DE102016214371B4 - Sensorvorrichtung und elektrische servolenkungsvorrichtung, die eine solche verwendet - Google Patents

Abstract

Sensorvorrichtung umfassend:einen Hauptsensor (10), welcher (i) ein Hauptsensorelement (11, 12) zum Detektieren einer physikalischen Größe eines Detektionsobjekts und (ii) einen Hauptausgangsstromkreis (15) zum Erzeugen und Ausgeben eines Hauptausgangssignals (Sm), das ein Hauptsensorsignal, welches einem Detektionswert des Hauptsensorelements (11, 12) entspricht, beinhaltet, aufweist;einen Untersensor (20), welcher (i) ein Untersensorelement (21, 22) zum Detektieren einer physikalischen Größe des Detektionsobjekts und (ii) einen Unterausgangsstromkreis (25) zum Ausgeben eines Unterausgangssignals (Ss), das ein Untersensorsignal beinhaltet, welches einem Detektionswert des Untersensorelements (21, 22) entspricht, aufweist, wobei ein Zeitpunkt einer Ausgabe des Unterausgangssignals (Ss) von einem Zeitpunkt einer Ausgabe des Hauptausgangssignals (Sm) um eine kürzere Menge als einen Signalzyklus verschoben ist; undeine Steuerung (40, 50) aufweisend:einen Signalerhalter (41), welcher das Hauptausgangssignal (Sm) und das Unterausgangssignal (Ss) erhält;einen Abnormalitätsdetektor (42), welcher eine Abnormalität des Hauptausgangssignals (Sm) und des Unterausgangssignals (Ss) detektiert; undeinen Physikalische-Größe-Rechner (43), welcher eine physikalische Zielgröße unter Verwendung von zumindest einem von dem Hauptsensorsignal und dem Untersensorsignal berechnet, wobeider Physikalische-Größe-Rechner (43) eine physikalische Hauptgröße, die basierend auf dem Hauptsensorsignal berechnet wird, als die physikalische Zielgröße verwendet, wenn das Hauptausgangssignal (Sm) normal ist, undder Physikalische-Größe-Rechner (43) die physikalische Zielgröße, während einer Übergangsperiode von einer Detektion einer Abnormalität in dem Hauptausgangssignal (Sm) zu einer Etablierung einer Abnormalität des Hauptausgangssignals (Sm), basierend auf beidem von (i) einer physikalischen Untergröße, die basierend auf dem Untersensorsignal berechnet wird, und (ii) der vor der Detektion einer Abnormalität in dem Hauptausgangssignal (Sm) erzeugten physikalischen Hauptgröße berechnet.

Description

• Beschreibung
• Die Erfindung betrifft generell eine Sensorvorrichtung und eine elektrische Servolenkungsvorrichtung, welche die Sensorvorrichtung verwendet.
• Typischerweise ist eine Sensorvorrichtung, die Sensordaten an eine Steuerung überträgt, im Stand der Technik der Motorsteuerung bekannt. Zum Beispiel wird in der Druckschrift JP 2013-546096 A die Übertragung von Sensordaten mittels eines Triggersignals synchronisiert, welches von einer Steuerung erzeugt und von einem bidirektionalen Knoten empfangen wird.
• In solch einer Konfiguration können Sensordaten wegen einer Abnormalität eines Sensorelements oder anderer Ursachen abnormal werden. Die Druckschrift JP 2013 - 546096 A schweigt jedoch darüber, wie Sensordaten zu handhaben sind, wenn die Abnormalität detektiert wird.
• Außerdem offenbart die der Erfindung am nächsten liegende Druckschrift DE 10 2016 200 209 A1 eine Sensorvorrichtung mit einem ersten und einem zweiten Momenterfassungsabschnitt, einem ersten und einem zweiten Wandlerabschnitt und einem Ausgabeabschnitt. Jeder der Momenterfassungsabschnitte erfasst ein Lenkmoment und gibt ein Analogsignal abhängig von einem erfassten Lenkmoment aus. Jeder der Wandlerabschnitte wandelt das Analogsignal in erste und zweite digitale Daten. Der Ausgabeabschnitt erzeugt ein digitales Signal einschließlich der ersten und zweiten digitalen Daten in demselben Rahmen, so dass die ersten und die zweiten digitalen Daten von der Sensorvorrichtung mittels einer einzelnen Signalleitung ausgegeben werden können. Insoweit offenbart die Druckschrift DE 10 2016 200 209 A1 eine Sensorvorrichtung mit einem Hauptsensor, welcher ein Hauptsensorelement zum Detektieren einer physikalischen Größe eines Detektionsobjekts und einem Hauptausgangsstromkreis zum Erzeugen und Ausgeben eines Hauptausgangssignals, das ein Hauptsensorsignal, welches einem Detektionswert des Hauptsensorelements entspricht, beinhaltet; einem Untersensor, welcher ein Untersensorelement zum Detektieren einer physikalischen Größe des Detektionsobjekts und einem Unterausgangsstromkreis zum Ausgeben eines Unterausgangssignals, das ein Untersensorsignal beinhaltet, welches einem Detektionswert des Untersensorelements entspricht, aufweist, und einer Steuerung mit einem Signalerhalter, welcher das Hauptausgangssignal und das Unterausgangssignal erhält; einem Abnormalitätsdetektor, welcher eine Abnormalität des Hauptausgangssignals und des Unterausgangssignals detektiert; und einem Physikalische-Größe-Rechner, welcher eine physikalische Zielgröße unter Verwendung von zumindest einem von dem Hauptsensorsignal und dem Untersensorsignal berechnet. Der Physikalische-Größe-Rechner verwendet eine physikalische Hauptgröße, die basierend auf dem Hauptsensorsignal berechnet wird, als die physikalische Zielgröße, wenn das Hauptausgangssignal normal ist.
• Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Sensorvorrichtung und eine elektrische Servolenkungsvorrichtung bereitzustellen, bei welchen, im Falle eines Vorliegens einer Abnormalität in einem Teil der Sensorsignale, eine Fluktuation einer berechneten physikalischen Größe wegen eines Wechselns einer Berechnung, d.h. von einer Berechnung mittels teilweise abnormalen Signalen zu einer Berechnung nur mittels normalen Signalen stattfindet.
• Die Aufgabe wird durch eine Sensorvorrichtung nach Anspruch 1 sowie eine elektrische Servolenkung nach Anspruch 12 gelöst.
• Gemäß einem Aspekt umfasst die Sensorvorrichtung: einen Hauptsensor, einen Untersensor und eine Steuerung.
• Der Hauptsensor umfasst (i) ein Hauptsensorelement zum Detektieren einer physikalischen Größe eines Detektionsobjekts und (ii) einen Hauptausgangsstromkreis zum Erzeugen und Ausgeben eines Hauptausgangssignals, welches ein Hauptsensorsignal beinhaltet, das einem Detektionswert des Hauptsensorelements entspricht.
• Der Untersensor umfasst (i) ein Untersensorelement zum Detektieren einer physikalischen Größe des Detektionsobjekts und (ii) einen Unterausgangsstromkreis zum Ausgeben eines Unterausgangssignals, welches ein Untersensorsignal umfasst, das einem Detektionswert des Untersensorelements entspricht, und ein Zeitpunkt einer Ausgabe des Unterausgangssignals ist von einem Zeitpunkt einer Ausgabe des Hauptausgangssignals um eine kürzere Menge als einen Signalzyklus verschoben.
• Die Steuerung umfasst einen Signalerhalter, welcher das Hauptausgangssignal und das Unterausgangssignal erhält, einen Abnormalitätsdetektor, welcher eine Abnormalität des Hauptausgangssignals und des Unterausgangssignals detektiert, und einen Physikalische-Größe-Rechner, welcher eine physikalische Zielgröße mittels zumindest einem von dem Hauptsensorsignal und dem Untersensorsignal berechnet.
• Der Physikalische-Größe-Rechner verwendet eine physikalische Hauptgröße, die basierend auf dem Hauptsensorsignal berechnet wird, als die physikalische Zielgröße, wenn das Hauptausgangssignal normal ist.
• Erfindungsgemäß berechnet der Physikalische-Größe-Rechner die physikalische Zielgröße, während einer Übergangsperiode von einer Detektion einer Abnormalität in dem Hauptausgangssignal bis zu einer Etablierung einer Abnormalität des Hauptausgangssignals, basierend auf beidem von (i) einer physikalischen Untergröße, die basierend auf dem Untersensorsignal berechnet wird, und (ii) der physikalischen Hauptgröße, die vor der Detektion einer Abnormalität in dem Hauptausgangssignal erzeugt wird.
• Die Übergangsperiode kann auch als eine „noch nicht festgestellt“-Periode bezeichnet werden, d.h., eine Periode, während welcher die Abnormalität des Hauptausgangssignals noch nicht festgestellt ist, oder noch nicht absolut/fest etabliert ist.
• Da die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung dazu konzipiert ist, den Hauptsensor und den Untersensor zu erfassen, und der Signalerhalter das Hauptausgangssignal und das Unterausgangssignal erhält, ist die Berechnung der physikalischen Zielgröße deshalb kontinuierlich, selbst wenn die Abnormalität in einigen Signalen, d.h. in einem Teil der Sensorsignale verursacht ist.
• Ferner wird die physikalische Zielgröße während der Übergangsperiode basierend auf der physikalischen Untergröße und der physikalischen Hauptgröße vor einer Detektion einer Abnormalität berechnet.
• Deshalb wird, wenn die Abnormalität in einigen Signalen verursacht wird, eine Fluktuation der physikalischen Zielgröße wegen des Umschaltens der Berechnungen, d.h. von der Berechnung mittels des abnormalen Signals zu einer Berechnung, die nur das normale Signal verwendet, gesteuert, d.h. verhindert oder zumindest reduziert.
• Aufgaben, und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen deutlicher werden, in welchen:
• 1 ein Überblickblockdiagramm eines Lenksystems bei einem ersten Ausführungsbeispiel ist;
• 2 ein Blockdiagramm einer Sensorvorrichtung bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist;
• 3 ein Zeitdiagramm eines Kommunikationsrahmens eines Hauptausgangssignals bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist;
• 4 ein Zeitdiagramm von Ausgabezeitpunkten des Hauptausgangssignals und eines Unterausgangssignals bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist;
• 5 ein Flussdiagramm eines Drehmomentberechnungsprozesses bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist;
• 6 ein Flussdiagramm des Drehmomentberechnungsprozesses bei einem zweiten Ausführungsbeispiel ist;
• 7 ein Flussdiagramm des Drehmomentberechnungsprozesses bei einem dritten Ausführungsbeispiel ist;
• 8 ein Flussdiagramm des Drehmomentberechnungsprozesses bei einem vierten Ausführungsbeispiel ist;
• 9 ein Flussdiagramm des Drehmomentberechnungsprozesses bei einem fünften Ausführungsbeispiel ist; und
• 10 ein Blockdiagramm der Sensorvorrichtung bei einem sechsten Ausführungsbeispiel ist.
• Nachstehend werden die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung und die elektrische Servolenkungsvorrichtung, welche dieselbe verwendet, basierend auf den Zeichnungen beschrieben.
• Nachstehend sind, in den folgenden Ausführungsbeispielen, die gleichen Bezugsziffern den gleichen Komponenten zugeordnet, und wird die Beschreibung der gleichen Komponenten nicht wiederholt.
• (Erstes Ausführungsbeispiel)
• Das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 1 bis 5 gezeigt.
• Wie in 1 gezeigt, wird eine Sensorvorrichtung 1 auf eine elektrische Servolenkungsvorrichtung 80 angewendet und umfasst eine Sensoreinheit 5 und eine elektronische Steuereinheit (ECU) 40, die als eine Steuerung dient, z.B., zusammen mit anderen Teilen, um die Lenkbedienung eines Fahrzeugs zu unterstützen.
• Die gesamte Konfiguration des Lenksystems 90, welches die elektrische Servolenkungsvorrichtung 80 hat, ist in 1 gezeigt.
• Ein Lenkrad 91 ist als ein Lenkelement mit einer Lenkwelle 92 verbunden. Die Lenkwelle 92 hat eine Eingangswelle 921 als eine erste Welle und eine Ausgangswelle 922 als eine zweite Welle. Die Eingangswelle 921 ist mit dem Lenkrad 91 verbunden. Zwischen der Eingangswelle 921 und der Ausgangswelle 922 ist ein Drehmomentsensor 83 angeordnet, der ein auf die Lenkwelle 92 angewandtes Drehmoment detektiert.
• Ein Ritzel 96 ist an einer relativ zu der Eingangswelle 921 entgegengesetzten Spitze der Ausgangswelle 922 angeordnet. Das Ritzel 96 ist mit einer Zahnstange 97 in Eingriff. Ein Räderpaar 98 ist mit beiden Enden der Zahnstange 97 über Gelenkstangen etc. verbunden.
• Wenn der Fahrer das Lenkrad 91 dreht, dreht sich auch die mit dem Lenkrad 91 verbundene Lenkwelle 92. Die Drehbewegung der Lenkwelle 92 wird von dem Ritzel 96 in die translatorische Bewegung der Zahnstange 97 umgewandelt, und das Räderpaar 98 wird um einen Winkel gemäß der Menge einer Versetzung bei der translatorischen Bewegung der Zahnstange 97 gelenkt.
• Die elektrische Servolenkungsvorrichtung 80 ist mit einem Motor 81, der ein Hilfsdrehmoment ausgibt, welches eine Lenkbedienung des Lenkrads 91 von dem Fahrer unterstützt, einem Untersetzungsgetriebe 82, das als eine Kraftübertragungseinheit dient, einem Drehmomentsensor 83, der ECU 40 oder Ähnlichem versehen. Obgleich der Motor 81 und die ECU 40 getrennte Körper in 1 haben, können sie kombiniert werden, einen Körper zu haben.
• Das Untersetzungsgetriebe 82 reduziert eine Drehzahl des Motors 81 und überträgt die Drehung an die Lenkwelle 92. Das heißt, obgleich die elektrische Servolenkungsvorrichtung 80 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein sogenannter „Säulenunterstützungstyp“ ist, kann die Lenkvorrichtung 80 auch ein „Zahnstangenunterstützungstyp“ sein, bei welchem die Drehung des Motors 81 an die Zahnstange 97 übertragen wird. In anderen Worten ist das „Antriebsobjekt“, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, die Lenkwelle 92, aber es kann auch die Zahnstange 97 sein.
• Die Details der ECU 40 werden später erwähnt.
• Der Drehmomentsensor 83 ist an der Lenkwelle 92 angeordnet und detektiert ein Lenkdrehmoment basierend auf einem Verdrehungswinkel zwischen der Eingangswelle 921 und der Ausgangswelle 922.
• Der Drehmomentsensor 83 hat einen Torsionsstab (nicht dargestellt), einen Magnetflusssammler 831, die Sensoreinheit 5 und Ähnliches.
• Der Torsionsstab verbindet die Eingangswelle 921 und die Ausgangswelle 922 koaxial auf deren Rotationsachse und wandelt ein auf die Lenkwelle 92 angewandtes Drehmoment in eine Verdrehungsversetzung um.
• Der Magnetflusssammler 831 hat einen mehrpoligen Magneten, ein magnetisches Joch, einen Magnetsammelring etc. und ist so ausgestaltet, dass sich die Magnetflussdichte in Abhängigkeit von einer Menge der Verdrehungsversetzung und einer Verdrehungsversetzungsrichtung des Torsionsstabes ändert. Da der Drehmomentsensor 83 im Stand der Technik wohlbekannt ist, wird die Ausgestaltung des Drehmomentsensors 83 von der Beschreibung weggelassen.
• Wie in 2 gezeigt, ist die Sensoreinheit 5 mit einem Hauptsensor 10 und einem Untersensor 20 versehen.
• Der Hauptsensor 10 hat ein erstes Hauptsensorelement 11, ein zweites Hauptsensorelement 12, Analog-zu-digital(A/D)-Umwandlungsstromkreise 13 und 14, einen Hauptausgangsstromkreis 15 und einen Timingsignalerzeugungsstromkreis 16. Der Untersensor 20 hat ein erstes Untersensorelement 21, ein zweites Untersensorelement 22, A/D-Umwandlungsstromkreise 23 und 24 und einen Unterausgangsstromkreis 25.
• Das erste Untersensorelement 21, das zweite Untersensorelement 22, die A/D-Umwandlungsstromkreise 23 und 24 und der Unterausgangsstromkreis 25 sind im Wesentlichen die gleichen wie das „Gegenstück“, d.h. sind im Wesentlichen die gleichen wie das erste Hauptsensorelement 11, das zweite Hauptsensorelement 12, die A/D-Umwandlungsstromkreise 13 und 14 und der Hauptausgangsstromkreis 15. Deshalb konzentriert sich die Beschreibung auf den Hauptsensor 10, wobei die redundante Beschreibung für den Untersensor 20 eingespart wird.
• Ein Kommunikationsanschluss 101 ist an dem Hauptsensor 10 vorgesehen. Der Kommunikationsanschluss 101 ist mit einem Kommunikationsanschluss 401 der ECU 40 durch eine Kommunikationsleitung 31 verbunden.
• Ein Kommunikationsanschluss 201 ist an dem Untersensor 20 vorgesehen. Der Kommunikationsanschluss 201 ist mit einem Kommunikationsanschluss 402 der ECU 40 durch eine Kommunikationsleitung 32 verbunden.
• Der Hauptsensor 10 und der Untersensor 20 sind mit der ECU 40 durch eine Energieversorgungsleitung und eine Masseleitung (nicht dargestellt) jeweils verbunden.
• Die Spannung, welche von einem Regulator (nicht dargestellt) der ECU 40 auf einen vorbestimmten Spannungswert (z.B. 5 [V]) eingestellt wird, wird dem Hauptsensor 10/Untersensor 20 über die Energieversorgungsleitung bereitgestellt.
• Der Hauptsensor 10 und der Untersensor 20 sind mit der Masse über die Masseleitung und die ECU 40 verbunden.
• Das erste Hauptsensorelement 11 und das zweite Hauptsensorelement 12 sind Magnetismusdetektionselemente, welche eine Änderung des Magnetflusses des Magnetflusssammlers 831 in Abhängigkeit von dem Lenkdrehmoment detektieren. Das erste Hauptsensorelement 11 und das zweite Hauptsensorelement 12 des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind jeweils Hall-Vorrichtungen.
• Der A/D-Umwandlungsstromkreis 13 führt eine A/D-Umwandlung des Detektionswerts des ersten Hauptsensorelements 11 durch. Der A/D-Umwandlungsstromkreis 14 führt eine A/D-Umwandlung des Detektionswerts des zweiten Hauptsensorelements 12 durch.
• Der Hauptausgangsstromkreis 15 erzeugt ein Hauptausgangssignal Sm, welches das erste Hauptsensorsignal gemäß dem Detektionswert des ersten Hauptsensorelements 11, der A/D-umgewandelt worden ist, und das zweite Hauptsensorsignal gemäß dem Detektionswert des zweiten Hauptsensorelements 12, der A/D-umgewandelt worden ist, umfasst.
• Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Hauptsensorelemente 11 und 12 ausgestaltet, den Detektionswert in einem kürzeren Zyklus als einem Signalzyklus Ps des Hauptausgangssignals Sm zu detektieren, und der Hauptausgangsstromkreis 15 erzeugt das Hauptausgangssignal Sm unter Verwendung des letzten Detektionswerts. Der Unterausgangsstromkreis 25 erzeugt ein Unterausgangssignal Ss in ähnlicher Weise durch Verwendung des letzten Detektionswerts.
• Der Timingsignalerzeugungsstromkreis 16 generiert ein Timingsignal St, welches einen Ausgabezeitpunkt des Unterausgangssignals Ss anweist, und gibt das Unterausgangssignal Sd an den Unterausgangsstromkreis 25 aus.
• Der Unterausgangsstromkreis 25 erzeugt das Unterausgangssignal Ss, welches das erste Untersensorsignal gemäß dem Detektionswert des ersten Untersensorelements 21, der A/D-umgewandelt worden ist, und das zweite Untersensorsignal gemäß dem Detektionswert des zweiten Untersensorelements 22, der A/D-umgewandelt worden ist, beinhaltet.
• Der Unterausgangsstromkreis 25 gibt das Unterausgangssignal Ss zu einem Zeitpunkt eines Erhaltens des Timingsignals St an die ECU 40 aus.
• Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Ausgangssignale Sm und Ss durch die Single-Edge-Nibble-Transmission(durch SENT)-Kommunikation, welche eine Art einer digitalen Kommunikation ist, an die ECU 40 ausgegeben.
• Hier wird der Kommunikationsrahmen des Hauptausgangssignals Sm basierend auf 3 beschrieben.
• Das Hauptausgangssignal Sm umfasst ein Synchronisationssignal, ein Statussignal, ein Hauptsensorsignal, ein Zyklische-Redundanzprüfungs(CRC)-Signal und ein Pausensignal in dem ersten Ausgangssignal Sd1. Diese Signale in dem ersten Ausgangssignal Sd1 werden als eine Reihe von Signalen in der momentan geschriebenen Reihenfolge ausgegeben. Die in 3 gezeigte Anzahl von Bits von jedem Signal ist nur ein Beispiel und kann gemäß dem Telekommunikationsstandard oder Ähnlichem geändert werden. Die Daten in der SENT-Kommunikation werden durch eine Zeitbreite zwischen einer abfallenden Flanke von einem Signal und einer abfallenden Flanke von dem nächsten Signal repräsentiert.
• Das Synchronisationssignal ist ein Signal zum Synchronisieren des Takts des Hauptsensors 10 und des Takts der ECU 40 und ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf 56 Ticks gesetzt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Korrekturkoeffizient basierend auf der Länge des Synchronisationssignals berechnet, und jedes Signal wird mittels des betreffenden Korrekturkoeffizienten korrigiert.
• Das Statussignal umfasst ein Aktualisierungszählersignal. Das Aktualisierungszählersignal wird jedes Mal aktualisiert, wenn das Ausgangssignal Sd1 erzeugt wird, wie in der folgenden Weise für ein Zwei-Bit-Aktualisierungszählersignal gezeigt, d.h. 00 → 01 → 10 → 11 → 00 → 01 - - -. Nachdem der Aktualisierungszähler den Maximalwert von „11“ erreicht, kehrt der Aktualisierungszähler zu dem Minimalwert von „00“ durch eine Addition von +1 zurück. Durch Übertragen der Information über den Aktualisierungszähler wird es der ECU 40 ermöglicht zu ermitteln, ob zwei gleiche Daten, welche in einer Reihe übertragen werden, von den zwei gleichen Detektionswerten oder durch den Datenadhäsionsfehler zwischen ihnen verursacht werden.
• Die Hauptsensorsignale sind das erste Hauptsensorsignal und das zweite Hauptsensorsignal. Das erste Hauptsensorsignal ist ein Signal, welches auf dem Detektionswert des ersten Hauptsensorelements 11 basiert ist, und das zweite Hauptsensorsignal ist ein Signal, welches auf dem Detektionswert des zweiten Hauptsensorelements 12 basiert ist.
• In 3 ist das erste Hauptsensorsignal als „Haupt1“ gezeigt, und das zweite Hauptsensorsignal ist als „Haupt2“ gezeigt.
• Jedes von den ersten Hauptsensorsignalen und den zweiten Hauptsensorsignalen wird durch 3 Nibbles (= 12 bits) repräsentiert. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden das Hauptsensorsignal und das Untersensorsignal als Nibble-Signale für eine Ausgabe des Hauptausgangssignals Sm an die ECU 40 durch die SENT-Kommunikation bereitgestellt. Beachte, dass das Hauptsensorsignal und das Untersensorsignal zumindest 1 Nibble oder eine größere Anzahl von Nibbles haben kann, was gemäß dem Kommunikationsstandard festgelegt ist.
• In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eines von dem ersten Hauptsensorsignal und dem zweiten Hauptsensorsignal als ein ursprüngliches Signal konfiguriert, welches in Abhängigkeit von einer Zunahme des Detektionswerts zunimmt, und das andere der zwei Signale ist als ein invertiertes Signal konfiguriert, das in Abhängigkeit von einer Zunahme des Detektionswerts abnimmt. Das erste Hauptsensorsignal und das zweite Hauptsensorsignal addieren sich, wenn beide normal sind, immer zu dem gleichen vorbestimmten Additionswert. In anderen Worten wird es, wenn die Addition des ersten Hauptsensorsignals und des zweiten Hauptsensorsignals nicht den vorbestimmten Additionswert ergibt, als Abnormalität oder ein Datenfehler festgestellt.
• In 3 sind für eine Vereinfachung das erste Hauptsensorsignal und das zweite Hauptsensorsignal als eine einzelne Linie gezeigt.
• Das CRC-Signal ist ein Zyklisches-Redundanzprüfungs-Signal zum Detektieren einer Abnormalität in einer Kommunikation und hat eine Signallänge, die basierend auf dem ersten Hauptsensorsignal und dem zweiten Hauptsensorsignal berechnet wird.
• Das Pausensignal ist ein Signal, welches in einer Periode ausgegeben wird, die sich zu der nächsten Ausgabe des Synchronisationssignals erstreckt.
• Das Unterausgangssignal Ss umfasst das Synchronisationssignal, das Statussignal, das Untersensorsignal, das CRC-Signal und das Pausensignal.
• Die Untersensorsignale sind das erste Untersensorsignal und das zweite Untersensorsignal. Das erste Untersensorsignal ist ein Signal, welches auf dem Detektionswert des ersten Untersensorelements 21 basiert ist, und das zweite Untersensorsignal ist ein Signal, welches auf dem Detektionswert des zweiten Untersensorelements 22 basiert ist.
• Da die Details des Kommunikationsrahmens des Unterausgangssignals Ss die gleichen sind wie diejenigen des Hauptausgangssignals Sm, wird keine Beschreibung betreffend den Kommunikationsrahmen des Unterausgangssignals Ss bereitgestellt.
• In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Ausgabetimings zum Ausgeben der Ausgangssignale Sm und Ss durch Übertragen des Timingsignals St von dem Hauptsensor 10 an den Untersensor 20 gesteuert.
• Das Timingsignal St wird von dem Timingsignalerzeugungsstromkreis 16 zu einem bestimmten Zeitpunkt in einem Rahmen des Hauptausgangssignals Sm an den Unterausgangsstromkreis 25 ausgegeben.
• Wie in 4 gezeigt, wird, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, das Timingsignal St zu einem um einen halben Zyklus verschobenen Zeitpunkt, d.h. zu einem Zeitpunkt, der um eine Menge von einem halben Zyklus von einem Übertragungszeitpunkt des Hauptausgangssignals Sm verschoben ist, übertragen.
• Insbesondere wird das Timingsignal St mit einer Verschiebungs-/Verzögerungsmenge von Ps/2 nach einem Start des Synchronisationssignals des Hauptausgangssignals Sm übertragen. Dadurch gibt der Unterausgangsstromkreis 25 das Unterausgangssignal Ss zu einem um den halben Zyklus von der Ausgabe des Hauptausgangssignals Sm verschobenen Zeitpunkt aus.
• Die ECU 40 erhält die Ausgangssignale Sm und Ss zu Zeitpunkten, die jeweils durch einen Pfeil Y gezeigt sind. Das heißt, die ECU 40 erhält die Ausgangssignale Sm und Ss für jeden halben Zyklus des Signalzyklus Ps abwechselnd, durch die Verschiebung des Ausgabetimings des Ausgangssignals Sm von dem Ausgabetiming des Ausgangssignals Ss. Dadurch wird die Übertragungsgeschwindigkeit der Ausgangssignale Sm und Ss dem Anschein nach verbessert.
• Zurückverweisend auf 2, ist die ECU 40 ein Prozessor, der als ein Mikrocomputer oder Ähnliches implementiert ist, zum Durchführen verschiedener Prozesse und Berechnungen. Jeder Prozess in der ECU 40 kann entweder ein Softwareprozess durch Ausführen eines vorgespeicherten Programms durch eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) sein oder ein Hardwareprozess durch einen dedizierten elektronischen Stromkreis sein.
• Die ECU 40 umfasst einen Signalerhalter 41, einen Abnormalitätsdetektor 42, einen Drehmomentrechner 43, der als ein Physikalische-Größe-Rechner dient, und eine Motorsteuerung 45, jeweils als funktionale Blöcke.
• Beachte, dass die oben beschriebenen funktionalen Blöcke nur Erklärungszwecken dienen. Das heißt, ein Teil des Abnormalitätsdetektionsprozesses, welcher grundsätzlich durch den Abnormalitätsdetektor 42 bereitgestellt wird, kann z.B. von dem Drehmomentrechner 43 durchgeführt werden, oder andere Änderungen können beliebig angeordnet sein.
• Der Signalerhalter 41 hat einen ersten Erhalter 411 und einen zweiten Erhalter 412. Der erste Erhalter 411 erhält das Hauptausgangssignal Sm von dem Hauptausgangsstromkreis 15 und korrigiert jedes der in dem Hauptausgangssignal Sm enthaltenen Signale mit einem Korrekturkoeffizient, der basierend auf dem Synchronisationssignal berechnet wird.
• Der zweite Erhalter 412 erhält das Unterausgangssignal Ss von dem Unterausgangsstromkreis 25 und korrigiert jedes der in dem Unterausgangssignal Ss enthaltenen Signale mit einem Korrekturkoeffizient, der basierend auf dem Synchronisationssignal berechnet wird. Jedes der korrigierten Signale wird an den Abnormalitätsdetektor 42 ausgegeben. Ferner wird das korrigierte Sensorsignal an den Drehmomentrechner 43 ausgegeben.
• Der Abnormalitätsdetektor 42 detektiert verschiedene Abnormalitäten, wie beispielsweise eine Datenadhärenzabnormalität, eine Datenabnormalität, eine Kommunikationsabnormalität, eine Himmel/Erde-Fehler-Abnormalität und Ähnliches. Das Abnormalitätsdetektionsergebnis wird an den Drehmomentrechner 43 ausgegeben.
• Der Drehmomentrechner 43 berechnet ein Lenkdrehmoment Tq, welches eine physikalische Zielgröße ist. Insbesondere wird ein Hauptlenkdrehmoment Tm, welches als eine physikalische Hauptgröße dient, mittels des Hauptsensorsignals des Hauptausgangssignals Sm berechnet.
• Das Hauptlenkdrehmoment Tm kann unter Verwendung von einem von dem ersten Hauptsignal und dem zweiten Hauptsignal berechnet werden, oder es kann basierend auf einem Mittelwert oder irgendeinem anderen Wert, welcher von dem ersten Hauptsignal und dem zweiten Hauptsignal berechnet wird, berechnet werden.
• Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wenn das Hauptausgangssignal Sm normal ist, das Hauptlenkdrehmoment Tm als das Lenkdrehmoment Tq gesetzt. Das heißt in anderen Worten, wenn das Hauptausgangssignal Sm normal ist, wird das Sensorsignal des Unterausgangssignals Ss nicht für die Berechnung des Lenkdrehmoments Tq verwendet werden.
• Wenn ferner die Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm endgültig und abschließend wird, d.h. „etabliert“ ist, wird ein unterschiedlich berechneter Wert als das Lenkdrehmoment Tq eingestellt. Das heißt, ein Unterlenkdrehmoment Ts, welches als eine physikalische Untergröße dient, die als ein Wert mittels des Untersensorsignals des Unterausgangssignals Ss berechnet wird, wird als das Lenkdrehmoment Tq gesetzt.
• Das Unterlenkdrehmoment Ts kann unter Verwendung von irgendeinem von dem ersten Untersignal oder dem zweiten Untersignal berechnet werden, oder es kann basierend auf einem Mittelwert des ersten Untersignals und des zweiten Untersignals oder irgendwelchen anderen Werten, die von dem ersten Untersignal und dem zweiten Untersignal berechnet werden, berechnet werden.
• Das berechnete Lenkdrehmoment Tq wird an die Motorsteuerung 45 ausgegeben.
• Die Motorsteuerung 45 steuert den Antrieb des Motors 81 basierend auf dem berechneten Lenkdrehmoment Tq.
• Im Detail berechnet die Motorsteuerung 45 basierend auf dem Lenkdrehmoment Tq einen Drehmomentsollwert und steuert den Antrieb des Motors 81 durch das wohlbekannte Verfahren, z.B. eine Rückkopplungssteuerung, basierend auf dem Drehmomentsollwert.
• Wie oben beschrieben wird, wenn das Hauptausgangssignal Sm in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel normal ist, das Lenkdrehmoment Tq als das Hauptlenkdrehmoment Tm berechnet und, wenn das Hauptausgangssignal Sm abnormal ist, wird das Lenkdrehmoment Tq zu dem Unterlenkdrehmoment Ts umgeschaltet.
• Das Hauptlenkdrehmoment Tm und das Unterlenkdrehmoment Ts können z.B. wegen eines Einflusses einer charakteristischen Variation der einzelnen Sensoren oder Ähnlichem variieren, d.h. können als jeweils unterschiedliche Werte berechnet werden. Ferner sind, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, das Ausgabetiming des Hauptausgangssignals Sm und das Ausgabetiming des Unterausgangssignals Ss zueinander verschoben, was auch die Variation zwischen dem Drehmoment Tm und dem Drehmoment Ts aufgrund der zu unterschiedlichen Zeitpunkten detektierten Detektionswerte verursachen kann.
• Hier kann, falls die Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm detektiert wird und das Lenkdrehmoment Tq direkt von dem Hauptlenkdrehmoment Tm zu dem Unterlenkdrehmoment Ts gewechselt wird, das Lenkdrehmoment Tq möglicherweise steil fluktuiert werden, d.h. steil geändert oder variiert werden.
• Da die Sensorvorrichtung 1 auf die elektrische Servolenkungsvorrichtung 80 angewendet wird, kann die Sensorvorrichtung 1 ein falsches Lenkgefühl für den Fahrer des Fahrzeugs wegen einer Ausgabe von solch einem steil fluktuierten Lenkdrehmoment Ts verursachen, weil das von der Sensorvorrichtung 1 ausgegebene Lenkdrehmoment Ts zum Antreiben des Motors 81 verwendet wird, der ein Hilfsdrehmoment zum Unterstützen der Lenkbedienung des Lenkrads durch den Fahrer ausgibt.
• Ferner ist, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, um eine Fehlerfeststellung zu verhindern, eine voreingestellte Periode von der Detektion einer Abnormalität in dem Hauptausgangssignal Sm als eine Periode eines fortgesetzten Überwachens reserviert, während welcher keine Abnormalität für das Ausgangssignal Sm „etabliert“ wird, und ein Überwachen des Signals Sm fortgesetzt wird.
• Somit berechnet, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, während einer Übergangsperiode, d.h. während einer Periode von einer Detektion einer Abnormalität in dem Hauptausgangssignal Sm bis zu einer Etablierung einer Abnormalität des Hauptausgangssignal Sm, der Drehmomentrechner 43 das Lenkdrehmoment Tq unter Verwendung (i) des Unterlenkdrehmoments Ts und (ii) des Hauptlenkdrehmoments Tm vor einer Detektion einer Abnormalität.
• Die Übergangsperiode kann auch als eine „noch nicht festgestellt“-Periode bezeichnet werden, d.h., eine Periode, während welcher die Abnormalität des Hauptausgangssignals noch nicht festgestellt ist, oder noch nicht absolut/fest etabliert ist. Das heißt, die Feststellung und die Nichtfeststellung (d.h., noch nicht festgestellter Zustand) der Signalabnormalität werden verglichen, um klar den Übergang des Signalstatus zu etablieren.
• Der Drehmomentberechnungsprozess in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird basierend auf einem in 5 gezeigten Flussdiagramm beschrieben.
• Dieser Prozess wird zu einem Zeitpunkt eines Erhaltens des Hauptausgangssignals Sm während eines Betriebs der ECU 40 durchgeführt. Das heißt, ein Berechnungszyklus des Drehmomentberechnungsprozesses ist gleich zu dem Signalzyklus Ps.
• Im Folgenden wird die Berechnung, außer anders erwähnt, mittels des letzten Hauptausgangssignals Sm oder des letzten Unterausgangssignals Ss durchgeführt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Timing eines Erhaltens des Hauptausgangssignals Sm von dem Timing eines Erhaltens des Unterausgangssignals Ss um eine Menge des halben Zyklus (d.h. Ps/2) verschoben, was bedeutet, dass, für die Drehmomentberechnung, das Unterausgangssignal Ss, welches relativ zu dem Hauptausgangssignal Sm um einen halben Zyklus vorzeitig erhalten wird, mit dem Hauptausgangssignal Sm verwendet wird.
• In Schritt S101 ermittelt der Abnormalitätsdetektor 42, ob die Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm detektiert wird. „Schritt“ wird nachstehend als „S“ abgekürzt für die Kürze einer Beschreibung, wie z.B. Schritt 101 als „S101“ abgekürzt ist.
• Wenn es festgestellt wird, dass die Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm detektiert wird (S101:JA), schreitet der Prozess zu S104 fort. Beachte, dass, in diesem Stadium in S101, die Abnormalität noch nicht etabliert ist.
• Wenn es festgestellt wird, dass die Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm noch nicht detektiert ist (S101:NEIN), werden Informationen, die angeben, dass das Hauptausgangssignal Sm normal ist, an den Drehmomentrechner 43 ausgegeben, und der Prozess schreitet zu S102 fort.
• In S102 wird es erachtet, dass das Hauptausgangssignal Sm normal ist, und der Drehmomentrechner 43 setzt das Hauptlenkdrehmoment Tm, welches basierend auf dem Sensorsignal des Hauptausgangssignals Sm berechnet wird, zu dem Lenkdrehmoment Tq.
• In Schritt S103 speichert der Drehmomentrechner 43 das Hauptlenkdrehmoment Tm als einen Hauptlenkdrehmomenthaltewert Tm_h in einem Speicher der ECU 40, der nicht dargestellt ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann solch ein Speicher ein Direktzugriffsspeicher (RAM) sein. Auf solche Weise wird der Hauptlenkdrehmomenthaltewert Tm_h gehalten, d.h. beibehalten. Da nur der letzte Wert des Hauptlenkdrehmomenthaltewerts Tm_h gehalten und für jede Berechnung verwendet werden muss, kann der Hauptlenkdrehmomenthaltewert Tm_h jedes Mal, wenn das Hauptlenkdrehmoment Tm neu berechnet wird, überschrieben werden.
• In S104, welcher nachfolgend an eine Detektion der Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm (S101:JA) ist, ermittelt der Abnormalitätsdetektor 42, ob die Abnormalität des Unterausgangssignals Ss detektiert wird.
• Wenn die Abnormalität des Unterausgangssignals Ss detektiert wird (S104:JA), wird der Prozess nach S105 nicht durchgeführt. Das heißt, die Drehmomentberechnung wird nicht durchgeführt, wenn die Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm und die Abnormalität des Unterausgangssignals Ss detektiert werden.
• Wenn die Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm und des Unterausgangssignals Ss etabliert sind, wird dies als ein doppelter Fehler erachtet, und der Betrieb der elektrischen Servolenkungsvorrichtung 80 wird gestoppt.
• Während einer Periode von der Detektion des doppelten Fehlers zu einer Etablierung des doppelten Fehlers, wird z.B. ein vorheriger Wert des Lenkdrehmoments Tq gehalten/beibehalten.
• Wenn es festgestellt wird, dass keine Abnormalität des Unterausgangssignals Ss detektiert wird (S104:NEIN), wird das Unterausgangssignal Ss als normal erachtet, und der Prozess schreitet zu S105 fort.
• In S105 inkrementiert der Abnormalitätsdetektor 42 einen Zählwert C1 eines Abnormalitätsetablierungszählers betreffend eine Abnormalitätsetablierung des Hauptausgangssignals Sm.
• In S106 wird es von dem Abnormalitätsdetektor 42 ermittelt, ob der Zählwert C1 größer als ein Abnormalitätsetablierungsgrenzwert Cth1 ist.
• Wenn es ermittelt wird, dass der Zählwert C1 gleich zu oder weniger als der Abnormalitätsetablierungsgrenzwert Cth1 ist (S106:NEIN), werden Informationen, welche angeben, dass es eine Übergangsperiode von der Detektion einer Abnormalität in dem Hauptausgangssignal Sm zu der Etablierung der Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm ist, an den Drehmomentrechner 43 ausgegeben, und der Prozess schreitet zu S108 fort.
• Wenn es festgestellt wird, dass der Zählwert C1 größer als der Abnormalitätsetablierungsgrenzwert Cth1 ist (S106:JA), werden Informationen, die angeben, dass die Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm schon etabliert ist, an den Drehmomentrechner 43 ausgegeben, und der Prozess schreitet zu S107 fort.
• In S107, welcher nachfolgend an die Etablierung der Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm ist, setzt der Drehmomentrechner 43 das Unterlenkdrehmoment Ts, welches basierend auf dem Sensorsignal des Unterausgangssignals Ss berechnet wird, zu dem Lenkdrehmoment Tq.
• In S108, welcher anschließend an (i) die Detektion der Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm und (ii) den Zählwert C1 ermittelt als gleich zu oder weniger als der Abnormalitätsetablierungsgrenzwert Cth1 seiend ist (S101:JA und S106:NEIN), ist die Sensorvorrichtung 1 oder die ECU 40 in der Übergangsperiode, in welcher eine Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm noch nicht etabliert ist.
• Der Drehmomentrechner 43 berechnet das Lenkdrehmoment Tq durch eine Gleichung (1), basierend auf dem Hauptlenkdrehmomenthaltewert Tm_h und dem Unterlenkdrehmoment Ts, welche jeweils in dem Speicher gehalten werden. In der Gleichung (1) ist ein Ausdruck r ein erster Übergangskoeffizient, und (1 - r) ist ein zweiter Übergangskoeffizient. Der erste Übergangskoeffizient r ist als ein Wert von 0 < r < 1 eingestellt. $$\text{Tq}=\text{Tm}\_\text{h}\times \text{r}+\text{Ts}\times \left(1-\text{r}\right)$$

  
• Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel berechnet, in der Übergangsperiode von der Detektion der Abnormalität in dem Hauptausgangssignal Sm zu der Etablierung der Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm, der Drehmomentrechner 43 das Lenkdrehmoment Tq durch Verwendung (i) des Hauptlenkdrehmomenthaltewerts Tm_h, der das Hauptlenkdrehmoment Tm vor der Detektion der Abnormalität ist, und (ii) des letzten Unterlenkdrehmoments Ts. Ferner wird, wenn die Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm etabliert ist, das Lenkdrehmoment Tq auf das Unterlenkdrehmoment Ts gewechselt.
• Dadurch wird, im Vergleich zu einem direkten Umschalten von dem Lenkdrehmoment Tq zu dem Unterlenkdrehmoment Ts, wenn die Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm detektiert wird, die Fluktuation des Lenkdrehmoments Tq reduziert.
• Wie oben beschrieben ist die Sensorvorrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit dem Hauptsensor 10, dem Untersensor 20 und der ECU 40 versehen.
• Der Hauptsensor 10 hat die Hauptsensorelemente 11 und 12 und den Hauptausgangsstromkreis 15. Die Hauptsensorelemente 11 und 12 detektieren die physikalische Zielgröße (in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel den Magnetfluss des Magnetflusssammlers 831). Der Hauptausgangsstromkreis 15 erzeugt und gibt das Hauptausgangssignal Sm aus, welches das Hauptsensorsignal gemäß dem Detektionswert der Hauptsensorelemente 11 und 12 enthält.
• Der Untersensor 20 hat die Untersensorelemente 21 und 22 und den Unterausgangsstromkreis 25. Die Untersensorelemente 21 und 22 detektieren die physikalische Zielgröße. Der Unterausgangsstromkreis 25 erzeugt das Unterausgangssignal Ss, welches das Untersensorsignal gemäß dem Detektionswert der Untersensorelemente 21 und 22 enthält, und gibt das Unterausgangssignal Ss zu dem verschobenen Ausgabezeitpunkt aus, welcher von dem Ausgabezeitpunkt des Hauptausgangssignals Sm um die voreingestellte Menge, d.h. um den halben Zyklus oder eine Hälfte des Signalzyklus Ps, verschoben ist.
• Die ECU 40 hat den Signalerhalter 41, den Abnormalitätsdetektor 42 und den Drehmomentrechner 43. Der Signalerhalter 41 erhält das Hauptausgangssignal Sm und das Unterausgangssignal Ss. Der Abnormalitätsdetektor 42 detektiert die Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm und des Unterausgangssignals Ss. Der Drehmomentrechner 43 berechnet das Lenkdrehmoment Tq basierend auf zumindest einem von dem Hauptsensorsignal und dem Untersensorsignal.
• Der Drehmomentrechner 43 stellt das basierend auf dem Hauptsensorsignal berechnete Hauptlenkdrehmoment Tm als das Lenkdrehmoment Tq ein, wenn das Hauptausgangssignal Sm normal ist.
• In der Übergangsperiode von der Detektion der Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm zu der Etablierung der Abnormalität berechnet der Drehmomentrechner 43 das Lenkdrehmoment Tq basierend auf (i) dem Unterlenkdrehmoment Ts, welches basierend auf dem Untersensorsignal berechnet wird, und (ii) dem Hauptlenkdrehmoment Tm vor der Detektion der Abnormalität.
• Die Sensorvorrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels, welche eine Redundanz des Hauptsensors 10 und des Untersensors 20 hat, ist befähigt, die Berechnung des Lenkdrehmoments Tq fortzusetzen, selbst wenn die Abnormalität in einigen Detektionssignalen verursacht ist, weil der Signalerhalter 41 befähigt ist, sowohl das Hauptausgangssignal Sm als auch das Unterausgangssignal Ss zu erhalten.
• Das Lenkdrehmoment Tq in der Übergangsperiode wird basierend auf dem Unterlenkdrehmoment Ts und dem Hauptlenkdrehmoment Tm vor der Detektion einer Abnormalität berechnet.
• Dadurch wird, wenn die Abnormalität in einigen Detektionssignalen auftritt, die Fluktuation des Lenkdrehmoments Tq, welche das Umschalten der Berechnung zu der einen, die nur die normalen Signale verwendet, begleitet, reduziert.
• Wenn die Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm etabliert ist, setzt der Drehmomentrechner 43 das Unterlenkdrehmoment Ts als das Lenkdrehmoment Tq.
• In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel berechnet der Drehmomentrechner 43 das Lenkdrehmoment Tq in der Übergangsperiode basierend auf (i) dem basierend auf dem Untersensorsignal berechneten Untersensordrehmoment Ts und (ii) dem Hauptlenkdrehmoment Tm vor der Detektion der Abnormalität.
• Dadurch wird, verglichen mit einem Fall, wo das Lenkdrehmoment Tq direkt von dem Hauptlenkdrehmoment Tm auf das Unterlenkdrehmoment Ts umgeschaltet wird, die Fluktuation des Lenkdrehmoments Tq zu der Zeit der Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm reduziert.
• In der Übergangsperiode setzt der Drehmomentrechner 43 als das Lenkdrehmoment Tq den gewichteten Mittelwert des Hauptlenkdrehmoments Tm und des Unterlenkdrehmoments Ts. Insbesondere wird die Summe von (i) dem mit dem ersten Übergangskoeffizienten r (d.h. 0 < r < 1) multiplizierten Hauptlenkdrehmoment Tm und (ii) dem mit dem zweiten Übergangskoeffizienten (1 - r) multiplizierten Unterlenkdrehmoment Ts als das Lenkdrehmoment Tq berechnet, was eine vergleichsweise einfache Berechnung ist.
• Die Hauptsensorelemente 11, 12 und die Untersensorelemente 21, 22 sind die Magnetismusdetektionselemente, die den Magnetfluss des Magnetflusssammlers 831 als die physikalische Zielgröße detektieren. Ferner detektieren die Hauptsensorelemente 11, 12 und die Untersensorelemente 21, 22 die Änderung des Magnetflusses, der sich gemäß dem Drehmoment ändert.
• Dadurch ist das Drehmoment (d.h. das Lenkdrehmoment in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) geeignet detektierbar.
• Ferner ist die elektrische Servolenkungsvorrichtung 80 mit der Sensorvorrichtung 1, dem Motor 81 und dem Untersetzungsgetriebe 82 versehen. Der Motor 81 gibt das Hilfsdrehmoment zum Unterstützen der Lenkbedienung des Lenkrades 91 durch den Fahrer aus. Das Untersetzungsgetriebe 82 überträgt das Drehmoment des Motors 81 an die Lenkwelle 92, die ein Antriebsobjekt des Motors 81 ist.
• Der Drehmomentrechner 43 berechnet das Lenkdrehmoment Tq.
• Die ECU 40 hat die Motorsteuerung 45, die den Antrieb des Motors 81 basierend auf dem Lenkdrehmoment Tq steuert.
• Da die ECU 40 den Hauptsensor 10 und den Untersensor 20 hat, kann die ECU 40 die Berechnung des Lenkdrehmoments Tq mittels des Normalen der zwei Sensoren 10, 20 fortsetzen, selbst falls einer der zwei Sensoren 10, 20 die Abnormalität darin verursacht hat. Dadurch kann die elektrische Servolenkungsvorrichtung 80 die Unterstützung der Lenkbedienung in Abhängigkeit von dem Lenkdrehmoment Tq fortsetzen.
• In der Übergangsperiode berechnet der Drehmomentrechner 43 das Lenkdrehmoment Tq unter Verwendung von (i) dem Unterlenkdrehmoment Ts und (ii) dem Hauptlenkdrehmoment Tm vor der Detektion der Abnormalität. Dadurch wird, wegen der Reduktion der Fluktuation des berechneten Lenkdrehmoments Tq, die Drehmomentvariation des Motors 81 ebenfalls reduziert.
• Deshalb wird, da die Änderung der Hilfskraft der elektrischen Servolenkungsvorrichtung 80 reduziert ist, das falsche Lenkgefühl für den Fahrer des Fahrzeugs reduziert oder verhindert.
• In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht das Lenkdrehmoment Tq der „physikalischen Zielgröße“, das Hauptlenkdrehmoment Tm entspricht der „physikalischen Hauptgröße“, und das Unterlenkdrehmoment Ts entspricht der „physikalischen Untergröße“.
• (Zweites Ausführungsbeispiel)
• Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 6 gezeigt.
• Da der Drehmomentberechnungsprozess sich bei dem zweiten Ausführungsbeispiel bis zu dem fünften Ausführungsbeispiel von dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel unterschiedet, konzentriert sich die Beschreibung bei den folgenden Ausführungsbeispielen auf solch einen Unterschied des Drehmomentberechnungsprozesses.
• Nachstehend wird das Lenkdrehmoment Tq, welches durch die vorherige (d.h. unmittelbar davor) Berechnung berechnet wird, als ein Lenkdrehmoment Tq(n - 1) bezeichnet. Der Drehmomentberechungsprozess des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird basierend auf einem in 6 gezeigten Flussdiagramm beschrieben. Der Berechnungszyklus und Ähnliches sind angenommen, die gleichen wie bei dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel zu sein.
• Der Prozess von S201 - S207 ist der gleiche wie der Prozess von S101 - S107 in 5.
• Wenn der Zählwert C1 in S206 ermittelt wird, gleich zu oder weniger als der Abnormalitätsetablierungsgrenzwert Cth1 zu sein (S206:NEIN), schreitet der Prozess zu S208 fort.
• In S208 ermittelt der Abnormalitätsdetektor 42, ob es die erste Berechnung ist, nachdem die Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm detektiert ist.
• Wenn es festgestellt wird, dass es nicht die erste Berechnung ist (d.h., wenn der Zählwert C1 2 oder mehr ist oder gleich zu oder weniger als der Abnormalitätsetablierungsgrenzwert Cth1 ist) (S208:NEIN), werden Informationen, die angeben, dass es nicht die erste Berechnung ist, an den Drehmomentrechner 43 ausgegeben, und der Prozess schreitet zu S210 fort.
• Wenn es festgestellt wird, dass es die erste Berechnung ist (d.h., wenn der Zählwert C1 1 ist) (S208:JA), werden Informationen, die angeben, dass es die erste Berechnung ist, an den Drehmomentrechner 43 ausgegeben, und der Prozess schreitet zu S209 fort.
• In S209 berechnet der Drehmomentrechner 43 das Lenkdrehmoment Tq basierend auf (i) dem Hauptlenkdrehmomenthaltewert Tm_h, welcher das Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung ist, und (ii) dem Unterlenkdrehmoment Ts (siehe Gleichung (2)).
• Ein Ausdruck k in der Gleichung (2) entspricht dem ersten Übergangskoeffizienten, und ein Ausdruck (1 - k) entspricht dem zweiten Übergangskoeffizienten.
• Der erste Übergangskoeffizient k ist geeignet als ein Wert von 0 < k < 1 eingestellt. $$\text{Tq}=\text{Tm}\_\text{h}\times \text{k}+\text{Ts}\times \left(1-\text{k}\right)$$

  
• In S210, welcher anschließend an eine Ermittlung ist, dass die Berechnung des Drehmoments das zweite Mal oder mehr ist, nachdem die Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm detektiert ist (S208:NEIN), berechnet der Drehmomentrechner 43 das Lenkdrehmoment Tq basierend auf (i) einem Lenkdrehmomenthaltewert Tq_h, welcher das Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung ist, und (ii) dem Unterlenkdrehmoment Ts (siehe Gleichung (3)). $$\text{Tq}=\text{Tq}\_\text{h}\times \text{k}+\text{Ts}\times \left(1-\text{k}\right)$$

  
• In S211, welcher anschließend an S209 oder S210 ist, speichert der Drehmomentrechner 43 den von S209 oder S210 berechneten Wert als den Lenkdrehmomenthaltewert Tq_h in dem Speicher. Dadurch wird der Lenkdrehmomenthaltewert Tq_h gehalten, d.h. beibehalten.
• Da nur der letzte Wert des Lenkdrehmomenthaltewerts Tq_h gehalten und für jede Berechnung gebraucht wird, kann der Lenkdrehmomenthaltewert Tq_h jedes Mal überschrieben werden, wenn das Lenkdrehmoment Tq_h neu berechnet wird.
• In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, in der Übergangsperiode von der Detektion der Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm zu der Etablierung der Abnormalität, der Prozess von S208 - S211 durchgeführt.
• Das heißt, der Drehmomentrechner 43 berechnet das Lenkdrehmoment Tq in der Übergangsperiode durch Verwendung (i) des Lenkdrehmoments Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung und (ii) des letzten Unterlenkdrehmoments Ts.
• Dadurch wird, in der Übergangsperiode, die Fluktuation des Lenkdrehmoments Tq, welche das Umschalten des für die Berechnung des Lenkdrehmoments Tq verwendeten Signals begleitet, reduziert, da das Lenkdrehmoment Tq asymptotisch auf das Unterlenkdrehmoment Ts konvergiert.
• In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel berechnet, für die erste Berechnung nach der Detektion der Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm während der Übergangsperiode, der Drehmomentrechner 43 das Lenkdrehmoment Tq als die Summe der zwei Werte, welche (i) das Hauptlenkdrehmoment Tm vor der Detektion der Abnormalität multipliziert mit dem ersten Übergangskoeffizienten k und (ii) das letzte Unterlenkdrehmoment Ts multipliziert mit dem zweiten Übergangskoeffizienten (1 - k) sind.
• Der Drehmomentrechner 43 setzt das Lenkdrehmoment Tq in der zweiten Berechnung und danach in der Übergangsperiode auf die Summe der zwei Werte, welche (i) der Lenkdrehmomenthaltewert Tq_h, der das Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung ist, multipliziert mit dem ersten Übergangskoeffizienten k und (ii) das letzte Unterlenkdrehmoment Ts multipliziert mit dem zweiten Übergangskoeffizienten (1 - k) sind.
• Beachte, dass, wenn es angenommen ist, dass die erste Berechnung des Lenkdrehmoments Tq nach der Abnormalitätsdetektion unter Verwendung des Hauptlenkdrehmoments Tm vor der Detektion der Abnormalität durchgeführt wird, die Berechnung des Drehmoments Tq für das zweite Mal nach der Abnormalitätsdetektion durch Verwendung des vorherigen Werts des Lenkdrehmoments Tq(n - 1) in einem Ausdruck, dass „die physikalische Zielgröße basierend auf der physikalischen Hauptgröße vor der Detektion einer Abnormalität in dem Hauptausgangssignal berechnet wird“, eingeschlossen ist.
• Dadurch wird die Fluktuation des Lenkdrehmoments Tq reduziert, da das Lenkdrehmoment Tq in der Übergangsperiode asymptotisch auf das Unterlenkdrehmoment Ts konvergiert.
• Ferner werden die gleichen Wirkungen wie bei dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel erreicht.
• (Drittes Ausführungsbeispiel)
• Der Drehmomentberechnungsprozess bei dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist basierend auf einem in 7 gezeigten Flussdiagramm beschrieben.
• Der Prozess von S301 - S307 ist der gleiche wie der Prozess von S101 - S107 in 5.
• Wenn der Zählwert C1 in S306 ermittelt wird, gleich zu oder weniger als der Abnormalitätsetablierungsgrenzwert Cth1 zu sein (S306:NEIN), schreitet der Prozess zu S308 fort.
• In S308 ermittelt der Abnormalitätsdetektor 42, ob es die erste Berechnung ist, nachdem die Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm detektiert ist, genau wie S208.
• Wenn es festgestellt wird, dass es nicht die erste Berechnung ist (d.h. wenn der Zählwert C1 2 oder mehr ist und gleich zu oder weniger als der Abnormalitätsetablierungsgrenzwert Cth1 ist) (S308:NEIN), werden Informationen, die angeben, dass es nicht die erste Berechnung ist, an den Drehmomentrechner 43 ausgegeben, und der Prozess schreitet zu S313 fort.
• Wenn es festgestellt wird, dass es die erste Berechnung ist (d.h., wenn der Zählwert C1 1 ist) (S308:JA), werden Informationen, die angeben, dass es die erste Berechnung ist, an den Drehmomentrechner 43 ausgegeben, und der Prozess schreitet zu S309 fort.
• In S309 berechnet der Drehmomentrechner 43 einen ersten asymptotischen Übergangswert Va1 (siehe Gleichung (4)).
• Der erste asymptotische Übergangswert Va1 ist ein auf einem Differenzwert zwischen dem Hauptlenkdrehmomenthaltewert Tm_h, welcher das Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung ist, und dem Unterlenkdrehmoment Ts basierender Wert. Ferner ist ein Ausdruck z1 in den Gleichungen (4) und (7) ein Wert von 0 < z1 < 1. $$\text{Va1}=\left|\text{Tm}\_\text{h}-\text{Ts}\right|\times \text{z1}$$

  
• In S310 ermittelt der Drehmomentrechner 43, ob der Hauptlenkdrehmomenthaltewert Tm_h größer als das Unterlenkdrehmoment Ts ist.
• Wenn es festgestellt wird, dass der Hauptlenkdrehmomenthaltewert Tm_h gleich zu oder größer als das Unterlenkdrehmoment Ts ist (S310:JA), schreitet der Prozess zu S311 fort. Wenn es festgestellt wird, dass der Hauptlenkdrehmomenthaltewert Tm_h kleiner als das Unterlenkdrehmoment Ts ist (S310:NEIN), schreitet der Prozess zu S312 fort.
• In S311 setzt der Drehmomentrechner 43 einen Subtraktionswert, d.h. eine Subtraktion des ersten asymptotischen Übergangswerts Va1 von dem Hauptlenkdrehmomenthaltewert Tm_h zu dem Lenkdrehmoment Tq (siehe Gleichung (5)). $$\text{Tq}=\text{Tm}\_\text{h}-\text{Va1}$$

  
• In S312 setzt der Drehmomentrechner 43 einen Additionswert, d.h. eine Addition des ersten asymptotischen Übergangswerts Va1 zu dem Hauptlenkdrehmomenthaltewert Tm_h, als das Lenkdrehmoment Tq (siehe Gleichung (6)). $$\text{Tq}=\text{Tm}\_\text{h}+\text{Va1}$$

  
• In S313, welcher anschließend an eine Ermittlung ist, dass es nicht die erste Berechnung ist (S308:NEIN), berechnet der Drehmomentrechner 43 einen asymptotischen Übergangswert Va2 (siehe Gleichung (7)).
• Der asymptotische Übergangswert Va2 ist ein Wert, welcher auf einem Differenzwert zwischen dem Lenkdrehmomenthaltewert Tq_h, welcher das Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung ist, und dem Unterlenkdrehmoment Ts basiert ist. $$\text{Va}2=\left|\text{Tq}\_\text{h}-\text{Ts}\right|\times \text{z1}$$

  
• In S314 ermittelt der Drehmomentrechner 43, ob der Lenkdrehmomenthaltewert Tq_h gleich zu oder größer als das Unterlenkdrehmoment Ts ist.
• Wenn es festgestellt wird, dass der Lenkdrehmomenthaltewert Tq_h gleich zu oder größer als das Unterlenkdrehmoment Ts ist (S314:JA), schreitet der Prozess zu S315 fort. Wenn es festgestellt wird, dass der Lenkdrehmomenthaltewert Tq_h kleiner als das Unterlenkdrehmoment Ts ist (S314:NEIN), schreitet der Prozess zu S316 fort.
• In S315 setzt der Drehmomentrechner 43 einen Subtraktionswert, d.h. eine Subtraktion des asymptotischen Übergangswerts Va2 von dem Lenkdrehmomenthaltewert Tq_h, als das Lenkdrehmoment Tq (siehe Gleichung (8)). $$\text{Tq}=\text{Tq}\_\text{h}-\text{Va2}$$

  
• In S316 setzt der Drehmomentrechner 43 einen Additionswert, d.h. eine Addition des asymptotischen Übergangswerts Va2 zu dem Lenkdrehmomenthaltewert Tq_h, als das Lenkdrehmoment Tq (siehe eine Gleichung (9)). $$\text{Tq}=\text{Tq}\_\text{h}+\text{Va2}$$

  
• In S317, welcher anschließend an S311, S312, S315 oder S316 ist, speichert der Drehmomentrechner 43 einen in S311, S312, S315 oder S316 berechneten Wert in dem Speicher als den Lenkdrehmomenthaltewert Tq_h. Dadurch wird der Lenkdrehmomenthaltewert Tq_h gehalten, d.h. beibehalten.
• In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, in der Übergangsperiode von der Detektion einer Abnormalität in dem Hauptausgangssignal Sm zu der Etablierung einer Abnormalität des Signals Sm, der Prozess von S308 - S317 durchgeführt. Das heißt, der Drehmomentrechner 43 berechnet die asymptotischen Werte Va1 und Va2 basierend auf dem Differenzwert zwischen (i) dem Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung und (ii) dem letzten Unterlenkdrehmoment Ts.
• Wenn das letzte Unterlenkdrehmoment Ts kleiner als das Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung ist, werden die asymptotischen Werte Va1 und Va2 von dem Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung subtrahiert, und, wenn das letzte Unterlenkdrehmoment Ts gleich zu oder größer als das Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung ist, werden die asymptotischen Werte Va1 und Va2 zu dem Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung addiert. In anderen Worten wird es in Abhängigkeit davon, welcher von dem Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung und dem Unterlenkdrehmoment Ts größer als welcher ist, ermittelt, ob einer zu dem anderen zu addieren oder einer von dem anderen zu subtrahieren ist.
• Dadurch wird, in der Übergangsperiode, da das Lenkdrehmoment Tq asymptotisch auf das Unterlenkdrehmoment Ts konvergiert, die Schwankung des Lenkdrehmoments Tq, welche den Wechsel des für die Berechnung des Lenkdrehmoments Tq verwendeten Signals begleitet, reduziert.
• In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, für die erste Berechnung nach der Detektion der Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm während der Übergangsperiode, der erste asymptotische Übergangswert Va1 basierend auf dem Differenzwert zwischen dem Hauptlenkdrehmoment Tm vor der Detektion der Abnormalität und dem letzten Unterlenkdrehmoment Ts berechnet, und das Lenkdrehmoment Tq wird unter Verwendung des betreffenden ersten asymptotischen Übergangswerts Va1 berechnet. Insbesondere wird das Lenkdrehmoment Tq basierend auf (i) dem Hauptlenkdrehmomenthaltewert Tm_h, der das Hauptlenkdrehmoment Tm vor der Detektion der Abnormalität ist, und (ii) dem ersten asymptotischen Übergangswert Va1 berechnet.
• Ferner berechnet, in der zweiten und anschließenden Berechnungen während der Übergangsperiode, der Drehmomentrechner 43 den asymptotischen Übergangswert Va2 basierend auf dem Differenzwert zwischen dem Lenkdrehmoment Tq von der vorherigen Berechnung und dem letzten Unterlenkdrehmoment Ts und berechnet das Lenkdrehmoment Tq unter Verwendung des betreffenden asymptotischen Übergangswerts Va2. Insbesondere wird das Lenkdrehmoment Tq basierend auf (i) dem Lenkdrehmomenthaltewert Tq_h, der das Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung ist, und (ii) dem asymptotischen Übergangswert Va2 berechnet.
• Dadurch wird, da das Lenkdrehmoment Tq in der Übergangsperiode asymptotisch auf das Unterlenkdrehmoment Ts konvergiert, die Fluktuation des Lenkdrehmoments Tq reduziert.
• Ferner werden die gleichen Wirkungen wie bei den oben erwähnten Ausführungsbeispielen erzielt.
• (Viertes Ausführungsbeispiel)
• Der Drehmomentberechnungsprozess bei dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird basierend auf einem Flussdiagramm in 8 beschrieben.
• Der Prozess von S401 ist der gleiche wie der Prozess von S101 in 5. Wenn bejahend in S401 ermittelt (JA in S401), wird ein Zählwert C2 eines unten erwähnten Normal-Rückkehr-Zählers zurückgesetzt.
• In S402 ermittelt der Abnormalitätsdetektor 42, ob der Zählwert C1 des Abnormalitätsetablierungszählers 0 ist. Wenn der Zählwert C1 ermittelt wird, nicht gleich zu 0 zu sein (S402:NEIN), schreitet der Prozess zu S411 fort. Wenn der Zählwert C1 ermittelt wird, gleich zu 0 zu sein (S402:JA), schreitet der Prozess zu S403 fort.
• Der Prozess von S403 - S409 ist der gleiche wie der Prozess von S102 - S108.
• In 8 wird, genau wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, das Lenkdrehmoment Tq in der Übergangsperiode durch die Gleichung (1) berechnet. Jedoch kann das Lenkdrehmoment Tq auch wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt berechnet werden, d.h. S208 - S210 des zweiten Ausführungsbeispiels, oder kann wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel gezeigt berechnet werden, d.h. S308 - S316 des dritten Ausfü h ru ngsbeisp ie ls.
• In S410 speichert der Drehmomentrechner 43 das berechnete Lenkdrehmoment Tq in dem Speicher als den Lenkdrehmomenthaltewert Tq_h.
• In S411, welcher anschließend an eine Reihe von Ermittlungen ist, d.h., wenn die Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm nicht detektiert ist und der Zählwert C1 des Abnormalitätsetablierungszählers nicht gleich zu 0 ist (S401:NEIN und S402:NEIN), erhöht der Abnormalitätsdetektor 42 den Zählwert C2 des Normal-Rückkehr-Zählers.
• In S412 ermittelt der Abnormalitätsdetektor 42, ob der Zählwert C2 größer als ein Rückkehrvollendungsgrenzwert Cth2 ist.
• Wenn der Zählwert C2 als weniger als der Rückkehrvollendungsgrenzwert Cth2 ermittelt wird (S412:NEIN), werden Informationen, die angeben, dass es sich in einer Normal-Rückkehr-Warteperiode befindet, an den Drehmomentrechner 43 ausgegeben, und der Prozess schreitet zu S415 fort.
• Wenn es ermittelt wird, dass der Zählwert C2 gleich zu oder größer als der Rückkehrvollendungsgrenzwert Cth2 ist, werden Informationen einer Normal-Rückkehr-Vollendung an den Drehmomentrechner 43 ausgegeben, und der Prozess schreitet zu S413 fort.
• In S413 wird es erachtet, dass das Hauptausgangssignal Sm zu normal zurückgekehrt ist, obgleich die Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm temporär detektiert worden ist, da, nach der temporären Abnormalität, das Hauptausgangssignal Sm zumindest für die Normal-Rückkehr-Warteperiode normal bleibt, d.h. fortbesteht. Dann setzt der Drehmomentrechner 43 das Hauptlenkdrehmoment Tm als das Lenkdrehmoment Tq. Ferner setzt der Drehmomentrechner 43 die Zählwerte C1 und C2 zurück.
• In S414 speichert, genau wie der S404, der Drehmomentrechner 43 das berechnete Hauptlenkdrehmoment Tm_h in dem Speicher als den Hauptlenkdrehmomenthaltewert Tm_h. Dadurch wird der Hauptlenkdrehmomenthaltewert Tm_h gehalten, d.h. beibehalten.
• In S415, welcher anschließend an eine Ermittlung ist, dass der Zählwert C2 ermittelt wird, gleich zu oder weniger als der Rückkehrvollendungsgrenzwert Cth2 zu sein (S412:NEIN), berechnet der Drehmomentrechner 43 das Lenkdrehmoment Tq basierend auf (i) dem Lenkdrehmomenthaltewert Tq_h, welcher das Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung ist, und (ii) dem Hauptlenkdrehmoment Tm (siehe Gleichung (10)). Ein Ausdruck j in der Gleichung (10) entspricht einem ersten Normal-Rückkehr-Koeffizienten, und ein Ausdruck (1 - j) entspricht einem zweiten Normal-Rückkehr-Koeffizienten. Der erste Normal-Rückkehr-Koeffizient j ist als ein Wert von 0 < j < 1 eingestellt. $$\text{Tq}=\text{Tq}\_\text{h}\times \text{j}+\text{Tm}\times \left(1-\text{j}\right)$$

  
• In S416 speichert der Drehmomentrechner 43 den durch S414 berechneten Wert in dem Speicher als den Lenkdrehmomenthaltewert Tq_h. Dadurch wird der Lenkdrehmomenthaltewert Tq_h gehalten, d.h. beibehalten.
• In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, in der Normal-Rückkehr-Warteperiode, der Prozess von S411 - S416 durchgeführt. Das heißt, in dem Verlauf eines Zurückkehrens zu normal nach der Detektion einer temporären Abnormalität in dem Hauptausgangssignal Sm und einer Auflösung von, d.h. einer Wiederherstellung von, solch einer zeitlichen Abnormalität, berechnet der Drehmomentrechner 43 in der Normal-Rückkehr-Warteperiode das Lenkdrehmoment Tq unter Verwendung des Lenkdrehmomenthaltewerts Tq_h, der das Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung ist, und des Hauptlenkdrehmoments Tm. Dadurch wird, wenn zu normal zurückgekehrt wird, verglichen mit einem Fall, wo das Umschalten des Signals direkt von dem Lenkdrehmoment Tq, welches mittels des Unterlenkdrehmoments Ts berechnet wird, zu dem Hauptlenkdrehmoment Tm durchgeführt wird, die Schwankung des Lenkdrehmoments Tq reduziert.
• In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel berechnet, wenn das Hauptausgangssignal Sm normal wird, nachdem die Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm detektiert ist, in der Normal-Rückkehr-Warteperiode, während welcher das Zurückkehren zu normal etabliert wird, der Drehmomentrechner 43 das Lenkdrehmoment Tq als eine Addition von zwei Werten, d.h. eine Addition von (i) dem Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung multipliziert mit dem ersten Normal-Rückkehr-Koeffizienten j und (ii) dem letzten Hauptlenkdrehmoment Tm multipliziert mit dem zweiten Normal-Rückkehr-Koeffizienten (1 - j). Dadurch wird, in einer Normal-Rückkehr-Warteperiode, das Lenkdrehmoment Tq asymptotisch auf das Hauptlenkdrehmoment Tm konvergiert, und die Fluktuation des Lenkdrehmoments Tq zu der Zeit eines Zurückkehrens zu normal ist reduziert.
• Ferner werden die gleichen Wirkungen wie bei den oben erwähnten Ausführungsbeispielen erzielt.
• (Fünftes Ausführungsbeispiel)
• Der Drehmomentberechnungsprozess bei dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung wird basierend auf einem Flussdiagramm in 9 beschrieben.
• Der Prozess von S501 - S514 ist der gleiche wie der Prozess von S401 - S414 in 8.
• Wenn in S512 der Zählwert C2 ermittelt wird, gleich zu oder weniger als der Rückkehrvollendungsgrenzwert Cth2 zu sein (S512:NEIN), schreitet der Prozess zu S515 fort.
• In S515 berechnet der Drehmomentrechner 43 einen asymptotischen Normal-Rückkehr-Wert Vb (siehe Gleichung (11)). Der asymptotische Normal-Rückkehr-Wert Vb ist ein Wert, welcher auf einem Differenzwert zwischen dem Lenkdrehmomenthaltewert Tq_h, welcher das Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung ist, und dem Hauptlenkdrehmoment Tm basiert. Ein Ausdruck z2 in der Gleichung (11) ist auf einen Wert von 0 < z2 < 1 eingestellt. $$\text{Vb}=\left|\text{Tq}\_\text{h}-\text{Tm}\right|\times \text{z2}$$

  
• In S516 ermittelt der Drehmomentrechner 43, ob der Lenkdrehmomenthaltewert Tq_h, der das Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung ist, gleich zu oder größer als das Hauptlenkdrehmoment Tm ist.
• Wenn es ermittelt wird, dass der Lenkdrehmomenthaltewert Tq_h gleich zu oder größer als das Hauptlenkdrehmoment Tm ist (S516:JA), schreitet der Prozess zu S517 fort.
• Wenn es festgestellt wird, dass der Lenkdrehmomenthaltewert Tq_h kleiner als das Hauptlenkdrehmoment Tm ist (S516:NEIN), schreitet der Prozess zu S518 fort.
• In S517 setzt der Drehmomentrechner 43 einen Subtraktionswert, d.h. den asymptotischen Normal-Rückkehr-Wert Vb subtrahiert von dem Lenkdrehmomenthaltewert Tq_h, als das Lenkdrehmoment Tq (siehe Gleichung (12)). $$\text{Tq}=\text{Tq}\_\text{h}-\text{Vb}$$

  
• In S518 setzt der Drehmomentrechner 43 einen Additionswert, d.h. den asymptotischen Normal-Rückkehr-Wert Vb addiert zu dem Lenkdrehmomenthaltewert Tq_h, als das Lenkdrehmoment Tq (siehe Gleichung (13)). $$\text{Tq}=\text{Tq}\_\text{h}+\text{Vb}$$

  
• In S519, welcher anschließend an S517 oder S518 ist, wird der durch S517 oder S518 berechnete Wert in dem Speicher als der Lenkdrehmomenthaltewert Tq_h gespeichert. Dadurch wird der Lenkdrehmomenthaltewert Tq_h gehalten, d.h. beibehalten.
• In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, in der Normal-Rückkehr-Warteperiode, der Prozess von S515 - S519 durchgeführt. Das heißt, der Drehmomentrechner 43 berechnet den asymptotischen Normal-Rückkehr-Wert Vb basierend auf dem Differenzwert zwischen dem Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung und dem letzten Hauptlenkdrehmoment Tm. Dann wird, wenn das letzte Hauptlenkdrehmoment Tm kleiner als das Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung ist, der asymptotische Normal-Rückkehr-Wert Vb von dem Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung subtrahiert, und, wenn das letzte Hauptlenkdrehmoment Tm gleich zu oder größer als das Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung ist, wird der asymptotische Normal-Rückkehr-Wert Vb zu dem Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung addiert. In anderen Worten wird es in Abhängigkeit davon, welcher von dem Hauptlenkdrehmoment Tm und dem Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung größer als welcher ist, ermittelt, ob der asymptotische Normal-Rückkehr-Wert Vb zu dem Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung zu addieren oder von dem Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung zu subtrahieren ist.
• Dabei ist, in der Normal-Rückkehr-Warteperiode, die Schwankung des Lenkdrehmoments Tq, welche den Wechsel des für die Berechnung des Lenkdrehmoments Tq verwendeten Signals begleitet, reduziert, da das Lenkdrehmoment Tq asymptotisch auf das Hauptlenkdrehmoment Tm konvergiert.
• In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel berechnet, falls das Hauptausgangssignal Sm normal wird, nachdem die Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm detektiert ist, während der Normal-Rückkehr-Warteperiode, bis das Rückkehren zu normal etabliert ist, der Drehmomentrechner 43 den asymptotischen Normal-Rückkehr-Wert Vb basierend auf dem Differenzwert zwischen dem Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung und dem letzten Hauptlenkdrehmoment Tm, und das Lenkdrehmoment Tq wird unter Verwendung des betreffenden asymptotischen Normal-Rückkehr-Werts Vb berechnet. Insbesondere berechnet der Drehmomentrechner 43 das Lenkdrehmoment Tq basierend auf (i) dem Lenkdrehmomenthaltewert Tq_h, welcher das Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung ist, und (ii) dem asymptotischen Normal-Rückkehr-Wert Vb. Dadurch wird, in der Normal-Rückkehr-Warteperiode, das Lenkdrehmoment Tq asymptotisch auf das Hauptlenkdrehmoment Tm konvergiert, und die Fluktuation des Lenkdrehmoments Tq zu der Zeit eines Zurückkehrens zu normal ist reduziert.
• Ferner werden die gleichen Wirkungen wie bei den oben erwähnten Ausführungsbeispielen ebenfalls erreicht.
• (Sechstes Ausführungsbeispiel)
• Das sechste Ausführungsbeispiel der Erfindung ist basierend auf 10 beschrieben.
• Wie in 10 gezeigt, ist eine Sensorvorrichtung 2 des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit der Sensoreinheit 5 und einer ECU 50, die als eine Steuerung dient, versehen.
• Zusätzlich dazu, den Signalerhalter 41, den Abnormalitätsdetektor 42, den Drehmomentrechner 43, der als ein Physikalische-Größe-Rechner dient, und die Motorsteuerung 45 zu haben, hat die ECU 50 einen Differenziator 47 und einen Integrator 48.
• Der Differenziator 47 und der Integrator 48 erhalten das Hauptlenkdrehmoment Tm und das Unterlenkdrehmoment Ts von dem Drehmomentrechner 43.
• Der Differenziator 47 berechnet einen Hauptdifferenzialwert dTm, welcher ein Differenzialwert des Hauptlenkdrehmoments Tm ist, und einen Unterdifferenzialwert dTs, welcher ein Differenzialwert des Unterlenkdrehmoments Ts ist.
• Wenn ein momentaner Wert des Hauptlenkdrehmoments Tm als Tm(n) bezeichnet wird und ein vorheriger Wert als Tm(n - 1) bezeichnet wird, wird der Hauptdifferenzialwert dTm durch Gleichung (14) berechnet. $$\text{dTm}=\left\{\text{Tn}\left(\text{n}\right)-\text{Tm}\left(\text{n}-1\right)\right\}/\text{Ps}$$

  
• Wenn der momentane Wert des Unterlenkdrehmoments Ts als Ts(n) bezeichnet wird und der vorherige Wert als Ts(n - 1) bezeichnet wird, wird der Unterdifferenzialwert dTs durch Gleichung (15) berechnet. $$\text{dTs}=\left\{\text{Ts}\left(\text{n}\right)-\text{Ts}\left(\text{n}-1\right)\right\}/\text{Ps}$$

  
• Wenn das Hauptausgangssignal Sm normal ist, setzt der Differenziator 47 den Hauptdifferenzialwert dTm als den Drehmomentdifferenzialwert dTq und behält den Hauptdifferenzialwert dTm in dem Speicher bei. Beachte dass, während das Hauptausgangssignal Sm normal ist, die Berechnung des Unterdifferenzialwerts dTs weggelassen werden kann.
• Wenn die Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm etabliert ist, wird der Drehmomentdifferenzialwert dTq zu dem Unterdifferenzialwert dTs gewechselt. Ferner wird, während der Übergangsperiode nach der Detektion einer Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm bis zu der Etablierung der Abnormalität, der Drehmomentdifferenzialwert dTq basierend auf dem Hauptdifferenzialwert dTm und dem letzten Unterdifferenzialwert dTs, bevor die Detektion der Abnormalität detektiert ist, berechnet.
• Der Integrator 48 berechnet einen Hauptintegralwert iTm, welcher ein Integralwert des Hauptlenkdrehmoments Tm ist, und einen Unterintegralwert iTs, welcher ein Integralwert des Unterlenkdrehmoments Ts ist.
• Der Hauptintegralwert iTm und der Unterintegralwert iTs werden mit Gleichungen (16) und (17) berechnet. $$\text{iTm}=\left\{\text{Tm}\left(\text{n}\right)+\text{Tm}\left(\text{n}-1\right)\right\}\times \text{Ps}$$

  

  $$\text{iTs}=\left\{\text{Ts}\left(\text{n}\right)+\text{Ts}\left(\text{n}-1\right)\right\}\times \text{Ps}$$

  
• Wenn das Hauptausgangssignal Sm normal ist, setzt der Integrator 48 den Hauptintegralwert iTm als einen Drehmomentintegralwert iTq und behält den Hauptintegralwert iTm in dem Speicher bei. Beachte, dass, während das Hauptausgangssignal Sm normal ist, die Berechnung des Unterintegralwerts iTs weggelassen werden kann.
• Wenn die Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm etabliert ist, wird der Drehmomentintegralwert iTq auf den Unterintegralwert iTs geschaltet. Ferner wird, während der Übergangsperiode nach der Detektion der Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm bis zu der Etablierung der Abnormalität, der Drehmomentintegralwert iTq basierend auf dem Hauptintegralwert iTm und dem letzten Unterintegralwert iTs vor der Detektion der Abnormalität berechnet.
• Der Drehmomentdifferenzialwert dTq und der Drehmomentintegralwert iTq, welche in der oben beschriebenen Weise berechnet werden, sind in verschiedenen Berechnungen abgesehen von der Berechnung in der Motorsteuerung 45 verwendbar.
• Durch Ersetzen des Hauptlenkdrehmoments Tm der oben erwähnten Ausführungsbeispiele durch den Hauptdifferenzialwert dTm und durch Ersetzen des Unterlenkdrehmoments Ts durch den Unterdifferenzialwert dTs ist der Drehmomentdifferenzialwert dTq anstelle des Lenkdrehmoments Tq berechenbar, genau wie bei den oben erwähnten Ausführungsbeispielen.
• Ferner ist durch Ersetzen des Hauptlenkdrehmoments Tm der oben erwähnten Ausführungsbeispiele durch den Hauptintegralwert iTm und durch Ersetzen des Unterlenkdrehmoments Ts durch den Unterintegralwert iTs der Drehmomentintegralwert iTq anstelle des Lenkdrehmoments Tq berechenbar, genau wie bei den oben erwähnten Ausführungsbeispielen.
• Wenn die Abnormalität des Hauptausgangssignals Sm detektiert wird, wird, in einer Konfiguration, bei welcher das vorherige Lenkdrehmoment T(n - 1) als das Lenkdrehmoment Tq beibehalten wird, die Differenz zwischen dem vorherigen Wert und dem momentanen Wert 0, wodurch der Drehmomentdifferenzialwert dTq veranlasst wird, gleich 0 zu sein. In einer Ausgestaltung, in welcher das Lenkdrehmoment Tq berechnet wird als (i) das Hauptlenkdrehmoment, wenn das Hauptausgangssignal Sm normal ist, oder als (ii) das Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung in der Übergangsperiode, oder als (iii) das Unterlenkdrehmoment nach der Etablierung der Abnormalität, ist z.B. der Differenzialwert in der Übergangsperiode gleich zu 0, der Drehmomentdifferenzialwert dTq kann sich steil vor und nach der Übergangsperiode ändern.
• In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, da der Differenziator 47 den Drehmomentdifferenzialwert dTq in der Übergangsperiode unter Verwendung des Hauptdifferenzialwerts dTm und des Unterdifferenzialwerts dTs vor der Detektion der Abnormalität berechnet, der Drehmomentdifferenzialwert dTq in der Übergangsperiode nicht 0, wodurch die Schwankung des Drehmomentdifferenzialwerts dTq vor und nach der Übergangsperiode reduziert wird. Ferner wird verglichen mit einem Fall, wo der Hauptdifferenzialwert dTm direkt auf den Unterdifferenzialwert dTs umgeschaltet wird, oder ähnlichen Fällen, die Fluktuation des Drehmomentdifferenzialwerts dTq effizienter reduziert.
• In einer Ausgestaltung, in welcher das Lenkdrehmoment Tq(n - 1) von der vorherigen Berechnung als das Lenkdrehmoment Tq gehalten, d.h. beibehalten wird, kann der Drehmomentintegralwert iTq möglicherweise steil vor und nach der Übergangsperiode fluktuieren, da der Drehmomentintegralwert iTq in der Übergangsperiode konstant ist.
• Da jedoch, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, während der Übergangsperiode, der Drehmomentintegralwert iTq unter Verwendung des Hauptintegralwerts iTm und des Unterintegralwerts iTs zu der normalen Zeit berechnet wird, nimmt der Drehmomentintegralwert iTq in der Übergangsperiode nicht einen konstanten Wert an, wodurch die Fluktuation des Drehmomentintegralwerts iTq in der Übergangsperiode reduziert wird.
• Ferner wird verglichen mit einem Fall, wo der Hauptintegralwert iTm direkt zu dem Unterintegralwert iTs gewechselt wird, oder ähnlichen Fällen, die Fluktuation des Drehmomentintegralwerts iTq reduziert.
• Ferner kann der Differenziator 47 den Drehmomentdifferenzialwert dTq in der Normal-Rückkehr-Warteperiode auf eine Weise berechnen, welche die gleiche ist wie bei dem fünften Ausführungsbeispiel, d.h. durch Verwendung des vorherigen Werts dTq(n - 1) und des Hauptdifferenzialwerts dTm. Dadurch ist die steile Änderung des Drehmomentdifferenzialwerts dTq in einem Verlauf eines Zurückkehrens zu normal reduziert.
• Auf gleiche Weise kann der Integrator 48 den Drehmomentintegralwert iTq in der Normal-Rückkehr-Warteperiode unter Verwendung des vorherigen Werts iTq(n - 1) und des Hauptintegralwerts iTm berechnen. Dadurch ist die Fluktuation des Drehmomentintegralwerts iTq in einer Periode eines Zurückkehrens zu normal reduziert.
• Die ECU 50 hat den Differenziator 47, der den Differenzialwert dTq berechnet, welcher der Differenzialwert des Lenkdrehmoments Tq ist. Der Differenzialwert 47 setzt den Hauptdifferenzialwert dTm, welcher der Differenzialwert des Hauptlenkdrehmoments Tm ist, als den Drehmomentdifferenzialwert dTq, wenn das Hauptausgangssignal Sm normal ist. Ferner berechnet der Differenziator 47 den Drehmomentdifferenzialwert dTq in der Übergangsperiode basierend auf dem Unterlenkdrehmoment Ts und dem Hauptlenkdrehmoment Tm vor der Detektion der Abnormalität. Beachte, dass die Berechnung des Drehmomentdifferenzialwerts dTq basierend auf dem Unterdifferenzialwert dTs und dem Hauptdifferenzialwert dTm vor der Detektion der Abnormalität in einem Ausdruck von „Berechnen des Differenzialwerts der physikalischen Zielgröße basierend auf der physikalischen Untergröße und der physikalischen Hauptgröße vor der Detektion der Abnormalität“ eingeschlossen ist. Dadurch wird die Fluktuation des Drehmomentdifferenzialwerts dTq, welche das Wechseln auf die Berechnung mittels des normalen Signals begleitet, reduziert.
• Die ECU 50 hat den Integrator 48, der den Drehmomentintegralwert iTq berechnet, welcher der Integralwert des Lenkdrehmoments Tq ist.
• Der Integrator 48 setzt den Hauptintegralwert iTm, welcher der Integralwert des Hauptlenkdrehmoments Tm ist, als den Drehmomentintegralwert iTq, wenn das Hauptausgangssignal Sm normal ist. Ferner berechnet der Integrator 48 den Drehmomentintegralwert in der Übergangsperiode basierend auf dem Unterlenkdrehmoment Ts und dem Hauptlenkdrehmoment Tm vor der Detektion der Abnormalität. Beachte, dass die Berechnung des Drehmomentintegralwerts iTq basierend auf dem Unterintegralwert iTs und dem Hauptintegralwert iTm vor der Detektion der Abnormalität in einem Ausdruck „Berechnen des Integralwerts der physikalischen Zielgröße basierend auf der physikalischen Untergröße und der physikalischen Hauptgröße vor der Detektion der Abnormalität“ eingeschlossen ist. Dadurch ist die Fluktuation des Drehmomentintegralwerts iTq, welche das Umschalten auf die Berechnung unter Verwendung des normalen Signals begleitet, reduziert.
• Ferner werden die gleichen Wirkungen wie bei dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel erzielt.
• (Andere Ausführungsbeispiele)
• Hauptsensor und Untersensor
• In den oben erwähnten Ausführungsbeispielen sind ein Hauptsensor und ein Untersensor in der Sensorvorrichtung vorgesehen. In anderen Ausführungsbeispielen kann jedoch die Anzahl von zumindest einem von dem Hauptsensor und dem Untersensor zwei oder mehr in der Sensorvorrichtung sein.
• In dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel sind der Hauptsensor- und der Untersensorteil unabhängig in unterschiedlichen Körpern vorgesehen. In anderen Ausführungsbeispielen können jedoch der Hauptsensor und der Untersensor von einem versiegelten Teil versiegelt und in einer Einheit eingeschlossen sein.
• In dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel sind die zwei Sensorelemente in dem Hauptsensor und dem Untersensor vorgesehen. In anderen Ausführungsbeispielen kann jedoch die Anzahl der Sensorelemente, die in dem Hauptsensor vorgesehen sind, eins sein oder kann drei oder mehr sein. Das Gleiche gilt für den Untersensor. Ferner kann die Anzahl der Sensorelemente in dem Hauptsensor unterschiedlich zu der Anzahl der Sensorelemente in dem Untersensor sein.
• In dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel ist das Sensorelement das Hall-Element. In anderen Ausführungsbeispielen können die Sensorelemente jedoch ein Magnetismusdetektionselement abgesehen von dem Hall-Element sein und können sogar ein Element sein, welches eine andere physikalische Größe als den Magnetismus detektiert.
• Ferner werden, in dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel, der Hauptsensor und der Untersensor als der Drehmomentsensor verwendet, welcher das Lenkdrehmoment detektiert. In anderen Ausführungsbeispielen kann jedoch der Sensorteil irgendeine Art einer physikalischen Größe, z.B. ein anderes Drehmoment als das Lenkdrehmoment, einen Drehwinkel, einen Hub, eine Last, einen Druck oder Ähnliches detektieren.
• Ausgangssignal
• In dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel gibt der Hauptausgangsstromkreis das Hauptausgangssignal durch die SENT-Kommunikation an die Steuerung aus. In anderen Ausführungsbeispielen kann jedoch der Hauptausgangsstromkreis das Hauptausgangssignal an die Steuerung durch ein anderes digitales Kommunikationsverfahren als die SENT-Kommunikation ausgeben. Ferner kann der Hauptausgangsstromkreis das Hauptausgangssignal durch eine analoge Kommunikation an die Steuerung ausgeben. Das Gleiche gilt für den Unterausgangsstrom kre is.
• In dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel wird das Unterausgangssignal zu einem verschobenen Ausgabezeitpunkt ausgegeben, welcher von dem Ausgabezeitpunkt des Hauptausgangssignals um eine Menge eines halben Signalzyklus verschoben ist. In anderen Ausführungsbeispielen jedoch kann die Menge einer Verschiebung des Ausgabezeitpunkts zwischen dem Hauptausgangssignal und dem Unterausgangssignal irgendeine Menge sein, solange wie die Menge der Verschiebung kürzer als der eine Signalzyklus ist. Ferner können die Ausgangssignale (d.h. das Haupt- oder Unterausgangssignal) von drei Arten oder mehr von anderen Ausgangssignalen um die gleiche Verschiebungsmenge verschoben sein, die gleich zu einer Division des Signalzyklus durch die Arten des Ausgangssignals ist, die Steuerung empfängt die Ausgangssignale in gleichen Intervallen, wodurch eine Kommunikationsgeschwindigkeit dem Anschein nach verbessert wird.
• Ferner kann die vorbestimmte Menge einer Verschiebung zwischen den Ausgabezeitpunkten des Hauptausgangssignals und des Unterausgangssignals im Wesentlichen auf null reduziert werden, für die simultane Ausgabe der Haupt- und Unterausgangssignale.
• In den oben erwähnten Ausführungsbeispielen ist der Timingsignalerzeugungsstromkreis in dem Hauptsensor vorgesehen. In anderen Ausführungsbeispielen kann jedoch der Timingsignalerzeugungsstromkreis in dem Untersensor vorgesehen sein, und es kann auf den Timingsignalerzeugungsstromkreis verzichtet werden, und der Hauptsensor und der Untersensor können das Ausgangssignal zu deren eigenen Zeitpunkten an die Steuerung ausgeben.
• Ferner kann ein Anforderungssignalausgabeteil in der Steuerung vorgesehen sein, und das Hauptausgangssignal und das Unterausgangssignal können in Abhängigkeit von einem von dem Anforderungssignalausgabeteil ausgegebenen Anforderungssignal ausgegeben werden. Auf solch eine Weise wird die Steuerung befähigt, das Hauptausgangssignal und das Unterausgangssignal zu gewünschten Zeitpunkten zu erhalten.
• Steuerung
• In dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel ist der Physikalische-Größe-Rechner der Drehmomentrechner, welcher ein Lenkdrehmoment berechnet, und er berechnet das Lenkdrehmoment unter Verwendung von einem von dem Hauptlenkdrehmoment und dem Unterlenkdrehmoment. In anderen Ausführungsbeispielen jedoch können die physikalische Zielgröße, die physikalische Hauptgröße und die physikalische Untergröße als ein Spannungswert erachtet werden, welcher von dem Sensorelement ausgegeben wird, und der als die physikalische Zielgröße berechnete Spannungswert kann umgewandelt werden, um den Drehmomentwert zu haben.
• Die physikalische Zielgröße, die physikalische Hauptgröße und die physikalische Untergröße können eine andere physikalische Größe als das Drehmoment sein.
• In dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel führt der Drehmomentrechner den Drehmomentberechnungsprozess zu dem Zeitpunkt eines Erhaltens des Hauptausgangssignals durch. In anderen Ausführungsbeispielen kann der Drehmomentrechner jedoch den Drehmomentberechnungsprozess zu unterschiedlichen Zeitpunkten von dem obigen, d.h. z.B. zu dem Zeitpunkt eines Erhaltens des Unterausgangssignals, durchführen. Ferner kann sich der Berechnungszyklus des Drehmomentberechnungsprozesses von dem Signalzyklus unterscheiden.
• In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird, in der ersten Berechnung nach der Detektion der Abnormalität in dem Hauptausgangssignal, das Lenkdrehmoment basierend auf dem Hauptlenkdrehmomenthaltewert, welcher von der vorherigen Berechnung des Lenkdrehmoments kommt, und dem letzten Unterlenkdrehmoment berechnet. In anderen Ausführungsbeispielen kann jedoch das Hauptlenkdrehmoment von mehreren Malen einer Berechnung als der Hauptlenkdrehmomenthaltewert in dem Speicher gehalten, d.h. beibehalten, werden, und das Lenkdrehmoment kann z.B. berechnet werden basierend auf (i) dem Hauptlenkdrehmoment von einer Vorvorberechnung, d.h. der Berechnung um zwei Zyklen oder mehr vor der vorherigen, und (ii) dem letzten Unterlenkdrehmoment.
• Das heißt, nicht nur die physikalische Hauptgröße in der Berechnung genau vor der Detektion der Abnormalität in dem Hauptausgangssignal, sondern auch die physikalische Hauptgröße von der Berechnung in einem „weiter davorliegenden Zyklus einer Berechnung“ kann für die Berechnung der physikalischen Zielgröße als die „physikalische Hauptgröße vor der Detektion der Abnormalität“ verwendet werden.
• Das Gleiche gilt für das dritte Ausführungsbeispiel.
• In dem dritten Ausführungsbeispiel wird der absolute Wert des Differenzwerts zwischen (i) dem Hauptlenkdrehmomenthaltewert oder dem Lenkdrehmomenthaltewert (was nachstehend als der „vorherige Wert“ angenommen wird) und (ii) dem Unterlenkdrehmoment mit dem vorbestimmten Koeffizienten für die Berechnung des asymptotischen Werts multipliziert. In Abhängigkeit davon, welcher größer als welcher ist, wird der asymptotische Wert entweder zu dem vorherigen Wert addiert oder von dem vorherigen Wert subtrahiert. In anderen Ausführungsbeispielen kann jedoch ein Subtraktionswert durch Subtrahieren des Unterlenkdrehmoments von dem vorherigen Wert mit dem vorbestimmten Koeffizienten für die Berechnung des asymptotischen Werts multipliziert werden, und, ungeachtet dessen, welcher größer als welcher ist, kann der asymptotische Wert immer von dem vorherigen Wert subtrahiert werden.
• In noch anderen Ausführungsbeispielen kann ein Wert eines Subtrahierens des asymptotischen Werts von dem vorherigen Wert mit dem vorbestimmten Koeffizienten für die Berechnung des asymptotischen Werts multipliziert werden, und der asymptotische Wert kann immer zu dem vorherigen Wert addiert werden, ungeachtet dessen, welcher größer als welcher ist.
• Das Gleiche gilt für die Berechnung unter Verwendung des asymptotischen Normal-Rückkehr-Werts in dem fünften Ausführungsbeispiel.
• In dem sechsten Ausführungsbeispiel wird der Differenzialwert der physikalischen Zielgröße basierend auf zumindest einem von dem Differenzialwert der physikalischen Hauptgröße und dem Differenzialwert der physikalischen Untergröße berechnet. In anderen Ausführungsbeispielen kann jedoch der Differenzialwert der physikalischen Zielgröße durch Differenzieren der physikalischen Zielgröße bei einem von dem ersten Ausführungsbeispiel bis zu dem fünften Ausführungsbeispiel berechnet werden. In ähnlicher Weise kann der Integralwert der physikalischen Zielgröße durch Integrieren der physikalischen Zielgröße berechnet werden, die in einem von dem ersten Ausführungsbeispiel bis zu dem fünften Ausführungsbeispiel berechnet wird.
• Sensorvorrichtung
• In dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel wird die Sensorvorrichtung auf den Drehmomentsensor der elektrischen Servolenkungsvorrichtung angewendet. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Sensorvorrichtung jedoch auf irgendeine fahrzeuginterne Vorrichtung abgesehen von der elektrischen Servolenkungsvorrichtung angewendet werden und kann auch auf eine Vorrichtung, die nicht in einem Fahrzeug angeordnet ist, angewendet werden.

Claims (12)

1. Sensorvorrichtung umfassend: einen Hauptsensor (10), welcher (i) ein Hauptsensorelement (11, 12) zum Detektieren einer physikalischen Größe eines Detektionsobjekts und (ii) einen Hauptausgangsstromkreis (15) zum Erzeugen und Ausgeben eines Hauptausgangssignals (Sm), das ein Hauptsensorsignal, welches einem Detektionswert des Hauptsensorelements (11, 12) entspricht, beinhaltet, aufweist; einen Untersensor (20), welcher (i) ein Untersensorelement (21, 22) zum Detektieren einer physikalischen Größe des Detektionsobjekts und (ii) einen Unterausgangsstromkreis (25) zum Ausgeben eines Unterausgangssignals (Ss), das ein Untersensorsignal beinhaltet, welches einem Detektionswert des Untersensorelements (21, 22) entspricht, aufweist, wobei ein Zeitpunkt einer Ausgabe des Unterausgangssignals (Ss) von einem Zeitpunkt einer Ausgabe des Hauptausgangssignals (Sm) um eine kürzere Menge als einen Signalzyklus verschoben ist; und eine Steuerung (40, 50) aufweisend: einen Signalerhalter (41), welcher das Hauptausgangssignal (Sm) und das Unterausgangssignal (Ss) erhält; einen Abnormalitätsdetektor (42), welcher eine Abnormalität des Hauptausgangssignals (Sm) und des Unterausgangssignals (Ss) detektiert; und einen Physikalische-Größe-Rechner (43), welcher eine physikalische Zielgröße unter Verwendung von zumindest einem von dem Hauptsensorsignal und dem Untersensorsignal berechnet, wobei der Physikalische-Größe-Rechner (43) eine physikalische Hauptgröße, die basierend auf dem Hauptsensorsignal berechnet wird, als die physikalische Zielgröße verwendet, wenn das Hauptausgangssignal (Sm) normal ist, und der Physikalische-Größe-Rechner (43) die physikalische Zielgröße, während einer Übergangsperiode von einer Detektion einer Abnormalität in dem Hauptausgangssignal (Sm) zu einer Etablierung einer Abnormalität des Hauptausgangssignals (Sm), basierend auf beidem von (i) einer physikalischen Untergröße, die basierend auf dem Untersensorsignal berechnet wird, und (ii) der vor der Detektion einer Abnormalität in dem Hauptausgangssignal (Sm) erzeugten physikalischen Hauptgröße berechnet.
2. Sensorvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Physikalische-Größe-Rechner (43) die physikalische Untergröße als die physikalische Zielgröße setzt, wenn die Abnormalität des Hauptausgangssignals (Sm) etabliert ist.
3. Sensorvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Physikalische-Größe-Rechner (43), als die physikalische Zielgröße während der Übergangsperiode, eine physikalische Größe setzt, die als ein gewichteter Mittelwert der physikalischen Hauptgröße und der physikalischen Untergröße berechnet wird, wobei der gewichtete Mittelwert als eine Summe von (i) der physikalischen Hauptgröße vor der Abnormalitätsdetektion und multipliziert mit einem ersten Übergangskoeffizienten zwischen 0 und 1 und (ii) der physikalischen Untergröße von einer letzten Detektion und multipliziert mit einer zweiten physikalischen Größe, die durch Subtrahieren des ersten Übergangskoeffizienten von 1 hergeleitet wird, berechnet wird.
4. Sensorvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei während der Übergangsperiode, (a) der Physikalische-Größe-Rechner (43), als die physikalische Zielgröße für eine erste Berechnung nach der Detektion einer Abnormalität in dem Hauptausgangssignal (Sm), eine physikalische Größe setzt, die als ein gewichteter Mittelwert der physikalischen Hauptgröße und der physikalischen Untergröße berechnet wird, wobei der gewichtete Mittelwert als eine Summe von (i) der physikalischen Hauptgröße vor der Abnormalitätsdetektion, die mit einem ersten Übergangskoeffizienten, der einen Wert zwischen 0 und 1 hat, multipliziert wird, und (ii) der physikalischen Untergröße von einer letzten Detektion, die mit einem zweiten Übergangskoeffizienten, der durch Subtrahieren des ersten Übergangskoeffizienten von 1 hergeleitet wird, berechnet wird, und (b) der Physikalische-Größe-Rechner (43), als die physikalische Zielgröße für anschließende Berechnungen nach der ersten Berechnung, eine physikalische Größe setzt, die als ein gewichteter Mittelwert der physikalischen Zielgröße und der physikalischen Untergröße berechnet wird, wobei der gewichtete Mittelwert als eine Summe von (i) der physikalischen Zielgröße von einer vorherigen Berechnung, die mit dem ersten Übergangskoeffizienten multipliziert wird, und (ii) der physikalischen Untergröße von einer letzten Detektion, die mit dem zweiten Übergangskoeffizienten multipliziert wird, berechnet wird.
5. Sensorvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei während der Übergangsperiode, (a) der Physikalische-Größe-Rechner (43), als die physikalische Zielgröße für eine erste Berechnung nach der Detektion einer Abnormalität des Hauptausgangssignals (Sm), einen ersten asymptotischen Übergangswert setzt, der basierend auf einer Differenz zwischen (i) der physikalischen Hauptgröße von vor der Abnormalitätsdetektion und (ii) der physikalischen Untergröße von einer letzten Detektion berechnet wird, und (b) der Physikalische-Größe-Rechner (43), als die physikalische Zielgröße für anschließende Berechnungen nach der ersten Berechnung, einen asymptotischen Übergangswert setzt, der basierend auf einer Differenz zwischen (i) der physikalischen Zielgröße einer vorherigen Berechnung und (ii) der physikalischen Untergröße von einer letzten Detektion berechnet wird.
6. Sensorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei während einer Normal-Rückkehr-Warteperiode von der Detektion einer Abnormalität in dem Hauptausgangssignal (Sm) zu einer Etablierung einer Rückkehr zu normal des Hauptausgangssignals (Sm) zu einem normalen Zustand, der Physikalische-Größe-Rechner (43) die physikalische Zielgröße als eine Summe von (i) der physikalischen Zielgröße von einer vorherigen Berechnung, die mit einem ersten Normal-Rückkehr-Koeffizienten, der einen Wert zwischen 0 und 1 hat, multipliziert wird, und (ii) der physikalischen Hauptgröße von einer letzten Detektion, die mit einem zweiten Normal-Rückkehr-Koeffizienten, der von einem Subtrahieren des ersten Übergangskoeffizienten von 1 hergeleitet wird, berechnet wird.
7. Sensorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei während einer Normal-Rückkehr-Warteperiode von der Detektion einer Abnormalität in dem Hauptausgangssignal (Sm) zu einer Etablierung einer Rückkehr zu normal des Hauptausgangssignals (Sm) zu einem normalen Zustand, der Physikalische-Größe-Rechner (43) die physikalische Zielgröße als einen asymptotischen Normal-Rückkehr-Wert berechnet, der basierend auf einer Differenz von (i) der physikalischen Zielgröße von einer vorherigen Berechnung und (ii) der physikalischen Hauptgröße von einer letzten Detektion berechnet wird.
8. Sensorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuerung (50) einen Differenziator (47) aufweist, welcher einen Differenzialwert der physikalischen Zielgröße berechnet, der Differenziator (47) einen Differenzialwert der physikalischen Hauptgröße als einen Differenzialwert der physikalischen Zielgröße setzt, wenn das Hauptausgangssignal (Sm) normal ist, und der Differenziator (47), während der Übergangsperiode, den Differenzialwert der physikalischen Zielgröße basierend auf der physikalischen Untergröße und der physikalischen Hauptgröße vor der Detektion einer Abnormalität berechnet.
9. Sensorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuerung (50) einen Integrator (48) aufweist, welcher einen Integralwert der physikalischen Zielgröße berechnet, der Integrator (48) einen Integralwert der physikalischen Hauptgröße als einen Integralwert der physikalischen Zielgröße setzt, wenn das Hauptsensorsignal normal ist, und der Integrator (48), während der Übergangsperiode, den Integralwert der physikalischen Zielgröße basierend auf der physikalischen Untergröße und der physikalischen Hauptgröße vor der Detektion einer Abnormalität berechnet.
10. Sensorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Hauptsensorelement und das Untersensorelement jeweils als ein Magnetismusdetektionselement zum Detektieren eines Magnetflusses eines Detektionsobjekts (831) als der physikalischen Zielgröße realisiert sind.
11. Sensorvorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Hauptsensorelement und das Untersensorelement jeweils eine Änderung des Magnetflusses in Abhängigkeit von einer Änderung eines Drehmoments detektieren.
12. Elektrische Servolenkungsvorrichtung umfassend: die Sensorvorrichtung (1, 2) nach Anspruch 11; einen Motor (81), welcher ein Hilfsdrehmoment zum Unterstützen einer Lenkbedienung eines Lenkelements (91) durch einen Fahrer eines Fahrzeugs ausgibt; und eine Kraftübertragungseinheit (82), welche das Hilfsdrehmoment von dem Motor (81) an ein Antriebsobjekt (92) überträgt, wobei der Physikalische-Größe-Rechner (43) ein Lenkdrehmoment als die physikalische Zielgröße berechnet, und die Steuerung (50) eine Motorsteuerung (45) aufweist, welche einen Antrieb des Motors (81) basierend auf dem Lenkdrehmoment steuert.

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