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors 80 gering ist.
Der zweite Berechner 222 berechnet die Drehgeschwindigkeit des Motors 80 basierend auf dem zweiten Erfassungswert, welcher durch das zweite Erfassungselement 252 erfasst wird. Demnach kann die Drehgeschwindigkeit des Motors 80 berechnet werden basierend auf internen Informationen des zweiten Berechners 222. Demzufolge kann die Konfiguration zum Erlangen beispielsweise der Anschlussspannung des Spannungsüberwachungsanschlusses 228 beseitigt werden.
Alternativ kann der zweite Berechner 222 die Drehgeschwindigkeit des Motors 80 basierend auf der Anschlussspannung des Motors 80 berechnen. In diesem Fall kann die Drehgeschwindigkeit des Motors 80 genau basierend auf einer gegenelektromotorischen Spannung berechnet werden.
Der Anschlussspannungsdetektor 74 hat die Widerstände 741, 742, welche mit wenigstens einem Phasenanschluss des Motors 80 verbunden sind. Die Widerstände 741, 742 unterteilen die Anschlussspannung in den unterteilten Wert (das heißt den Anschlussspannungserfassungswert). Der zweite Berechner 222 erlangt den unterteilten Wert von dem Anschlussspannungsdetektor 74 und berechnet die Drehgeschwindigkeit des Motors 80 basierend auf dem unterteilten Wert. Demnach kann die Anschlussspannung erhalten werden innerhalb eines Spannungsfestigkeitsumfangs beziehungsweise Prüfspannungsumfangs beziehungsweise Stehspannungsumfangs der zweiten Sensoreinheit 220 durch ein Einstellen des Widerstandswerts der Widerstände 741, 742, wodurch die zweite Sensoreinheit 220 geschützt werden kann.
In der vorliegenden Ausführungsform erfasst der Anschlussspannungsdetektor 74 die Anschlussspannung von nur einer Phase (W-Phase) und demnach kann die Schaltungskonfiguration zum Erhalten der Anschlussspannung relativ vereinfacht werden.
Wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors 80 größer ist als der Unregelmäßigkeitsbestimmungsgrenzwert TH2, bestimmt der zweite Berechner 222, dass eine Unregelmäßigkeit auftritt. Als solches kann eine Unregelmäßigkeit bei welcher die Drehungsanzahl N nicht berechnet werden kann, erfasst werden.
Eine Drehung des Magneten 82 ist in die Erfassungsbereiche unterteilt, welche den Drehwinkel θm gleich oder kleiner als 180 Grad haben. Der zweite Berechner 222 berechnet den Wert (die Zählwerte), welcher dem Drehwinkel θm zugeordnet ist, wenigstens einmal bei jedem Erfassungsbereich. Demnach kann eine Unregelmäßigkeit beim Berechnen der Drehungsanzahl N berechnet werden durch ein Vergleichen des Berechnungsergebnisses des Drehwinkels θm durch die Steuerung 50 mit der Drehungsanzahl N, wenn der Zündschalter eingeschaltet ist.
Wenn eine Drehung des Magneten 82 in die Erfassungsbereiche unterteilt ist, welche den Drehwinkel θm gleich oder kleiner als 120 Grad haben, und wenn der zweite Berechner 222 den Wert (den Zählwert), welcher dem Drehwinkel θm zugeordnet ist, wenigstens einmal bei jedem Erfassungsbereich berechnet, kann die Drehrichtung des Motors 80 erfasst werden.
Wenn eine Drehung des Magneten 82 in die Erfassungsbereiche unterteilt ist, welche den Drehwinkel θm gleich oder kleiner als 72 Grad haben, und wenn der zweite Berechner 222 den Wert (den Zählwert), welcher dem Drehwinkel θm zugeordnet ist, wenigstens einmal bei jedem Erfassungsbereich berechnet, ist es möglich, ein fehlerhaftes Zählen aufgrund eines Auslassens zu unterdrücken. Weiterhin kann die Drehrichtung des Motors erfasst werden, auch wenn das Auslassen auftritt.
Weiterhin kann die fünfte Ausführungsform die Effekte beziehungsweise Wirkungen ähnlich zu denjenigen der Ausführungsformen wie oben beschrieben erlangen beziehungsweise erhalten.
Es sollte festgehalten werden, dass das erste Erfassungselement 251 und das zweite Erfassungselement 252 einem ”Sensor” entsprechen können.
(Sechste Ausführungsform)
18 zeigt einen Anschlussspannungsdetektor 75 gemäß der sechsten Ausführungsform.
In der sechsten Ausführungsform ist der Anschlussspannungsdetektor 75 unterschiedlich von demjenigen der fünften Ausführungsform, andere Konfigurationen der sechsten Ausführungsform jedoch sind dieselben wie die fünfte Ausführungsform.
Wie in 18 gezeigt ist, weist der Anschlussspannungsdetektor 75 die Widerstände 741, 742 auf, welche Teilerwiderstände sind, und Dioden 751, 752, 753, welche es Strom ermöglichen, von den Motoranschlüssen 771, 772, 773 zu den Widerständen 741, 742 zu fließen. Gemäß dieser Konfiguration kann die Anschlussspannung des Motors 80 kontinuierlich überwacht werden.
Weiterhin kann die sechste Ausführungsform die Effekte beziehungsweise Wirkungen ähnlich zu denjenigen der Ausführungsformen wie obenstehend beschrieben erhalten.
(Siebte Ausführungsform)
19 zeigt eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung 202 gemäß der siebten Ausführungsform.
In der siebten Ausführungsform ist eine erste Sensoreinheit 230 unterschiedlich von derjenigen der fünften Ausführungsform, andere Konfigurationen der siebten Ausführungsform jedoch sind dieselben wie die fünfte Ausführungsform.
Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 202 weist die erste Sensoreinheit 230 und die zweite Sensoreinheit 220 auf.
Die erste Sensoreinheit 230 weist das erste Erfassungselement 251, die erste Schaltung 231, den IG-Schaltereingangsanschluss 45 und den Kommunikationsanschluss 219 auf. Die erste Schaltung 231 weist den ersten Berechner 212, einen Elementregulierer 233 und den ersten Kommunikationsabschnitt 215 auf. Die erste Sensoreinheit 230 ist mit der Batterie 65 durch den IG-Schaltereingangsanschluss 45 und den Zündschalter 60 verbunden. In anderen Worten gesagt, ist Spannung, welche an die erste Sensoreinheit 230 von dem IG-Schaltereingangsanschluss 45 angelegt wird, gleich zu einer Batteriespannung, wenn der Zündschalter 60 an ist.
Der Elementregulierer 233 ist im Wesentlichen derselbe wie der Elementregulierer 223 der zweiten Sensoreinheit 220 und passt eine Spannung von der Batterie 65 in eine bestimmte Spannung an. Die Spannung, welche durch den Elementregulierer 233 angepasst wird, wird zum Berechnen durch den ersten Berechner 212 innerhalb der ersten Schaltung 231 und zum Senden und Empfangen von Daten durch den ersten Kommunikationsabschnitt 215 verwendet. Die Spannung, welche durch den Elementregulierer 233 angepasst wird, kann geringer sein als eine Spannung, welche durch den Hauptregulierer 16 angepasst wird, die angepasste Spannung kann jedoch gleich oder größer als die Spannung sein, welche durch den Hauptregulierer 16 angepasst wird, sofern der Drehwinkel θm mit der Spannung, welche durch den Elementregulierer 233 angepasst wird, berechnet werden kann.
Die siebte Ausführungsform, welche die oben beschriebenen Konfigurationen hat, kann die Wirkungen ähnlich zu den denjenigen der Ausführungsformen wie obenstehend beschrieben erhalten.
(Achte Ausführungsform)
20 zeigt eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung 203 gemäß der achten Ausführungsform.
Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 203 weist den Sensor 25, einen Schaltungsabschnitt 300, den Reguliererspannungseingangsanschluss 43, den Batteriespannungseingangsanschluss 44, den Kommunikationsanschluss 49 und den Spannungsüberwachungsanschluss 228 auf, welche in eine Einheit wie in der ersten Ausführungsform gebildet sind. Der IG-Schaltereingabeanschluss 45 beziehungsweise kann anstelle des Regulatorspannungseingangsanschlusses 43 verwendet werden.
Der Schaltungsabschnitt 300 weist den ersten Berechner 31, den zweiten Berechner 32, den Kommunikationsabschnitt 35 und einen Elementregulierer 243 auf. In der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite Sensorgruppe 420 mit dem Elementregulierer 243 zusätzlich zu dem zweiten Erfassungselement 252 und dem zweiten Berechner 32 konfiguriert. Der Elementregulierer 243 ist im Wesentlichen derselbe wie der Elementregulierer 223, welcher in der fünften Ausführungsform beschrieben ist, und passt Spannung von der Batterie 65 an eine bestimmte Spannung an. Die Spannung, welche durch den Elementregulierer 243 angepasst wird, wird zu dem Sensor 25 ausgegeben und wird zur Berechnung durch den zweiten Berechner 32 verwendet.
Die achte Ausführungsform, welche die oben beschriebene Konfigurationen hat, kann Wirkungen ähnlich zu denjenigen der Ausführungsformen wie obenstehend beschrieben erzielen.
(Andere Ausführungsform)
(Drehinformationen)
In den obigen Ausführungsformen ist die erste Drehinformation, deren Berechnung gestoppt wird, wenn der Zündschalter ein ist, der Drehwinkel, und die zweite Drehinformation, deren Berechnung fortgeführt wird, auch wenn der Zündschalter aus ist, ist die Anzahl der Drehungen (die Drehungsanzahl N). In der anderen Ausführungsform können die erste und die zweite Drehinformation unterschiedliche Informationen sein so lange die unterschiedlichen Informationen der Drehung des Erfassungsobjekts zugeordnet sind.
Weiterhin ist in den oben beschriebenen Ausführungsformen der Drehwinkel, welcher als die erste Drehinformation berechnet wird, der mechanische Winkel. Anstelle des mechanischen Winkels jedoch kann ein elektrischer Winkel (elektrischer Radiant) berechnet werden als der erste Drehwinkel. Der erste Berechner kann eine A-/D-Umwandlung ausführen, um den Erfassungswert des ersten Erfassungselements in einen digitalen Wert umzuwandeln, und der erste Berechner kann den umgewandelten Wert an die Steuerung ausgeben. Die Steuerung kann den Drehwinkel mit dem umgewandelten Wert, welcher von dem ersten Berechner empfangen wird, berechnen.
(Start und Stopp der Berechnung der ersten Drehinformation)
In der ersten und dritten Ausführungsform, wird, wenn der Regulierer abgeschaltet ist, bestimmt, dass der Zündschalter eingeschaltet ist, und die Berechnung der ersten Drehinformation wird gestartet. In der zweiten Ausführungsform wird, wenn der Zündschalter eingeschaltet ist, die Berechnung der ersten Drehinformation gestartet. In der vierten Ausführungsform wird, wenn der Kommunikationsabschnitt das Startsignal von der Steuerung empfängt bestimmt, dass der Zündschalter eingeschaltet ist, und die Berechnung der ersten Drehung wird gestartet.
Weiterhin wird in der ersten und zweiten Ausführungsform, wenn der Regulierer abgeschaltet ist, bestimmt, dass der Zündschalter abgeschaltet ist, und die Berechnung der ersten Drehinformation wird gestoppt. In der dritten und vierten Ausführungsform wird, wenn der Kommunikationsabschnitt das Stoppsignal empfängt, bestimmt, dass der Zündschalter abgeschaltet ist, und die Berechnung der ersten Drehinformation wird gestoppt. In einer anderen Ausführungsform wie bei der zweiten Ausführungsform kann der IG-Schaltereingangsanschluss vorgesehen sein, und der erste Berechner kann das Berechnen der ersten Drehinformation stoppen, wenn der Zündschalter abgeschaltet wird.
In anderen Worten gesagt kann als ein Trigger beziehungsweise Auslöser zum Starten der Berechnung der ersten Drehinformation (Berechnungsstarttrigger beziehungsweise Berechnungsstartauslöser) ein beliebiges von (i) Regulierer an, (ii) Zündschalter an, und (iii) Empfangen des Startsignals von der Steuerung verwendet werden. Weiterhin kann als ein Trigger zum Stoppen der Berechnung der ersten Drehinformation (Berechnungsstopptrigger) ein beliebiges von (I) Regulierer aus, (II) Zündschalter aus, und (III) Empfangen des Stoppsignals von der Steuerung verwendet werden. Weiterhin können beliebige Kombinationen der Berechnungsstarttrigger (i), (ii), (iii) und der Berechnungsstopptrigger (I), (II), (III) verwendet werden.
Wenn der An-/Aus-Zustand des Regulierers als sowohl der Berechnungsstarttrigger als auch der Berechnungsstopptrigger verwendet wird, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben ist, kann die Anzahl der Anschlüsse verringert werden. Ähnlich kann, wenn der An-/Aus-Zustand des Zündschalters als sowohl der Berechnungsstarttrigger als auch der Berechnungsstopptrigger verwendet wird, die Anzahl der Anschlüsse verringert werden. Zusätzlich ist der Kommunikationsanschluss zum Kommunizieren mit der Steuerung unabhängig von dem Berechnungsstarttrigger oder dem Berechnungsstopptrigger vorgesehen. Demnach kann die Anzahl von Anschlüssen durch ein Verwenden wenigstens eines des Startsignals als dem Berechnungsstarttrigger und des Stoppsignals als dem Berechnungsstopptrigger verringert werden.
(Zweite Drehinformation)
In der fünften Ausführungsform wird, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors gleich oder kleiner als der Schaltbestimmungsgrenzwert ist, das Berechnungsintervall auf das erste Intervall eingestellt. Indes wird, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors größer als der Schaltbestimmungsgrenzwert ist, das Berechnungsintervall auf das zweite Intervall kürzer als das erste Intervall eingestellt. In einer anderen Ausführungsform kann eine Mehrzahl von Schaltbestimmungsgrenzwerten verwendet werden, und das Berechnungsintervall kann in Schritten beziehungsweise einem Schritt gemäß der Drehgeschwindigkeit des Motors geändert werden. Weiterhin kann das Berechnungsintervall kontinuierlich gemäß der Drehgeschwindigkeit des Motors geändert werden.
Das Berechnungsintervall der Drehungsanzahl kann gemäß der Drehgeschwindigkeit des Motors variabel sein unabhängig von der Konfiguration der Drehwinkelerfassungsvorrichtungen, welche in der ersten bis vierten Ausführungsform beschrieben sind. Ähnlich kann der zweite Berechner bestimmen, dass eine Unregelmäßigkeit auftritt unabhängig von den Konfigurationen der Drehwinkelerfassungsvorrichtungen, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors größer ist als der Unregelmäßigkeitsbestimmungsgrenzwert. Weiterhin kann das Berechnungsintervall der Drehungsanzahl auf einen konstanten Wert in der fünften bis achten Ausführungsform eingestellt werden.
In der fünften Ausführungsform ist eine Drehung des Motors in zwei, drei oder fünf Erfassungsbereiche unterteilt und der Zählwert wird jedem Erfassungsbereich zugeordnet. Dann wird der Zählwert bei jedem Erfassungsbereich gezählt und die Drehungsanzahl wird hochgezählt basierend auf der Summe des Zählwertes, welche der Unterteilungsanzahl entspricht. Der Erfassungsbereich kann jedoch in einer unterschiedlichen Art und Weise definiert sein oder die Drehungsanzahl kann in einer unterschiedlichen Art und Weise berechnet werden.
(Drehgeschwindigkeit)
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird die Drehgeschwindigkeit basierend auf dem zweiten Erfassungswert oder der Anschlussspannung berechnet. Die Konfiguration des Anschlussspannungsdetektors zum Erlangen der Anschlussspannung ist jedoch nicht notwendigerweise auf die Konfigurationen beschränkt, welche in der fünften Ausführungsform oder der sechsten Ausführungsform beschrieben sind. Beispielsweise kann der Teilerwiderstand für jede Phase des Motors vorgesehen sein und die Anschlussspannung kann für jede Phase des Motors erhalten werden. Alternativ kann die Anschlussspannung direkt ohne eine Verwendung des Teilerwiderstandes erhalten beziehungsweise erlangt werden.
(Sensor)
In den oben beschriebenen Ausführungsformen weist der Sensor das erste Erfassungselement, welches durch elektrische Leistung durch den Regulierer oder den Zündschalter mit Leistung versorgt wird, und das zweite Erfassungselement, welches durch elektrische Leistung direkt von der Batterie mit Leistung versorgt wird, auf. Das heißt, das erste und das zweite Erfassungselement sind unterschiedlich mit Leistung versorgt. Das erste und das zweite Erfassungselement können jedoch in derselben Art und Weise mit Leistung versorgt werden.
Weiterhin kann das erste Erfassungselement beseitigt sein und der erste Berechner kann die erste Drehinformation basierend auf dem Erfassungswert des zweiten Erfassungselements berechnen, welches den Betrieb unabhängig von dem An-/Aus-Zustand des Zündschalters fortführt. Mit dieser Konfiguration kann die Anzahl von Komponenten verringert werden.
(ECU)
In der fünften Ausführungsform sind die elektrischen Komponenten der ECU an einer Oberfläche des Substrats nahe dem Magneten angeordnet. Die elektrischen Komponenten der ECU können jedoch an einer Oberfläche des Substrats nahe zu dem Motor oder an der anderen Oberfläche des Substrats entgegengesetzt dem Motor angeordnet sein. Weiterhin können die elektrischen Komponenten der ECU getrennt auf mehreren Substraten angeordnet sein. Ebenso kann der Berechner oder die Steuerung mit Ausnahme des Sensors auf einem Element entfernt von dem Motor angeordnet sein. In diesem Fall kann der Sensor mit dem Berechner oder der Steuerung durch einen Kabelbaum verbunden sein.
In der fünften Ausführungsform ist das Motorrelais zwischen dem Motor und dem Inverter angeordnet. Das Motorrelais kann jedoch beseitigt werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist der Kommunikationsabschnitt eine serielle Schnittstelle, der Kommunikationsabschnitt kann jedoch mit einer anderen Komponente beziehungsweise einem anderen Bestandteil konfiguriert sein.
(Erfassungsobjekt)
In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist das Erfassungsobjekt der Magnet, welcher sich zusammen mit der Welle des Motors dreht. Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung kann jedoch eine Drehung eines Erfassungsobjekts erfassen, welches sich zusammen mit einem Element anders als dem Motor dreht. Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung kann auf eine Vorrichtung angewandt werden anders als die Servolenkvorrichtung.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist der bürstenlose Dreiphasenmotor als der Motor verwendet. Es kann jedoch eine beliebige Art von Motoren wie beispielsweise ein Bürsten-Motor als der Motor verwendet werden. Weiterhin kann der Motor eine Mehrzahl von Wicklungsgruppen haben und der Inverter kann entsprechend jeder der Mehrzahl von Wicklungsgruppen vorgesehen sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 5339094 B [0002]

Claims

Drehwinkelerfassungsvorrichtung, welche einen Teil des Betriebs durch elektrische Leistung von einer Batterie (65) fortsetzt, wenn ein elektrischer Schalter (60) aus ist, wobei die Drehwinkelerfassungsvorrichtung Folgendes aufweist: einen Sensor (25, 251, 252), welcher einen Erfassungswert erfasst, welcher gemäß einer Drehung eines Erfassungsobjekts (82) variabel ist; einen ersten Berechner (31, 212), welcher ein Berechnen einer ersten Drehinformation startet, welche mit der Drehung des Erfassungsobjekts (82) in Zusammenhang steht, basierend auf dem Erfassungswert, welcher durch den Sensor erfasst wird, wenn der elektrische Schalter (60) eingeschaltet wird, wobei der erste Berechner das Berechnen der ersten Drehinformation stoppt, wenn der elektrische Schalter abgeschaltet wird; einen zweiten Berechner (32, 222), welcher eine zweite Drehinformation, welche mit der Drehung des Erfassungsobjekts in Zusammenhang steht, unabhängig von einem An-/Aus-Zustand des elektrischen Schalters, basierend auf dem Erfassungswert, welcher durch den Sensor erfasst wird, berechnet; und einen Kommunikationsabschnitt (35, 215, 225), welcher die erste Drehinformation und die zweite Drehinformation an eine Steuerung (50) ausgibt.
Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Erfassungsobjekt sich zusammen mit einer Welle (81) eines Motors (80) dreht, die erste Drehinformation ein Drehwinkel des Motors ist, und die zweite Drehinformation eine Anzahl von Drehungen des Motors ist.
Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der zweite Berechner die Anzahl von Drehungen des Motors bei einem Berechnungsintervall berechnet, wenn der elektrische Schalter aus ist, und das Berechnungsintervall gemäß einer Drehgeschwindigkeit des Motors variabel ist.
Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Berechnungsintervall auf ein erstes Intervall eingestellt ist, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors gleich oder kleiner als ein Schaltbestimmungsgrenzwert ist, und das Berechnungsintervall auf ein zweites Intervall eingestellt ist, welches kürzer ist als das erste Intervall, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors größer ist als der Schaltbestimmungsgrenzwert.
Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei der zweite Berechner die Drehgeschwindigkeit des Motors basierend auf dem Erfassungswert, welcher durch den Sensor erfasst wird, berechnet.
Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei der zweite Berechner die Drehgeschwindigkeit des Motors basierend auf einer Anschlussspannung des Motors berechnet.
Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Motor wenigstens einen Phasenanschluss hat, welcher mit einem Anschlussspannungsdetektor (74, 75) verbunden ist, wobei der Anschlussspannungsdetektor einen Unterteilungswiderstand (741, 742) hat, um die Anschlussspannung in einen unterteilten Wert zu unterteilen, und der zweite Berechner den unterteilten Wert von dem Anschlussspannungsdetektor erhält und die Drehgeschwindigkeit des Motors basierend auf dem unterteilten Wert berechnet.
Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei der zweite Berechner bestimmt, dass eine Unregelmäßigkeit auftritt, wenn die Drehgeschwindigkeit größer ist als ein Unregelmäßigkeitsbestimmungsgrenzwert.
Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei eine Drehung des Erfassungsobjekts in Erfassungsbereiche unterteilt ist, welche den Drehwinkel von 180 Grad oder weniger haben, ein Zählwert jedem der Erfassungsbereiche zugewiesen ist, und der zweite Berechner den Zählwert zählt und die Anzahl von Drehungen des Motors basierend auf einer Summe der Zählwerte berechnet.
Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei eine Drehung des Erfassungsobjekts in Erfassungsbereiche unterteilt ist, welche den Drehwinkel von 120 Grad oder weniger haben, ein Zählwert jedem der Erfassungsbereiche zugewiesen ist, und der zweite Berechner den Zählwert zählt und die Anzahl von Drehungen des Motors basierend auf einer Summe der Zählwerte berechnet.
Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei eine Drehung des Erfassungsobjekts in Erfassungsbereiche unterteilt ist, welche den Drehwinkel von 72 Grad oder weniger haben, ein Zählwert jedem der Erfassungsbereiche zugewiesen ist, und der zweite Berechner den Zählwert zählt und die Anzahl von Drehungen des Motors basierend auf einer Summe der Zählwerte berechnet.
Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Sensor Folgendes aufweist: ein erstes Erfassungselement (251), welches einen ersten Erfassungswert erfasst, wenn der elektrische Schalter an ist und ein Erfassen des ersten Erfassungswertes stoppt, wenn der elektrische Schalter aus ist, und ein zweites Erfassungselement (252), welches einen zweiten Erfassungswert unabhängig von dem An-/Aus-Zustand des elektrischen Schalters erfasst, wobei der erste Berechner die erste Drehinformation basierend auf dem ersten Erfassungswert, welcher durch das erste Erfassungselement erfasst wird, berechnet, und wobei der zweite Berechner die zweite Information basierend auf dem zweiten Erfassungswert, welcher durch das zweite Erfassungselement erfasst wird, berechnet.
Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, weiterhin aufweisend: einen Reguliererzustandserlangungsabschnitt (43), welcher einen An-/Aus-Zustand eines Regulierers (16) erlangt, wobei der Regulierer eine Spannung von der Batterie auf eine bestimmte Spannung anpasst und die bestimmte Spannung ausgibt, wobei der erste Berechner das Berechnen der ersten Drehinformation startet, wenn der Regulierer angeschaltet wird und der Reguliererzustandserlangungsabschnitt einen An-Zustand des Regulierers erhält.
Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, weiterhin aufweisend: einen Schaltzustandserlangungsabschnitt (45), welcher den An-/Aus-Zustand des elektrischen Schalters erhält, wobei der erste Berechner das Berechnen der ersten Drehinformation startet, wenn der elektrische Schalter angeschaltet wird und der Schaltzustandserlangungsabschnitt einen An-Zustand des elektrischen Schalters erhält.
Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Steuerung ein Startsignal zu dem Kommunikationsabschnitt ausgibt, und der erste Berechner das Berechnen der ersten Drehinformation startet, wenn der Kommunikationsabschnitt das Startsignal von der Steuerung empfängt.
Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, weiterhin aufweisend: einen Reguliererzustandserlangungsabschnitt (43), welcher einen An-/Aus-Zustand eines Regulierers (16) erlangt, wobei der Regulierer eine Spannung von der Batterie auf eine bestimmte Spannung anpasst und die bestimmte Spannung ausgibt, wobei der erste Berechner das Berechnen der ersten Drehinformation stoppt, wenn der Regulierer abgeschaltet wird und der Reguliererzustandserlangungsabschnitt einen Aus-Zustand des Regulierers erhält.
Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, weiterhin aufweisend: einen Schaltzustandserlangungsabschnitt (45), welcher den An-/Aus-Zustand des elektrischen Schalters erhält, wobei der erste Berechner das Berechnen der ersten Drehinformation stoppt, wenn der elektrische Schalter abgeschaltet wird und der Schaltzustandserlangungsabschnitt einen Aus-Zustand des elektrischen Schalters erhält.
Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Steuerung ein Stoppsignal zu dem Kommunikationsabschnitt ausgibt, und der erste Berechner das Berechnen der ersten Drehinformation startet, wenn der Kommunikationsabschnitt das Stoppsignal von der Steuerung empfängt.
Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die Steuerung einen Drehwinkel einer Lenkwelle (92), welche mit einem Lenkelement (91) verbunden ist, welches durch einen Fahrzeugführer gelenkt wird, basierend auf der ersten Drehinformation und der zweiten Drehinformation berechnet.
Servolenkvorrichtung, die Folgendes aufweist: einen Motor, welcher ein Unterstützungsdrehmoment ausgibt um ein Lenken eines Lenkelements (91) durch einen Fahrzeugführer zu unterstützen; und eine elektrische Steuereinheit (10), die Folgendes aufweist: die Drehwinkelerfassungsvorrichtung (21, 22, 23, 24, 201, 202, 203) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, und die Steuerung, welche den Motor steuert, wobei das Erfassungsobjekt für die Drehwinkelerfassungsvorrichtung der Motor ist.