DE102016208432A1

DE102016208432A1 - Sensoreinrichtung und elektrische Servolenkungsvorrichtung, welche dieselbe verwendet

Info

Publication number: DE102016208432A1
Application number: DE102016208432.1A
Authority: DE
Inventors: Takaharu Kozawa; Shuji Kuramitsu; Koichi Nakamura; Katsuhiko Hayashi; Masaya Taki; Toshimitsu Sakai
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-05-20
Filing date: 2016-05-17
Publication date: 2016-11-24
Also published as: US20160339945A1; CN106168521B; JP2016217870A; US10300944B2; JP6344307B2; CN106168521A

Abstract

Eine Sensoreinrichtung enthaltend einen ersten Ausgangsstromkreis (555), welcher ein erstes Ausgangssignal (Sd10) erzeugt und ausgibt, das als eine Signalsequenz von einem auf einem Detektionswert eines ersten Hauptsensorelements (551) basierenden ersten Hauptsignal (D11) zu einem auf einem Detektionswert eines ersten Untersensorelements (552) basierenden ersten Untersignal (D12) erzeugt wird, einen zweiten Ausgangsstromkreis (655), welcher ein zweites Ausgangssignal (Sd20) erzeugt und ausgibt, das als eine Signalsequenz von einem auf einem Detektionswert eines zweiten Hauptsensorelements (651) basierenden zweiten Hauptsignal (D21) zu einem auf einem Detektionswert eines zweiten Untersensorelements (652) basierenden zweiten Untersignal (D22) erzeugt wird, und einen Abnormalitätsermittler (855), welcher eine Abnormalität der Einrichtung basierend auf dem ersten Ausgangssignal (Sd10) und dem zweiten Ausgangssignal (Sd20) ermittelt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft generell eine Sensoreinrichtung und eine elektrische Servolenkungsvorrichtung, welche die Sensoreinrichtung verwendet.
Üblicherweise überträgt ein elektronisches Steuersystem Daten von verschiedenen Sensoren (zum Beispiel einem Drehmomentsensor oder Ähnlichem) an eine Steuereinheit. In einem Patentdokument, JP 2015-46770 A (Patentdokument 1), ermittelt das System eine Abnormalität eines Drehmomentsensors unter Verwendung von normalen Daten und Überwachungsdaten.
In dem Patentdokument 1 sind zwei Drehmomentsensoren vorgesehen, und einer von den zwei Sensoren überwacht den anderen. Jedoch ist in Patentdokument 1 die Offenbarung stumm über eine Ermittlung davon, welcher eine der Sensorelemente eine Abnormalität hat, oder eine Kurzschlussabnormalität einer Kommunikationsleitung.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sensoreinrichtung bereitzustellen, und eine elektrische Servolenkungsvorrichtung, welche die Sensoreinrichtung verwendet, welche fähig ist, eine in der Sensoreinrichtung verursachte Abnormalität angemessen zu ermitteln.
Die Sensoreinrichtung der vorliegenden Erfindung ist mit einem ersten Sensorteil, einem zweiten Sensorteil und einer Steuerung versehen.
Der erste Sensorteil hat ein erstes Hauptsensorelement, ein erstes Unter-(Sub-)Sensorelement und einen ersten Ausgangsstromkreis. Das erste Hauptsensorelement und das erste Untersensorelement detektieren eine physikalische Größe eines Detektionsobjekts. Der erste Ausgangsstromkreis erzeugt und überträgt ein erstes Ausgangssignal, welches ein auf einem Detektionswert des ersten Hauptsensorelements basierendes erstes Hauptsignal und ein auf einem Detektionswert des ersten Untersensorelement basierendes erstes Unter-(Sub-)Signal enthält, die in dieser Reihenfolge in dem ersten Ausgangssignal angeordnet sind.
Der zweite Sensorteil hat ein zweites Hauptsensorelement, ein zweites Unter-(Sub-)Sensorelement und einen zweiten Ausgangsstromkreis. Das zweite Hauptsensorelement und das zweite Untersensorelement detektieren die physikalische Größe des Detektionsobjekts. Der zweite Ausgangsstromkreis erzeugt und überträgt ein zweites Ausgangssignal, welches ein auf einem Detektionswert des zweiten Hauptsensorelements basierendes zweites Hauptsignal und ein auf einem Detektionswert des zweiten Untersensorelements basierendes zweites Unter-(Sub-)Signal enthält, die in dieser geordneten Sequenz von Signalen in dem zweiten Ausgangssignal angeordnet sind.
Die Steuerung hat einen Signalerhalter und einen Abnormalitätsermittler. Der Signalerhalter erhält das erste Ausgangssignal und das zweite Ausgangssignal. Der Abnormalitätsermittler führt eine Abnormalitätsermittlung basierend auf dem ersten Ausgangssignal und dem zweiten Ausgangssignal durch.
Eines von (i) dem ersten Hauptsignal und dem zweiten Untersignal und (ii) dem ersten Untersignal und dem zweiten Hauptsignal sind gleichgerichtete (direct) Signale, die mit einer Zunahme des Detektionswert zunehmen, und das andere von (i) und (ii) sind solche Signale, die mit der Zunahme des Detektionswert abnehmen.
Bei der vorliegenden Erfindung sind das erste Hauptsignal und das erste Untersignal in dem ersten Ausgangssignal enthalten, und das zweite Hauptsignal und das zweite Untersignal sind in dem zweiten Ausgangssignal enthalten. Deshalb ist die Steuerung befähigt, Signale, welche jedem der Detektionswerte von den vier Sensoren entsprechen, zu verwenden. Somit ist, durch Verwendung der vier Signale, ein abnormaler Sensor, der eine Abnormalität hat, geeignet identifizierbar.
Ferner sind das erste Untersignal und das zweite Hauptsignal umgekehrte Signale des ersten Hauptsignals bzw. des zweiten Untersignals. Deshalb werden, selbst wenn die Detektionswerte die gleichen sind, das erste Ausgangssignal und das zweite Ausgangssignal nicht als das gleiche Signal erzeugt. Deshalb ist es feststellbar hinsichtlich, ob die zwei Ausgangssignale basierend auf dem gleichen Detektionswert erzeugt und übertragen werden, und es ist feststellbar, ob eine Kommunikationsleitung kurzgeschlossen ist.
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden von der folgenden detaillierten Beschreibung, welche mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen gemacht wird, deutlicher werden, in welchen:
1 ein Blockdiagramm einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung in einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine perspektivische Explosionsansicht eines Drehmomentsensors in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
3 ein Blockdiagramm einer Sensoreinrichtung in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
4A/B Zeitdiagramme eines ersten Ausgangssignals und eines zweiten Ausgangssignals bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind;
5A/B Diagramme eines ersten Hauptdatenwerts, eines ersten Unterdatenwerts, eines zweiten Hauptdatenwerts und eines zweiten Unterdatenwerts bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind;
6 ein anderes Diagramm des ersten Hauptdatenwerts, des ersten Unterdatenwerts, des zweiten Hauptdatenwerts und des zweiten Unterdatenwerts bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
7A/B Zeitdiagramme des ersten Ausgangssignals und des zweiten Ausgangssignals zu einer datenabnormalen Zeit bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind;
8A/B Zeitdiagramme des ersten Ausgangssignals und des zweiten Ausgangssignals zu einer Kommunikationsleitungs-Kurzschluss-Abnormalitäts-Zeit bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind;
9 ein Flussdiagramm eines Abnormalitätsermittlungsprozesses bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
10A/B Diagramme von Kombinationen von Datenwerten sind, welche verglichen werden sollen, wenn ein abnormales Element bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung identifiziert wird; und
11 ein Flussdiagramm des Abnormalitätsermittlungsprozesses bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
Nachstehend wird eine Sensoreinrichtung betreffend die vorliegende Erfindung basierend auf den Zeichnungen beschrieben.
Nachstehend sind die gleichen Ziffern gleichen Komponenten in den folgenden Ausführungsbeispielen zugewiesen, und Beschreibungen der gleichen Komponenten werden nicht wiederholt.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird basierend auf 1 bis 10A/B beschrieben.
Wie in 1 und 2 gezeigt, wird eine Sensoreinrichtung 1 auf eine elektrische Servolenkungsvorrichtung 80 angewandt, in welcher eine elektrische Steuereinheit (ECU) 85, welche als eine Steuerung dient, zusammen mit einem ersten magnetischen Sensor 50, einem zweiten magnetischen Sensor 60 und Ähnlichem vorgesehen ist, um eine Lenkbedienung eines Fahrzeugs zu unterstützen.
Die gesamte Ausgestaltung eines Lenksystems 90, welches die elektrische Servolenkungsvorrichtung 80 hat, ist in 1 gezeigt.
Ein Lenkrad 91 ist als eine Lenkkomponente mit einer Lenkwelle 92 verbunden.
Die Lenkwelle 92 hat eine Eingangswelle 11 als eine erste Welle und eine Ausgangswelle 12 als eine zweite Welle. Die Eingangswelle 11 ist mit dem Lenkrad 91 verbunden. An einer Position zwischen der Eingangswelle 11 und der Ausgangswelle 12 ist ein Drehmomentsensor 10, welcher ein an die Lenkwelle 92 angelegtes Drehmoment detektiert, angeordnet. Ein Ritzel 96 ist an einem zu der Eingangswelle 11 entgegengesetzten Ende der Ausgangswelle 12 angeordnet. Das Ritzel 96 ist mit einer Zahnstange 97 in Eingriff. Ein Paar von Rädern 98 ist mit beiden Enden der Zahnstange 97 über eine Gelenksstange etc. verbunden.
Wenn ein Fahrer das Lenkrad 91 dreht, dreht sich die mit dem Lenkrad 91 verbundene Lenkwelle 92. Die Drehbewegung der Lenkwelle 92 wird durch das Ritzel 96 in eine Translationsbewegung der Zahnstange 97 umgewandelt, und das Paar von Rädern 98 wird um einen Winkel gemäß einer Menge einer Verschiebung der Zahnstange 97 gelenkt.
Die elektrische Servolenkungsvorrichtung 80 ist mit einem Motor 81, der ein Hilfsdrehmoment ausgibt, um eine Lenkbedienung des Lenkrads 91 durch den Fahrer zu unterstützen, einem Untersetzungsgetriebe 82, das als ein Kraftübertragungsteil dient, dem Drehmomentsensor 10, der ECU 85 und Ähnlichem versehen. Obwohl der Motor 81 und die ECU 85 in 1 getrennte Körper haben, können sie kombiniert werden, einen Körper zu haben.
Das Untersetzungsgetriebe 82 verlangsamt eine Drehzahl des Motors 81 und überträgt die Drehung an die Lenkwelle 92. D. h., obwohl die elektrische Servolenkungsvorrichtung 80 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein sogenannter „Lenkstrangunterstützungstyp” ist, kann die Vorrichtung 80 auch ein „Zahnstangenunterstützungstyp” sein, der eine Drehung des Motors 81 an die Zahnstange 97 überträgt. In anderen Worten, obwohl die Lenkwelle 92 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein „Ansteuerobjekt” ist, kann die Zahnstange 97 auch ein „Ansteuerobjekt” sein. Die Details der ECU 85 werden später erwähnt.
Wie in 2 gezeigt ist, ist der Drehmomentsensor 10 mit der Eingangswelle 11, der Ausgangswelle 12, einem Torsionsstab 13, einem mehrpoligen Magneten 15, einem magnetischen Joch 16, einem Magnetflusssammelmodul 20, einer Sensoreinheit 40 und Ähnlichem versehen.
Jeweils durch einen Stift 14 hat der Torsionsstab 13 ein Ende mit der Eingangswelle 11 verbunden und das andere Ende mit der Ausgangswelle 12 verbunden, und er verbindet die Eingangswelle 11 und die Ausgangswelle 12 auf derselben Achse (d. h. verbindet die Welle 11 und die Welle 12 auf einer Drehachse O koaxial). Der Torsionsstab 13 ist ein elastisches Element in einer Stabform und wandelt ein auf die Lenkwelle 92 angewandtes Drehmoment in eine Verdrehungsversetzung um.
Der mehrpolige Magnet 15 ist in eine Zylinderform geformt und ist an der Eingangswelle 11 fixiert. An dem mehrpoligen Magneten 15 sind ein N-Pol und ein S-Pol abwechselnd entlang eines Umfangs magnetisiert. Obgleich die Anzahl von Polen beliebig festgelegt werden kann, ist die Anzahl von N-Polen und S-Polen konfiguriert, 12 Paare zu sein, ein Gesamtes von 24 Polen habend.
Das magnetische Joch 16 wird von einer Jochbefestigungskomponente gehalten, welche von nichtmagnetischen Materialen (z. B. Harz) gebildet ist (nicht dargestellt), und bildet einen magnetischen Kreis in einem Magnetfeld, welches von dem mehrpoligen Magneten 15 erzeugt wird.
Das magnetische Joch 16 beinhaltet ein erstes Joch 17 und ein zweites Joch 18, und das erste Joch 17 ist an einer zu der Eingangswelle 11 nahen Seite des Jochs 16 angeordnet, und das zweite Joch 18 ist an der anderen, zu der Ausgangswelle 12 nahen Seite des Jochs 16 angeordnet. Sowohl das erste Joch 17 als auch das zweite Joch 18 haben eine ringförmige Form und sind aus einem weichen magnetischen Material hergestellt und sind auf einem Radius außerhalb des mehrpoligen Magneten 15 starr an der Ausgangswelle 12 befestigt.
Das Magnetflusssammelmodul 20 beinhaltet Magnetflusssammelringe 21 und 22. Die Magnetflusssammelringe 21 und 22 sind auf einem Radius außerhalb des magnetischen Jochs 16 angeordnet und sammeln den Magnetfluss von dem magnetischen Joch 16. Ein erster Magnetflusssammelring 21 ist an einer zu der Eingangswelle 11 nahen Seite des Moduls 20 angeordnet, und ein zweiter Magnetflusssammelring 22 ist an der anderen, zu der Ausgangswelle 12 nahen Seite des Moduls 20 angeordnet. Der erste Magnetflusssammelring 21 und der zweite Magnetflusssammelring 22 werden von einem nicht dargestellten Magnetflusssammelringhalterelement gehalten, welches durch eine Inserttechnik (insert molding) etc. gebildet wird.
Der erste Magnetflusssammelring 21 umfasst (i) einen Ringteil 211, welcher mit dem weichen magnetischen Material im Wesentlichen in einer Ringform hergestellt ist, und (ii) zwei Magnetflusssammelteile 215, welche zu einem Radius außerhalb von dem Ringteil 211 vorstehen. Die Anzahl der Magnetflusssammelteile 215 kann ausgebildet sein, der Anzahl von Sensorteilen 55, 65, welche im Folgenden erwähnt werden, zu entsprechen.
Der zweite Magnetflusssammelring 22 umfasst (i) einen Ringteil 221, welcher mit dem weichen magnetischen Material im Wesentlichen in einer Ringform hergestellt ist, genau wie der erste Magnetflusssammelring 21, und zwei Magnetflusssammelteile 225, welche in Richtung auf einen Radius außerhalb von dem Ringteil 221 vorstehen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel haben der erste Magnetflusssammelring 21 und der zweite Magnetflusssammelring 22 im Wesentlichen die gleiche Form.
Der Magnetflusssammelteil 215 des ersten Magnetflusssammelrings 21 und der Magnetflusssammelteil 225 des zweiten Magnetflusssammelrings 22 sind angeordnet, einander zugewandt zu sein, und haben jeweilige zugewandte Oberflächen im Wesentlichen parallel angeordnet.
Die magnetischen Sensoren 50 und 60 sind an einer Position zwischen den Magnetflusssammelteilen 215 und 225 angeordnet.
Die Sensoreinheit 40 beinhaltet ein Substrat 41 und die magnetischen Sensoren 50 und 60.
Das Substrat 41 ist in einer plattenähnlichen, ungefähr rechteckigen Form gebildet, und die magnetischen Sensoren 50 und 60 sind darauf montiert. Die magnetischen Sensoren 50 und 60 sind an derselben Oberfläche des Substrats 41 montiert.
Die magnetischen Sensoren 50 und 60 detektieren eine Magnetflussdichte gemäß einer Menge einer Verdrehungsversetzung und einer Verdrehungsversetzungsrichtung des Torsionsstabes 13 und geben Ausgangssignale Sd10 und Sd20 durch digitale Kommunikationen an die ECU 85 aus.
Der erste magnetische Sensor 50 und der zweite magnetische Sensor 60 haben im Wesentlichen die gleiche Ausgestaltung und sind an dem Substrat 41 an nebeneinanderliegenden Positionen montiert, wobei sie in die gleiche Richtung zeigen.
Der erste magnetische Sensor 50 gibt das erste Ausgangssignal Sd10 in einem konstanten Intervall an die ECU 85 aus, und der zweite magnetische Sensor 60 gibt das zweite Ausgangssignal Sd20 in einem konstanten Intervall an die ECU 85 aus.
Wie in 3 gezeigt, hat der erste magnetische Sensor 50 einen versiegelten Teil 53 und einen ersten Sensorteil 55, und der zweite magnetische Sensor 60 hat einen versiegelten Teil 63 und einen zweiten Sensorteil 65.
Die Ausgestaltung betreffend den ersten magnetischen Sensor 50 wird nachstehend als 50er-Ziffern oder 500er-Ziffern bezeichnet, und die Ausgestaltung betreffend den zweiten magnetischen Sensor 60 wird nachstehend als 60er-Ziffern oder 600er-Ziffern bezeichnet, andeutend, dass die gleiche letzte eine Stelle oder letzten zwei Stellen die gleiche Komponente/Ausgestaltung angeben. Nachstehend ist die Beschreibung auf den ersten magnetischen Sensor 50 fokussiert, und die gleiche Ausgestaltung des Sensors 60 braucht nicht zu wiederholt werden, wann immer angemessen.
Der versiegelte Teil 53 dichtet den ersten Sensorteil 55, der als ein Halbleiterchip oder Ähnliches implementiert ist, im Wesentlichen in einer flachen und rechteckigen Form ab. Der versiegelte Teil 53 hat einen Energieversorgungsanschluss 531, einen Kommunikationsanschluss 532, und einen Erdungsanschluss 533, welche an dem versiegelten Teil 53 angeordnet sind und von dem versiegelten Teil 53 vorstehen.
Der Energieversorgungsanschluss 531 des ersten magnetischen Sensors 50 ist mit der ECU 85 durch eine erste Energiequellenleitung 111 verbunden, und der Kommunikationsanschluss 532 des ersten magnetischen Sensors 50 ist mit der ECU 85 durch eine erste Kommunikationsleitung 112 verbunden, und der Erdungsanschluss 533 des ersten magnetischen Sensors 50 ist mit der ECU 85 über eine erste Erdungsleitung 113 verbunden.
Ferner ist bei dem zweiten magnetischen Sensor 60 ein Energieversorgungsanschluss 631 mit der ECU 85 durch eine zweite Energiequellenleitung 121 verbunden, und ein Kommunikationsanschluss 632 ist mit der ECU 85 durch eine zweite Kommunikationsleitung 122 verbunden, und ein Erdungsanschluss 633 ist mit der ECU 85 über eine zweite Erdungsleitung 123 verbunden.
Die Energieversorgungsanschlüsse 531 und 631 werden von einem Regler der ECU 85, welcher nicht dargestellt ist, mit der auf einen vorbestimmten Spannungswert (z. B. 5 [V]) eingestellten Spannung versorgt. Die Erdungsanschlüsse 533 und 633 sind mit der Erde über die ECU 85 verbunden.
Der Kommunikationsanschluss 532 und die erste Kommunikationsleitung 112 werden für Kommunikationen zwischen dem ersten magnetischen Sensor 50 und der ECU 85 verwendet. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das erste Ausgangssignal Sd10 von dem ersten magnetischen Sensor 50 über den Kommunikationsanschluss 532 und die erste Kommunikationsleitung 112 an die ECU 85 übertragen.
Ferner werden der Kommunikationsanschluss 632 und die zweite Kommunikationsleitung 122 für Kommunikationen zwischen dem zweiten magnetischen Sensor 60 und der ECU 85 verwendet. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das zweite Ausgangssignal Sd20 von dem zweiten magnetischen Sensor 60 über den Kommunikationsanschluss 632 und die zweite Kommunikationsleitung 122 an die ECU 85 übertragen.
Der erste Sensorteil 55 beinhaltet ein erstes Hauptsensorelement 551, ein erstes Unter-(Sub-)Sensorelement 552, Analog/Digital(A/D)-Umwandlungsstromkreise 553 und 554, einen ersten Ausgangsstromkreis 555 und Ähnliches.
Die Sensorelemente 551 und 552 sind jeweils ein magnetflussdetektierendes Element, welches den magnetischen Fluss zwischen den Magnetflusssammelteilen 215 und 225 detektiert. Die Sensorelemente 551 und 552 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind jeweils als ein Hall-Element implementiert. Die Sensorelemente 551 und 552 sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel für eine Unterscheidung von Signalreihenfolgen (d. h. einer Sequenz von Signalen) in dem ersten Ausgangssignal Sd10 als „Haupt-” und „Unter-”(„Sub-”)Elemente bezeichnet, das erste Hauptsensorelement 551 und das erste Untersensorelement 552 sind im Wesentlichen das gleiche Element.
Der A/D-Umwandlungsstromkreis 553 führt eine A/D-Umwandlung eines von dem Sensorelement 551 detektierten Detektionswerts durch. Der A/D-Umwandlungsstromkreis 554 führt eine A/D-Umwandlung eines von dem Sensorelement 552 detektierten Detektionswerts durch.
Der erste Ausgangsstromkreis 555 erzeugt das erste Ausgangssignal Sd10 basierend auf dem Detektionswert, welcher von den Sensorelementen 551 und 552 detektiert und A/D-umgewandelt worden ist.
Das dadurch erzeugte erste Ausgangssignal Sd10 wird an die ECU 85 über den Kommunikationsanschluss 532 durch ein Single-Edge-Nibble-Transmission-(SENT-)Kommunikationsverfahren, welches ein Typ von digitalen Kommunikationen ist, übertragen.
Der zweite Ausgangsstromkreis 655 erzeugt das zweite Ausgangssignal Sd20 basierend auf dem Detektionswert, welcher von den Sensorelementen 651 und 652 detektiert und A/D-umgewandelt worden ist.
Das von dem zweiten Ausgangsstromkreis 655 erzeugte zweite Ausgangssignal Sd20 wird über den Kommunikationsanschluss 632 durch das SENT-Kommunikationsverfahren an die ECU 85 übertragen.
Die Details der Ausgangssignale Sd10 und Sd20 werden später erwähnt.
Die ECU 85 wird durch einen Mikrocontroller etc. gebildet und hat einen Signalerhalter 851, einen Abnormalitätsermittler 855, einen Rechner 858 und Ähnliches als funktionale Blöcke.
Der Signalerhalter 851 erhält die Ausgangssignale Sd10 und Sd20, welche von den magnetischen Sensoren 50 und 60 übertragen werden.
Der Abnormalitätsermittler 855 stellt eine Abnormalität der Sensorelemente 551, 552, 651 und 652 und eine andere Abnormalität wie beispielsweise eine Kurzschlussabnormalität der Kommunikationsleitungen 112 und 122 und Ähnliches fest.
Die Details der Abnormalitätsermittlung werden später erwähnt.
Der Rechner 858 führt verschiedene Berechnungen unter Verwendung eines Datenwerts, welcher dem Detektionswert des Sensorelements, der keine Abnormalität darin verursacht hat, entspricht, durch. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel berechnet der Rechner 858 basierend auf dem Datenwert ein Lenkdrehmoment. Das berechnete Lenkdrehmoment wird dann für eine Antriebssteuerung des Motors 81 verwendet. Insbesondere berechnet der Rechner 858 einen Drehmomentsollwert basierend auf dem Lenkdrehmoment. Die ECU 85 steuert eine Ansteuerung des Motors 81 durch ein übliches Verfahren (zum Beispiel durch eine Rückkopplungsregelung) basierend auf dem Drehmomentsollwert.
Jeder der in der ECU 85 durchgeführten Prozesse kann ein Softwareprozess durch Ausführen eines vorab gespeicherten Programms durch eine CPU sein, oder kann ein Hardwareprozess sein, der durch einen dedizierten elektronischen Stromkreis durchgeführt wird.
Die Details der Ausgangssignale Sd10 und Sd20 werden basierend auf 4 beschrieben.
4A zeigt das erste Ausgangssignal Sd10, und 4B zeigt das zweite Ausgangssignal Sd20. Ferner zeigen auch 7A/B und 8A/B die ersten/zweiten Ausgangssignale Sd10, Sd20 in der gleichen Weise.
Die Anzahl von Bits in jedem dieser Signale ist gemäß dem Telekommunikationsstandard etc. geeignet konfiguriert. Gemäß dem SENT-Kommunikationsverfahren wird ein Datenwert der Signale Sd10, Sd20 als ein Puls repräsentiert, welcher durch eine Zeitbreite zwischen einer ansteigenden Kante des Pulses und einer abfallenden Kante des Pulses definiert ist.
Das erste Ausgangssignal Sd10 besteht aus einem Synchronisationssignal (d. h. „Sync/Calib” in 4A/B), einem Statussignal, einem ersten Hauptsignal D11, einem ersten Unter-(Sub-)Signal D12, einem Zyklische-Redundanz-(CRC-, Cyclic Redundancy Check-)Signal als einem Kommunikationsfehlerdetektionssignal und einem Pausensignal, und diese Signale in dem ersten Ausgangssignal Sd10 werden in dieser Reihenfolge ausgegeben (d. h. als eine geordnete Sequenz von Signalen).
Das Synchronisationssignal ist ein Signal zum Synchronisieren zwischen dem ersten Sensorteil 55 und der Taktvorgabe der ECU 85, und ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf 56 Ticks (Schläge) eingestellt. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Korrekturkoeffizient basierend auf der Länge des Synchronisationssignals berechnet, und jedes Signal wird unter Verwendung des betreffenden Korrekturkoeffizienten korrigiert.
Das Statussignal beinhaltet (i) langsame Daten, welche aus Signalen in mehreren Zyklen aufgebaut sind und (ii) Informationen eines Aktualisierungszählers. Der Aktualisierungszähler wird für jede Übertragung des Ausgangssignals Sd10 um +1 erhöht (d. h. ein Zählwert wird um eins erhöht). Falls der Aktualisierungszähler zum Beispiel durch 2 Bits repräsentiert ist, wird der Zählwert als 0 → 1 → 2 → 3 → 0 → 1 --- aktualisiert. Hier kehrt der Zähler zu dem Minimalwert (d. h. „0”) durch eine Erhöhung von +1 zurück, wenn der Aktualisierungszähler auf den Maximalwert (d. h. „3” in diesem Fall) ansteigt.
Durch Übertragung der Informationen über den Aktualisierungszähler kann die ECU 85 ermitteln, ob die gleichen Daten wegen dem gleichen Detektionswert wie bei einem vorherigen Signal oder wegen einer Datenadhärenzabnormalität übermittelt werden.
Das CRC-Signal ein Signal zum Detektieren eines Kommunikationsfehlers und hat eine basierend auf dem Hauptsignal D11 und dem Untersignal D12 berechnete Signallänge.
Das Pausensignal ist ein Signal, welches in einer Zyklusperiode ausgegeben wird (d. h. vor einer Ausgabe des Synchronisationssignals des nächsten Zyklus).
Das zweite Ausgangssignal Sd20 besteht aus dem Synchronisationssignal, dem Statussignal, einem zweiten Hauptsignal D21, einem zweiten Unter-(Sub-)Signal D22, dem CRC-Signal und dem Pausensignal, und das zweite Ausgangssignal Sd20 wird als eine Reihe von Signalen in dieser Reihenfolge, als eine geordnete Sequenz von Signalen, ausgegeben.
Da jedes der Signale abgesehen von dem zweiten Hauptsignal D21 und dem zweiten Untersignal D22 das gleiche wie dasjenige des ersten Ausgangssignals Sd10 ist, ist eine Beschreibung betreffend die gleichen Signale weggelassen.
Das Hauptsignal D11 des ersten Ausgangssignals Sd10 ist ein auf dem Detektionswert des ersten Hauptsensorelementes 551 basierendes Datensignal, und das Untersignal D12 des ersten Ausgangssignals Sd10 ist ein auf dem Detektionswert des ersten Untersensorelementes 552 basierendes Datensignal.
Das Hauptsignal D21 des zweiten Ausgangssignals Sd20 ist ein auf dem Detektionswert des zweiten Hauptsensorelementes 651 basierendes Datensignal, und das Untersignal D22 ist ein auf dem Detektionswert des zweiten Untersensorelementes 652 basierendes Datensignal.
Alle der Signale D11, D12, D21 und D22 sind Signale gemäß der (repräsentierend die) Magnetflussdichte an einer Position zwischen den Magnetflusssammelteilen 215 und 225 und werden basierend auf dem Detektionswert zu dem Zeitpunkt einer Signalerzeugung erzeugt. Ferner kann der Aktualisierungszyklus der Detektionswerte konfiguriert sein, kürzer als der Zyklus dieser Signale D11, D12, D21 und D22 zu sein, und die Signale D11, D12, D21 und D22 können basierend auf dem neuesten der Detektionswerte erzeugt werden.
Sowohl das erste Hauptsignal D11 als auch das erste Untersignal D12 sind 3 Nibbles (= 12 Bits), und haben ein Gesamtes von 6 Nibbles als einen Datenteil. Die Dateninhalte werden durch zumindest 1 Nibble repräsentiert, welcher gemäß der Kommunikationsspezifikation definiert ist.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beinhaltet ein interner Prozess des ersten Sensorteils 55 nicht einen Zusammenfassungsprozess eines Zusammenstellens von zusammengefassten Daten durch eine Addition/Subtraktion/Multiplikation/Division etc. von vielen Detektionswerten von den Sensorelementen 551 und 552 oder einen Auswahlprozess eines Auswählens von einem von vielen Detektionswerten. D. h. die Detektionswerte von den Sensorelementen 551, 552 werden „im Ist-Zustand” verwendet, um das erste Hauptsignal D11 und das erste Untersignal D12 für die Verwertung der Detektionswerte in der ECU 85 zu erzeugen.
Das gleiche gilt für das zweite Hauptsignal D21 und das zweite Untersignal D22.
Es wird nun angenommen, dass ein durch das erste Hauptsignal D11 repräsentierter Wert ein erster Hauptdatenwert V11 ist und ein durch das erste Untersignal D12 repräsentierter Wert ein erster Unter-(Sub-)Datenwert V12 ist und ein durch das zweite Hauptsignal D21 repräsentierter Wert ein zweiter Hauptdatenwert V21 ist und ein durch das zweite Untersignal D22 repräsentierter Wert ein zweiter Unter-(Sub-)Datenwert V22 ist.
Jeder der Datenwerte V11, V12, V21, V22 ist ein Nach-Korrektur-Wert, der durch den Korrekturkoeffizienten korrigiert ist, welcher basierend auf dem Synchronisationssignal berechnet wird.
Wie in 4A/B und 5A/B gezeigt, sind der erste Hauptdatenwert V11 und der erste Unterdatenwert V12 zueinander an einem bestimmten mittigen Wert umgekehrte (d. h. invertierte) Werte. Ebenso sind der zweite Hauptdatenwert V21 und der zweite Unterdatenwert V22 zueinander an einem bestimmten mittigen Wert umgekehrte Werte. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die bestimmten mittigen Werte als 50% eines Ausgangscodes definiert. Jedoch kann der bestimmte mittige Wert beliebig von einer 50%-Position modifiziert werden.
Insbesondere nimmt, wie in 5A durch eine durchgezogene Linie gezeigt, der erste Hauptdatenwert V11 einen unteren Grenzwert an, wenn die Magnetflussdichte gleich zu oder weniger als Bmin ist, und nimmt einen oberen Grenzwert an, wenn die Magnetflussdichte gleich zu oder größer als Bmax ist, und der Datenwert V11 nimmt mit einer Zunahme der Magnetflussdichte zwischen Bmin und Bmax von dem unteren Grenzwert zu dem oberen Grenzwert zu.
Der erste Unterdatenwert V12 nimmt in einer gestrichelten Linie in derselben Zeichnung den oberen Grenzwert an, wenn die Magnetflussdichte gleich zu oder weniger als Bmin ist, und nimmt den unteren Grenzwert an, wenn die Magnetflussdichte gleich zu oder größer als Bmax ist, und der Datenwert V12 nimmt mit einer Zunahme der Magnetflussdichte zwischen Bmin und Bmax von dem oberen Grenzwert zu dem unteren Grenzwert ab.
Ferner nimmt, wie in 5B durch eine durchgezogene Linie gezeigt, der zweite Hauptdatenwert V21 einen oberen Grenzwert an, wenn die Magnetflussdichte gleich zu oder weniger als Bmin ist, und nimmt einen unteren Grenzwert an, wenn die Magnetflussdichte gleich zu oder größer als Bmax ist, und der Datenwert V21 nimmt mit einer Zunahme der Magnetflussdichte zwischen Bmin und Bmax von dem oberen Grenzwert zu dem unteren Grenzwert ab.
Der zweite Unterdatenwert V22 nimmt in einer gestrichelten Linie in derselben Zeichnung den unteren Grenzwert an, wenn die Magnetflussdichte gleich zu oder weniger als Bmin ist, und nimmt den oberen Grenzwert an, wenn die Magnetflussdichte gleich zu oder größer als Bmax ist, und der Datenwert V22 nimmt mit einer Zunahme der Magnetflussdichte zwischen Bmin und Bmax von dem unteren Grenzwert zu dem oberen Grenzwert zu.
Wie in 5A/B gezeigt, haben der erste Hauptdatenwert V11 und der zweite Unterdatenwert V22, theoretisch, den gleichen absoluten Wert einer Neigung mit einem invertierten/umgekehrten Zeichen (+/–) einer Neigung, und der erste Unterdatenwert V12 und der zweite Hauptdatenwert V21 haben, theoretisch, den gleichen absoluten Wert einer Neigung mit einem invertierten/umgekehrten Zeichen (+/–) einer Neigung.
Wie in 6 gezeigt, ist der untere Grenzwert der Datenwerte V11 und V12 auf „000” eingestellt, und der obere Grenzwert davon ist auf „FFF” eingestellt, wenn 12 Bits, als ein voller Bereich, konfiguriert sind, das Datensignal in dem ersten Ausgangssignal Sd10 zu repräsentieren.
Wenn 12 Bits nicht als der volle Bereich verwendet werden, kann der untere Grenzwert als ein größerer Wert als 0% Ausgangscode (zum Beispiel „002”) oder Ähnliches eingestellt werden, und der obere Grenzwert kann als ein kleinerer Wert als 100% Ausgangscode (zum Beispiel „FFD”) oder Ähnliches eingestellt werden. Das gleiche gilt für die Datenwerte V21, V22.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der erste Hauptdatenwert V11 und der erste Unterdatenwert V12 umgekehrt (das heißt, invertiert) zueinander. Deshalb ist, wenn der erste Hauptdatenwert V11 und der erste Unterdatenwert V12 normal sind, eine Summenbildung (Summation) der Datenwerte V11 und V12 gleich zu dem Maximalwert der binären Daten (d. h. „FFF” im Falle einer Verwendung von 12 Bits).
In gleicher Weise ist, da der zweite Hauptdatenwert V21 und der zweite Unterdatenwert V22 zueinander umgekehrt (das heißt, invertiert) sind, eine Summenbildung der Datenwerte V21 und V22 gleich zu dem Maximalwert der binären Daten, wenn der zweite Hauptdatenwert V21 und der zweite Unterdatenwert V22 normal sind.
Ferner ist, da der erste Hauptdatenwert V11 und der zweite Hauptdatenwert V21 zueinander umgekehrt sind, eine Summenbildung der Datenwerte V11 und V21 gleich zu dem Maximalwert der binären Daten, wenn der erste Hauptdatenwert V11 und der zweite Hauptdatenwert V21 normal sind.
In gleicher Weise ist, da der erste Unterdatenwert V12 und der zweite Unterdatenwert V22 zueinander umgekehrt sind, eine Summenbildung der Datenwerte V12 und V22 gleich zu dem Maximalwert der binären Daten, wenn der erste Unterdatenwert V12 und der zweite Unterdatenwert V22 normal sind.
Hier wird eine Situation, in welcher eine Abnormalität in dem ersten Hauptsignal D11, dem ersten Untersignal D12, dem zweiten Hauptsignal D21 oder dem zweiten Untersignal D22 verursacht ist, basierend auf 7A/B und 8A/B beschrieben. Beachte, dass in einem Beispiel von 4A/B alle von dem ersten Hauptsignal D11, dem ersten Untersignal D12, den zweiten Hauptsignal D21 und dem zweiten Untersignal D22 normal sind, und die Datenwerte V11 und V22 „FFF” sind, und die Datenwerte V12 und V21 „000” sind.
Wenn nun das erste Hauptsignal D11, das erste Untersignal D12, das zweite Hauptsignal D21 und das zweite Untersignal D22 alle normal sind, wie in 4A/B gezeigt, sind die folgenden Kombinationen von zwei Datenwerten (d. h. (i) dem ersten Hauptdatenwert V11 und dem ersten Unterdatenwert V12, (ii) dem zweiten Hauptdatenwert V21 und dem zweiten Unterdatenwert V22, (iii) dem ersten Hauptdatenwert V11 und dem zweiten Hauptdatenwert V21 und (iv) dem ersten Unterdatenwert V12 und dem zweiten Unterdatenwert V22) jeweils korrekt zueinander umgekehrt.
7A/B zeigen eine Situation, in welcher eine Abnormalität in dem ersten Hauptsignal D11 verursacht ist, d. h. wenn ein normaler Datenwert von V11 „FFF” sein sollte, wird der Datenwert V11 als „0FF” in 7A gezeigt. In anderen Worten sind in diesem Fall der erste Hauptdatenwert V11 und der erste Unterdatenwert V12 nicht korrekt zueinander umgekehrt.
In gleicher Weise sind der erste Hauptdatenwert V11 und der zweite Hauptdatenwert V21 nicht korrekt umgekehrt. Ferner ist basierend auf einem Vergleich zwischen den Datenwerten V11, V12, V21 und V22 ein abnormaler Datenwert identifizierbar. D. h. welcher der Datenwerte V11, V12, V21 und V22 eine Abnormalität hat, kann auf eine solche Weise ermittelt werden. Eine Abnormalität in einem anderen Signal als dem ersten Hauptsignal D11 kann auf die gleiche Weise wie oben beschrieben gehandhabt werden.
8A/B zeigen ein Beispiel davon, wenn die Kommunikationsleitungen 112 und 122 kurzgeschlossen sind.
Wenn die Kommunikationsleitungen 112 und 122 kurzgeschlossen sind, werden die Ausgangssignale Sd10 und Sd20 das gleiche Pulssignal. Wenn keine Abnormalität verursacht wird, was oben erwähnt ist, werden die Ausgangssignale Sd10 und Sd20 entsprechend unterschiedliche Pulssignale.
Wenn ein Übereinstimmungsabschnitt (d. h. der gleiche Pulsabschnitt) in beiden der Ausgangssignale Sd10 und Sd20 gefunden wird, gibt ein solcher Übereinstimmungsabschnitt deshalb an, dass der Übereinstimmungsabschnitt in den normalen Signalen umgekehrt (d. h. invertiert) gewesen sein sollte, wodurch eine Feststellung, dass die Kommunikationsleitungen 112 und 122 kurzgeschlossen sind, ermöglicht wird.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein „Doppelkreuz”-Signalumkehrungsschema implementiert, in welchem die Haupt- und Untersignale jeweils in den ersten und zweiten Ausgangssignalen Sd10 und Sd20 umgekehrt (das heißt, invertiert) sind (d. h. D12 ist umgekehrt zu D11, und D22 ist umgekehrt zu D21), zusammen mit der Umkehrung zwischen (i) zwei vorhergehenden Hauptsignalen D11 und D21 und (ii) zwischen den folgenden Untersignalen D12 und D22. Auf solch eine Weise ist ermittelbar, ob (i) einer der Datenwerte V11, V12, V21 und V22 eine Abnormalität hat oder (ii) die Kommunikationsleitungen 112 und 122 kurzgeschlossen sind.
Der Abnormalitätsermittlungsprozess wird basierend auf einem Flussdiagramm in 9 beschrieben.
Der Abnormalitätsermittlungsprozess wird in der ECU 85 durchgeführt, wenn die magnetischen Sensoren 50 und 60 und die ECU 85 AN-geschaltet sind.
In dem ersten Schritt S101 (nachstehend wird „Schritt” als „S” abgekürzt) erhält der Signalerhalter 851 die Ausgangssignale Sd10 und Sd20 von den Sensorteilen 55 und 65.
In S102 ermittelt der Abnormalitätsermittler 855 basierend auf dem CRC-Signal, ob die Kommunikation von den Sensorteilen 55 und 65 zur ECU 85 normal ist.
Wenn die Kommunikation von zumindest einem der Sensorteile 55 und 65 zu der ECU 85 als abnormal ermittelt wird (S102: NEIN), schreitet der Prozess zu S113 fort. Wenn die Kommunikation von den Sensorteilen 55 und 65 zu der ECU 85 als normal ermittelt wird (S102: JA), schreitet der Prozess zu S103 fort.
In S103 ermittelt der Abnormalitätsermittler 855, ob beide der Aktualisierungszähler in den Ausgangssignalen Sd10 und Sd20 normal sind.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird es, wenn der Aktualisierungszähler um eins von dem vorherigen Wert hochgezählt ist, ermittelt, dass die Daten normal sind. Wenn der Aktualisierungszähler den gleichen Wert wie den vorherigen Wert angibt, sind die Daten nicht aktualisiert und es wird als abnormal festgestellt. Wenn der Aktualisierungszähler um zwei oder mehr von dem vorherigen Wert hochgezählt ist, ist ein Auslassen der Daten verursacht und es wird festgestellt, dass die Daten abnormal sind.
Wenn der Aktualisierungszähler in zumindest einem der Ausgangssignale Sd10 und Sd20 als abnormal ermittelt wird (S103: NEIN), schreitet der Prozess zu S113 fort. Wenn es ermittelt wird, dass beide der Aktualisierungszähler in den Ausgangssignalen Sd10 und Sd20 normal sind (S103: JA), schreitet der Prozess zu S104 fort.
In S104 wird es von dem Abnormalitätsermittler 855 ermittelt, ob ein Additionswert V51, der die Summation des ersten Hauptdatenwerts V11 und des ersten Unterdatenwerts V12 ist, mit einem theoretischen Additionswert Va übereinstimmt.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der theoretische Additionswert Va „FFF”, was der Maximalwert der binären Daten ist. Wenn der Additionswert V51 einen Wert in einem voreingestellten Bereich, der den theoretischen Additionswert Va enthält, annimmt, wird es erachtet, dass „der Additionswert mit dem theoretischen Additionswert Va übereinstimmt”. Das gleiche gilt für eine Übereinstimmungsermittlung im Folgenden betreffend das Übereinstimmen zwischen den anderen Additionswerten und dem theoretischen Additionswert Va.
Wenn der Additionswert V51 festgestellt wird, mit dem theoretischen Additionswert Va übereinzustimmen (S104: JA), wird eine temporäre Feststellung durchgeführt, in welcher die Datenwerte V11 und V12 in dem Ausgangssignal Sd10 als normal ermittelt werden, und der Prozess schreitet zu S106 fort.
Wenn der Additionswert V51 als nicht mit dem theoretischen Additionswert Va übereinstimmend festgestellt wird (S104: NEIN), schreitet der Prozess zu S105 fort.
In S105 stellt der Abnormalitätsermittler 855 fest, dass einer der Datenwerte V11 und V12 in dem Ausgangssignal Sd10 abnormal ist, und setzt ein erstes Sensorabnormalitäts-Flag Flg1, und der Prozess schreitet zu S106 fort.
In den Zeichnungen ist ein gesetzter Zustand des ersten Sensorabnormalitäts-Flags Flg1 als „1” gekennzeichnet, und ein nicht gesetzter Zustand des Flags Flg1 ist als „0” gekennzeichnet. Das gleiche gilt für die anderen später erwähnten Flags.
In S106 ermittelt der Abnormalitätsermittler 855, ob ein Additionswert V52, der eine Summe des zweiten Hauptdatenwerts V21 und des zweiten Unterdatenwerts V22 ist, mit dem theoretischen Additionswert Va übereinstimmt.
Wenn der Additionswert V52 als mit dem theoretischen Additionswert Va übereinstimmend festgestellt wird (S105: JA), wird eine temporäre Feststellung durchgeführt, in welcher die Datenwerte V21 und V22 in dem Ausgangssignal Sd20 als normal festgestellt werden, und der Prozess schreitet zu S108 fort.
Wenn der Additionswert V52 als nicht mit dem theoretischen Additionswert Va übereinstimmend festgestellt wird (S106: NEIN), schreitet der Prozess zu S107 fort.
In S107 stellt der Abnormalitätsermittler 855 fest, dass einer der Datenwerte V21 und V22 in dem Ausgangssignal Sd20 abnormal ist, und setzt ein zweites Sensorabnormalitäts-Flag Flg2, und der Prozess schreitet zu S108 fort.
In S108 ermittelt der Abnormalitätsermittler 855, ob zumindest eines der Abnormalitäts-Flags Flg1 und Flg2 gesetzt ist. Wenn es ermittelt wird, dass zumindest eines der Abnormalitäts-Flags Flg1 und Flg2 gesetzt ist (S108: JA), schreitet der Prozess zu S112 fort. Wenn es ermittelt wird, dass keines der Abnormalitäts-Flags Flg1 und Flg2 gesetzt ist (S108: NEIN), schreitet der Prozess zu S109 fort.
In S109 ermittelt der Abnormalitätsermittler 855, (i) ob der erste Hauptdatenwert V11 und der zweite Hauptdatenwert V21 miteinander übereinstimmen und (ii) ob der erste Unterdatenwert V12 und der zweite Unterdatenwert V22 miteinander übereinstimmen.
Hier wird es, wenn ein Differenzwert V55, welcher ein absoluter Wert der Differenz zwischen dem ersten Hauptdatenwert V11 und dem zweiten Hauptdatenwert V21 ist, gleich zu oder weniger als ein Feststellungsgrenzwert ist, als „der Differenzwert V55 ist Null” interpretiert, und es wird erachtet, dass „der erste Hauptdatenwert V11 und der zweite Hauptdatenwert V21 miteinander übereinstimmen”.
In gleicher Weise wird, wenn ein Differenzwert V56, welcher ein absoluter Wert der Differenz zwischen dem ersten Unterdatenwert V12 und dem zweiten Unterdatenwert V22 ist, gleich zu oder weniger als ein Feststellungsgrenzwert ist, als „der Differenzwert V56 ist Null” interpretiert, und es wird erachtet, dass „der erste Unterdatenwert V12 und der zweite Unterdatenwert V22 miteinander übereinstimmen”.
Wenn es ermittelt wird, dass der erste Hauptdatenwert V11 und der zweite Hauptdatenwert V21 miteinander übereinstimmen, und der erste Unterdatenwert V12 und der zweite Unterdatenwert V22 miteinander übereinstimmen (S109: JA), schreitet der Prozess zu S111 fort.
Wenn es ermittelt wird, dass (i) der erste Hauptdatenwert V11 und der zweite Hauptdatenwert V21 nicht übereinstimmen oder (ii) der erste Unterdatenwert V12 und der zweite Unterdatenwert V22 nicht übereinstimmen (S109: NEIN), schreitet der Prozess zu S110 fort.
Beachte, dass dieser Schritt S109 ein Schritt ist, der erreicht wird, wenn der erste Hauptdatenwert V11 und der erste Unterdatenwert V12 (in S104 ermittelt als) korrekt umgekehrt (d. h. invertiert) zueinander sind, und der zweite Hauptdatenwert V21 und der zweite Unterdatenwert V22 (in S106 ermittelt als) korrekt umgekehrt sind.
Wenn die Hauptdatenwerte V11 und V21 miteinander übereinstimmen, stimmen deshalb die Unterdatenwerte V12 und V22 naturgemäß/unvermeidbar miteinander überein, und wenn der Hauptdatenwert V11 unterschiedlich zu dem Hauptdatenwert V21 ist, ist der Unterdatenwert V12 naturgemäß/unvermeidbar unterschiedlich zu dem Unterdatenwert V22.
In S110 wird es ermittelt, dass alle der Sensorelemente 551, 552, 651 und 652 normal sind, und der Prozess schreitet zu S114 fort.
In S111 wird es ermittelt, dass die Kommunikationsleitungen 112 und 122 kurzgeschlossen sind, wodurch die Berechnung des Lenkdrehmoments in S114 ausgelassen wird.
In S112, der erreicht wird, wenn zumindest eines von den Abnormalitäts-Flags Flg1 und Flg2 gesetzt ist (S108: NEIN), führt der Abnormalitätsermittler 855 einen Abnormales-Element-Identifikationsprozess durch.
Die Details des Abnormales-Element-Identifikationsprozesses sind in 10A/B gezeigt.
In dem Abnormales-Element-Identifikationsprozess wird, wenn eine Summation der umgekehrten zwei Datenwerte mit dem theoretischen Additionswert Va übereinstimmt, eine normale Feststellung durchgeführt, und wenn die Summation nicht mit dem Wert Va übereinstimmt, wird eine Abnormalitätsfeststellung durchgeführt.
Ferner wird, wenn die zwei Datenwerte, welche nicht umgekehrt sind, miteinander übereinstimmen, eine normale Feststellung durchgeführt, und wenn die nicht-umgekehrten Datenwerte nicht übereinstimmen, wird eine Abnormalitätsfeststellung durchgeführt.
In 10B ist unter den Boxen der Matrix eine, welche eine Übereinstimmung zwischen (i) der Summe der zwei umgekehrten Datenwerte und (ii) dem theoretischen Additionswert Va repräsentiert, als „OK” gekennzeichnet, und eine, welche eine Nicht-Übereinstimmung zwischen der Summe der zwei umgekehrten Datenwerte und dem theoretischen Additionswert Va repräsentiert, ist als „NG” gekennzeichnet, und eine, welche eine Übereinstimmung der zwei nicht-umgekehrten Datenwerte miteinander repräsentiert, ist als „OK” gekennzeichnet, und eine, welche eine Nicht-Übereinstimmung der zwei nicht-umgekehrten Datenwerte repräsentiert, ist als „NG” gekennzeichnet.
Dann wird ein abnormales Sensorelement durch eine Majoritätsentscheidung identifiziert. Hier gibt „die Abnormalität des Sensorelements” nicht nur eine Abnormalität des Elements selbst an, sondern gibt auch eine Abnormalität des Datensignals, welche durch andere Fehler/eine andere Abnormalität abgesehen von dem Sensorelement verursacht wird, an.
Insbesondere werden die zusätzlichen Werte V51–V54 durch Gleichungen (1)–(4) berechnet, und die Differenzwerte V55 und V56 werden durch Gleichungen (5) und (6) berechnet (siehe 10A).
In 10A zeigt ein durchgezogener Linienpfeil eine Kombination der zwei umgekehrten Datenwerte, und ein gestrichelter Linienpfeil zeigt eine Kombination der zwei nicht-umgekehrten Datenwerte. V51 = V11 + V12 Gleichung (1) V52 = V21 + V22 Gleichung (2) V53 = V11 + V21 Gleichung (3) V54 = V12 + V22 Gleichung (4) V55 = |V11 – V22| Gleichung (5) V56 = |V12 – V21| Gleichung (6)
In 10B ist eine Situation, in welcher das erste Hauptsensorelement 551 abnormal ist, dargestellt.
Wenn das erste Hauptsensorelement 551 abnormal ist, stimmen die Additionswerte V51 und V53, die den ersten Hauptdatenwert V11 verwenden, der der Datenwert des ersten Hauptsensorelements 551 ist, nicht mit dem theoretischen Additionswert Va überein, und der Differenzwert V55 wird grösser als der Feststellungsgrenzwert. Weiter stimmen die zusätzlichen Werte V52 und V54 mit dem theoretischen Additionswert Va überein, und der Differenzwert V56 wird gleich zu oder weniger als der Feststellungsgrenzwert.
Deshalb wird es, basierend auf der Majoritätsentscheidung, feststellbar, dass eine Abnormalität in dem ersten Hauptsensorelement 551 verursacht ist. Solch eine Abnormalitätsermittlung ist auch für die anderen drei Sensorelemente 552, 651 und 652 durchführbar.
Hier, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, ist die Berechnung der vier Additionswerte V51–V54 und der zwei Differenzwerte V55 und V56 als ein Beispiel beschrieben. Jedoch kann auch eine Majoritätsentscheidung basierend auf einer Wahl der zumindest drei Werte V51–V56 durchgeführt werden. Die Werte für die Majoritätsentscheidung können beliebig basierend auf dem Ermittlungsergebnis von S104 oder Ähnlichem gewählt werden.
Nachdem ein abnormales Sensorelement identifiziert ist, schreitet der Prozess zu S114 fort. Wenn ein abnormales Sensorelement nicht durch mehrere Ausfälle etc. identifiziert wird, wird die Berechnung des Lenkdrehmoments in S114 nicht durchgeführt.
In S113, welcher erreicht wird, (i) wenn die Kommunikation von zumindest einem der Sensorteile 55 und 65 zu der ECU 85 als abnormal festgestellt wird (S102: NEIN), oder (ii) wenn der Aktualisierungszähler in zumindest einem der zwei Ausgangssignale Sd10 und Sd20 als abnormal festgestellt wird (S103: NEIN), wird es ermittelt, ob irgendein normaler Sensorteil existiert. D. h., ob zumindest ein Sensorteil normal ist, wird ermittelt.
Wenn, in dem Ausgangssignal Sd10, (i) das CRC-Signal und der Aktualisierungszähler normal sind, und (ii) der Additionswert V51 mit dem theoretischen Additionswert Va übereinstimmt, wird es festgestellt, dass der erste Sensorteil 55 normal ist.
Wenn, in dem Ausgangssignal Sd20, (i) das CRC-Signal und der Aktualisierungszähler normal sind, und (ii) der Additionswert V52 mit dem theoretischen Additionswert Va übereinstimmt, wird es festgestellt, dass der zweite Sensorteil 65 normal ist.
Wenn es festgestellt wird, dass ein normaler Sensorteil existiert (S113: JA), schreitet der Prozess zu S114 fort. Wenn es ermittelt wird, dass kein normaler Sensorteil existiert (S113: NEIN), wird die Berechnung des Lenkdrehmoments in S114 nicht durchgeführt.
In S114 führt der Rechner 858 die Berechnung des Lenkdrehmoments unter Verwendung von zumindest einen normalen Datenwerten (einem Satz von normalen Datenwerten) unter den Datenwerten V11, V12, V21, V22 durch
Wie oben im Detail beschrieben, ist die Sensoreinrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit dem ersten Sensorteil 55, dem zweiten Sensorteil 65 und der ECU 85 versehen.
Der erste Sensorteil 55 hat das erste Hauptsensorelement 551, das erste Untersensorelement 552 und den ersten Ausgangsstromkreis 555.
Das erste Hauptsensorelement 551 und das erste Untersensorelement 552 detektieren die physikalische Größe (d. h., in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, die Magnetflussdichte an einer Position zwischen den Magnetflusssammelteilen 215 und 225) betreffend das Magnetflusssammelmodul 20, welches ein Detektionsobjekts ist.
Der erste Ausgangsstromkreis 555 erzeugt das erste Ausgangssignal Sd10, welches (i) das auf dem Detektionswert des ersten Hauptsensorelements 551 basierende erste Hauptsignal D11 und (ii) das auf dem Detektionswert des ersten Untersensorelements 552 basierende erste Untersignal D12 in einer solch geordneten Sequenz von Signalen enthält und überträgt das erste Ausgangssignal Sd10.
Der zweite Sensorteil 65 hat das zweite Hauptsensorelement 651, das zweite Untersensorelement 652 und den zweiten Ausgangsstromkreis 655.
Das zweite Hauptsensorelement 651 und das zweite Untersensorelement 652 detektieren die physikalische Größe betreffend das Magnetflusssammelmodul 20, welches das Detektionsobjekt ist.
Der zweite Ausgangsstromkreis 655 erzeugt das zweite Ausgangssignal Sd20, welches (i) das auf dem Detektionswert des zweiten Hauptsensorelements 651 basierende zweite Hauptsignal D21 und (ii) das auf dem Detektionswert des zweiten Untersensorelements 652 basierende zweite Untersignal D22 in dieser Reihenfolge enthält und überträgt das zweite Ausgangssignal Sd20.
Die ECU 85 beinhaltet den Signalerhalter 851 und den Abnormalitätsermittler 855. Der Signalerhalter 851 erhält das erste Ausgangssignal Sd10 und das zweite Ausgangssignal Sd20. Der Abnormalitätsermittler 855 führt die Abnormalitätsermittlung basierend auf dem ersten Ausgangssignal Sd10 und dem zweiten Ausgangssignal Sd20 durch.
Entweder ein Satz des ersten Hauptsignals D11 und des zweiten Untersignals D22 oder ein Satz des ersten Untersignals D12 und des zweiten Hauptsignals D21 sind die positiven (das heißt, gleichgerichteten) Signale, welche mit der Zunahme des Detektionswerts zunehmen, und der andere von den zwei Sätzen sind die umgekehrten (das heißt, inversen) Signale, die mit der Zunahme des Detektionswerts abnehmen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das erste Hauptsignal D11 und das zweite Untersignal D22 das positive Signal, und das erste Untersignal D12 und das zweite Hauptsignal D21 sind die umgekehrten Signale.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das erste Hauptsignal D11 und das erste Untersignal D12 in dem ersten Ausgangssignal Sd10 enthalten, und das zweite Hauptsignal D21 und das zweite Untersignal D22 sind in dem zweiten Ausgangssignal Sd20 enthalten.
Deshalb ist die ECU 85 befähigt, Signale zu verwenden, die entsprechend jedem der Detektionswerte von den vier Sensorelementen 551, 552, 651 und 652 entsprechen. Somit wird durch Verwendung der vier Signale D11, D12, D21 und D22 eine Abnormalität in der Sensoreinrichtung angemessen feststellbar.
Ferner werden das erste Ausgangssignal Sd10 und das zweite Ausgangssignal Sd20 nicht als das gleiche Signal erzeugt, da das erste Hauptsignal D11 und das zweite Untersignal D22 zueinander umgekehrt (das heißt, invertiert) sind und das erste Untersignal D12 und das zweite Hauptsignal D21 zueinander umgekehrt sind, selbst wenn die Detektionswerte die gleichen sind. Deshalb wird es feststellbar, ob die Signale basierend auf den gleichen Detektionswerten übertragen werden, und es wird feststellbar, ob die Kommunikationsleitungen kurzgeschlossen sind.
Die Sensoreinrichtung 1 beinhaltet die erste Kommunikationsleitung 112 und die zweite Kommunikationsleitung 122. Die erste Kommunikationsleitung 112 verbindet den ersten Sensorteil 55 und die ECU 85 und wird für eine Übertragung des ersten Ausgangssignals Sd10 verwendet. Die zweite Kommunikationsleitung 122 verbindet den zweiten Sensorteil 65 und die ECU 85 und wird für eine Übertragung des zweiten Ausgangssignals Sd20 verwendet.
Der Abnormalitätsermittler 855 detektiert einen Kurzschluss zwischen der ersten Kommunikationsleitung 112 und der zweiten Kommunikationsleitung 122 durch den Vergleich zwischen dem ersten Hauptsignal D11 und dem zweiten Hauptsignal D21 und durch den Vergleich zwischen dem ersten Untersignal D12 und dem zweiten Untersignal D22.
Hier bedeutet ein Vergleichen des durch das erste Hauptsignal D11 repräsentierten Datenwerts V11 mit dem durch das zweite Hauptsignal D21 repräsentierten Datenwert V21 einen „Vergleich zwischen dem ersten Hauptsignal und dem zweiten Hauptsignal”. Das gleiche gilt für die Vergleiche von anderen Signalen.
Dadurch wird der Kurzschluss der ersten Kommunikationsleitung 112 und der zweiten Kommunikationsleitung 122 angemessen detektierbar.
Der Abnormalitätsermittler 855 ermittelt die Datenabnormalität des ersten Ausgangssignals Sd10 durch den Vergleich zwischen dem ersten Hauptsignal D11 und dem ersten Untersignal D12. Ferner ermittelt der Abnormalitätsermittler 855 die Datenabnormalität des zweiten Ausgangssignals Sd20 durch den Vergleich zwischen dem zweiten Hauptsignal D21 und dem zweiten Untersignal D22.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Datenabnormalität des ersten Ausgangssignals Sd10 geeignet durch den Vergleich zwischen dem Additionswert V51 und dem theoretischen Additionswert Va detektierbar, da das erste Hauptsignal D11 und das erste Untersignal D12 zueinander umgekehrt sind.
In gleicher Weise ist die Datenabnormalität des zweiten Ausgangssignals Sd20 geeignet durch den Vergleich zwischen dem Additionswert V51 und dem theoretischen Additionswert Va detektierbar, da das zweite Hauptsignal D21 und das zweite Untersignal D22 zueinander umgekehrt sind.
Der Abnormalitätsermittler 855 identifiziert ein Sensorelement, welches eine darin verursachte Abnormalität hat, durch den Vergleich von zumindest drei von dem ersten Hauptsignal D11, dem ersten Untersignal D12, dem zweiten Hauptsignal D21 und dem zweiten Untersignal D22.
Da die ECU 85 die Signale D11, D12, D21 und D22 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erhält, welche die auf jedem der Detektionswerte der vier Sensorelemente 551, 552, 651 und 652 basierenden vier Datensignale sind, ist ein eine Abnormalität habendes Element geeignet durch die Majoritätsentscheidung von dem Vergleich zwischen drei oder mehr Signalen identifizierbar.
Beim Vergleichen (i) des ersten Hauptsignals D11 mit (ii) dem zweiten Untersignal D22 führt der Abnormalitätsermittler 855 die Abnormalitätsermittlung basierend auf dem Differenzwert V55 (das heißt, basierend auf einer Differenz der Datenwerte V11 und V22) durch, der den Signalen D11 und D22 zugehörig ist.
Beim Vergleichen (i) des ersten Untersignals D12 mit (ii) dem zweiten Hauptsignal D21 führt der Abnormalitätsermittler 855 die Abnormalitätsermittlung basierend auf dem Differenzwert V56 (das heißt, basierend auf einer Differenz der Datenwerte V12 und V21) durch, der den Signalen D12 und D21 zugehörig ist.
Beim Vergleichen (i) des ersten Hauptsignals D11 mit (ii) dem ersten Untersignal D12 oder dem zweiten Hauptsignal D21 führt der Abnormalitätsermittler 855 ferner die Abnormalitätsermittlung basierend auf dem Datenwert V11 und den Additionswerten V51 oder V53 (das heißt, basierend auf (i) dem Datenwert V11 und (ii) der Summation des Datenwerts V11 und des Datenwerts V12 oder der Summation des Datenwerts V11 und des Datenwerts V21) durch, welche jeweils den Signalen D11, D12, D21 zugehörig sind.
Beim Vergleichen (i) des ersten Untersignals D12 mit (ii) dem zweiten Untersignal D22 führt der Abnormalitätsermittler 855 die Abnormalitätsermittlung basierend auf dem Datenwert V12 und dem Additionswert V54 (das heißt, basierend auf (i) dem Datenwert V12 und (ii) der Summation der Datenwerte V12 und V22) durch, welche den Signalen D12 und D22 zugehörig sind.
Deshalb werden die vier Signale D11, D12, D21 und D22 geeignet verglichen.
Das CRC-Signal, welches ein Kommunikationsfehlerdetektionssignal ist, ist in dem ersten Ausgangssignal Sd10 und in dem zweiten Ausgangssignal Sd20 enthalten. Deshalb ist der Kommunikationsfehler geeignet detektierbar.
Die Informationen betreffend den Aktualisierungszähler, die angeben, dass die Daten aktualisiert sind, sind in dem ersten Ausgangssignal Sd10 und in dem zweiten Ausgangssignal Sd20 enthalten. Deshalb ist es geeignet feststellbar, ob (i) der Detektionswert sich nicht geändert hat oder (ii) die Datenadhäsion verursacht wird.
Das erste Hauptsignal D11, das erste Untersignal D12, das zweite Hauptsignal D21 und das zweite Untersignal D22 sind durch den Nibble repräsentiert. Deshalb wird jedes der Signale D11, D12, D21 und D22 durch das SENT-Kommunikationsverfahren an die ECU 85 übertragen.
Das erste Hauptsensorelement 551, das erste Untersensorelement 552, das zweite Hauptsensorelement 651 und das zweite Untersensorelement 652 sind Magnetflussdetektionselemente, welche eine Änderung des Magnetflusses des Detektionsobjekts detektieren.
Das erste Hauptsensorelement 551, das erste Untersensorelement 552, das zweite Hauptsensorelement 651 und das zweite Untersensorelement 652 detektieren eine Änderung des Magnetflusses, welcher sich in Abhängigkeit von dem Drehmoment ändert.
Insbesondere detektieren die Sensorelemente 551, 552, 651 und 652 eine Änderung des Magnetflusses in Abhängigkeit von der Menge einer Verdrehungsversetzung des Torsionsstabs 13 in dem Lenksystem 90, und die Sensoreinrichtung 1 wird für den Drehmomentsensor 10 verwendet.
Deshalb ist ein Lenkdrehmoment angemessen detektierbar.
Ferner kann die ECU 85, selbst wenn eine Abnormalität in einem Teil der Sensorelemente 551, 552, 651 und 652 verursacht wird, die Berechnung des Lenkdrehmoments mit einer normalen Genauigkeit fortsetzen, während sie die Überwachung einer Abnormalität fortsetzt.
Die elektrische Servolenkungsvorrichtung 80 ist mit der Sensoreinrichtung 1, dem Motor 81 und dem Untersetzungsgetriebe 82 versehen. Der Motor 81 gibt das Hilfsdrehmoment zum Unterstützen der Lenkbedienung des Lenkrads 91 durch den Fahrer aus. Das Untersetzungsgetriebe 82 überträgt das Drehmoment des Motors 81 an die Lenkwelle 92, die das Ansteuerobjekt ist. Die ECU 85 steuert die Ansteuerung des Motors 81 basierend auf dem Lenkdrehmoment, welches basierend auf zumindest einem von dem ersten Hauptsignal D11, dem ersten Untersignal D12, dem zweiten Hauptsignal D21 und dem zweiten Untersignal D21 berechnet wird.
Da die elektrische Servolenkungsvorrichtung 80 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Unterstützung der Lenkbedienung des Lenkrads 91 durch den Fahrer in Abhängigkeit von dem Lenkdrehmoment sogar für den Fall fortsetzen kann, dass eine Abnormalität in einigen der Sensorelemente 551, 552, 651 und 652 verursacht ist, trägt sie zu einer Verbesserung der Fahrzeugsicherheit bei.
Was die ECU 85 betrifft, ist es wünschenswert für die ECU 85, den Fahrer durch Beleuchten einer Warnleuchte, durch Geräusch/Stimme oder Ähnliches wissen zu lassen, dass eine Abnormalität verursacht wird, wenn die Unterstützung der Lenkbedienung fortsetzt wird, nachdem die Abnormalität in einigen der Sensorelemente 551, 552, 651 und 652 verursacht wird.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird basierend auf 11 beschrieben.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Abnormalitätsermittlungsprozess unterschiedlich zu demjenigen in dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel, und da die Ausgestaltung der Sensoreinrichtung 1, der Ausgangssignale Sd10 und Sd20 und Ähnlichem die gleichen sind wie diejenigen des oben erwähnten Ausführungsbeispiels, konzentriert sich die folgende Beschreibung auf den Abnormalitätsermittlungsprozess.
Wie in dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel beschrieben, führt die ECU 85 verschiedene Berechnungen unter Verwendung der vier Datenwerte V11, V12, V21 und V22 durch, welche von den zwei Sensorteilen 55 und 65 erhalten werden. Hier können, wie in 3 gezeigt, die Sensorteile 55 und 65 mit der ECU 85 über die unterschiedlichen Energiequellenleitungen 111 und 121 und die unterschiedlichen Erdungsleitung 113 und 123 verbunden sind, die Datenwerte wegen eines Fehlers der bereitgestellten Spannung und Ähnlichem variieren, was als eine individuelle Sensorvariation beobachtet werden kann. Daher können theoretisch gleiche Additionswerte V51 (= V11 + V12) und V53 (= V11 + V21), welche beide der Additionswert Va sein sollten, wegen solch einer individuellen Sensorvariation tatsächlich unterschiedlich sein (d. h. der Additionswert V53, der von einer Addition der Datenwerte V11 und V21 hergeleitet wird, neigt dazu, einen größeren Fehler zu haben als der Additionswert V51, der von einer Addition der Datenwerte V11 und V12 hergeleitet wird). Das gleiche gilt für die anderen Additionswerte und Differenzwerte (d. h. ein Fehler tendiert dazu, größer in einem Berechnungswert zu sein, welcher durch Verwendung der von zwei (d. h. unterschiedlichen) Sensorteilen hergeleiteten Datenwerte berechnet wird, als in einem Berechnungswert, welcher durch Verwendung des von einem einzelnen Sensorteil hergeleiteten Datenwerts berechnet wird).
Deshalb werden, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, zum Verhindern einer fehlerhaften Ermittlung durch den von der individuellen Sensorvariation resultierenden Fehler jeweils unterschiedliche Gewichtungen (i) in der Abnormalitätsermittlung durch den Berechnungswert unter Verwendung der Datenwerte von dem einzelnen Sensorteil und (ii) in der Abnormalitätsermittlung durch den Berechnungswert unter Verwendung der Datenwerte von zwei oder mehr verschiedenen Sensorteilen verwendet. Insbesondere ist der Hochzählwert des Zählers betreffend die Abnormalitätsermittlung konfiguriert, unterschiedliche Werte zu sein.
Der Abnormalitätsermittlungsprozess in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird basierend auf einem Flussdiagramm in 11 beschrieben. Der Abnormalitätsermittlungsprozess wird in der ECU 85 durchgeführt, genau wie das erste Ausführungsbeispiel, wenn die magnetischen Sensoren 50 und 60 und die ECU 85 AN-geschaltet sind.
Der Prozess in jedem von S201–S203 ist der gleiche wie der Prozess in jedem von S101–S103 in 9, und der Prozess schreitet zu S219 fort, wenn eine negative Ermittlung in S202 und S203 durchgeführt wird.
Der Prozess von S204 ist der gleiche wie der Prozess von S104 (d. h. Ermitteln, ob der Additionswert V51 (d. h. die Summe des ersten Hauptdatenwert V11 und des ersten Unterdatenwert V12) mit dem theoretischen Additionswert Va übereinstimmt. Der Ermittlungsprozess in diesem Fall ist ein Vergleich zwischen dem Datenwert V11 und dem Datenwert V12 in dem ersten Sensorteil 55 (d. h. in dem einzelnen Sensorteil).
Wenn der Additionswert V51 als mit dem theoretischen Additionswert Va übereinstimmend ermittelt wird (S204: JA), wird eine temporäre Feststellung durchgeführt, dass die Datenwerte V11 und V12 in dem Ausgangssignal Sd10 normal sind, und der Prozess schreitet zu S208 fort. Zu einem solchen Zeitpunkt wird ein gezählter Wert F1 des ersten Abnormalitätszählers zurückgesetzt.
Wenn der Additionswert V51 als nicht übereinstimmend mit dem theoretischen Additionswert Va ermittelt wird (S204: NEIN), schreitet der Prozess zu S205 fort.
In S205 wird der gezählte Wert F1 des ersten Abnormalitätszählers um +2 erhöht.
In S206 wird es ermittelt, ob der gezählte Wert F1 größer als ein Zählermittlungsgrenzwert Cth ist.
Wenn der gezählte Wert F1 ermittelt wird, gleich zu oder weniger als der Zählermittlungsgrenzwert Cth zu sein (S206: NEIN), wird die Abnormalitätsfeststellung nicht durchgeführt, und der Prozess schreitet zu S208 fort.
Wenn der gezählte Wert F1 ermittelt wird, größer als der Zählermittlungsgrenzwert Cth zu sein (S206: JA), schreitet der Prozess zu S207 fort.
In S207 wird, genau wie in S105, einer der Datenwerte V11 und V12 in dem Ausgangssignal Sd10 als abnormal ermittelt, und das erste Sensorabnormalitäts-Flag Flg1 wird gesetzt, und der Prozess schreitet zu S208 fort.
Der Prozess von S208 ist der gleiche wie der Prozess von S106 (d. h. Ermitteln, ob der Additionswert V52 (d. h. die Summation des zweiten Hauptdatenwert V21 und des zweiten Unterdatenwert V22) mit dem theoretischen Additionswert Va übereinstimmt). Der Ermittlungsprozess in diesem Fall ist ein Vergleich zwischen den Datenwerten V21 und V22 in dem zweiten Sensorteil 65 (d. h. in dem einzelnen Sensorteil).
Wenn der Additionswert V52 als mit dem theoretischen Additionswert Va übereinstimmend ermittelt wird (S208: JA), wird eine temporäre Feststellung durchgeführt, dass die Datenwerte V21 und V22 in dem Ausgangssignal Sd20 normal sind, und der Prozess schreitet zu S212 fort. Zu einem solchen Zeitpunkt wird ein gezählter Wert F2 des zweiten Abnormalitätszählers zurückgesetzt.
Wenn der Additionswert V52 als nicht übereinstimmend mit dem theoretischen Additionswert Va ermittelt wird (S208: NEIN), schreitet der Prozess zu S209 fort.
In S209 wird der gezählte Wert F2 des zweiten Abnormalitätszählers um +2 erhöht. Hier ist der Hochzählwert des zweiten Abnormalitätszählers der gleiche wie der Hochzählwert des ersten Abnormalitätszählers.
In S210 wird es ermittelt, ob der gezählte Wert F2 größer als der Zählermittlungsgrenzwert Cth ist.
Wenn der gezählte Wert F2 ermittelt wird, gleich zu oder weniger als der Zählermittlungsgrenzwert Cth zu sein (S210: NEIN), wird die Abnormalitätsfeststellung nicht durchgeführt, und der Prozess schreitet zu S212 fort.
Wenn es ermittelt wird, dass der gezählte Wert F2 größer als der Zählermittlungsgrenzwert Cth ist (S210: JA), schreitet der Prozess zu S211 fort.
In S211 wird, genau wie in S107, einer der Datenwerte V21 und V22 in dem Ausgangssignal Sd20 als abnormal ermittelt, und das zweite Abnormalitäts-Flag Flg2 wird gesetzt, und der Prozess schreitet zu S212 fort.
Der Prozess in jedem von S212–S214 ist der gleiche wie der Prozess in jedem von S108–S110. In S213 schreitet der Prozess zu S214 fort und stellt fest, dass alle der Sensorelemente 551, 552, 651 und 652 normal sind, wenn es ermittelt wird, dass (i) der erste Hauptdatenwert V11 und der zweite Hauptdatenwert V21 nicht miteinander übereinstimmen oder (ii) der erste Unterdatenwert V12 und der zweite Unterdatenwert V22 nicht miteinander übereinstimmen (S213: NEIN).
Wenn es, in S213, ermittelt wird, dass (i) der erste Hauptdatenwert V11 und der zweite Hauptdatenwert V21 miteinander übereinstimmen und (ii) der erste Unterdatenwert V12 und der zweite Unterdatenwert V22 miteinander übereinstimmen (S213: JA), schreitet der Prozess zu S215 fort.
In S215 wird ein gezählter Wert F3 des Kurzschlussabnormalitätszählers um +1 erhöht.
Hier wird in S213 betreffend die Kurzschlussermittlung der Kommunikationsleitungen 112 und 122 ein Vergleich der Datenwerte von den unterschiedlichen Sensorteilen 55 und 65 durchgeführt.
Deshalb ist der Hochzählwert des Kurzschlussabnormalitätszählers in diesem Schritt konfiguriert, ein kleinerer Wert als der Hochzählwert des ersten Abnormalitätszählers und des zweiten Abnormalitätszählers betreffend die Abnormalitätsermittlung jeweils in den Sensorteilen 55 und 65 (d. h. in dem einzelnen Sensorteil 55 und in dem einzelnen Sensorteil 65) zu sein.
In S216 wird es ermittelt, ob der gezählte Wert F3 größer als der Zählermittlungsgrenzwert Cth ist. In diesem Fall ist der Zählermittlungsgrenzwert Cth der gleiche Wert wie derjenige in S206 und S210.
Wenn der gezählte Wert F3 ermittelt wird, gleich zu oder weniger als der Zählermittlungsgrenzwert Cth zu sein (S216: NEIN), wird die Abnormalitätsfeststellung nicht durchgeführt, und der Prozess schreitet zu S220 fort.
Wenn es ermittelt wird, dass der gezählte Wert F3 größer als der Zählermittlungsgrenzwert Cth ist (S216: JA), schreitet der Prozess zu S217 fort, und es wird ermittelt, dass die Kommunikationsleitungen 112 und 122 kurzgeschlossen sind.
Der Prozess in jedem von S217–S220 ist der gleiche wie der Prozess in jedem von S111–S114.
Durch Berücksichtigung davon, dass in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Fehler größer in dem Vergleich der Datenwerte von den unterschiedlichen Sensorteilen wird als dem Vergleich der Datenwerte von dem einzelnen Sensorteil, wird der Hochzählwert des Kurzschlussabnormalitätszählers betreffend die Kurzschlussermittlung der Kommunikationsleitungen 112 und 122 konfiguriert, ein kleinerer Wert zu sein als der Hochzählwert des ersten Abnormalitätszählers und des zweiten Abnormalitätszählers betreffend die Datenabnormalitätsermittlung in dem Sensorteil.
Dadurch werden, bei der Kurzschlussabnormalität der Kommunikationsleitungen 112 und 122, die fehlerhaften Ermittlungen, welche von dem Detektionsfehler unter den unterschiedlichen Sensorteilen resultieren, reduziert.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bedeutet eine Verwendung eines kleineren Hochzählwerts für den Zähler betreffend die Abnormalitätsermittlung eine Verwendung einer stärkeren Gewichtung, die einer solchen Ermittlung zugewiesen wird.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wenn der Abnormalitätsermittler 855 das erste Hauptsignal D11 mit dem ersten Untersignal D12 vergleicht, oder wenn der Abnormalitätsermittler 855 das zweite Hauptsignal D21 mit dem zweiten Untersignal D22 vergleicht, eine Gewichtung für solche Vergleiche konfiguriert, stärker als eine Gewichtung für einen Vergleich zwischen (i) dem ersten Hauptsignal D11 oder dem ersten Untersignal D12 und (ii) dem zweiten Hauptsignal D21 oder dem zweiten Untersignal D22 zu sein.
Wenn zwei unterschiedliche Sensorteile 55 und 65 verwendet werden, erhöht sich wegen dem Fehler der bereitgestellten Spannung und Ähnlichem eine Wahrscheinlichkeit, einen größeren Fehler in dem Detektionswert zu haben.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Abnormalitätsermittlung durch Verwendung einer stärkeren Gewichtung für den Vergleich der Signale von dem einzelnen Sensorteil als für den Vergleich der Signale von den unterschiedlichen Sensorteilen geeigneter durchgeführt.
Die gleichen Wirkungen wie bei dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel werden ebenfalls erzielt.
(Andere Ausführungsbeispiele)
(a) Ausgangssignal
In den oben erwähnten Ausführungsbeispielen sind das erste Hauptsignal und das zweite Untersignal positive Signale (d. h. ein nicht-invertiertes Signal), welche mit einer Zunahme des Detektionswerts zunehmen, und das erste Untersignal und das zweite Hauptsignal sind invertierte Signale, welche mit einer Zunahme des Detektionswert abnehmen.
In anderen Ausführungsbeispielen können das erste Hauptsignal und das zweite Untersignal invertierte Signale sein, welche mit einer Zunahme des Detektionswerts abnehmen, und das erste Untersignal und das zweite Hauptsignal können positive Signale sein, welche mit einer Zunahme des Detektionswerts zunehmen.
Das Kommunikationsfehlerdetektionssignal ist in den oben erwähnten Ausführungsbeispielen das CRC-Signal.
In anderen Ausführungsbeispielen kann ein anderes Signal als das CRC-Signal verwendet werden, solange wie das Signal für ein Detektieren des Kommunikationsfehlers in der Steuerung verwendbar ist. Ferner braucht das Ausgangssignal nicht das Kommunikationsfehlerdetektionssignal zu beinhalten.
In den oben erwähnten Ausführungsbeispielen beinhaltet das Ausgangssignal die Informationen in dem Aktualisierungszähler.
In anderen Ausführungsbeispielen muss das Ausgangssignal die Informationen in dem Aktualisierungszähler nicht enthalten.
In den oben erwähnten Ausführungsbeispielen werden das erste Hauptsignal, das erste Untersignal, das zweite Hauptsignal und das zweite Untersignal durch das Nibble repräsentiert werden.
In anderen Ausführungsbeispielen können das erste Hauptsignal, das erste Untersignal, das zweite Hauptsignal und das zweite Untersignal in anderen Formen als dem Nibble repräsentiert werden.
In den oben erwähnten Ausführungsbeispielen wird das Ausgangssignal an die Steuerung durch das SENT-Kommunikationsverfahren übertragen.
In anderen Ausführungsbeispielen kann irgendein anderes Kommunikationsverfahren abgesehen von dem SENT-Kommunikationsverfahren verwendet werden, solange wie das Kommunikationsverfahren fähig ist, in dem Ausgangssignal das Hauptsignal und das Untersignal zu enthalten.
In den oben erwähnten Ausführungsbeispielen werden das erste Ausgangssignal und das zweite Ausgangssignal in dem vorbestimmten Zyklus an die Steuerung übertragen.
In anderen Ausführungsbeispielen können das erste Ausgangssignal und das zweite Ausgangssignal an die Steuerung in Synchronisation mit einem Triggersignal übertragen werden, welches zum Beispiel von der Steuerung übertragen wird. Ferner kann ein Auslösesignal zum Steuern einer Übertragungsterminierung der Ausgangssignale Sd10 und Sd20 von einem der magnetischen Sensoren 50 und 60 an den anderen übertragen werden.
Die Übertragungsterminierungen des ersten Ausgangssignals und des zweiten Ausgangssignals können die gleiche Terminierung sein, oder können unterschiedliche Terminierungen sein.
Zum Beispiel kann die Übertragungsterminierung des ersten Ausgangssignals um einen halben Signalzyklus von der Übertragungsterminierung des zweiten Ausgangssignals verschoben sein, wodurch die Steuerung ermöglicht wird, das Ausgangssignal bei jedem halben Signalzyklus zu empfangen, was die Kommunikationsgeschwindigkeit dem Aussehen nach verbessert.
(b) Sensorteil
In den oben erwähnten Ausführungsbeispielen sind die zwei Sensorteile in jeweils unterschiedlichen Einheiten versiegelt.
In anderen Ausführungsbeispielen können die zwei Sensorteile in einer Einheit durch einen versiegelten Teil versiegelt sein.
In den oben erwähnten Ausführungsbeispielen sind die zwei magnetischen Sensoren an der gleichen Oberfläche eines Substrats an nebeneinanderliegenden Positionen montiert.
In anderen Ausführungsbeispielen können die zwei magnetischen Sensoren an beiden Oberflächen eines Substrats montiert sein, oder in irgendeiner Anordnung an einem Substrat montiert sein. Ferner müssen die zwei magnetischen Sensoren nicht notwendigerweise an einem Substrat montiert sein.
In den oben erwähnten Ausführungsbeispielen ist das Sensorelement das Hall-Element.
In anderen Ausführungsbeispielen können die Sensorelemente andere Magnetismus detektierende Elemente als das Hall-Element sein, oder können die Elemente sein, welche eine Änderung einer anderen physikalischen Größe als Magnetismus detektieren.
In den oben erwähnten Ausführungsbeispielen dient der Sensorteil als ein Drehmomentsensor, der ein Lenkdrehmoment detektiert.
In anderen Ausführungsbeispielen kann der Sensorteil als ein anderer Sensor als der Drehmomentsensor dienen (zum Beispiel ein einen Druck detektierender Drucksensor). D. h. die in dem Rechner berechnete physikalische Größe kann ein anderes Drehmoment als das Lenkdrehmoment sein, und kann eine andere physikalische Größe als das Drehmoment sein.
In den oben erwähnten Ausführungsbeispielen ist das Detektionsobjekt das Magnetflusssammelmodul.
In anderen Ausführungsbeispielen kann das Detektionsobjekt irgendeine andere Sache als das Magnetflusssammelmodul sein.
(c) Abnormalitätsermittler
In den oben erwähnten Ausführungsbeispielen wird es festgestellt, dass die Kurzschlussabnormalität der Kommunikationsleitungen verursacht wird, wenn (i) das erste Hauptsignal und das zweite Hauptsignal miteinander übereinstimmen und (ii) das erste Untersignal und das zweite Untersignal miteinander übereinstimmen.
In anderen Ausführungsbeispielen kann es, zu einer normalen Betriebszeit, festgestellt werden, dass die Kurzschlussabnormalität der Kommunikationsleitungen verursacht wird, wenn die Summation des ersten Hauptsignals und des zweiten Hauptsignals und die Summation des ersten Untersignals und des zweiten Untersignals jeweils mit dem theoretischen Additionswert übereinstimmen.
In den oben erwähnten Ausführungsbeispielen wird das abnormale Element identifiziert, indem Signale von dem einzelnen Sensor zuerst verglichen werden.
In anderen Ausführungsbeispielen kann das abnormale Element identifiziert werden, indem die Signale von den unterschiedlichen Sensoren zuerst verglichen werden.
In den oben erwähnten Ausführungsbeispielen ist die Gewichtung für einen Vergleich zwischen dem ersten Hauptsignal und dem ersten Untersignal oder die Gewichtung für einen Vergleich zwischen dem zweiten Hauptsignal und dem zweiten Untersignal durch Änderung des Hochzählwerts geändert von der Gewichtung für einen Vergleich zwischen (i) dem ersten Hauptsignal oder dem ersten Untersignal und (ii) dem zweiten Hauptsignal oder dem zweiten Untersignal.
Insbesondere ist der Hochzählwert des ersten Abnormalitätszählers und des zweiten Abnormalitätszählers auf +2 gesetzt, und der Hochzählwert des Kurzschlussabnormalitätszählers ist auf +1 gesetzt.
Der Hochzählwert von jedem dieser Zähler kann nicht nur auf +2 und +1 gesetzt werden, sondern kann auch auf irgendeinen Wert gesetzt werden (d. h. kann auf den gleichen Wert gesetzt werden).
Die Gewichtung der Vergleiche kann durch Änderung des Zählermittlungsgrenzwerts geändert werden, während der gleiche Hochzählwert verwendet wird.
Die Gewichtung der Vergleiche kann in anderen Verfahren als einem Verfahren, welches die Zähler verwendet, geändert werden.
(d) Sensoreinrichtung
In den oben erwähnten Ausführungsbeispielen wird die Sensoreinrichtung auf die elektrische Servolenkungsvorrichtung angewandt.
In anderen Ausführungsbeispielen kann die Sensoreinrichtung auf andere fahrzeuginterne Vorrichtungen abgesehen von der elektrischen Servolenkungsvorrichtung angewandt werden, und kann auch auf andere Vorrichtungen, welche nicht in einem Fahrzeug angeordnet sind, angewandt werden.
Obgleich die vorliegende Erfindung in Verbindung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel davon mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben worden ist, soll es beachtet werden, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen den Fachleuten deutlich werden werden, und solche Änderungen, Modifikationen und zusammengefasste Schemata verstanden sein sollen, innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung zu sein, wie er durch angehängte Ansprüche definiert ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2015-46770 A [0002]

Claims

Sensoreinrichtung umfassend: einen ersten Sensorteil (55), welcher beinhaltet: ein erstes Hauptsensorelement (551) und ein erstes Untersensorelement (552), welche jeweils eine physikalische Größe eines Detektionsobjekts (20) detektieren; und einen ersten Ausgangsstromkreis (555), welcher ein erstes Ausgangssignal erzeugt und überträgt, das eine geordnete Sequenz von Signalen zum Teil von einem ersten Hauptsignal bis zu einem ersten Untersignal enthält, wobei das erste Hauptsignal basierend auf einem Detektionswert des ersten Hauptsensorelements erzeugt wird und das erste Untersignal basierend auf einem Detektionswert des ersten Untersensorelements erzeugt wird; einen zweiten Sensorteil (65), welcher beinhaltet: ein zweites Hauptsensorelement (651) und ein zweites Untersensorelement (652), welche jeweils eine physikalische Größe des Detektionsobjekts (20) detektieren; und einen zweiten Ausgangsstromkreis (655), welcher ein zweites Ausgangssignal erzeugt und überträgt, das eine geordnete Sequenz von Signalen zum Teil von einem zweiten Hauptsignal bis zu einem zweiten Untersignal enthält, wobei das zweite Hauptsignal basierend auf einem Detektionswert des zweiten Hauptsensorelements erzeugt wird und das zweite Untersignal basierend auf einem Detektionswert des zweiten Untersensorelements erzeugt wird; und eine Steuerung (85), welche beinhaltet: einen Signalerhalter (851), welcher das erste Ausgangssignal und das zweite Ausgangssignal erhält; und einen Abnormalitätsermittler (855), welcher eine Abnormalität basierend auf dem ersten Ausgangssignal und dem zweiten Ausgangssignal ermittelt, wobei einer von zwei Sätzen von Signalen, welcher das erste Hauptsignal und das zweite Untersignal oder das erste Untersignal und das zweite Hauptsignal enthält, gleichgerichtete Signale sind, die konfiguriert sind zuzunehmen, wie der Detektionswert zunimmt, und ein verbleibender der zwei Sätze von Signalen inverse Signale sind, die konfiguriert sind abzunehmen, wie der Detektionswert zunimmt.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 1 weiter umfassend: eine erste Kommunikationsleitung (112), welche den ersten Sensorteil und die Steuerung für eine Übertragung des ersten Ausgangssignals verbindet; und eine zweite Kommunikationsleitung (122), welche den zweiten Sensorteil und die Steuerung für eine Übertragung des zweiten Ausgangssignals verbindet, wobei der Abnormalitätsermittler einen Kurzschluss zwischen der ersten Kommunikationsleitung und der zweiten Kommunikationsleitung basierend auf (i) einem Vergleich zwischen dem ersten Hauptsignal und dem zweiten Hauptsignal und (ii) einem Vergleich zwischen dem ersten Untersignal und dem zweiten Untersignal detektiert.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Abnormalitätsermittler eine Abnormalität von Daten in dem ersten Ausgangssignal basierend auf einem Vergleich zwischen dem ersten Hauptsignal und dem ersten Untersignal ermittelt, und der Abnormalitätsermittler eine Abnormalität von Daten in dem zweiten Ausgangssignal basierend auf einem Vergleich zwischen dem zweiten Hauptsignal und dem zweiten Untersignal ermittelt.
Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Abnormalitätsermittler ein abnormales Sensorelement, welches eine Abnormalität hat, basierend auf einem Vergleich von zumindest drei Signalen unter dem ersten Hauptsignal, dem ersten Untersignal, dem zweiten Hauptsignal und dem zweiten Untersignal identifiziert.
Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Abnormalitätsermittler eine Abnormalität basierend auf einer Differenz zwischen Datenwerten ermittelt, welche entsprechend dem jeweiligen ersten Hauptsignal und dem jeweiligen zweiten Untersignal oder dem jeweiligen ersten Untersignal und dem jeweiligen zweiten Hauptsignal entsprechen, wenn der Abnormalitätsermittler (i) das erste Hauptsignal mit dem zweiten Untersignal vergleicht oder (ii) das erste Untersignal mit den zweiten Hauptsignal vergleicht, und der Abnormalitätsermittler eine Abnormalität basierend auf einer Summe von Datenwerten ermittelt, welche dem jeweiligen ersten Hauptsignal mit dem ersten Untersignal oder dem jeweiligen ersten Untersignal mit dem zweiten Untersignal entsprechen, wenn der Abnormalitätsermittler (iii) das erste Hauptsignal mit dem ersten Untersignal oder dem zweiten Hauptsignal vergleicht oder (iv) das erste Untersignal mit dem zweiten Untersignal vergleicht.
Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Abnormalitätsermittler eine stärkere Gewichtung für (i) einen Vergleich zwischen dem ersten Hauptsignal und dem ersten Untersignal oder (ii) einen Vergleich zwischen dem zweiten Hauptsignal und dem zweiten Untersignal verwendet als eine Gewichtung für (iii) einen Vergleich zwischen (a) dem ersten Hauptsignal oder dem ersten Untersignal und (b) dem zweiten Hauptsignal oder dem zweiten Untersignal.
Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das erste Ausgangssignal und das zweite Ausgangssignal ein Kommunikationsfehlerdetektionssignal beinhalten.
Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das erste Ausgangssignal und das zweite Ausgangssignal Informationen betreffend einen Aktualisierungszähler indikativ für eine Aktualisierung von Daten enthält.
Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das erste Hauptsignal, das erste Untersignal, das zweite Hauptsignal und das zweite Untersignal durch einen Nibble repräsentiert sind.
Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das erste Hauptsensorelement, das erste Untersensorelement, das zweite Hauptsensorelement und das zweite Untersensorelement jeweils als ein Magnetflussdetektionselement vorgesehen sind, welches eine Änderung eines Magnetflusses des Detektionsobjekts detektiert.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 10, wobei das erste Hauptsensorelement, das erste Untersensorelement, das zweite Hauptsensorelement und das zweite Untersensorelement jeweils eine Änderung des Magnetflusses in Abhängigkeit von einem Drehmoment detektieren.
Elektrische Servolenkungsvorrichtung umfassend: die Sensoreinrichtung (1) nach Anspruch 11; einen Motor (81), welcher ein Hilfsdrehmoment zum Unterstützen einer Lenkbedienung eines Lenkelements (91) durch einen Fahrzeugfahrer ausgibt; eine Kraftübertragungseinheit (82), welche das Hilfsdrehmoment des Motors an das Ansteuerobjekt (92) überträgt, wobei die Steuerung (der Sensoreinrichtung) eine Ansteuerung des Motors basierend auf einem Lenkdrehmoment steuert, welches basierend auf zumindest einem von dem ersten Hauptsignal, dem ersten Untersignal, dem zweiten Hauptsignal und dem zweiten Untersignal berechnet ist.