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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem für Lenkvorrichtungen, die durch elektrische Energie unterstützt sind und einen Motor verwenden.
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Im allgemeinen wurde eine durch elektrische Energie unterstützte Lenkung im Handel angeboten um einen Fahrer darin zu unterstützen das Lenkrad zu drehen, wobei ein Motordrehmoment verwendet wurde. Diese Vorrichtung errechnet einen Steuerstrom, der zu dem Unterstützungsmotor geliefert wird und zwar in Einklang mit dem Drehmoment (Ausgangsgröße aus einem Drehmomentsensor), welches zum Drehen des Lenkrades erforderlich ist. Wenn somit die CPU, die in der ECU vorhanden ist, diesen Steuerstrom errechnet und die falsche Ausgangsgröße liefert, und zwar aufgrund eines CPU-Problems oder ähnlichem, fällt die Motorunterstützung aus oder überschreitet den geeigneten Wert und es wird dann das Lenken mit dem Lenkrad schwieriger.
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Um dieses Problem zu lösen offenbart die
JP-2002-067485 A eine Technik zum Deaktivieren des Lenkunterstützungssystems, wenn nicht ein CPU-Berechnungsergebnis in einen vorbestimmten Bereich der Drehmoment-Sensorausgangsgröße fällt, wobei eine Entscheidung getroffen wird, daß ein Berechnungsproblem aufgetreten ist (siehe Seiten 2 bis 4,
4 und
5 in dieser Veröffentlichung).
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Um gegenwärtig die Lenkqualität zu verbessern wird eine Dämpfungskorrektur ausgeführt, um das Ausmaß der Motorunterstützung basierend auf der Lenkgeschwindigkeit, um ein Beispiel zu nennen, zu korrigieren. In diesem Fall wird der Steuerstrom für die Unterstützung der Lenkung dadurch berechnet, indem eine Grundsteuergröße, die in Entsprechung zu dem Lenkdrehmoment steht und eine modifizierte Steuergröße, die in Entsprechung zu der Lenkgeschwindigkeit berechnet wird, addiert werden. Somit ändert sich die Größe des Steuerstromes mit der modifizierten Steuergröße zusätzlich zu dem Lenkdrehmoment.
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Wenn beispielsweise die modifizierte Steuergröße auf einen großen Wert eingestellt wird, verläuft der Steuerstrom, der anhand der Ausgangsgröße des Drehmomentsensors berechnet wird, über den vorbestimmten Bereich hinaus und zwar trotz einer korrekten Berechnung durch die CPU. Wenn der vorbestimmte Bereich seinerseits so eingestellt wird um solch ein Problem zu vermeiden, so können Berechnungsprobleme, wenn sie vorhanden sind, nicht detektiert werden und es entsteht ein Gesichtspunkt, daß das Lenkunterstützungssystem im Falle einer anomalen Berechnung nicht deaktiviert werden kann.
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Die
DE 690 07 162 T2 beschreibt ähnlich wie die zuvor behandelte Schrift ein Steuersystem für eine Lenkvorrichtung mit Unterstützung durch elektrische Energie, mit einem Motor zum Unterstützen eines Fahrers beim Betätigen eines Lenkrads, ferner mit einer Einrichtung zum Berechnen eines Unterstützungsstromes, der dem Motor zuzuführen ist und einer Motortreiberschaltung zum Antreiben des Motors basierend auf dem Unterstützungsstrom. Weiterhin weist bei diesem bekannten System die Einrichtung zum Berechnen des Unterstützungsstromes eine Einrichtung zum Berechnen einer Grundsteuergröße für den Unterstützungsstrom aus dem Lenkdrehmoment des Lenkrades und eine Einrichtung zum Berechnen einer modifizierten Steuergröße, um die Grundsteuergröße basierend auf den Lenkbedingungen des Lenkrades zu korrigieren.
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ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
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Ausgehend von diesem Stand der Technik wurde die vorliegende Erfindung entwickelt, um Probleme der zuvor angesprochenen Art zu lösen und es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuersystem für eine Lenkvorrichtung, die durch elektrische Energie unterstützt ist, zu schaffen, die eine CPU-Überwachungseinrichtung enthält, um in zuverlässiger Weise Berechnungsprobleme in der CPU zu detektieren und zwar ungeachtet der Größe der modifizierten Steuerung.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des anliegenden Anspruches 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der anliegenden Unteransprüche 2 bis 6.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird also die Möglichkeit geschaffen zu entscheiden, ob die Berechnungsergebnisse normal oder anomal sind, indem das Berechnungsergebnis der Berechnungseinrichtung für die Grundsteuergröße und dasjenige der Berechnungseinrichtung für die modifizierte Steuergröße getrennt überwacht werden. Die erste Anomalität feststellende Einrichtung trifft eine Entscheidung, ob das Berechnungsergebnis der Berechnungseinrichtung für die Grundsteuergröße normal oder anomal ist und zwar lediglich im Lichte des Lenkdrehmoments des Lenkrades. Ferner trifft die zweite eine Anomalität erfassende Einrichtung eine Entscheidung, ob das Berechnungsergebnis der Berechungseinrichtung für die modifizierte Steuergröße normal oder anomal ist und zwar lediglich anhand der Lenkbedingungen des Lenkrades. Es wird dadurch möglich mit Zuverlässigkeit jegliche Anomalität in jeder Berechnungseinrichtung zu detektieren und zwar ungeachtet der Größe der modifizierten Steuergröße.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält das Steuersystem eine Motortreiberschaltung für eine Leistungsunterstützung, und die Motortreiberschaltung deaktiviert den Motor, wenn wenigstens eine der Entscheidungseinrichtungen gemäß der ersten eine Anomalität feststellenden Einrichtung oder der zweiten eine Anomalität feststellenden Einrichtung eine Anomalität detektiert. Wenn mit anderen Worten entschieden wird, daß irgendeine der Größen gemäß der Grundsteuergröße und der modifizierten Steuergröße, die durch die jeweilige Berechnungseinrichtung berechnet werden, anomal ist, wird der Motor deaktiviert. Es wird dann möglich zu verhindern, daß eine falsche Drehmomentunterstützung des Motors in dem Falle einer anomalen Berechnung realisiert wird.
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Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung entscheidet bei dem Steuersystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung die zweite eine Anomalität feststellende Einrichtung, daß das Berechnungsergebnis der Berechnungseinrichtung für die modifizierte Steuergröße anomal ist, wenn die modifizierte Steuergröße gleich ist mit oder größer ist als ein vorgeschriebener Wert, wie beispielsweise ein oberer Grenzwert. Es kann dann abhängig davon, ob das Berechnungsergebnis der modifizierten Steuergröße durch die Berechnungseinrichtung normal oder anomal ist dadurch in einfacher Weise entschieden werden, indem einfach die obere Grenze überwacht wird und es kann eine vereinfachte logische Schaltung in der zweiten eine Anomalität feststellenden Einrichtung geeignet vorgesehen sein.
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Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung umfaßt das Steuersystem des ersten Aspektes eine dritte eine Anomalität feststellende Einrichtung, um eine Entscheidung zu treffen, ob das Motortreibersignal, welches durch die Motortreiberschaltung für den Motor geliefert wird, anomal oder normal ist, und zwar hinsichtlich des Unterstützungsstromes. Gemäß dieser Konfiguration kann eine Entscheidung getroffen werden, ob das Motortreibersignal normal oder anomal ist und zwar im Hinblick auf den Unterstützungsstrom, der durch die Berechnungseinrichtung für den Steuerstrom geliefert wird. Es kann dann ein Berechnungsproblem, welches während der Berechnung des Motortreibersignales entstehen kann, basierend auf dem Unterstützungsstrom zuverlässig detektiert werden.
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Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung deaktiviert die Motortreiberschaltung in dem Steuersystem des vierten Aspektes den Motor, wenn wenigstens eine der Bestimmungseinrichtungen gemäß der ersten eine Anomalität bestimmenden Einrichtung, der zweiten eine Anomalität bestimmenden Einrichtung oder der dritten eine Anomalität bestimmende Einrichtung eine Anomalität detektiert. Wenn eine der Grundsteuergrößen, die durch die Berechnungseinrichtung für die Grundsteuergröße berechnet werden, die modifizierte Steuergröße, die durch die Berechnungseinrichtung für die modifizierte Steuergröße berechnet wird und das Motortreibersignal, welches basierend auf dem Unterstützungsstrom berechnet wird, als anomal entschieden werden, wird der Motor deaktiviert. Es kann dann eine Motordrehmomentunterstützung basierend auf einer fehlerhaften Berechnung verhindert werden und es kann ein verbesserter Antrieb sichergestellt werden.
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Gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung ist in dem Steuersystem des vierten Aspektes eine der Einrichtungen gemäß der ersten eine Anomalität feststellenden Einrichtung, der zweiten eine Anomalität feststellenden Einrichtung und der dritten eine Anomalität feststellenden Einrichtung in einem kundenspezifischen IC ausgebildet. Es kann dann ein Überwachungsabschnitt (eine Entscheidungseinrichtung für eine Anomalität) durch einen kostengünstigen kundenspezifischen IC vorgesehen werden und zwar zusammen mit der ersten und der dritten eine Anomalität feststellenden Einrichtung, bei denen logische Schaltungen anwendbar sind. Alle die oben genannten Einrichtungen zum Durchführen einer Operation sind auch als spezifische Vorrichtungen betriebsfähig.
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Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der detaillierten Beschreibung, die im folgenden gegeben wird. Es sei darauf hingewiesen, daß die detaillierte Beschreibung von spezifischen Beispielen, welche bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung darstellen, lediglich zum Zweck der Veranschaulichung dienen und nicht beabsichtigt ist, den Rahmen der Erfindung dadurch einzuschränken.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Erfindung kann vollständiger anhand der folgenden detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen verstanden werden, in denen zeigen:
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1 ein schematisches Diagramm, welches ein Steuersystem für Lenkvorrichtungen veranschaulicht, die durch elektrische Energie unterstützt werden, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ein Diagramm, welches die Konstruktion der Lenkvorrichtung, die durch elektrische Energie unterstützt ist, veranschaulicht, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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3 ein schematisches Diagramm, welches eine CPU und einen kundenspezifischen IC veranschaulicht, die das Steuersystem einer zweiten Ausführungsform darstellen.
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4 einen Eingangs-Überwachungsplan, der verhinderte oder verbotene Zonen für eine Grundsteuergröße (Grundunterstützung) der zweiten Ausführungsform wiedergibt;
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5 ein schematisches Diagramm, welches eine Überwachungseinrichtung (die zweite eine Anomalität feststellende Einrichtung) veranschaulicht, die die modifizierte Steuergröße (Addierkorrektur) der zweiten Ausführungsform überwacht; und
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6 einen Ausgabe-Überwachungsplan, der die Umkehr-Unterstützungszonen für das Motortreibersignal der zweiten Ausführungsform darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en) dient lediglich hinsichtlich ihrer Natur als Beispiel und es ist in keiner Weise beabsichtigt die Erfindung dadurch einzuschränken, ebensowenig deren Anwendung oder Verwendung.
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(Erste Ausführungsform)
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Es wird nun eine erste Ausführungsform der Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt ein schematisches Diagramm, welches ein Steuersystem für Lenkvorrichtungen, die durch elektrische Energie unterstützt sind veranschaulicht.
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Die Lenkvorrichtung, die durch elektrische Energie unterstützt ist (im folgenden als EPS bezeichnet) der Ausführungsform enthält, wie in 2 gezeigt ist, einen Drehmomentsensor 2, der das Lenkdrehmoment des Lenkrades 1 detektiert, einen Motor 3, der einen Fahrer bei Drehen des Lenkrades 1 unterstützt, eine Motorsteuervorrichtung (die später beschrieben werden soll), die den Motor 3 steuert, und eine CPU-Berechnung-Überwachungseinheit 5 (die später beschrieben wird), welche das Berechnungsergebnis einer CPU Abstand 4 überwacht, welche in der Motorsteuervorrichtung verwendet wird.
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Der Drehmomentsensor 2 wandelt das Lenkdrehmoment, welches auf die Lenkwelle 6 während der Drehung des Lenkrades 1 aufgebracht wird, in ein elektrisches Signal um, beispielsweise eine Spannung in Form einer Ausgangsgröße. Die Motorsteuervorrichtung enthält die CPU 4, die den Motorunterstützungsstrom (Steuerstrom) berechnet, und eine Motortreiberschaltung 7, die den Motor 3 basierend auf dem Unterstützungsstrom antreibt, der durch die CPU 4 berechnet wurde, wie in 2 gezeigt ist.
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Die Motortreiberschaltung 7 besteht beispielsweise aus einer H-gestalteten Brückenschaltung, die aus vier FETs (nicht gezeigt) zusammengesetzt ist und die den Motor 3 PWN-unterstützt in Verbindung mit dem Motortreibersignal antreibt, welches von der CPU vorgesehen wird. Gemäß 1 enthält die CPU 4 eine Berechnungseinrichtung 4a für eine Grundsteuergröße zum Berechnen der Grundsteuergröße für den Antrieb des Motors 3 basierend auf der Ausgangsgröße des Drehmomentsensors 2 eine Berechnungseinrichtung 4b für eine modifizierte Steuergröße, um die modifizierte Steuergröße zu berechnen, so daß eine Grundsteuergröße korrigiert werden kann (beispielsweise eine Dämpfungskorrektur) und zwar in Einklang mit den Lenkbedingungen oder Lenkzuständen des Lenkrades 1, und eine Addierschaltung 4c, die einen Steuerstrom (Unterstützungsstrom) basierend auf der Steuergröße berechnet, die durch die individuellen Berechnungseinrichtungen berechnet wurde.
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Wie in dem Diagramm (a) von 1 gezeigt ist, enthält die Berechnungseinrichtung 4a für die Grundsteuergröße einen Plan, der die Beziehungen zwischen dem Lenkdrehmoment und der Grundsteuergröße (Strom) darstellt und die Grundsteuergröße für jede Ausgangsgröße aus dem Drehmomentsensor 2 bestimmt indem auf diesen Plan Bezug genommen wird. Wie in dem Diagramm (b) von 1 gezeigt ist, enthält die Berechnungseinrichtung 4b für die modifizierte Steuergröße einen Plan, der die Beziehungen zwischen der Lenkgeschwindigkeit (theta mit einem Punkt darüber) des Lenkrades 1 und der modifizierten Steuergröße (Strom) darstellt und die modifizierte Steuergröße für jede Lenkgeschwindigkeit bestimmt und zwar durch Bezugnahme auf diesen Plan. Die Lenkgeschwindigkeit des Lenkrades 1 kann aus der Spannung und dem Strom, die dem Motor 3 zugeführt werden, bestimmt werden.
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Die CPU-Berechnung-Überwachungseinheit 5 enthält eine erste eine Anomalität feststellende Einrichtung 5a, die eine Entscheidung trifft, ob das Berechnungsergebnis, welches durch die Berechnungseinrichtung 4a für die Grundsteuergröße geliefert wird, normal oder anomal ist, und zwar unter Berücksichtigung des Lenkdrehmoments (der Ausgangsgröße aus dem Drehmomentsensor 2) des Lenkrades 1, und eine zweite eine Anomalität feststellende Einrichtung 5b, die eine Entscheidung trifft, ob das Berechnungsergebnis, welches durch die Berechnungseinrichtung 4b für die modifizierte Steuergröße geliefert wird, normal oder anomal ist und zwar unter Berücksichtigung der Lenkbedingungen oder Lenkzustände des Lenkrades 1.
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Wie in dem Diagramm (c) von 1 gezeigt ist, enthält die erste Bestimmungseinrichtung 5a zum Feststellen einer Anomalität einen Plan mit einer Verhinderungs- oder Verbotszone entsprechend einem bestimmten Lenkdrehmoment (der Ausgangsgröße aus dem Drehmomentsensor 2). Wenn das Berechnungsergebnis von der Berechnungseinrichtung 4a für die Grundsteuergröße in den Verhinderungs- oder verbotenen Bereich oder Zone des Planes fällt, wird eine Entscheidung getroffen, daß das Berechnungsergebnis anomal ist.
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Wie in dem Diagramm (d) von 1 gezeigt ist, enthält die zweite Bestimmungseinrichtung 5b zum Bestimmen einer Anomalität einen Plan mit einer Verhinderungs- oder Verbotszone entsprechend einer bestimmten Lenkgeschwindigkeit. Wenn das Berechnungsergebnis von der Berechnungseinrichtung 4b für die modifizierte Steuergröße in die Verhinderungs- oder Steuergröße in die Verhinderungs- oder Verbotszone des Planes fällt, wird eine Entscheidung getroffen, daß das Berechnungsergebnis anomal ist. Es wird nun der Steuervorgang weiter unten beschrieben, der durch die erste Ausführungsform geliefert wird. Die CPU 4 bestimmt die Grundsteuergröße unter Bezugnahme auf den Plan für jede Ausgangsgröße (Drehmomentsignal) von dem Drehmomentsensor 2 und bestimmt die modifizierte Steuergröße unter Bezugnahme oder Verwendung des Plan für jedes Lenkgeschwindigkeitssignal.
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Die CPU-Berechnung-Überwachungseinheit 5 überwacht die Berechnungsergebnisse der Berechnungseinrichtung 4a für die Grundsteuergröße durch die erste Bestimmungseinrichtung 5a für eine Anomalität, und Überwacht die Berechnungsergebnisse der Berechungseinrichtung 4b für die modifizierte Steuergröße durch die zweite Bestimmungseinrichtung 5b für die Anomalität. Die CPU-Berechnung-Überwachungseinheit 5 bestimmt einen Steuerstrom durch Addieren der Grundsteuergröße mit der modifizierten Steuergröße, wenn das Berechnungsergebnis der Berechnungseinrichtung 4a für die Grundsteuergröße und dasjenige der Berechnungseinrichtung 4b für die modifizierte Steuergröße als normal entschieden werden, und erzeugt ein Motortreibersignal basierend auf dem entschiedenen oder festgelegten Steuerstrom und sendet dann das Signal zu der Motortreiberschaltung 7.
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Die CPU-Berechnung-Überwachungseinheit 5 generiert ein Stopsignal, welches den Motor 3 deaktiviert und sendet dieses zu der Motorsteuerschaltung 7, wenn die Einheit entschieden hat, daß wenigstens irgendeines der Berechnungsergebnisse der Berechnungseinrichtung 4a für die Grundsteuergröße oder der Berechnungseinrichtung 4b für die modifizierte Steuergröße anomal ist.
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(Wirkung der ersten Ausführungsform)
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Die CPU-Berechnung-Überwachungseinheit 5 kann das Berechnungsergebnis der Berechnungseinrichtung 4a für die Grundsteuergröße und dasjenige der Berechnungseinrichtung 4b für die modifizierte Steuergröße getrennt überwachen und trifft dann eine Entscheidung, ob jedes der Berechnungsergebnisse normal oder anomal ist. Mit anderen Worten kann die erste eine Anomalität bestimmende Einrichtung 5a eine Entscheidung treffen, ob das Berechnungsergebnis der Berechnungseinrichtung 4a für die Grundsteuergröße normal oder anomal ist und zwar lediglich anhand des Lenkdrehmoments des Lenkrades 1 und auch ungeachtet der Lenkbedingungen (Lenkgeschwindigkeit bei dieser Ausführungsform) des Lenkrades 1. Die zweite eine Anomalität erfassende Bestimmungseinrichtung 5b kann eine Entscheidung treffen, ob das Berechnungsergebnis der Berechnungseinrichtung 4b für die modifizierte Steuergröße normal oder anomal ist und zwar anhand der Lenkbedingungen des Lenkrades 1, ungeachtet des Lenkdrehmoments des Lenkrades 1.
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Wenn als ein Ergebnis ein Problem bei der Berechnung in der jeweiligen Berechnungseinrichtung auftritt kann das Steuersystem in zuverlässiger Weise das Problem erfassen und zwar ungeachtet der Größe der modifizierten Steuergröße. Wenn darüber hinaus ein Problem durch eine der Einrichtungen gemäß der ersten eine Anomalität erfassenden Bestimmungseinrichtung 5a oder der zweiten eine Anomalität erfassenden Bestimmungseinrichtung 5b detektiert wird, endet die Steuerung des Systems (der Motor 3 wird deaktiviert). Es wird dann die Drehmomentunterstützung durch den Motor 3 aufgrund der anomalen Berechnung verhindert, wodurch bei Fahren eine Sicherheit garantiert wird.
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(Zweite Ausführungsform)
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Es wird nun eine zweite Ausführungsform der Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnungen beschrieben. 3 zeigt ein schematisches Diagramm, welches eine CPU 8 und eine kundenspezifische IC 9 veranschaulicht, die das Steuersystem der zweiten Ausführungsform darstellen. Die anderen Komponenten in dem EPS, die neben dem Steuersystem noch vorhanden sind, sind die gleichen wie diejenigen der ersten Ausführungsform, wie diese in 2 gezeigt ist.
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Die CPU 8 besitzt eine Phasenberechnungseinheit 81, eine Grundunterstützung-Berechnungseinheit 82, eine Richtung-Berechnungseinheit 83, eine Addierkorrektur-Berechnungseinheit 84, eine die obere Grenze überwachende Einheit 85, eine Steuerstrom-Berechnungseinheit 86, eine ein Tastverhältnis berechnende Einheit 87 und eine rechte und eine linke Antriebsrichtung-Berechnungseinheit 88. Die Phasenberechnungseinheit 81 berechnet eine Phase basierend auf den Daten, die durch Digitalisieren der Ausgangsgröße (Lenkdrehmoment) von dem Drehmomentsensor 2 geliefert werden, wobei eine I/F-Schaltung 91 eine Rolle spielt, die noch später beschrieben wird. Die Grundunterstüztung-Berechnungseinheit 82 berechnet eine Grundunterstützung (Grundsteuergröße) basierend auf der Phase, die durch die Phasenberechnungseinheit 81 berechnet wird. Die Richtung-Berechnungseinheit 83 liefert die Richtung für die Unterstützung für das Lenkdrehmoment basierend auf der Grundunterstützung, die durch die Grundunterstützung-Berechnungseinheit 82 berechnet wurde.
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Die Addierkorrektur-Berechnungseinheit 84 berechnet eine modifizierte Steuergröße, welche die Grundunterstützung in Einklang mit den Lenkbedingungen, die beispielsweise der Lenkgeschwindigkeit modifiziert und führt eine RAM-Prüfung bei dieser Größe durch. Die obere Grenzwert-Überwachungseinheit 85 überprüft, ob die Addierkorrektur, die durch die Addierkorrektur-Berechnungseinheit 84 berechnet wurde, einen vorgeschriebenen oberen Grenzwert überschreitet oder nicht und zwar mit Hilfe einer oberen Grenzwert-Überwachung (Software).
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Die Steuerstrom-Berechnungseinheit 86 berechnet einen Steuerstrom (Unterstützungsstrom) auf der Grundunterstützung, die durch die Grundunterstützung-Berechnungseinheit 82 berechnet wurde, und anhand der Addierkorrektur, die durch die Addierkorrektur-Berechnungseinheit 84 berechnet wurde. Die das Tastverhältnis berechnende Einheit 87 setzt den Steuerstrom, der durch die Steuerstrom-Berechnungseinheit 86 berechnet wurde, in ein EEN- und AUS-Verhältnis des Steuerimpulssignals (Verhältnis der Erregerzeit: Tastverhältnis) um. Die Rechts- und Links-Antriebsrichtung-Berechnungseinheit 88 liefert die Richtung der Drehmomentunterstützung durch den Motor 3 basierend auf dem Steuerstrom, der durch die Steuerstrom-Berechnungseinheit 86 berechnet wird.
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Die kundenspezifische IC 9 besitzt eine I/F-Schaltung 91, eine Eingang-Überwachungseinheit 92, eine Korrektur-Überwachungseinheit 93, eine Motortreiberschaltung 94 und eine Ausgang-Überwachungseinheit 95. Die I/F-Schaltung 91 stellt die Ausgangsgröße (das Lenkdrehmoment) aus dem Drehmomentsensor 2 ein und liefert dann diese Ausgangsgröße zu der Phasenberechnungseinheit 81 der CPU 8. Die Eingang-Überwachungseinheit 92 prüft, ob die Richtung der Unterstützung für das Lenkdrehmoment richtig ist oder falsch ist und zwar basierend auf der Ausgangsgröße von der Richtung-Berechnungseinheit 83 und anhand der Ausgangsgröße (Lenkdrehmoment) von dem Drehmomentsensor 2. Die Korrektur-Überwachungseinheit 93 überprüft, ob die Addierkorrektur konstant geliefert wird seit die anfängliche Überprüfung die obere Überwachungsgrenze (oberen Grenzwert) überschreitet, welcher Grenzwert durch die CPU 8 geliefert wird und zwar nach einer Anfangsprüfung (nach dem Starten der EPS-Steuerung). Die Motortreiberschaltung 94 liefert einen Strom (Motortreibersignal) basierend auf dem Steuerimpulssignal, welches von der Tastverhältnis-Berechnungseinheit 87 zum Antreiben des Motors 3 gesendet wird. Die Ausgang-Überwachungseinheit 95 überprüft, ob die Richtung der Unterstützung durch den Motor 3 richtig oder falsch ist und zwar basierend auf der Ausgangsgröße der rechts und links Antriebsrichtung-Berechnungseinheit 88 und anhand der Ausgangsgröße von der Motortreiberschaltung 94.
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Wie in 3 gezeigt ist, bilden die I/F-Schaltung 91, die Phasenberechnungseinheit 81, die Grundunterstützung-Berechnungseinheit 82 und die Richtung-Berechnungseinheit 83 eine Berechnungseinrichtung 8a für die Grundsteuergröße, die einen Grundsteuerstrom (Grundunterstützung) basierend auf der Lenkkraft (Lenkdrehmoment) des Lenkrades 1 berechnet. Die Addier-Korrektur-Berechnungseinheit 84 und die Überwachungseinheit 85 für die obere Grenze in dem eine modifizierte Steuergrößeneinrichtung 8b die die modifizierte Steuergröße (Addierkorrektur) in Einklang mit den Lenkbedingungen des Lenkrades 1 berechnet. Ferner bildet die Steuerstrom-Berechnungseinheit 86 eine Addiereinrichtung 8c, während die Tastverhältnis-Berechnungseinheit 87, die rechts und links Antriebsrichtung-Berechnungseinheit 88 und die Motortreiberschaltung 94 eine Motortreibersignal-Ausgabeeinrichtung 8d darstellen.
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Auch bildet die Eingang-Überwachungseinheit 92 eine erste eine Anomalität bestimmende Einrichtung 9a, die eine Entscheidung trifft, ob das Berechnungsergebnis der Berechnungseinrichtung 8a für die Grundsteuergröße normal oder anomal ist und zwar anhand der Lenkkraft (Lenkdrehmoment) des Lenkrades 1. Die Korrektur-Überwachungseinheit 93 bildet eine zweite eine Anomalität bestimmende Einrichtung 9b, welche eine Entscheidung trifft, daß das Berechnungsergebnis der Berechungseinrichtung 8b für die modifizierte Steuergröße anomal ist, wenn die modifizierte Steuergröße, die durch die Berechnungseinrichtung 8b für die modifizierte Steuergröße berechnet wurde, eine vorgeschriebene obere Grenze überschreitet. Die Ausgang-Überwachungseinheit 95 bildet ein dritte eine Anomalität bestimmende Einrichtung 9c, die eine Entscheidung trifft, ob das von der Motortreiberschaltung 94 zu dem Motor 3 gesendete Motortreibersignal normal oder anomal ist und zwar anhand des Unterstützungsstromes (Steuerstromes), der durch die Addiereinrichtung 8c berechnet wurde.
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Die Eingang-Überwachungseinheit 92 (die erste eine Anomalität bestimmende Einrichtung 9a) besitzt einen Eingang-Überwachungsplan, in welchem Verhinderungs- oder Verbotszonen spezifiziert sind, die in 4 gezeigt ist. Wenn das Berechnungsergebnis der Berechungseinrichtung 8a für die Grundsteuergröße innerhalb einer Verbotszone fällt, so entscheidet die Eingang-Überwachungseinheit 92, daß das Berechnungsergebnis anomal ist, erzeugt ein Deaktivierungssignal zum Deaktivieren des Motors 3 und sendet dieses Signal zu der Motortreiberschaltung 7.
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Die Richtung der Grund-Drehmomentunterstützung, die durch die Richtung-Berechnungseinheit 83 berechnet wird, wird zu der Eingang-Überwachungseinheit 92 in Form eines 2-Bit-Signals gemäß entweder CW oder CCW (im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn) gesendet. Es wird nämlich jede Richtung (rechts, links) durch 0 oder 1 ausgedrückt.
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Basierend auf dem 2-Bit-Signal der Grundunterstützung und dem Lenkdrehmoment (Ausgangsgröße des Drehmomentsensors 2), werden Sperrzonen in dem Eingang-Überwachungsplan bestimmt. Spezifischer ausgedrückt, wenn das 2-Bit-Signal gleich ist (1, 0), wird der Bereich, wo das Lenkdrehmoment ≤ Vth1 ist zu einem gesperrten Bereich. Wenn das 2-Bit-Signal gleich ist (0, 0), werden die Bereiche wo das Lenkdrehmoment ≤ Vth4 oder Vth3 ≤ Lenkdrehmoment, zu gesperrten Zonen. Wenn das 2-Bit-Signal gleich ist (0, 1), so wird der Bereich dort, wo Vth2 ≤ Lenkdrehmoment ist, zu einer gesperrten Zone.
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Gemäß 5 überprüft die Korrekturüberwachungseinheit 93 (die zweite eine Anomalität bestimmende Einrichtung 9b), ob die Addierkorrektur seit dem Systemanlauf konstant gesendet wurde (Start der EPS-Steuerung) bzw. gleich ist mit oder größer ist als die obere Schutzgrenze (oberer Grenzschwellenwert), die von der CPU 8 nach dem Systemstart gesendet wurde. Wenn die Addierkorrektur gleich ist mit oder größer ist als die obere Schutzgrenze, trifft die Berechungseinrichtung 8b für die modifizierte Steuergröße eine Entscheidung, daß die Addierkorrektur anomal ist, erzeugt ein Deaktivierungssignal zum Deaktivieren des Motors 3 und sendet dieses Signal zu der Motortreiberschaltung 7.
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Um nun auf 6 einzugehen, so besitzt die Ausgang-Überwachungseinheit 95 (die dritte eine Anomalität bestimmende Einrichtung 9c) einen Ausgang-Überwachungsplan, wo Umkehrunterstützungszonen spezifiziert worden sind. Wenn die Ausgangsgröße der Motortreibersignal-Ausgangseinrichtung 8d in eine Umkehrunterstützungszone fällt, entscheidet diese Einrichtung, daß die Ausgangsgröße einen anomalen Wert hat, erzeugt ein Deaktivierungssignal zum Deaktivieren des Motors 3 und sendet dieses Signal zu der Motortreiberschaltung 7.
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Die Richtung der Drehmomentunterstützung durch den Motor 3, die durch die Berechnungseinheit 88 für die rechte und die linke Antriebsrichtung geliefert wird und zwar basierend auf dem Steuerstrom (Unterstützungsstrom) wird zu der Ausgang-Überwachungseinheit 95 gesendet, um einen Rechtsantrieb (DR), einen Linksantrieb (DL) oder eine Tot-Zone anzuzeigen. In dem Ausgang-Überwachungsplan sind die Umkehrunterstützung-Zonen in Einklang mit dem Signalspezifizierer, welches die Unterstützungsrichtung des Unterstützungsstromes-Rechtsantrieb (DR), Linksantrieb (DL) oder Tot-Zone- und die Antriebsrichtung des Motortreibersignals anzeigt, welches von der Motortreiberschaltung 94 gesendet wird. Wenn die Unterstützungsrichtung einem Linksantrieb (DL) entspricht, so wird der Bereich über der lateralen Achse (der Bereich, welcher den Rechtsantrieb anzeigt) zu einer Umkehr-Unterstützungszone, während dann, wenn die Unterstützungsrichtung der Rechtsantrieb (DR) ist, der Bereich unter der lateralen Achse (der Bereich, der den Linksantrieb anzeigt) zu einer Umkehr-Unterstützungszone wird.
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(Wirkung der zweiten Ausführungsform)
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Da die zweite Anomalität bestimmende Einrichtung 9b durch die einfache Korrektur-Überwachungseinheit 93 ersetzt wurde, welche die obere Grenze überwacht, kann eine vereinfachte logische Schaltung in der zweiten eine Anomalität bestimmenden Einrichtung 9b verwendet werden. Da eine modifizierte Steuergröße mit Hilfe von vielfältigen Verfahren berechnet werden kann und diese Verfahren modifiziert werden, um eine Anpassung an jedes Steuersystem zu erreichen, muß das Überwachungsverfahren für die modifizierte Steuergröße (Addierkorrektur) einen Mikrocomputer verwenden, der für eine flexible Einstellung geeignet ist.
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Bei dieser Ausführungsform wird jedoch eine einfache Korrektur-Überwachungseinheit 93 verwendet, die alleine die obere Grenze überwacht. Es kann somit eine vereinfachte logische Schaltung in der zweiten eine Anomalität bestimmenden Einrichtung 9b verwendet werden. Es wird darüber hinaus möglich eine Überwachungseinheit (Anomalität-Bestimmungseinrichtung) unter Verwendung einer kostengünstigen anwenderspezifischen IC 9 zu verwenden und zwar zusammen mit der ersten eine Anomalität bestimmenden Einrichtung 9a (Eingang-Überwachungseinheit 92) und der dritten eine Anomalität bestimmenden Einrichtung 9c (Ausgang-Überwachungseinheit 95), die durch logische Schaltungen realisiert werden können.
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Ferner ist bei dieser Ausführungsform eine Anomalität bestimmende Einrichtung 9c (Ausgang-Überwachungseinheit 95) dafür vorgesehen, um zu prüfen, ob das Motortreibersignal, welches durch die Motortreiberschaltung 94 geliefert wird, normal oder anomal ist und zwar im Hinblick auf den Unterstützungsstrom (Steuerstrom). Es kann dann das Motortreibersignal als normal oder anomal unter Bezugnahme auf den Unterstützungsstrom entschieden werden. Es wird dadurch möglich eine Ausgabe-Anomalität zu detektieren, wenn eine solche vorhanden ist, die dann auftreten kann, wenn ein Motortreibersignal aus dem Unterstützungsstrom erzeugt wird.
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Zusätzlich wird das Lenksteuersystem deaktiviert (der Antrieb des Motors 3 wird verhindert), wenn wenigstens eine der Einrichtungen gemäß der ersten eine Anomalität bestimmenden Einrichtung 9a, der zweiten eine Anomalität bestimmenden Einrichtung 9b oder der dritten eine Anomalität bestimmenden Einrichtung 9c eine Anomalität detektiert. Es kann somit eine Drehmomentunterstützung für den Motor 3 basierend auf irgendeiner anomalen Berechnung verhindert werden und das Fahren oder der Fahrkomfort wird ferner erhöht.
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(Abgewandelte Ausführungsform)
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Die CPU-Berechnung-Überwachungseinheit 5 bei der ersten Ausführungsform kann aus einem Mikrocomputer oder einer logischen Schaltung bestehen. Bei der oben erläuterten Ausführungsform wird die Lenkgeschwindigkeit des Lenkrades 1 durch die Spannung und den Strom detektiert, die dem Motor 3 zugeführt werden. Diese kann jedoch beispielsweise auch durch Differenzieren des Lenkwinkels des Lenkrades 1 in Erfahrung gebracht werden. Ferner wurde bei der oben erläuterten Ausführungsform eine Dämpfungssteuerung als ein Beispiel einer Steuerkorrektur verwendet. Die vorliegenden Erfindung kann jedoch auch selbst dann angewendet werden, wenn eine Steuerkorrektur verschieden von einer Dämpfungskorrektur eingesetzt wird.
