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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für ein elektrisches
Servo-Lenksystem zum Schaffen einer Lenkunterstützungskraft durch einen Motor
für Lenksysteme
eines Kraftfahrzeugs oder Fahrzeugs, und im spezielleren auf eine
Steuereinrichtung für
ein elektrisches Servo-Lenksystem zum automatischen Korrigieren
eines Offset eines Motorstrom-Erfassungssystems und zum Ausgleichen
der Lenkunterstützungskraft,
um dadurch das Lenkgefühl
zu verbessern.
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Ein
elektrisches Servo-Lenksystem für
die Hilfslastaktivierung des Lenksystems eines Kraftfahrzeugs oder
Fahrzeugs mit der Rotationskraft eines Motors ist dazu ausgebildet,
eine Hilfskraft für
eine Lenkwelle oder eine Zahnwelle mittels eines Übertragungs-
bzw. Getriebemechanismus, wie z.B. ein Zahnrad oder einen Riemen,
durch eine Verzögerungseinrichtung
zu aktivieren. Dieses herkömmliche elektrische
Servo-Lenksystem führt
eine Rückkopplungsregelung
eines Motorstroms durch, um ein Hilfsdrehmoment (Lenkhilfsdrehmoment)
exakt zu erzeugen. Die Rückkopplungsregelung
stellt eine an den Motor angelegte Spannung derart ein, daß die Differenz
zwischen einem Stromsteuerwert und einem Motorstrom-Erfassungswert
abnimmt, wobei die an den Motor angelegte Spannung im allgemeinen durch
Einstellen des Tastverhältnisses
einer Impulsbreitenmodulations-Steuerung eingestellt wird.
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Eine
allgemeine Konfiguration eines elektrischen Servo-Lenksystems wird
im folgenden unter Bezugnahme auf 1 erläutert. Eine
Welle 2 einer Lenkhandhabe bzw. eines Lenkrads 1 ist über ein Untersetzungs getriebe 3,
Universalgelenke 4a und 4b sowie einen Zahnstangen-
und Ritzelmechanismus 5 mit Verbindungsstangen 6 von
lenkbaren Rädern
verbunden. Die Welle 2 ist mit einem Drehmomentsensor 10 zum
Detektieren des Lenkdrehmoments des Lenkrads 1 verbunden,
und ein Motor 20 als Hilfseinrichtung für die Lenkkraft des Lenkrads 1 ist über das
Verzögerungszahnrad 3 mit
der Welle 2 verbunden. Energie wird einer Steuereinheit 30 zum Steuern
des Servo-Lenksystems von einer Batterie 14 zugeführt, und
zwar über
einen Zündschlüssel 11 und
ein Relais 13, und die Steuereinheit 30 berechnet
einen Lenkhilfen-Befehlswert I eines Hilfenbefehls nach Maßgabe eines
von dem Drehmomentsensor 10 detektierten Lenkdrehmoments
T sowie einer von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12 detektierten
Fahrzeuggeschwindigkeit V und steuert den dem Motor 20 zuzuführenden
Strom nach Maßgabe
des berechneten Lenkhilfen-Befehlswerts I.
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Ein
elektrisches Servo-Lenksystem, das einen Gleichstrommotor verwendet,
realisiert eine optimale Lenkkraft durch Steuern eines Motorstroms.
Da jedoch eine Motorstrom-Erfassungsschaltung zum Steuern eines
Motorstroms erforderlich ist, wird eine solche Motorstrom-Erfassungsschaltung
im allgemeinen durch eine Analogschaltung gebildet. Die Analogschaltung
weist latent einen Gleichstrom-Offset auf. Insbesondere im Fall
einer Stromerfassungsschaltung für
einen elektrischen Servo-Lenkvorgang ist es notwendig, einen hohen
Strom von mehreren zehn Ampere bei einer niedrigen Spannung von
12 V sowie mit einer hohen Auflösung
zu detektieren. Aus diesem Grund ist es notwendig, ein Signal mit
einer geringen Potentialdifferenz bis zu dem Maximalwert eines Detektions-
bzw. Erfassungsbereichs zu verstärken.
Bei Verwendung des vorstehend genannten Verstärkers mit hoher Verstärkung tritt
somit ein Problem dahingehend auf, daß ein latenter Offset ebenfalls
verstärkt
wird und zunimmt. Wenn der vorstehend genannte Offset vorhanden
ist, tritt das Problem auf, daß scheinbar
ein Strom fließt,
obwohl der Strom nicht wirklich fließt, und aus diesem Grund kann
ein bevorzugter Unterstützungsvorgang
nicht ausgeführt werden.
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Der
vorstehend erwähnte
Offset-Wert ist herkömmlicherweise
derart gesetzt, daß die
Eigenschaften einer Stromerfassungsschaltung den Maximalwert von
möglicherweise
erzeugten Offset-Werten nicht beeinflussen und das Gesamtsystem
selbst bei Erzeugung eines Offset nicht beeinflusst wird.
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2 zeigt
eine Konfiguration der Steuereinheit 30 mit einer Offset-Korrekturfunktion,
wobei die Steuereinheit 30 in einen durch Software realisierten Bereich
und einen durch Hardware realisierten Bereich geteilt ist. Das von
dem Drehmomentsensor 10 detektierte Lenkdrehmoment T und
die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12 detektierte Fahrzeuggeschwindigkeit
V werden in einen Strombefehls-Berechnungsbereich 31 eingespeist.
Der Strombefehls-Berechnungsbereich 31 berechnet und bestimmt
den Lenkhilfen-Befehlswert I, bei dem es sich um den Steuerzielwert
eines dem Motor 20 zuzuführenden Stroms handelt. Der
Lenkhilfen-Befehlswert I wird in eine Subtraktionseinrichtung 32 eingespeist,
und ein Stromsteuerwert E, bei dem es sich um ein Subtraktionsergebnis
der Subtraktionseinrichtung 32 handelt, wird über eine
Antriebssteuereinrichtung 33 in einen Motorantriebsbereich 34 eingespeist,
und der Motor 20 wird durch den Motorantriebsbereich 34 angetrieben.
Der Strom des Motorantriebsbereichs 34 wird von einem Stromerfassungsbereich 35 detektiert,
und ein Stromerfassungssignal wird in eine Subtraktionseinrichtung 36 eingespeist.
Ferner wird ein Offset-Wert von einem Offset-Setzbereich 37 nach
Maßgabe
eines Meßergebnisses
in einen Offset-Korrekturbereich 38 eingespeist, und ein
Korrektursignal von dem Offset-Korrekturbereich 38 wird
in die Subtraktionseinrichtung 36 eingespeist, und ferner
wird ein korrigiertes Stromerfassungssignal von der Subtraktionseinrichtung 36 in
die Subtraktionseinrichtung 32 eingespeist.
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Ferner
wird zum Korrigieren eines Offset durch Hardware die in 3 gezeigte
Schaltungskonfiguration in einen Zustand gesetzt, in dem ein Ausgang
einer Ausgangstreiberschaltung 34A einer CPU 30A ausgeschaltet
wird, d.h. ein durch den Motor 20 fließender Strom (A) "0" wird, und die dann vorhandene Ausgangsspannung
(V) einer Stromerfassungsschaltung 35A wird gemessen, um
eine Offset-Korrekturschaltung 38A derart einzustellen,
daß die
Spannung (V) "0" wird.
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Im
Fall des Verfahrens, bei dem die Eigenschaften einer Stromerfassungsschaltung
derart gesetzt werden, daß diese
den Maximalwert der möglicherweise
erzeugten Offset-Werte nicht beeinflussen, tritt jedoch kein Problem
auf, wenn ein möglicherweise
erzeugter Offset bei einer für
die Steuerung erforderlichen Auflösung ausreichend klein ist. Wenn
jedoch ein hoher Offset erzeugt wird, treten Probleme dahingehend
auf, daß eine
erforderliche Auflösung
nicht erzielt wird, sondern ein viel größerer Maßstab als ein für die Steuerung
erforderlicher Maßstab
gesetzt werden muß und
nur eine Leistung weit hinter einer Leistung, wie sie ursprünglich zum Korrigieren
eines Offset realisierbar ist, realisiert werden kann.
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Wie
in 2 gezeigt ist, sind ferner bei einem System mit
Komponenten (dem Stromerfassungsbereich 35, dem Offset-Setzbereich 37 und dem
Offset-Korrekturbereich 38), die zur Vorabkorrektur eines
Offset durch die Hardware in der Lage sind, Probleme dahingehend
vorhanden, daß eine zusätzliche
Schaltung zum Einstellen des Systems erforderlich ist, viel Zeit
zum Einstellen des Systems notwendig ist und ferner die Herstellungskosten
auf jeden Fall steigen. Zum Realisieren eines elektrischen Servo-Lenksystems
mit höherer
Leistung ist es ferner notwendig, die Auflösung einer Stromerfassungsschaltung
zu erhöhen,
und aus diesem Grund muß die
Auflösung
der Offset-Korrektureinrichtung erhöht werden, so daß es notwendig
ist, die Offset-Korrektureinrichtung strenger bzw. exakter einzustellen.
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Das
heißt,
da ein Offset herkömmlicherweise durch
Hardware korrigiert wird, ist eine Schaltung für die Korrektur erforderlich,
es sind übermäßige Bauteilkosten
und Montageraum erforderlich, und außerdem sind Arbeitsstunden
für die
Korrektur notwendig, so daß die
Kosten zum Einstellen der Schaltung steigen. Ferner besteht ein
Problem darin, daß bei
Verwendung eines variablen Widerstands (Trimmers) zum Realisieren
einer Korrekturschaltung ein Einstellfehler gering wird, jedoch
eine positionsmäßige Verschiebung
nach der Einstellung auftreten kann. Wenn dagegen ein Einstellwiderstand
(ein ausgewählter
Festwiderstand) zum Realisieren einer Korrekturschaltung verwendet
wird, tritt ein Problem dahingehend auf, daß ein Einstellfehler groß wird,
obwohl nach der Einstellung keine Verschiebung auftritt. Aufgrund
der Auswahl unter verschiedenen, kommerziellen Festwiderständen besteht
ein Nachteil darin, daß es
nicht möglich
ist, einen kleineren Wert als die Differenzbreite zwischen im Handel
erhältlichen
Widerständen
einzustellen.
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In
JP 08175405 A ist
eine motorgetriebene Servo-Lenkvorrichtung beschrieben, die eine
Motorsteuervorrichtung aufweist, die ihrerseits ein Offset-Korrekturmittel
umfasst und ein Motorstrom-Detektionssignal empfängt. In einem Referenzbetrieb wird
ein Stromsollwertsignal in einem Zustand erhalten, der mit einem
Motorstrom von Null korrespondiert. In diesem Betriebsmodus wird
ein Offset-Wert des Motorstroms durch eine Motorstrom-Detektionseinrichtung
detektiert und als ein Offset-Korrektursignal gespeichert. Gemäß einer
Differenz zwischen dem Motorstrom-Detektionssignal und dem Offset-Korrektursignal
wird ein Korrekturstromwert ausgegeben.
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Die
vorliegende Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, die vorstehend
genannten Probleme zu überwinden
sowie eine Steuereinrichtung für
ein elektrisches Servo-Lenksystem zu schaffen, die in der Lage ist,
eine Lenkunterstützungskraft
durch Korrigieren des Offset eines Motorstrom-Erfassungssystems auszugleichen sowie
das Lenkgefühl
zu verbessern.
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Die
vorliegende Erfindung schafft eine Steuereinrichtung für ein elektrisches
Servo-Lenksystem, mit einer Motorantriebseinrichtung zum Antreiben
eines elektrischen Servo-Lenkmotors und mit einer Motorstrom-Erfassungseinrichtung
zum Erfassen eines den Motor durchflie ßenden Stroms. Erreicht wird das
vorstehend genannte Ziel durch Realisieren eines Motor-Stoppzustandes,
in dem kein Strom durch den Motor fließt, so daß die Motorantriebseinrichtung nicht
aktiviert wird, und zwar unter Verwendung eines Motorstrom-Erfassungssignals
in dem Motor-Stoppzustand als Offset-Wert der Motorstrom-Erfassungseinrichtung
sowie automatische Korrektur des Offset der Motorstrom-Erfassungseinrichtung
nach Maßgabe
des Offset-Werts.
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Ferner
wird das vorstehend genannte Ziel der vorliegenden Erfindung in
noch effektiverer Weise erreicht durch Speichern des Offset-Werts
in einem Speicherbereich oder durch automatische Korrektur des Offset
gemäß dem addierten
Wert eines standardmäßigen Offset-Werts
gemäß einem
konstruierten Wert und der Differenz zwischen dem Offset-Wert und dem Standardwert,
oder durch Speichern der Differenz zwischen dem Offset-Wert und dem
Standardwert gemäß dem konstruierten
Wert in dem Speicherbereich sowie automatische Korrektur des Offset
nach Maßgabe
des addierten Werts aus dem Standardwert und dem gespeicherten Wert.
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Bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die
Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden
anhand der zeichnerischen Darstellungen mehrerer Ausführungsbeispiele noch
näher erläutert. In
den Zeichnungen zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm zur Erläuterung
eines elektrischen Servo-Lenksystems;
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2 ein
Funktionsblockdiagramm zur funktionsmäßigen Erläuterung einer allgemeinen inneren Konfiguration
einer Steuereinheit;
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3 ein
Schaltungsblockdiagramm zur Erläuterung
eines Beispiels einer Hardware-Konfiguration in einer Steuereinheit;
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4 ein
Blockdiagramm zur Erläuterung
einer Konfiguration eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung;
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5 ein
Flußdiagramm
zur Erläuterung
der Arbeitsweise des ersten Ausführungsbeispiels;
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6 ein
Blockdiagramm zur Erläuterung der
Konfiguration eines zweiten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung;
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7 ein
Flußdiagramm
zur Erläuterung
der Arbeitsweise des zweiten Ausführungsbeispiels;
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8 ein
Blockdiagramm zur Erläuterung der
Konfiguration eines dritten Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung;
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9 ein
Flußdiagramm
zur Erläuterung
der Arbeitsweise des dritten Ausführungsbeispiels;
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10 ein
Blockdiagramm zur Erläuterung der
Konfiguration eines vierten Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung; und
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11 ein
Flußdiagramm
zur Erläuterung der
Arbeitsweise des vierten Ausführungsbeispiels.
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Im
Fall der vorliegenden Erfindung wird der Offset eines Stromerfassungsbereichs
(einer Stromerfassungsschaltung) automatisch korrigiert. Dabei ist
keine zusätzliche
Schaltung für
die Einstellung erforderlich, während
sich die für
die Steuerung erforderliche Auflösung
aufrecht erhalten läßt und es möglich ist,
eine Steuereinrichtung für
ein kostengünstiges
elektrisches Servo-Lenksystem mit hoher Leistung zu realisieren,
da keine Einstellung einer Schaltung erforderlich ist.
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Wenn
die Auflösung
einer Stromerfassungsschaltung weiter verbessert wird, um ein elektrisches Servo-Lenksystem
mit hoher Leistung zu verwirklichen, wird bei der vorliegenden Erfindung
eine automatische Korrektur durch Software ausgeführt. Hierbei
handelt es sich somit um ein Korrekturverfahren, das auch für eine Leistungsverbesserung
geeignet ist, da eine Verbesserung der Auflösung einer Erfassungsschaltung
automatisch auch die Auflösung
einer Korrektureinrichtung verbessert. Eine Einrichtung zum Korrigieren
eines Offset korrigiert den Offset nach Maßgabe des addierten Werts eines
Standardwerts (einem für
die Konstrukion angenommenen Referenzwert) gemäß einem konstruierten Wert
sowie der Differenz zwischen einem gemessenen Offset-Wert und dem
Standardwert. Selbst wenn die Messung eines Offset fehlschlägt oder
ein Schritt zum Korrigieren eines Offset ausgelassen wird, ist es somit
möglich,
eine wesentliche Beeinträchtigung
der Leistung zu verhindern.
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Im
Folgenden werden Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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4 zeigt
ein Blockdiagramm zur Erläuterung
einer Konfiguration eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung, bei dem ein Lenkdrehmomentsignal T von einem Drehmomentsensor 41 und
ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 42 in
einen Strombefehl-Berechnungsbereich 50 eingespeist werden
und ein berechneter Strombefehlswert in einen Addierer-Subtrahierer 51 eingespeist
wird. Ein Ausgangssignal des Addierers-Subtrahierers 51 wird
in eine Antriebssteuereinrichtung 52 eingespeist, und die
Antriebssteuereinrichtung 52 treibt einen Motor 40 zum
Erzeugen einer Lenkunterstützungskraft
eines Lenksystems über
einen Motorantriebsbereich 60 an. Ein Motorstrom wird von
einem Stromerfassungsbereich 61 detektiert, und ein Stromerfassungssignal
wird in den Addierer-Subtrahierer 51 eingespeist. Ferner
wird ein gemessener Offset-Wert 53 gemäß einem
Meßergebnis
in einen Offset-Korrekturbereich 54 sowie den Addierer-Subtrahierer 51 eingespeist,
und ein Stromerfassungssignal von dem Stromerfassungsbereich 61 wird
offset-korrigiert.
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Die
Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird im
folgenden unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der 5 erläutert.
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Zuerst
erfolgt eine Initialisierung durch Software (Schritt S1), und der
Motorantriebsbereich 60 wird vor der Aktivierung gestoppt,
bevor nach Beendigung der Initialisierung dem Motor 40 ein
Strom zugeführt
wird (Schritt S2). In dem gestoppten Zustand fließt kein
Strom durch den Motor 40. Da jedoch der Stromerfassungsbereich 61 elektrisch
eingeschalten bleibt, wird ein Stromerfassungssignal, das von dem Stromerfassungsbereich 61 in
eine CPU (Steuerung) eingespeist wird, nur zu einem Offset-Wert
eines Schaltungssystems. Durch Ablesen des A/D-gewandelten Offset-Wertes ist es somit
möglich,
eine Messung eines Offset-Werts, d.h. einen gemessenen Offset-Wert,
zu erzielen (Schritt S3). Ein Korrekturwert wird nach Maßgabe des
gemessenen Offset-Werts erzeugt
(Schritt S4). Der Korrekturwert dient in direkter Weise als Offset-Wert,
wenn der Maßstab
eines Motorstromwerts für
eine normale Steuerung gleich dem eines eingespeisten Motorstromwerts
ist.
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Dann
wird eine normale Steuerung gestartet, das Lenkdrehmomentsignal
T von dem Drehmomentsensor 41 wird A/D-gewandelt und eingespeist (Schritt
S10), es wird eine Fehlerdiagnose zum Prüfen, ob es sich bei dem Signal
T um einen anormalen Wert handelt, durchgeführt (Schritt S11), und ein Stromerfassungssignal
von dem Stromerfassungsbereich 61 wird einer A/D-Wandlung
unterzogen und eingespeist (Schritt S12). Dann wird ein Wert, den man
durch Subtrahieren eines Korrekturwerts des Offset-Korrekturbereichs 34 von
dem Stromerfassungssignal erhält,
als Stromerfassungssignal (Steuerstromwert) für die Steuerung verwendet (Schritt S13)
und es wird eine Fehlerdiagnose zum Überprüfen, ob es sich bei dem Signal
um einen anormalen Wert handelt, durchgeführt (Schritt S14). Ferner wird ein
Motorsteuersignal unter Verwendung des eingespeisten Stromerfassungssignals
(Steuerstromwerts) berechnet (Schritt S15). Der Motor 40 wird nach
Maßgabe
des berechneten Motorsteuersignals gesteuert (Schritt S16), wonach
der Ablauf zu dem vorstehend Schritt S10 zurückkehrt. Durch Wiederholen
der vorstehend beschriebenen normalen Steuerung ist es möglich, die
Unterstützungssteuerung des
elektrischen Servo-Lenkvorgangs ohne Beeinflussung durch den Offset
des Stromerfassungsbereichs 61 auszuführen.
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6 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung in Relation zu 4, das eine
Konfiguration zum Speichern eines gemessenen Offset-Werts in einem
Offset-Wert-Speicherbereich (beispielsweise einem nichtflüchtigen
Speicher) aufweist, der als externe Speichervorrichtung dient. Da
in diesem Fall der Offset-Wert der Hardware bei der Herstellung
festgelegt wird, wird die Messung eines Offset in stabiler Weise
bei der Herstellung durchgeführt,
indem eine Konfiguration zum Speichern eines gemessenen Offset-Werts
nur einmal bei der Herstellung verwendet wird, wobei es möglich ist, den
Einfluß einer
Störung
(Rauschen oder Energiequellen-Schwankungen usw.) zu unterdrücken sowie eine
stabile Korrektur mit hoher Genauigkeit zu realisieren.
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Die
Arbeitsweise des zweiten Ausführungsbeispiels
wird im folgenden unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der 7 erläutert.
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Zuerst
erfolgt eine Initialisierung durch Software (Schritt S60), und ein
Korrekturwert-Speicherflag bzw. ein Flag für einen gespeicherten Korrekturwert
wird aus einem Offset-Wert-Speicherbereich 58 ausgelesen
(Schritt S61), um festzustellen, ob ein Korrekturwert gespeichert
ist (Schritt S62). Wenn festgestellt wird, daß der Korrekturwert gespeichert ist,
wird ein Offset-Korrekturwert gelesen, und die nachfolgenden Schritte
werden bis zum Schritt S70 übersprungen
(Schritt S68). Wenn jedoch in Schritt S62 festgestellt wird, daß der Korrekturwert
nicht gespeichert ist, wird der Motorantriebsbereich 60 gestoppt
(Schritt S63), und es wird ein Offset-Wert gemessen (Schritt S64)
und ein Korrekturwert wird nach Maßgabe des gemessenen Offset-Werts
erzeugt (Schritt S65), und ferner wird das Korrekturwert-Speicherflag
auf "Ein" gesetzt (Schritt
S66). Danach werden der Korrekturwert und das Korrekturwert-Speicherflag
in dem Offset-Wert-Speicherbereich 58 gespeichert (Schritt
S67).
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Dann
wird die normale Steuerung gestartet, das Lenkdrehmomentsignal T
wird eingespeist (Schritt S70), es wird eine Fehlerdiagnose durchgeführt (Schritt
S71) und ein Stromerfassungssignal wird von dem Stromerfassungsbereich 61 eingespeist
(Schritt S72). Ein durch Subtrahieren des Korrekturwerts von dem
Stromerfassungssignal gebildeter Wert wird als Stromsteuersignal
(Steuerstromwert) für
die Steuerung verwendet (Schritt S73), um die Fehlerdiagnose für die Überprüfung durchzuführen, ob
es sich bei dem Stromsteuersignal um einen anormalen Wert handelt
(Schritt S74). Dann wird ein Motorsteuersignal unter Verwendung
des eingespeisten Stromsteuersignals berechnet (Schritt S75), um
einen Motor nach Maßgabe
des berechneten Motorsteuersignals zu steuern (Schritt S76). Durch
Wiederholen der vorstehend beschriebenen normalen Steuerung ist
es möglich,
die Unterstützungssteuerung
des elektri schen Servo-Lenksystems ohne Beeinflussung durch den
Offset des Stromerfassungsbereichs 61 durchzuführen.
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8 zeigt
ein drittes Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung in Relation zu 4, bei dem
es sich um ein Beispiel zur Ausführung
einer Offset-Korrektur durch Addieren eines standardmäßigen Offset-Werts 56 gemäß einem
konstruierten Wert sowie der Differenz 57 zwischen einem
gemessenen Offset-Wert und dem standardmäßigen Offset-Wert gemäß dem konstruierten
Wert handelt. Der Offset-Wert, der bei diesem Ausführungsbeispiel
für die
Korrektur verwendet wird, beinhaltet einen standardmäßigen Offset-Wert
gemäß einem
konstruierten Wert, der für
die erzeugte Konstruktion in Betracht gezogen werden kann, da der
Stromerfassungsbereich 61 durch eine Analogschaltung gebildet
wird, sowie einen gemessenen Offset-Wert, der aufgrund der festen
oder reellen Differenz zwischen Vorrichtungen erzeugt wird. Zum
Bilden eines leistungsstarken elektrischen Servo-Lenksystems ist
es unverzichtbar, eine hohe und stabile Leistungsfähigkeit
unter Verwendung von Komponenten mit hoher Genauigkeit zu erhalten,
da der Stromerfassungsbereich 61 zu einem sehr wichtigen
Bereich wird. Da der standardmäßige Offset-Wert,
der für
die Konstruktion berücksichtigt
werden kann, in dem Offset-Wert insgesamt groß ist, läßt sich somit eine starke Beschädigung des
gesamten Systems selbst dann verhindern, wenn Probleme in der Messung
eines Offset aufgrund von Energiequellen-Schwankungen oder Rauschen usw. auftreten,
und zwar durch separate Korrektur des standardmäßigen Offset-Werts 56 nach
Maßgabe
des konstruierten Werts sowie des gemessenen Offset-Werts 57 aufgrund
der festen oder reellen Differenz durch die Messung. Zum Realisieren
der vorstehend beschriebenen Konfiguration ist es natürlich notwendig,
vorab einen geschätzten
maximalen Bereich für
die Offset-Messung nach Maßgabe
der festen oder reellen Differenz zu setzen und einen nicht in den
Bereich fallenden Offset-Wert wieder zu messen oder hinsichtlich
eines Problems ein Warnsignal abzugeben.
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Die
Arbeitsweise des dritten Ausführungsbeispiels
wird im folgenden unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der 9 beschrieben.
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Zuerst
erfolgt eine Initialisierung durch Software (Schritt S40), der Motorantriebsbereich 60 wird gestoppt
(Schritt S41) und ein Offset-Wert wird gemessen (Schritt S42), um
einen Korrekturwert nach Maßgabe
der Differenz zwischen dem gemessenen Offset-Wert und einem standardmäßigen Offset-Wert gemäß einem
konstruierten Wert zu erzeugen (Schritt S43).
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Dann
wird die normale Steuerung gestartet, das Lenkdrehmomentsignal T
wird eingespeist (Schritt S50), es erfolgt eine Fehlerdiagnose zur Überprüfung, ob
das Signal einen abnormalen Wert aufweist (Schritt S51), und es
wird ein Stromerfassungssignal von dem Stromerfassungsbereich 61 eingespeist
(Schritt S52). Ein Wert, den man erhält durch Subtrahieren von "Korrekturwert + standardmäßiger Offset-Wert
gemäß dem konstruierten
Wert" von dem Stromerfassungssignal
wird als Stromsteuersignal (Steuerstromwert) für die Steuerung verwendet (Schritt
S53), um eine Fehlerdiagnose für
die Überprüfung durchzuführen, ob
es sich bei dem Signal um einen abnormalen Wert handelt (Schritt
S54). Dann wird ein Motorsteuersignal unter Verwendung des eingespeisten
Stromerfassungssignals berechnet (Schritt S55), um den Motor 40 nach
Maßgabe des
berechneten Motorsteuersignals zu steuern (Schritt S56). Durch Wiederholen
der vorstehend beschriebenen normalen Steuerung ist es möglich, die Unterstützungssteuerung
unbeeinflußt
durch den Offset des Stromerfassungsbereichs 61 auszuführen.
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10 zeigt
ein viertes Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung in Relation zu 8, das mit
einem Offset-Speicherbereich (zum Beispiel einem nicht-flüchtigen
Speicher) 58 versehen ist, und zwar zum Addieren und Korrigieren
eines standardmäßigen Offset-Werts
gemäß einem
konstruierten Wert und der Differenz 57 zwischen einem
gemessenen Offset-Wert und dem standardmäßigen Offset-Wert sowie zum
Speichern der Differenz 57.
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Die
Arbeitsweise des vierten Ausführungsbeispiels
wird im folgenden unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der 11 beschrieben.
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Zuerst
erfolgt eine Initialisierung durch Software (Schritt S20), und ein
auf die Speicherung eines Korrekturwerts hinweisendes Flag wird
aus einem Offset-Speicherbereich ausgelesen (Schritt S21) um festzustellen,
ob ein Korrekturwert gespeichert ist (Schritt S22). Bei der Feststellung,
daß der
Korrekturwert gespeichert ist, wird ein Offset-Korrekturwert gelesen
und der Ablauf überspringt
die Schritte bis zu dem Schritt S30 (Schritt S28). Wenn jedoch in
dem vorstehend genannten Schritt S22 festgestellt wird, daß kein korrigierter
Wert gespeichert ist, wird der Motorantriebsbereich 60 gestoppt
(Schritt S23), und ein Offset-Wert wird in der selben Weise gemessen, wie
dies vorstehend beschrieben wurde, um einen Korrekturwert nach Maßgabe des
gemessenen Offset-Werts zu erzeugen (Schritt S25). Der Korrekturwert
wird erzeugt durch Berechnen der Differenz zwischen einem Standardwert
gemäß einem
konstruierten Wert und einem gemessenen Offset-Wert. Ferner wird
das auf die Speicherung eines Korrekturwerts hinweisende Flag auf "Ein" gesetzt (Schritt
S26), um den Korrekturwert und das auf die Speicherung eines Korrekturwerts
hinweisende Flag in einem Offset-Wert-Speicherbereich 55 zu
speichern (Schritt S27).
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Dann
wird eine normale Steuerung gestartet, das Lenkdrehmomentsignal
T wird eingespeist (Schritt S30), es wird eine Fehlerdiagnose durchgeführt, um
zu prüfen,
ob das Signal einen abnormalen Wert aufweist (Schritt S31), und
es wird ein Stromerfassungssignal von dem Stromerfassungsbereich 61 eingespeist
(Schritt S32). Ein Wert, den man erhält durch Subtrahieren eines
Korrekturwerts von dem Stromerfassungssignal, wird als Stromerfassungssignal
(Steuerstromwert) für
die Steuerung verwendet (Schritt S33). Das heißt, die Differenz zwischen
dem Stromerfassungssignal und dem addierten Wert aus dem Korrekturwert
und einem Standardwert gemäß einem
konstruierten Wert wird als Steuerstromwert verwendet. Anschließend erfolgt
eine Fehlerdiagnose zur Überprüfung, ob
der Steuerstromwert einen abnormalen Wert aufweist (Schritt S34),
und ein Motorsteuersignal wird unter Verwendung des eingespeisten
Steuerstromwerts berechnet (Schritt S35), um den Motor 40 nach
Maßgabe
des berechneten Motorsteuersignals zu steuern (Schritt S36). Durch Wiederholen
der vorstehend beschriebenen normalen Steuerung ist es möglich, eine
Unterstützungssteuerung
des elektrischen Servo-Lenkvorgangs unbeeinflußt durch den Offset des Stromerfassungsbereichs 61 auszuführen.
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Wie
vorstehend beschrieben worden ist, ist es durch separate Korrektur
eines konstruierten standardmäßigen Offset-Werts
und eines gemessenen Offset-Werts möglich, eine Schädigung eines
Systems aufgrund von Energiequellenschwankungen oder Rauschen usw.
zu verhindern. Ferner besteht ein Vorteil darin, daß ein gemessener
Offset-Wert nur einmal in einem stabilen Zustand bei der Herstellung gespeichert
zu werden braucht. Da ein gemessener Offset-Wert im allgemeinen
geringer ist als ein konstruierter, standardmäßiger Offset-Wert, läßt sich eine
Schädigung
eines Systems selbst dann verhindern, wenn das Schreiben eines Offset-Werts
bei einem Herstellungsprozess fehlschlägt oder ein Schritt des Schreibens
eines Offset-Werts fälschlicherweise ausgelassen wird,
indem nur ein gemessener Offset-Wert gespeichert wird und der konstruierte,
standardmäßige Offset-Wert
und der gemessene Offset-Wert
separat korrigiert werden (unter vorheriger Begrenzung des Korrekturwerts
des gemessenen Offset-Werts).
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Die
vorliegende Erfindung kann bei jedem elektrischen Servo-Lenksystem
unabhängig
von dem Typ des elektrischen Servo-Lenksystems (Säulen-Typ,
Ritzel-Typ oder Zahnstangen-Typ usw.) sowie dem Typ eines Motors
(mit Bürsten
versehener Motor oder bürstenloser
Motor usw.) Anwendung finden.
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Bei
der vorliegenden Erfindung wird der Offset eines durch Hardware
gebildeten Stromerfassungsbereichs nach Maßgabe einer Software-Technik automatisch
korrigiert. Aus diesem Grund ist eine zusätzliche Steuerung für die Einstellung
unter Aufrechterhaltung der für
die Steuerung erforderlichen Auflösung nicht notwendig, und es
ist auch kein Einstellen der Schaltung notwendig. Dadurch ist es
möglich,
eine Steuereinrichtung für
ein kostengünstiges elektrisches
Servo-Lenksystem mit hoher Leistung zu realisieren.
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Ferner
wird ein Offset nach Maßgabe
eines Werts korrigiert, den man erhält durch Addieren eines Standardwerts
(eines für
die Konstruktion angenommenen Referenzwerts) gemäß einem konstruierten Wert
sowie der Differenz zwischen einem gemessenen Offset-Wert und dem
Standardwert. Selbst wenn die Messung des Offset fehlschlägt, ist
es somit möglich,
eine wesentliche Beeinträchtigung
der Leistungsfähigkeit
zu verhindern.
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Ferner
ist es beim separaten Korrigieren eines konstruierten standardmäßigen Offset-Werts
und eines gemessenen Offset-Werts möglich, eine Schädigung eines
Systems aufgrund von Energiequellenschwan kungen oder Rauschen usw.
zu verhindern, und es reicht aus, den gemessenen Offset-Wert nur einmal
in einem stabilen Zustand bei der Herstellung zu speichern. Da ein
gemessener Offset-Wert im allgemeinen kleiner ist als ein konstruierter,
standardmäßiger Offset-Wert,
wird nur der gemessene Offset-Wert gespeichert, wobei der konstruierte,
standardmäßige Offset-Wert
und der gemessene Offset-Wert bei der vorliegenden Erfindung separat
gespeichert werden. Selbst wenn das Schreiben eines Offset-Werts
in einem Herstellungsprozess fehlschlägt, ist es somit möglich, eine
Schädigung
eines Systems zu verhindern. Ferner läßt sich eine Schädigung eines
Systems selbst dann verhindern, wenn ein Schritt des Schreibens
eines Offset-Werts fälschlicherweise
ausgelassen wird.