-
QUERVERWEIS ZU VERWANDTEN ANMELDUNGEN
-
Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität der am 26. August 2016 eingereichten
Japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-165575 ; auf den dortigen Offenbarungsgehalt wird hier vollinhaltlich Bezug genommen.
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung.
-
STAND DER TECHNIK
-
Es sind Drehmomentsensoren zur Erfassung von Lenkdrehmoment bekannt. Beispielsweise offenbart eine Druckschrift
JP 2015-098223 A einen Drehmomentsensor, der zwei Hall ICs umfasst und Abnormalitäten durch den Vergleich von Signalen durch eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) erfasst.
-
Der Drehmomentsensor, der in Druckschrift
JP 2015-098223 A offenbart ist, umfasst jedoch nur eine CPU. Daher kann, wenn irgendeine Abnormalität in der CPU auftritt, eine Erfassung des Lenkdrehmoments nicht fortgesetzt werden.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der oben genannten Umstände gemacht und hat zur Aufgabe, eine Sensorvorrichtung bereit zu stellen, die bei dem Auftritt einer Abnormalität in einem Teil der Vorrichtung die Erfassung fortsetzen kann.
-
Die Sensorvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst mehrere Sensorabschnitte, mehrere Steuereinheiten und mehrere Signalleitungen.
-
Die Sensorabschnitte erfassen Änderungen in einer physikalischen Größe und geben Erfassungssignale als Reaktion auf Triggersignale aus.
-
Die Steuereinheiten können Erfassungssignale von den mehreren Sensorabschnitten erlangen.
-
Die Signalleitungen umfassen Haupt- und Subleitungen und sind zu bidirektionaler Kommunikation zwischen den Sensorabschnitten und Steuereinheiten in der Lage. Die Hauptleitungen verbinden jeweils einen Sensorabschnitt mit einer entsprechenden Steuereinheit, die eine der Steuereinheiten ist und die entsprechend dem Sensorabschnitt bereitgestellt ist. Die Subleitungen zweigen sich von den Hauptleitungen ab und verbinden jeweils den Sensorabschnitt mit den anderen Steuereinheiten als der entsprechenden Steuereinheit.
-
Die Triggersignale werden über die Hauptleitungen von den entsprechenden Steuereinheiten an die Sensorabschnitte übertragen.
-
In der vorliegenden Erfindung sind mehrere Sensorabschnitte und mehrere Steuereinheiten bereitgestellt und Erfassungssignale werden von den mehreren Sensorabschnitten an jede der Steuereinheiten übertragen, so dass die Erfassung einer physikalischen Größe auch dann fortgesetzt werden kann, wenn in einem Teil der Sensorabschnitte oder der Steuereinheiten eine Abnormalität auftritt.
-
Da ein Triggersignal von einer einzelnen entsprechenden Steuereinheit an einen einzelnen Sensorabschnitt übertragen wird, tritt keine Überlappung oder Interferenz von Signalen auf. Dementsprechend können die Steuereinheiten die Erfassungssignale adäquat erlangen.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
-
1 ein Blockdiagramm, das eine Sensorvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
2 eine schematische Darstellung, die ein Lenksystem gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
-
3 ein Blockdiagramm, das einen Motor und eine ECU gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
-
4A und 4B Zeitdiagramme, die das Schalten in einen Empfangs-Standby-Zustand gemäß der ersten Ausführungsform zeigen;
-
5A bis 5D Blockdiagramme, die Übertragung/Empfang von Signalen bei Auftreten einer Abnormalität gemäß der ersten Ausführungsform zeigen;
-
6 ein Flussdiagramm, das einen Signal-Übertragungs/Empfangs-Prozess gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
-
7 ein Flussdiagramm, das einen Signal-Übertragungs/Empfangs-Prozess gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
8 ein Flussdiagramm, das einen Signal-Übertragungs/Empfangs-Prozess gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
9A bis 9C Zeitdiagramme, die Signalmuster für ein Triggersignal und ein Erfassungssignal gemäß der dritten Ausführungsform zeigen; und
-
10 ein Blockdiagramm, das einen Motor und eine ECU gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Mit Bezugnahme auf die Zeichnungen wird eine Sensorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. In den verschiedenen, nachfolgend bereitgestellten Ausführungsformen werden die gleichen oder einander ähnliche Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen versehen, um unnötige Erklärungen auszusparen.
-
(Erste Ausführungsform)
-
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezugnahme auf die 1 bis 6 beschrieben.
-
Wie es in 1 gezeigt ist, umfasst eine Sensorvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform einen ersten und einen zweiten Sensorabschnitt 10 und 20, einen ersten und einen zweiten Mikrocomputer 40, 50, die als Steuereinheiten dienen, und Signalleitungen 61 und 62. Der erste und der zweite Sensorabschnitt 10 und 20 sind in einer Sensoreinheit 5 enthalten und der erste und der zweite Mikrocomputer 40, 50 sind in einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 30 enthalten. In 1 sind der erste Sensorabschnitt 10 als „Sensor 1”, der zweite Sensorabschnitt 20 als „Sensor 2”, der erste Mikrocomputer 40 als „Mikrocomputer 1” und der zweite Mikrocomputer 50 als „Mikrocomputer 2” angegeben. Für Wicklungen, ASICs, Inverter, Motorrelais und dergleichen, die später beschrieben werden, werden der „erste” und „zweite” ebenso durch die jeweils angehängten Ziffern „1” bzw. „2” dargestellt.
-
Wie es in 2 gezeigt ist, werden die Sensoreinheit 5 und die ECU beispielsweise auf eine elektrische Servolenkungsvorrichtung 8 zur Unterstützung des Lenkvorgangs eines Fahrzeugs angewandt. 2 zeigt eine Gesamtkonfiguration eines Lenksystems 90, in welchem die elektrische Servolenkungsvorrichtung 8 enthalten ist.
-
Ein Lenkrad 91 als ein Lenkelement ist an eine Lenkwelle 92 angeschlossen. Die Lenkwelle 92 weist eine Eingangswelle 921 als eine erste Welle und eine Ausgangswelle 922 als eine zweite Welle auf. Die Eingangswelle 921 ist an das Lenkrad 91 angeschlossen. Ein Drehmomentsensor 83, der ein Drehmoment erfasst, das auf die Lenkwelle 92 wirkt, ist zwischen der Eingangswelle 921 und der Ausgangswelle 922 bereitgestellt.
-
Der Drehmomentsensor 83, der an der Lenkwelle 92 bereitgestellt ist, erfasst ein Lenkdrehmoment basierend auf dem Torsionswinkel der Eingangswelle 921 und der Ausgangswelle 922. Der Drehmomentsensor 83 umfasst einen Torsionsstab, nicht gezeigt, einen Magnetflusskollektor 831 als ein Erfassungsziel und die Sensoreinheit 5. Der Torsionsstab verbindet auf der Drehachse die Eingangswelle 921 koaxial mit der Ausgangswelle 922 und wandelt das auf die Lenkwelle 92 wirkende Drehmoment in Torsionsverschiebung um. Der Magnetflusskollektor 831 weist einen mehrpoligen Magneten, ein Magnetjoch, einen Magnetflusskollektorring und dergleichen auf und ist konfiguriert, so dass sich seine Magnetflussdichte gemäß der Menge und Richtung der Torsionsverschiebung des Torsionsstabs ändert. Die typische Konfiguration eines solchen Drehmomentsensors 83 ist bekannt, weshalb die detaillierte Konfiguration in 2 ausgespart wurde.
-
Die Ausgangswelle 922 weist auf einer Seite gegenüber der Eingangswelle 921, die mit einem Ritzelzahnrad 96 bereitgestellt ist, ein Spitzende auf. Das Ritzelzahnrad 96 greift in eine Zahnstangenachse 97 ein. Zwei Räder 98 sind an einem jeweiligen Ende über Spurstangen oder dergleichen mit der Zahnstangenachse 97 verbunden.
-
Wenn der Fahrer das Lenkrad 91 dreht, dreht sich die an das Lenkrad 91 angeschlossene Lenkwelle 92. Die Drehbewegung der Lenkwelle 92 wird durch das Ritzelzahnrad 96 in eine Linearbewegung der Zahnstangenachse 97 umgewandelt und die beiden Räder 98 werden mit einem Winkel gemäß der Verlagerung der Zahnstangenachse 97 eingeschlagen.
-
Die elektrische Servolenkungsvorrichtung 8 umfasst einen Motor 80, der ein Unterstützungsdrehmoment zur Unterstützung der durch den Fahrer erfolgenden Lenkbewegung des Lenkrades 91 ausgibt, ein Untersetzungsgetriebe 89 als eine Kraftübertragungseinheit, den Drehmomentsensor 83 und die ECU 30. In 2 sind der Motor 80 und die ECU 30 getrennt, sie können jedoch auch eine Einheit sein.
-
Das Untersetzungsgetriebe 89 reduziert die Drehung des Motors 80 und überträgt die reduzierte Drehung auf die Lenkwelle 92. Insbesondere ist die elektrische Servolenkungsvorrichtung 8 der vorliegenden Ausführungsform eine „Lenksäulenunterstützungs-Typ”-Vorrichtung, bei der die Lenkwelle 92 das anzutreibende Objekt ist. Jedoch kann die elektrische Servolenkungsvorrichtung 8 eine „Zahnstangenunterstützungs-Typ”-Vorrichtung sein, bei der die Zahnstangenachse 97 das anzutreibende Objekt ist, und die Drehung des Motors wird an die Zahnstangenachse 97 übertragen.
-
Wie es in 3 gezeigt ist, handelt es sich bei dem Motor 80 um einen dreiphasigen bürstenlosen Motor, der eine erste Wicklung 81 und eine zweite Wicklung 82 aufweist, die beide dreiphasige Wicklungen sind. Ein Drehwinkelsensor 85 weist einen ersten Drehsensorabschnitt 851 und einen zweiten Drehsensorabschnitt 852 auf und erfasst den Drehwinkel des Motors 80. Ein durch den ersten Drehsensorabschnitt 851 erfasster Drehwinkel θ1 wird an den ersten Mikrocomputer 40 ausgegeben und ein durch den zweiten Drehsensorabschnitt 852 erfasster Drehwinkel θ2 wird an den zweiten Mikrocomputer 50 ausgegeben.
-
Die ECU 30 umfasst den ersten Mikrocomputer 40, der sich hauptsächlich auf die Erregungssteuerung der ersten Wicklung 81 bezieht, einen ersten ASIC (anwendungsspezifische integrierte Schaltung, engl.: application specific integrated circuit) 46, einen ersten Inverter 47, ein erstes Motorrelais 48, den zweiten Mikrocomputer 50, der sich hauptsächlich auf die Erregungssteuerung der zweiten Wicklung 82 bezieht, einen zweiten ASIC 56, einen zweiten Inverter 57 und ein zweites Motorrelais 58.
-
Die durch die ECU 30 durchgeführte Verarbeitung kann eine Software-Verarbeitung, die von einer CPU durchgeführt wird, indem sie ein vorgespeichertes Programm ausführt, oder eine Hardwareverarbeitung sein, die von dedizierten elektronischen Schaltkreisen durchgeführt wird. In 3 sind zur Vereinfachung der Sensorabschnitt durch „TQS”, der Inverter durch „INV”, das Motorrelais durch „MR”, der Drehsensorabschnitt durch „MPS” und die Wicklung durch „Wicklung” angegeben.
-
Der erste Mikrocomputer 40 erlangt über den ersten ASIC 46 einen durch einen Stromsensor, nicht gezeigt, erfassten elektrischen Strom I1 der ersten Wicklung 81 und erzeugt ein erstes PWM-Signal („PWM1” in 3) basierend auf dem Drehwinkel θ1 des Motors 80, dem elektrischen Strom I1, dem Lenkdrehmoment und dergleichen. Das erste PWM-Signal wird über den ersten ASIC 46 an den ersten Inverter 47 ausgegeben. Der erste Mikrocomputer 40 steuert den ersten Inverter 47 basierend auf dem ersten PWM-Signal zur Steuerung der Erregung der ersten Wicklung 81. Das Motorrelais 48 ist zwischen dem ersten Inverter 47 und der ersten Wicklung 81 bereitgestellt.
-
Der zweite Mikrocomputer 50 erlangt über den zweiten ASIC 56 einen durch einen Stromsensor, nicht gezeigt, erfassten elektrischen Strom 12 der zweiten Wicklung 82 und erzeugt ein zweites PWM-Signal („PWM2” in 3) basierend auf dem Drehwinkel 82 des Motors 80, dem elektrischen Strom I2, dem Lenkdrehmoment und dergleichen. Das zweite PWM-Signal wird über den zweiten ASIC 56 an den zweiten Inverter 57 ausgegeben. Der zweite Mikrocomputer 50 steuert den zweiten Inverter 57 basierend auf dem zweiten PWM-Signal zur Steuerung der Erregung der zweiten Wicklung 82. Das Motorrelais 58 ist zwischen dem zweiten Inverter 57 und der zweiten Wicklung 82 bereitgestellt.
-
Im Folgenden wird zur Vereinfachung die Konfiguration, die sich auf die erste Wicklung 81 und die Erregungssteuerung der ersten Wicklung 81 bezieht, als ein erstes System und die Konfiguration, die sich auf die zweite Wicklung 82 und die Erregungssteuerung der zweiten Wicklung 82 als ein zweites System betrachtet.
-
Wie es in 1 gezeigt ist, weist die Sensoreinheit 5 den ersten Sensorabschnitt 10 und den zweiten Sensorabschnitt 20 auf.
-
Der erste Sensorabschnitt 10 weist zwei Sensorelemente 11, 12 und einen Sensor-IC 13 auf. Die Sensorelemente 11, 12 sind magnetische Erfassungselemente, die Änderungen im Magnetfluss des Magnetflusskollektors 831 entsprechend dem auf die Lenkwelle 92 wirkenden Drehmoment erfassen. Die Sensorelemente können so konfiguriert und angeordnet sein, dass die Ausgänge gleich, oder so konfiguriert und angeordnet sein, dass die Ausgänge verschieden werden, z. B. so, dass die Ausgänge gegeneinander invertiert sind. Gleiches gilt für die Sensorelemente 21, 22, die später beschrieben werden.
-
Der Sensor-IC 13 weist A/D-Wandlungsabschnitte (analog zu digital) 14, 15, einen Berechnungsabschnitt 16 und einen Kommunikationsabschnitt 17 auf.
-
Der A/D-Wandlungsabschnitt 14 wandelt den erfassten Wert des Sensorelements 11 in ein digitales Signal und der A/D-Wandlungsabschnitt 15 wandelt den erfassten Wert des Sensorelements 12 in ein digitales Signal.
-
Der Berechnungsabschnitt 16 führt einen Berechnungsprozess durch, wie z. B. Erzeugen eines ersten Erfassungssignals D1, das den erfassten Wert der Sensorelemente 11, 12 umfasst.
-
Der Kommunikationsabschnitt 17 gibt das erste Erfassungssignal D1 als Reaktion auf ein vom ersten Mikrocomputer 40 übertragenes erstes Triggersignal Trg1 aus.
-
Der zweite Sensorabschnitt 20 weist zwei Sensorelemente 21, 22 und einen Sensor-IC 23 auf. Die Sensorelemente 21, 22 sind magnetische Erfassungselemente, die Änderungen im Magnetfluss des Magnetflusskollektors 831 entsprechend dem auf die Lenkwelle 92 wirkenden Drehmoment erfassen.
-
Der Sensor-IC 23 weist A/D-Wandlungsabschnitte 24, 25, einen Berechnungsabschnitt 26 und einen Kommunikationsabschnitt 27 auf.
-
Der A/D-Wandlungsabschnitt 24 wandelt den erfassten Wert des Sensorelements 21 in ein digitales Signal und der A/D-Wandlungsabschnitt 25 wandelt den erfassten Wert des Sensorelements 22 in ein digitales Signal.
-
Der Berechnungsabschnitt 26 führt einen Berechnungsprozess durch, wie z. B. Erzeugen eines zweiten Erfassungssignals D2, das den erfassten Wert der Sensorelemente 21, 22 umfasst.
-
Der Kommunikationsabschnitt 27 gibt das zweite Erfassungssignal D2 gemäß einem vom Mikrocomputer 50 übertragenen zweiten Triggersignal Trg2 aus.
-
Der erste Sensorabschnitt 10 ist mit einem Kommunikationsanschluss 101 bereitgestellt, der über die erste Signalleitung 61 mit dem ersten und dem zweiten Mikrocomputer 40, 50 verbunden ist. Der zweite Sensorabschnitt 20 ist mit einem Kommunikationsanschluss 201 bereitgestellt, der über die zweite Signalleitung 62 mit dem ersten und dem zweiten Mikrocomputer 40, 50 verbunden ist.
-
Die Sensorabschnitte 10, 20 sind über entsprechende, nicht gezeigte, Stromleitungen mit der ECU 30 verbunden, so dass elektrische Energie von der Seite der ECU 30 geliefert wird. Die Sensorabschnitte 10, 20 sind über entsprechende Masseleitungen, nicht gezeigt, mit der Masse der ECU 30 verbunden.
-
Der erste Mikrocomputer 40 weist einen ersten Hauptkommunikationsabschnitt 41, einen ersten Subkommunikationsabschnitt 42 und einen ersten Berechnungsabschnitt 43 auf.
-
Der erste Hauptkommunikationsabschnitt 41 ist mit einem Hauptanschluss 401 verbunden. Der Hauptanschluss 401 ist über die erste Signalleitung 61 mit dem ersten Sensorabschnitt 10 verbunden. Somit ist der erste Hauptkommunikationsabschnitt 41 mit dem ersten Sensorabschnitt 10 verbunden und kann das vom ersten Sensorabschnitt 10 ausgegebene erste Erfassungssignal D1 erlangen.
-
Der erste Subkommunikationsabschnitt 42 ist mit einem Subanschluss 402 verbunden. Der Subanschluss 402 ist über die zweite Signalleitung 62 mit dem zweiten Sensorabschnitt 20 verbunden. Somit ist der erste Subkommunikationsabschnitt 42 mit dem zweiten Sensorabschnitt 20 verbunden und kann das vom zweiten Sensorabschnitt 20 ausgegebene zweite Erfassungssignal D2 erlangen. Der erste Subkommunikationsabschnitt 42 ist mit einem nicht angeschlossenen Anschluss 403 verbunden. Der nicht angeschlossene Anschluss 403 ist mit keinem der Sensorabschnitte 10, 20 verbunden.
-
Der erste Berechnungsabschnitt 43 führt verschiedene Berechnungsprozesse durch, wie z. B. Erzeugen eines ersten PWM-Signals basierend auf den erlangten Erfassungssignalen D1, D2.
-
Der zweite Mikrocomputer 50 umfasst einen zweiten Hauptkommunikationsabschnitt 51, einen zweiten Subkommunikationsabschnitt 52 und einen zweiten Berechnungsabschnitt 53.
-
Der zweite Hauptkommunikationsabschnitt 51 ist mit einem Hauptanschluss 501 verbunden. Der Hauptanschluss 501 ist über die zweite Signalleitung 62 mit dem zweiten Sensorabschnitt 20 verbunden. Demzufolge ist der zweite Hauptkommunikationsabschnitt 51 mit dem zweiten Sensorabschnitt 20 verbunden und kann das vom zweiten Sensorabschnitt 20 ausgegebene zweite Erfassungssignal D2 erlangen.
-
Der zweite Subkommunikationsabschnitt 52 ist mit einem Subanschluss 502 verbunden. Der Subanschluss 502 ist über die erste Signalleitung 61 mit dem ersten Sensorabschnitt 10 verbunden. Demzufolge ist der zweite Subkommunikationsabschnitt 52 mit dem ersten Sensorabschnitt 10 verbunden und kann das vom ersten Sensorabschnitt 10 ausgegebene erste Erfassungssignal D1 erlangen. Der zweite Subkommunikationsabschnitt 52 ist mit einem nicht angeschlossenen Anschluss 503 verbunden. Der nicht angeschlossene Anschluss 503 ist mit keinem der Sensorabschnitte 10, 20 verbunden.
-
Der zweite Berechnungsabschnitt 53 führt verschiedene Berechnungsprozesse durch, wie z. B. Erzeugen eines zweiten PWM-Signals basierend auf den erlangten Erfassungssignalen D1, D2.
-
In der vorliegenden Ausführungsform sind der erste Sensorabschnitt 10 und der erste Mikrocomputer 40 bereitgestellt, um einander zu entsprechen, und der zweite Sensorabschnitt 20 und der zweite Mikrocomputer 50 sind bereitgestellt, um einander zu entsprechen. Darüber hinaus werden das erste und das zweite Erfassungssignal D1 und D2 an die Mikrocomputer 40, 50 übertragen. D. h., die Erfassungssignale D1, D2 werden „gekreuzt” in die Mikrocomputer 40, 50 „eingegeben”.
-
Die erste Signalleitung 61 ist mit dem Kommunikationsanschluss 101 des ersten Sensorabschnittes 10 und mit dem Hauptanschluss 401 des ersten Mikrocomputers 40 und dem Subanschluss 502 des zweiten Mikrocomputers 50 verbunden.
-
Die erste Signalleitung 61 weist eine Hauptleitung 611 und eine Subleitung 612 auf. Die Hauptleitung 611 ist mit dem Kommunikationsanschluss 101 des ersten Sensorabschnittes 10 und dem Hauptanschluss 401 des ersten Mikrocomputers 40 verbunden. Der Hauptanschluss 401 ist mit dem ersten Hauptkommunikationsabschnitt 41 verbunden. Die Subleitung 612 zweigt sich von der Hauptleitung 611 ab und ist mit dem Subanschluss 502 des zweiten Mikrocomputers 50 verbunden. Der Subanschluss 502 ist mit dem zweiten Subkommunikationsabschnitt 52 verbunden. Eine Relais 615 ist an der Subleitung 612 bereitgestellt.
-
Die zweite Signalleitung 62 ist mit dem Kommunikationsanschluss 201 des zweiten Sensorabschnittes 20, dem Hauptanschluss 501 des zweiten Mikrocomputers 50 und dem Subanschluss 402 des ersten Mikrocomputers 40 verbunden.
-
Die zweite Signalleitung 62 weist eine Hauptleitung 621 und eine Subleitung 622 auf. Die Hauptleitung 621 ist mit dem Kommunikationsanschluss 201 des zweiten Sensorabschnittes 20 und dem Hauptanschluss 501 des zweiten Mikrocomputers 50 verbunden. Der Hauptanschluss 501 ist mit dem zweiten Hauptkommunikationsabschnitt 51 verbunden. Die Subleitung 622 zweigt sich von der Hauptleitung 621 ab und ist mit dem Subanschluss 402 des ersten Mikrocomputers 40 verbunden. Der Subanschluss 402 ist mit dem ersten Subkommunikationsabschnitt 42 verbunden. Eine Relais 625 ist an der Subleitung 622 bereitgestellt.
-
Der EIN/AUS-Betrieb des Relais 615 wird durch den zweiten Mikrocomputer 50 gesteuert. Das Relais 615 ist eingeschaltet, wenn der zweite Mikrocomputer 50 EIN ist, und ausgeschaltet, wenn der zweite Mikrocomputer 50 AUS ist. D. h., wenn der zweite Mikrocomputer 50 aufgrund einer Abnormalität gestoppt wird, wird das Relais 615 ausgeschaltet, so dass der zweite Mikrocomputer 50 elektrisch von der ersten Signalleitung 61 getrennt ist.
-
Der EIN/AUS-Betrieb des Relais 625 wird durch den ersten Mikrocomputer 40 gesteuert. Das Relais 625 ist eingeschaltet, wenn der erste Mikrocomputer 40 EIN ist, und ausgeschaltet, wenn der erste Mikrocomputer 40 AUS ist. D. h., wenn der erste Mikrocomputer 40 aufgrund einer Abnormalität gestoppt wird, wird das Relais 625 ausgeschaltet, so dass der erste Mikrocomputer 40 elektrisch von der zweiten Signalleitung 62 getrennt ist.
-
Es wird eine Signalübertragung/-empfang zwischen den Sensorabschnitten 12, 20 und den Mikrocomputern 40, 50 beschrieben.
-
Der erste Hauptkommunikationsabschnitt 41 überträgt ein erstes Triggersignal Trg1 über die erste Signalleitung 61 an den ersten Sensorabschnitt 10. Der erste Sensorabschnitt 10, der das erste Triggersignal Trg1 empfangen hat, gibt ein erstes Erfassungssignal D1 aus. Das erste Erfassungssignal D1 wird über die erste Signalleitung 61 an den ersten und den zweiten Mikrocomputer 40, 50 übertragen. Im ersten Mikrocomputer 40 erlangt der erste Hauptkommunikationsabschnitt 41 das erste Erfassungssignal D1 und im zweiten Mikrocomputer 50 erlangt der zweite Subkommunikationsabschnitt 52 das erste Erfassungssignal D1.
-
Der zweite Hauptkommunikationsabschnitt 51 überträgt ein zweites Triggersignal Trg2 über die zweite Signalleitung 62 an den zweiten Sensorabschnitt 20. Der zweite Sensorabschnitt 20, der das zweite Triggersignal Trg2 empfangen hat, gibt ein zweites Erfassungssignal D2 aus. Das zweite Erfassungssignal D2 wird über die zweite Signalleitung 62 an den ersten und den zweiten Mikrocomputer 40, 50 übertragen. Im ersten Mikrocomputer 40 erlangt der erste Subkommunikationsabschnitt 42 das zweite Erfassungssignal D2 und im zweiten Mikrocomputer 50 erlangt der zweite Hauptkommunikationsabschnitt 52 das zweite Erfassungssignal D2.
-
Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform ist während des Normalbetriebs der „Hauptkommunikationsabschnitt” der Kommunikationsabschnitt, der ein Triggersignal ausgibt und ein Erfassungssignal erlangt, und der „Subkommunikationsabschnitt” ist der Kommunikationsabschnitt, der ein Erfassungssignal erlangt, ohne ein Triggersignal auszugeben.
-
In der vorliegenden Ausführungsform sind mehrere Mikrocomputer 40, 50 mit einem einzelnen Sensorabschnitt 10 verbunden und die erste Signalleitung 61 wird für Übertragung/Empfang sowohl des ersten Triggersignals Trg1 als auch des ersten Erfassungssignals D1 verwendet. Ebenso sind mehrere Mikrocomputer 40, 50 mit einem einzelnen Sensorabschnitt 20 verbunden und die zweite Signalleitung 62 wird für Übertragung/Empfang sowohl des zweiten Triggersignals Trg2 als auch des zweiten Erfassungssignals D2 verwendet. Das heißt, die erste Signalleitung 61 wird zur bidirektionalen Kommunikation des ersten Sensorabschnittes 10 und der Mikrocomputer 40, 50 verwendet und die zweite Signalleitung 62 wird zur bidirektionalen Kommunikation des zweiten Sensorabschnitts 20 und der Mikrocomputer 40, 50 verwendet.
-
Dadurch können die Anzahl der Anschlüsse und die Anzahl der Signalleitungen reduziert werden und damit die Sensorvorrichtung kompakter gestaltet werden als in einem Fall, in dem der Signalweg zur Übertragung von Signalen vom Mikrocomputer zur Sensorseite und der Signalweg zur Übertragung von Signalen von dem Sensorabschnitt zur Mikrocomputerseite getrennt sind.
-
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Signalleitungen 61, 62 mit dem ersten und dem zweiten Mikrocomputer 40, 50 verbunden. Daher, wenn die Mikrocomputer 40, 50 entsprechende Triggersignale an jede der Signalleitungen 61, 62 übertragen, stören oder überlagern sich die Signale, um eine Fehlfunktion der Sensorvorrichtung 1 zu verursachen, wie z. B. Aussetzen einer adäquaten Ausgabe der Erfassungssignale D1, D2 von den Sensorabschnitten 10, 20 oder Veranlassen der Mikrocomputer 40, 50 zur falschen Erkennung der Triggersignale als Erfassungssignale D1, D2.
-
Diesbezüglich ist die vorliegende Ausführungsform so konfiguriert, dass ein einzelner Mikrocomputer 40 ein Triggersignal Trg1 an den ersten Sensorabschnitt 10 überträgt und ebenso ein einzelner Mikrocomputer 50 ein Triggersignal Trg2 an den zweiten Sensorabschnitt 20 überträgt. Dadurch können Interferenz und Überlappung von Signalen unterbunden werden.
-
Je nach Typ des Mikrocomputers gibt es eine Vorrichtung, die durch Ausgabe eines Triggersignals in den Empfangs-Standby-Zustand schaltet. Bei einem solchen Mikrocomputer wird der Zustand nicht in den Empfangs-Standby-Zustand geschaltet und kein Signal empfangen, es sei denn, es wird ein Triggersignal ausgegeben.
-
Die 4A und 4B zeigen je ein Beispiel, in welchem der Zustand nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit xa nach Ausgabe eines Triggersignals in einen Empfangs-Standby-Zustand übergeht. Die nachfolgende Beschreibung wird anhand eines Beispiels für die Funktionsweise des ersten Sensorabschnitts 10 und der ersten Signalleitung 61 bereitgestellt. Die gleiche Funktionsweise gilt für den zweiten Sensorabschnitt 20 und die zweite Signalleitung 62.
-
4B zeigt ein Referenzbeispiel, bei dem der Hauptkommunikationsabschnitt 41 des ersten Mikrocomputers 40 ein Triggersignal Trg11 an den Hauptanschluss 401 ausgibt und der Subkommunikationsabschnitt 52 des zweiten Mikrocomputer 50 ein Triggersignal Trg12 an den Subanschluss 502 ausgibt.
-
Im Referenzbeispiel werden beide Triggersignale Trg11, Trg12 an die erste Signalleitung 61 ausgegeben. Es besteht die Möglichkeit, dass der Ausgabe-Zeitpunkt der Triggersignale Trg11, Trg12 aufgrund von Effekten wie z. B. Taktabweichung verschoben ist. In 4B ist der Ausgabe-Zeitpunkt des Triggersignals Trg12 später als der des Triggersignal Trg11.
-
Wenn die erste Signalleitung 61 zu Übertragung/Empfang sowohl der Triggersignale als auch der Erfassungssignale verwendet wird, besteht die Möglichkeit, dass, wenn ein Triggersignal Trg12 ausgegeben wird während der Hauptkommunikationsabschnitt 41 sich im Empfangs-Standby-Zustand befindet, das Triggersignal Trg12 falsch als ein Erfassungssignal D1 erkannt wird.
-
Diesbezüglich gibt der zweite Subkommunikationsabschnitt 52 in der vorliegenden Ausführungsform, wie in 4A gezeigt, ein Dummy-Triggersignal dTrg an den nicht angeschlossenen Anschluss 503 aus. Durch Ausgabe eines Dummy-Triggersignals dTrg an den nicht angeschlossenen Anschluss 503 wird der Zustand des zweiten Subkommunikationsabschnittes 52 in einen Empfangs-Standby-Zustand geschaltet.
-
Ebenso wird durch Ausgabe eines Dummy-Triggersignals dTrg des ersten Subkommunikationsabschnittes 42 an den nicht angeschlossenen Anschluss 403 der Zustand des ersten Subkommunikationsabschnittes 42 in einen Empfangs-Standby-Zustand geschaltet.
-
D. h., bei blanker Übermittlung von Dummy-Triggersignalen dTrg an die nicht angeschlossenen Anschlüsse 403, 503 schalten in der vorliegenden Ausführungsform die Zustände der Subkommunikationsabschnitte 42, 52 in einen Empfangs-Standby-Zustand.
-
In der vorliegenden Ausführungsform weist das Dummy-Triggersignal dTrg den gleichen Impuls wie die Triggersignale Trg1, Trg2 auf. Die nicht angeschlossenen Anschlüsse 403, 503, an welche die Dummy-Triggersignale dTrg ausgegeben werden, sind nicht mit den Sensorabschnitten 10, 20 verbunden, wodurch die Dummy-Triggersignale dTrg nicht als Trigger zur Ausgabe der Erfassungssignale D1, D2 dienen.
-
Dummy-Triggersignale dTrg werden an die nicht angeschlossenen Anschlüsse 403, 503, jedoch nicht an die Signalleitungen 61, 62 ausgegeben. Daher erkennen die Hauptkommunikationsabschnitte 41, 51 die Dummy-Triggersignale dTrg nicht falsch als die Erfassungssignale D1, D2, obwohl sie sich zum Ausgabezeitpunkt der Dummy-Triggersignale dTrg im Empfangs-Standby-Zustand befinden.
-
Unter Bezugnahme auf die 5A bis 5D wird die Verarbeitung beim Auftreten einer Abnormalität in einem Teil der Sensorvorrichtung 1 beschrieben. Die 5A bis 5D zeigen vereinfacht die Verbindungsverhältnisse der Sensorabschnitte 10, 20 und der Mikrocomputer 40, 50.
-
5A zeigt den Fall, in dem die Sensorabschnitte 10, 20 und die Mikrocomputer 40, 50 alle normal sind. Wenn die Sensorabschnitte 10, 20 und die Mikrocomputer 40, 50 alle normal sind, überträgt der erste Mikrocomputer 40 ein erstes Triggersignal Trg1 an den ersten Sensorabschnitt 10 und der zweite Mikrocomputer 50 überträgt ein zweites Triggersignal Trg2 an den zweiten Sensorabschnitt 20. Als Reaktion auf das erste Triggersignal Trg1 überträgt der erste Sensorabschnitt 10 ein erstes Erfassungssignal D1 an die Mikrocomputer 40, 50. In Reaktion auf das zweite Triggersignal Trg2 überträgt der zweite Sensorabschnitt 20 ein zweites Erfassungssignal D2 an die Mikrocomputer 40, 50.
-
5B zeigt ein Beispiel eines Falls, in dem eine Abnormalität im ersten Sensor 10 auftritt. In diesem Fall können die Mikrocomputer 40, 50 die Berechnungen in den Berechnungsabschnitten 43, 53 unter Verwendung des zweiten Erfassungssignals D2 fortsetzen. Gleiches gilt für einen Fall, in dem eine Abnormalität im zweiten Sensorabschnitt 20 auftritt, d. h. die Mikrocomputer 40, 50 können die Berechnungen in den Berechnungsabschnitten 43, 53 unter Verwendung des ersten Erfassungssignals D1 fortsetzen.
-
Daher kann, sogar wenn eine Abnormalität in einem der Sensorabschnitte 10, 20 auftritt, die Antriebssteuerung des Motors 80 unter Verwendung der zwei Systeme auf die gleiche Weise wie im Normalbetrieb fortgesetzt werden.
-
5C zeigt ein Beispiel eines Falls, in dem eine Abnormalität im zweiten Mikrocomputer 50 auftritt. in diesem Fall kann der erste Mikrocomputer 40 die Berechnung im Berechnungsabschnitt 43 unter Verwendung des ersten Erfassungssignals D1 fortsetzen. Da es eine Abnormalität im zweiten Mikrocomputer 50 gibt, kann die Antriebssteuerung des Motors 80 unter Verwendung des ersten Systems und ohne Verwendung des zweiten Systems fortgesetzt werden.
-
Wenn eine Abnormalität im zweiten Mikrocomputer 50 auftritt, wird das Relais 615 ausgeschaltet und der zweite Mikrocomputer 50 von der ersten Signalleitung 61 getrennt. Wenn beispielsweise eine Abnormalität, wie beispielsweise ein Erdungsfehler, in einer Leitung auftritt, die mit der ersten Signalleitung 61 im zweiten Mikrocomputer 50 verbunden ist, und wenn kein Relais 615 bereitgestellt ist, gibt es die Möglichkeit, dass die Funktionsweise durch die Abnormalität des zweiten Mikrocomputers 50 beeinflusst wird, wodurch der Signalaustausch zwischen dem ersten Sensorabschnitt 10 und dem ersten Mikrocomputer 40 ausgesetzt wird. In der vorliegenden Ausführungsform, wenn es eine Abnormalität im zweiten Mikrocomputer 50 gibt, wird das Relais 615 ausgeschaltet, um den zweiten Mikrocomputer 50 von der ersten Signalleitung 61 zu trennen und um negative Effekte der Abnormalität des zweiten Mikrocomputers 50 zu vermeiden. Somit kann Signalübertragung/-empfang zwischen dem ersten Sensorabschnitt 10 und dem ersten Mikrocomputer 40 fortgesetzt werden.
-
Wenn eine Abnormalität im ersten Mikrocomputer 40 auftritt, kann der zweite Mikrocomputer 50 die Berechnung im Berechnungsabschnitt 53 unter Verwendung des zweiten Erfassungssignals D2 fortsetzen. Da es eine Abnormalität im ersten Mikrocomputer 40 gibt, kann die Antriebssteuerung des Motors 80 unter Verwendung des zweiten Systems ohne Verwendung des ersten Systems fortgesetzt werden.
-
Wenn eine Abnormalität im ersten Mikrocomputer 40 auftritt, wird das Relais 625 ausgeschaltet, um den ersten Mikrocomputer 40 von der zweiten Signalleitung 62 zu trennen. Wie im Fall einer Abnormalität im zweiten Mikrocomputers 50 wird, wenn eine Abnormalität im ersten Mikrocomputer 40 auftritt, das Relais 625 ausgeschaltet, um den ersten Mikrocomputer 40 von der zweiten Signalleitung 62 zu trennen und um sämtliche negative Effekte der Abnormalität des ersten Mikrocomputers 40 zu vermeiden. Somit kann Signalübertragung/-empfang zwischen dem zweiten Sensorabschnitt 20 und dem zweiten Mikrocomputer 50 fortgesetzt werden.
-
In dem in 5C gezeigten Beispiel ist, wenn eine Abnormalität im ersten Sensorabschnitt 10 zusätzlich zu einer Abnormalität im zweiten Mikrocomputer 50 auftritt, der erste Mikrocomputer 40 nicht in der Lage, die Erfassungssignale D1, D2 zu erlangen, wodurch der Antrieb des Motors 80 und somit die Unterstützungsfunktion stoppt. Ebenso ist, wenn eine Abnormalität im zweiten Sensorabschnitt 20 zusätzlich zu einer Abnormalität im ersten Mikrocomputer 40 auftritt, der zweite Mikrocomputer 50 nicht in der Lage, die Erfassungssignale D1, D2 zu erlangen, wodurch der Antrieb des Motors 80 und somit die Unterstützungsfunktion stoppt. Mit anderen Worten: Wenn ein doppelter Fehler auftritt, stoppt die Unterstützungsfunktion.
-
Wie es in 5D gezeigt ist, kann, wenn eine Abnormalität im zweiten Mikrocomputer 50 auftritt, der erste Mikrocomputer 40 konfiguriert sein, um ein zweites Triggersignal Trg2 an den zweiten Sensorabschnitt 20 zu übertragen, so dass der Antrieb des Motors 80 auch fortgesetzt werden kann, wenn ein doppelter Fehler auftritt.
-
Insbesondere wenn eine Abnormalität im zweiten Mikrocomputer 50 auftritt, gibt der Subkommunikationsabschnitt 42 des ersten Mikrocomputers 40 anstatt der Ausgabe eines Dummy-Triggersignals dTrg an den nicht angeschlossenen Anschluss 403 ein zweites Triggersignal Trg2 an den Subanschluss 402 aus. Wie oben beschrieben haben das Dummy-Triggersignal dTrg und das zweite Triggersignal Trg2 den gleichen Impuls, so dass dies als ein erster Subkommunikationsabschnitt 42 angesehen werden kann, der den Anschluss schaltet, der das Triggersignal ausgibt. Da es eine Abnormalität im zweiten Mikrocomputer 50 gibt und das zweite Triggersignal Trg2 nicht vom zweiten Mikrocomputer 50 ausgegeben wird, gibt es, obwohl der erste Mikrocomputer 40 das zweite Triggersignal Trg2 ausgibt, keine Interferenz oder Überlappung des zweiten Triggersignals Trg2.
-
Mit anderen Worten: Wenn es eine Abnormalität im zweiten Mikrocomputer 50 gibt, wird das zweite Triggersignal Trg2 vom ersten Mikrocomputer 40 an den zweiten Sensorabschnitt 20 übertragen. Somit kann der zweite Sensorabschnitt 20 ein zweites Erfassungssignal D2 gemäß dem zweiten Triggersignal Trg2 vom ersten Mikrocomputer 40 an den ersten Mikrocomputer 40 ausgeben. Damit kann der erste Mikrocomputer 40 die Berechnung basierend auf den Erfassungssignalen D1, D2 fortsetzen. Außerdem wechselt die Übertragungsquelle des Triggersignals Trg2 zum zweiten Sensorabschnitt 20 auf den ersten Mikrocomputer 40, so dass auch wenn eine Abnormalität im ersten Sensorabschnitt 10 zusätzlich zu einer Abnormalität im zweiten Mikrocomputer 50 auftritt, der erste Mikrocomputer 40 den Antrieb des Motors 80 unter Verwendung des zweiten Erfassungssignals D2 fortsetzen kann.
-
Außerdem gibt, wenn eine Abnormalität im ersten Mikrocomputer 40 auftritt, der Subkommunikationsabschnitt 52 des zweiten Mikrocomputers 50 ein erstes Triggersignal Trg1 an den Subanschluss 502 aus, anstatt ein Dummy-Triggersignal dTrg an den nicht angeschlossenen Anschluss 503 auszugeben.
-
Das heißt, wenn es eine Abnormalität im ersten Mikrocomputer 40 gibt, wird ein erstes Triggersignal Trg1 vom zweiten Mikrocomputer 50 an den ersten Sensorabschnitt 10 übertragen, so dass ein erster Sensorabschnitt 10 ein erstes Erfassungssignal D1 gemäß dem ersten Triggersignal Trg1 vom ersten zweiten Mikrocomputer 50 an den zweiten Mikrocomputer 50 ausgibt. Damit kann der zweite Mikrocomputer 50 die Berechnung basierend auf den Erfassungssignalen D1, D2 fortsetzen. Außerdem wechselt die Übertragungsquelle des Triggersignals Trg1 an den ersten Sensorabschnitt 10 auf den zweiten Mikrocomputer 50, so dass der zweite Mikrocomputer 50 den Antrieb des Motors 80 unter Verwendung des ersten Erfassungssignals D1 auch dann fortsetzen kann, wenn im zweiten Sensorabschnitt 20 zusätzlich zu einer Abnormalität im ersten Mikrocomputer 40 eine Abnormalität auftritt.
-
Unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 6 wird nun ein Signal-Übertragungs/Empfangs-Prozess der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Nachstehend wird die Verarbeitung des ersten Mikrocomputers 40 beschrieben. Im Folgenden wird „Schritt” in Schritt S101 weggelassen und lediglich mit einem „S” angegeben. Gleiches gilt für andere Schritte.
-
Zuerst, in S101, bestimmt der erste Mikrocomputer 40, ob es im zweiten Mikrocomputer 50 eine Abnormalität gibt. Wenn bestimmt ist, dass der zweite Mikrocomputer 50 normal ist (NEIN in S101), geht die Steuerung zu S102. Wenn bestimmt ist, dass es eine Abnormalität im zweiten Mikrocomputer 50 gibt (JA in S101), geht die Steuerung zu S103.
-
In S102 erlaubt der erste Mikrocomputer 40 dem Triggerausgangsanschluss des Subkommunikationsabschnittes 42 als nicht angeschlossener Anschluss 403 zu dienen.
-
In S103 erlaubt der erste Mikrocomputer 40 dem Triggerausgangsanschluss des Subkommunikationsabschnittes 42 als Subanschluss 402 zu dienen.
-
In S104 bestimmt der erste Mikrocomputer 40, ob die Zeit für die Erfassung gekommen ist. In diesem Fall, wenn der Zählerstand C eines Empfangszählers, der den Empfang des Signals in bestimmten Intervallen hochzählt, größer als ein eingestellter Wert Cth wird, d. h. wenn C > Cth, bestimmt der erste Mikrocomputer 40, dass die Zeit für die Erfassung gekommen ist. Wenn der erste Mikrocomputer 40 bestimmt, dass die Zeit für die Erfassung noch nicht gekommen ist (NEIN in S104), wird die nächste Iteration des Bestimmungsprozesses ausgeführt. Wenn der erste Mikrocomputer 40 bestimmt, dass die Zeit für die Erfassung gekommen ist (JA in S104), geht die Steuerung zu S105.
-
In S105 überträgt der erste Mikrocomputer 40 ein Triggersignal. Insbesondere gibt der Hauptkommunikationsabschnitt 41 ein erstes Triggersignal Trg1 an den Hauptanschluss 401 aus. Demzufolge wird das erste Triggersignal Trg1 über die erste Signalleitung 61 an den ersten Sensorabschnitt 10 übertragen. Wenn der zweite Mikrocomputer 50 normal ist, gibt der Subkommunikationsabschnitt 42 ein Dummy-Triggersignal dTrg an den nicht angeschlossenen Anschluss 503 aus. Wenn der zweite Mikrocomputer 50 anormal ist, gibt der Subkommunikationsabschnitt 42 ein zweites Triggersignal Trg2 an den Subanschluss 402 aus. Demzufolge wird das zweite Triggersignal Trg2 über die zweite Signalleitung 62 an den zweiten Sensorabschnitt 20 übertragen.
-
In S106 schaltet der Mikrocomputer 40 den Modus der Anschlüsse 401, 402 in einen Empfangsmodus und den Zustand der Kommunikationsabschnitte 41, 42 in einen Empfangs-Standby-Zustand.
-
In S107 empfängt der erste Mikrocomputer 40 Erfassungssignale D1, D2, die von den Sensorabschnitten 10, 20 übertragen werden.
-
Die Verarbeitung des zweiten Mikrocomputers 50 ist im Wesentlichen dieselbe. Wenn der erste Mikrocomputer 40 normal ist, dient der Triggerausgangsanschluss des Subkommunikationsanschlusses 52 als der nicht angeschlossene Anschluss 503, und wenn der erste Mikrocomputer 40 anormal ist, dient der Triggerausgangsanschluss des Subkommunikationsanschlusses 52 als der Subanschluss 502. Wenn es Zeit für die Erfassung ist, überträgt der zweite Mikrocomputer 50 ein Triggersignal, schaltet den Zustand in einen Empfangs-Standby-Zustand und empfängt Erfassungssignale D1, D2.
-
Wie zuvor beschrieben, umfasst die Sensorvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform mehrere Sensorabschnitte 10, 20, mehrere Mikrocomputer 40, 50 und mehrere Signalleitungen 61, 62.
-
Der erste Sensorabschnitt 10 erfasst Änderungen im Magnetfluss des Magnetflusskollektors 831 entsprechend dem Lenkdrehmoment und gibt als Reaktion auf das erste Triggersignal Trg1 ein erstes Erfassungssignal D1 aus. Der zweite Sensorabschnitt 20 erfasst Änderungen im Magnetfluss des Magnetflusskollektors 831 entsprechend dem Lenkdrehmoment und gibt ein zweites Erfassungssignal D2 gemäß einem zweiten Triggersignal Trg2 aus. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht „der Magnetfluss des Magnetflusskollektors 831 entsprechend dem Lenkdrehmoment” einer „physikalischen Größe”.
-
Die Mikrocomputer 40, 50 können die Erfassungssignale D1, D2 von den mehreren Sensorabschnitten 10, 20 erlangen.
-
Die erste Signalleitung 61 weist die Hauptleitung 611 und die Subleitung 612 auf, und ist zu bidirektionaler Kommunikation zwischen dem ersten Sensorabschnitt 10 und den Mikrocomputern 40, 50 in der Lage. Die Hauptleitung 611 verbindet einen einzelnen Sensorabschnitt 10 mit einem einzelnen Mikrocomputer 40, der bereitgestellt ist, um dem Sensorabschnitt 10 zu entsprechen. Die Subleitung 612 zweigt sich von der Hauptleitung 611 ab und verbindet den ersten Sensorabschnitt 10 mit dem zweiten Mikrocomputer 50, der ein anderer Mikrocomputer als der erste Mikrocomputer 40 ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist die „entsprechende Steuereinheit”, die bereitgestellt ist, um dem ersten Sensorabschnitt 10 zu entsprechen, der erste Mikrocomputer 40.
-
Die zweite Signalleitung 62 weist die Hauptleitung 621 und die Subleitung 622 auf, und ist zu bidirektionaler Kommunikation zwischen dem zweiten Sensorabschnitt 20 und den Mikrocomputern 40, 50 in der Lage. Die Hauptleitung 621 verbindet einen einzelnen Sensorabschnitt 20 mit einem einzelnen Mikrocomputer 50, der bereitgestellt ist, um dem Sensorabschnitt 20 zu entsprechen. Die Subleitung 622 zweigt sich von der Hauptleitung 621 ab und verbindet den zweiten Sensorabschnitt 20 mit dem ersten Mikrocomputer 40, der ein anderer Mikrocomputer als der zweite Mikrocomputer 50 ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist die „entsprechende Steuereinheit”, die bereitgestellt ist, um dem zweiten Sensorabschnitt 20 zu entsprechen, der zweite Mikrocomputer 50.
-
Ein erstes Triggersignal Trg1 wird vom ersten Mikrocomputer 40 über die Hauptleitung 611 an den ersten Sensorabschnitt 10 übertragen.
-
Ein zweites Triggersignal Trg2 wird vom zweiten Mikrocomputer 50 über die Hauptleitung 621 an den zweiten Sensorabschnitt 20 übertragen.
-
In der vorliegenden Ausführungsform sind mehrere Sensorabschnitte 10, 20 und mehrere Mikrocomputer 40, 50 bereitgestellt und Erfassungssignale D1, D2 der Sensorabschnitte 10, 20 werden an die jeweiligen Mikrocomputer 40, 50 übertragen. Somit kann die Erfassung des Lenkdrehmoments sogar fortgesetzt werden, wenn eine Abnormalität in einem Teil der Sensorabschnitte 10, 20 oder der Mikrocomputer 40, 50 auftritt. Darüber hinaus kann die Funktion, die die normal arbeitenden Mikrocomputer 40, 50 verwendet, fortgesetzt werden.
-
Die Signalleitungen 61, 62 sind zu bidirektionaler Kommunikation in der Lage und können zur Übertragung/Empfang sowohl der Triggersignale Trg1, Trg2 als auch der Erfassungssignale D1, D2 verwendet werden. Somit kann die Anzahl von Signalleitungen und die Anzahl von Anschlüssen im Vergleich zu einem Fall, in dem die Signalleitungen nicht gemeinsam genutzt werden, reduziert werden.
-
In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Triggersignal von einer einzelnen entsprechenden Steuereinheit an einen einzelnen Sensorabschnitt übertragen. Überlappung und Interferenz von Signalen tritt dadurch auch dann nicht auf, wenn die Takte der mehreren Mikrocomputer nicht perfekt synchronisiert sind. Dementsprechend können die Mikrocomputer 40, 50 die Erfassungssignale D1, D2 adäquat erlangen.
-
Wenn im ersten Mikrocomputer 40 eine Abnormalität auftritt, überträgt der normale zweite Mikrocomputer 50 über die Subleitung 612 ein Triggersignal Trg1 an den ersten Sensorabschnitt 10, von welchem der erste Mikrocomputer 40 die entsprechende Steuereinheit ist.
-
Wenn im zweiten Mikrocomputer 50 eine Abnormalität auftritt, überträgt der normale erste Mikrocomputer 40 über die Subleitung 622 ein Triggersignal Trg2 an den zweiten Sensorabschnitt 20, von welchem der zweite Mikrocomputer 50 die entsprechende Steuereinheit ist.
-
Somit kann der normale Mikrocomputer die Erlangung eines Erfassungssignals von dem Sensorabschnitt fortsetzten, dessen entsprechender Mikrocomputer eine Abnormalität verursacht hat. Ferner kann die Funktion bei Auftritt eines doppelten Fehlers, d. h. der Fehler des ersten Mikrocomputers 40 gefolgt von dem Fehler des zweiten Sensorabschnitts 20, oder eines anderen doppelten Fehlers, d. h. der Fehler des zweiten Mikrocomputers 50 gefolgt von dem Fehler des ersten Sensorabschnitts 10, fortgesetzt werden.
-
Der erste Mikrocomputer 40 umfasst den Hauptkommunikationsabschnitt 41, der mit der Hauptleitung 611 verbunden ist, um ein erstes Triggersignal Trg1 zu übertragen und ein erstes Erfassungssignal D1 zu empfangen, und den Subkommunikationsabschnitt 42, der mit der Subleitung 622 verbunden ist, um ein Erfassungssignal D2 zu empfangen.
-
Der zweite Mikrocomputer 50 umfasst den Hauptkommunikationsabschnitt 51, der mit der Hauptleitung 621 verbunden ist, um ein zweites Triggersignal Trg2 zu übertragen und ein zweites Erfassungssignal D2 zu empfangen, und den Subkommunikationsabschnitt 52, der mit der Subleitung 612 verbunden ist, um ein Erfassungssignal D1 zu empfangen.
-
Der Zustand der Hauptkommunikationsabschnitte 41, 51 wird nach der Übertragung der Triggersignale Trg1, Trg2 in einen Empfangs-Standby-Zustand geschaltet.
-
Der Zustand der Subkommunikationsabschnitte 42, 52 wird nach Ausgabe von Dummy-Triggersignalen dTrg an die nicht angeschlossenen Anschlüsse 403, 503, die mit keinem der Sensorabschnitte 10, 20 verbunden sind, in einen Empfangs-Standby-Zustand geschaltet.
-
Somit kann in dem Fall, in dem Mikrocomputer eines Typs verwendet werden, die nach Übertragung eines Triggersignals Schalten zwischen Übertragung und Empfang durchführen, der Zustand der Subkommunikationsabschnitte 42, 52, die keine Triggersignale an die Sensorabschnitte 10, 20 übertragen, adäquat in einen Empfangs-Standby-Zustand geschaltet werden.
-
Die Subleitungen 612, 622 sind mit den entsprechenden Relais 615, 625 bereitgestellt.
-
Wenn im zweiten Mikrocomputer 50 eine Abnormalität auftritt, wird das Relais 615 ausgeschaltet, um die Hauptleitung 611 elektrisch vom zweiten Mikrocomputer 50 zu trennen und um negative Effekte der Abnormalität auf den zweiten Mikrocomputer 50 zu vermeiden. Somit kann der Signalaustausch zwischen dem ersten Sensorabschnitt 10 und dem ersten Mikrocomputer 40 fortgesetzt werden.
-
Ebenso wird, wenn im ersten Mikrocomputer 40 eine Abnormalität auftritt, das Relais 625 ausgeschaltet, um die Hauptleitung 621 elektrisch vom ersten Mikrocomputer 40 zu trennen und um negative Effekte der Abnormalität auf den ersten Mikrocomputer 40 zu vermeiden. Somit kann der Signalaustausch zwischen dem zweiten Sensorabschnitt 20 und dem zweiten Mikrocomputer 50 fortgesetzt werden.
-
(Zweite Ausführungsform)
-
7 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
Die zweite Ausführungsform und die nachfolgende dritte Ausführungsform unterscheiden sich hauptsächlich im Signal-Übertragungs/Empfangs-Prozess von der ersten Ausführungsform. Im Folgenden wird der Unterschied mit Fokus auf die Verarbeitung des ersten Mikrocomputers 40 beschrieben.
-
Die Verarbeitung in S201 von 7 entspricht der Verarbeitung in S104 von 6.
-
In S202 überträgt der erste Mikrocomputer 40 ein erstes Triggersignal Trg1 an den ersten Sensorabschnitt 10. In der vorliegenden Ausführungsform überträgt der erste Subkommunikationsabschnitt 42 kein Dummy-Triggersignal dTrg.
-
In S203 setzt der erste Mikrocomputer 40 eine Trigger-Übertragung-Abgeschlossen-Flag auf EIN.
-
Die Verarbeitung in S204 und S205 entspricht der Verarbeitung in S106 und S107.
-
7 bezieht sich nicht auf den Fall, in dem im zweiten Mikrocomputer 50 eine Abnormalität auftritt. Wenn jedoch eine Abnormalität im zweiten Mikrocomputer 50 auftritt, kann, wie in der ersten Ausführungsform, ein Triggersignal Trg2 vom Subkommunikationsabschnitt 42 an den zweiten Sensorabschnitt 20 übertragen werden.
-
In der Verarbeitung des zweiten Mikrocomputers 50 in S202 wird ein zweites Triggersignal Trg2 an den zweiten Sensor 20 übertragen. Der zweite Subkommunikationsabschnitt 52 überträgt kein Dummy-Triggersignal dTrg. Der Rest der Verarbeitung entspricht der Verarbeitung, die durch den ersten Mikrocomputer 40 ausgeführt wird.
-
Wenn eine Abnormalität im ersten Mikrocomputer 40 auftritt, kann ein Triggersignal Trg1 vom Subkommunikationsabschnitt 52 an den ersten Sensorabschnitt 10 übertragen werden.
-
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Zustand der Subkommunikationsabschnitte 42, 52 durch die Mikrocomputer 40, 50 auf Softwareebene in einen Empfangs-Standby-Zustand geschaltet. Insbesondere übertragen die Subkommunikationsabschnitte 42, 52 keine Dummy-Triggersignale dTrg sondern setzen die Trigger-Übertragung-Abgeschlossen-Flag auf EIN, um auf Softwareebene anzunehmen, dass ein Trigger übertragen wurde, so dass der Zustand der Subkommunikationsabschnitte 42, 52 in einen Empfangs-Standby-Zustand geschalten wird. Somit können die nicht angeschlossenen Anschlüsse 403, 503 für blanke Übermittlung von Dummy-Triggersignalen dTrg weggelassen werden.
-
Die vorliegende Ausführungsform stellt ähnliche vorteilhafte Wirkungen wie die der oben beschriebenen ersten Ausführungsform bereit.
-
(Dritte Ausführungsform)
-
8 zeigt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
Die Verarbeitung in S301 von 8 entspricht der Verarbeitung in S101 von 6, d. h., wenn der zweite Mikrocomputer 50 normal ist, geht die Steuerung zu S302, und wenn der zweiten Mikrocomputer 50 anormal ist, geht die Steuerung zu S303.
-
In S302 erlaubt der erste Mikrocomputer 40 dem Subanschluss 402 als ein Empfangsanschluss zu dienen.
-
In S303 erlaubt der erste Mikrocomputer 40 dem Subanschluss 402 als ein Übertragungs-/Empfangsanschluss zu dienen.
-
Die Verarbeitung in S304 entspricht der Verarbeitung in S104.
-
In S305 überträgt der erste Mikrocomputer 40 ein Triggersignal. Insbesondere überträgt der Hauptkommunikationsabschnitt 41, wie in der ersten Ausführungsform, ein erstes Triggersignal Trg1 an den Hauptanschluss 401. Wenn der zweite Mikrocomputer 50 normal ist, überträgt der Subkommunikationsabschluss 42 kein Triggersignal. Wenn der zweite Mikrocomputer 50 anormal ist, überträgt der Subkommunikationsabschnitt 42 ein zweites Triggersignal Trg2 an den zweiten Sensorabschnitt 20.
-
In S306 schaltet der erste Mikrocomputer 40 den Modus des Hauptanschlusses 401 in einen Empfangsmodus, um dem Hauptkommunikationsabschnitt 41 zu erlauben, in einem Empfangs-Standby-Zustand zu sein. Wenn der zweite Mikrocomputer 50 anormal ist, schaltet der erste Mikrocomputer 40 den Modus des Subanschlusses 402 in einen Empfangsmodus, um dem Subkommunikationsabschnitt 42 zu erlauben, in einem Empfangs-Standby-Zustand zu sein. Wenn der zweite Mikrocomputer 50 normal ist, ist es dem Subanschluss 402 erlaubt, als ein Empfangsanschluss zu dienen, und somit kann der Subkommunikationsabschnitt 42 konstant in einem Empfangs-Standby-Zustand sein. Eine Durchführung einer Schaltung zwischen Übertragung und Empfang ist daher nicht erforderlich.
-
Die Verarbeitung in S307 entspricht der Verarbeitung in S107.
-
Wenn der erste Mikrocomputer 40 normal ist, erlaubt der zweite Mikrocomputer 50 dem Subanschluss 502, als ein Empfangsanschluss zu dienen. Wenn der erste Mikrocomputer 40 anormal ist, erlaubt der zweite Mikrocomputer 50 dem Subanschluss 502 als ein Übertragungs-/Empfangsanschluss zu dienen. Darüber hinaus überträgt der Subkommunikationsabschnitt 52 kein Triggersignal, wenn der erste Mikrocomputer 40 normal ist, und wenn der erste Mikrocomputer 40 anormal ist, überträgt der Subkommunikationsabschnitt 52 ein Triggersignal Trg1 an den ersten Sensorabschnitt 10, um den Modus des Subanschlusses 502 in einen Empfangsmodus zu schalten.
-
Der Rest der Verarbeitung entspricht der Verarbeitung des ersten Mikrocomputers 40.
-
In der vorliegenden Ausführungsform kann, wenn der zweite Mikrocomputer 50 normal ist, der Subanschluss 402 als ein Empfangsanschluss dienen, und dadurch werden ein zweites Triggersignal Trg2 und ein zweites Erfassungssignal D2, das vom zweiten Mikrocomputer 40 ausgegeben wird, in den Subanschluss 402 eingegeben. Daher muss der erste Mikrocomputer 40 unterscheiden, ob es sich bei dem empfangenen Impuls um ein Triggersignal Trg2 oder ein Erfassungssignal D2 handelt.
-
In der vorliegenden Ausführungsform werden das Triggersignal Trg2 und das Erfassungssignal D2 voneinander unterschieden, indem das Signalmuster des Triggersignals Trg2 und der Startimpuls des Erfassungssignals D2 verschieden gemacht werden.
-
Zum Beispiel wird, wie es in 9A gezeigt ist, das Triggersignal Trg2 als ein einzelner Impuls von nicht mehr als einer vorbestimmten Dauer xs1 und, wie es in 9B gezeigt ist, ein Startimpuls ST1 des Erfassungssignals D2 als ein Impuls von nicht weniger als die vorbestimmte Dauer xs1 genommen. D. h. ein Impuls von nicht mehr als einer vorbestimmten Dauer xs1 wird festgelegt, um als ein Triggersignal Trg1 erkannt zu werden, und ein Impuls von nicht weniger als der vorbestimmten Dauer xs1 wird festgelegt, um als ein Startimpuls ST1 erkannt zu werden, so dass ein Impuls, der dem Startimpuls ST1 folgt, als der aktuelle Signalimpuls erfasst wird. Somit kann der aktuelle Impuls, der dem Startimpuls ST1 folgt, ohne fehlerhafter Erkennung des Triggersignals Trg2 als ein Erfassungssignal D2 adäquat erfasst werden.
-
Beispielsweise wird in 9C ein Startimpuls ST2 auf n oder mehrere Impulse in einer vorbestimmten Dauer xs2 festgelegt und Impulse von weniger als n-mal werden festgelegt, um als ein Triggersignal Trg2 erkannt zu werden. Es ist zu beachten, dass n eine natürliche Zahl ist, die 2 oder größer ist, und in 9C 3 ist. Mit diesen Einstellungen kann der aktuelle Puls, der dem Startimpuls ST2 folgt, ohne fehlerhafter Erkennung des Triggersignals Trg2 als ein Erfassungssignal D2 adäquat erfasst werden.
-
Die vorstehende Beschreibung wurde anhand eines Beispiels zur Unterscheidung zwischen dem zweiten Triggersignal Trg2 und dem zweiten Erfassungssignal D2 im ersten Mikrocomputer 40 bereitgestellt. Die Unterscheidung zwischen dem ersten Triggersignal Trg1 und dem ersten Erfassungssignal D1 erfolgt dementsprechend im zweiten Mikrocomputer 50.
-
In der vorliegenden Ausführungsform, wenn der zweite Mikrocomputer 50 normal ist, ist der Subkommunikationsabschnitt 42 immer in einem Empfangs-Standby-Zustand. Ebenso ist, wenn der erste Mikrocomputer 40 normal ist, der Subkommunikationsabschnitt 52 immer in einem Empfangs-Standby-Zustand. Somit ist es nicht erforderlich, bei den Subkommunikationsabschnitten 42, 52 ein Schalten zwischen Übertragung und Empfang durchzuführen, wenn der andere Mikrocomputer normal ist.
-
Die Mikrocomputer 40, 50 unterscheiden die Triggersignale Trg1, Trg2 von den Erfassungssignalen D1, D2 basierend auf Signalmuster der Triggersignale Trg1, Trg2 und der Erfassungssignale D1, D2. Somit können die Subkommunikationsabschnitte 42, 52 immer in einem Empfangs-Standby-Zustand sein, wenn die Mikrocomputer 40, 50 normal sind.
-
Es können ähnliche vorteilhafte Effekte wie bei den vorangehenden Ausführungsformen erzielt werden.
-
(Andere Ausführungsformen)
-
(A) Erfassungssignale, Triggersignale
-
In den vorangehenden Ausführungsformen sind die Erfassungssignale digitale Signale. In anderen Ausführungsformen können die Erfassungssignale analoge Signale sein. In diesem Fall können die A/D-Wandlungsabschnitte, die Berechnungsabschnitte und dergleichen weggelassen werden.
-
In der dritten Ausführungsform werden ein Triggersignal und ein Erfassungssignal voneinander basierend auf der Länge oder der Anzahl der Impulse eines Startimpulses des Erfassungssignals unterschieden. In anderen Ausführungsformen können ein Triggersignal und ein Erfassungssignal voneinander basierend auf einer Kombination der Länge und der Anzahl der Impulse eines Startimpulses unterschieden werden. Alternativ können die Signale voneinander unterschieden werden, indem den Impulsen des Triggersignals Charakteristika verliehen werden. Die Signalmuster, die ein Triggersignal von einem Erfassungssignal unterscheiden können, können auf die erste und zweite Ausführungsform angewandt werden.
-
(B) Sensorvorrichtung
-
In den vorangehenden Ausführungsformen sind zwei Sensorabschnitte und zwei Mikrocomputer in der Sensorvorrichtung bereitgestellt. In anderen Ausführungsformen können drei oder mehr Sensorabschnitte bereitgestellt werden. Außerdem können drei oder mehr Mikrocomputer bereitgestellt werden. Weiterhin kann die Anzahl der Sensorabschnitte von der Anzahl der Mikrocomputer abweichen.
-
In den vorangehenden Ausführungsformen sind die Subleitungen mit Relais bereitgestellt. In anderen Ausführungsformen können die Relais weggelassen werden. Alternativ kann ein Relais ebenso an der Hauptleitung weiter an der Mikrocomputer-Seite als der Position, von der aus sich die Subleitung abzweigt, bereitgestellt werden.
-
In den vorangehenden Ausführungsformen ist der Motor mit zwei Wicklungsgruppen und die ECU ist mit je zwei ASICs, Inverter und Motorrelais bereitgestellt. In anderen Ausführungsformen, wie es in 10 gezeigt ist, kann ein Motor 800 mit einer Wicklungsgruppe 801 bereitgestellt werden. In solch einem Fall, wie es in 10 gezeigt ist, kann eine ECU 300 mit je einer ASIC 460, einem Inverter 470 und einem Motorrelais 480 bereitgestellt werden.
-
In den vorangehenden Ausführungsformen ist der Motor ein dreiphasiger bürstenloser Motor. In anderen Ausführungsformen ist der Motor nicht auf einen dreiphasigen bürstenlosen Motor beschränkt, sondern kann jede Art von Motor sein.
-
In den vorangehenden Ausführungsformen erfassen die Sensorabschnitte Änderungen im Magnetfluss entsprechend dem Lenkdrehmoment als eine physikalische Größe und die Sensorvorrichtung dient als Drehmomentsensor. In anderen Ausführungsformen können die Sensorabschnitte eine andere physikalische Größe als den Magnetfluss erfassen. Außerdem kann die Sensorvorrichtung eine andere Vorrichtung als ein Drehmomentsensor sein.
-
In den vorangehenden Ausführungsformen wird die Sensorvorrichtung auf eine elektrische Servolenkungsvorrichtung angewandt. In anderen Ausführungsformen kann die Sensorvorrichtung auf eine andere Vorrichtung als eine elektrische Servolenkungsvorrichtung angewandt werden.
-
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt zu verstehen, sondern kann in verschiedenen Formen innerhalb eines vom Umfang der Erfindung nicht abweichenden Bereichs ausgeführt werden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- JP 2016-165575 [0001]
- JP 2015-098223 A [0003, 0004]
