DE112016005056T5

DE112016005056T5 - Servolenkungsvorrichtung und Steuervorrichtung für eine Servolenkungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112016005056T5
Application number: DE112016005056.9T
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Sasaki; Makoto Goto
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2015-11-04
Filing date: 2016-10-31
Publication date: 2018-07-19
Also published as: WO2017077973A1; KR20180042357A; CN108430856A; KR101991210B1; US20180312191A1; JP6467670B2; US10625772B2; CN108430856B; JP2017087781A

Abstract

Eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Servolenkungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, die Genauigkeit der Anomalie-Erfassung zu verbessern.Eine Servolenkungsvorrichtung umfasst einen Lenkmechanismus, der konfiguriert ist, um eine Drehung eines Lenkrads an ein sich drehendes Zielrad zu übertragen, einen Elektromotor, der konfiguriert ist, um eine Lenkkraft an den Lenkmechanismus eine Lenkkraft bereitzustellen, einen Drehmomentsensor, der konfiguriert ist. um eine an dem Lenkmechanismus erzeugten Lenkdrehmoment zu erfassen, und eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, um auf der Grundlage des Lenkdrehmoments ein Befehlssignal zum Steuern des Antriebs des Elektromotors zu berechnen und das Befehlssignal an den Elektromotor auszugeben. Die Steuereinheit umfasst einen Lenkrichtungssignal-Empfangsabschnitt, der konfiguriert ist, um ein Lenkrichtungssignal zu empfangen, das eine Drehrichtung des Lenkrads anzeigt, und eine Anomalie-Erfassungsschaltung, die konfiguriert ist, um eine Erfassung einer Anomalie in der Servolenkungsvorrichtung auf der Grundlage einer Änderung des Lenkdrehmoments in einem vorbestimmten Bereich einschließlich eines Bereichs, in dem das Lenkrichtungssignal umgeschaltet wird, durchzuführen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Servolenkungsvorrichtung.
Stand der Technik
Die PTL 1 offenbart eine Servolenkungsvorrichtung, die eine Betriebsverschlechterung eines Kraftübertragungsmechanismus aufgrund des Eindringens von Wasser in ein Gehäuse vermeidet.
Zitationsliste
Patentliteratur
PTL 1: Japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2014-234102
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Es ist eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung, eine Servolenkungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, die Genauigkeit einer Anomalieerfassung zu verbessern.
Lösung des Problems
Eine Servolenkungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine Anomalieerfassungsschaltung, die ausgebildet ist, eine Erfassung einer Anomalie auf der Grundlage einer Änderung des Lenkdrehmoments in einem vorbestimmten Bereich durchzuführen, der einen Bereich enthält, in dem das Lenkrichtungssignal umgeschaltet wird.
Somit kann die vorliegende Erfindung die Genauigkeit der Anomalieerfassung verbessern.
Figurenliste

1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Servolenkungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 zeigt eine Vorderansicht der Servolenkungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
3 zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie III-III in 2.
4 zeigt eine Querschnittsansicht der Servolenkungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform entlang einer Mittelachse einer Zahnstangenwelle.
5 zeigt ein Steuersystem gemäß der ersten Ausführungsform.
6 zeigt eine Beziehung zwischen einem Lenkdrehmoment und einem Motorstrombefehlswert gemäß der ersten Ausführungsform.
7 zeigt einen Ablauf der Anomalieerfassungsverarbeitung gemäß der ersten Ausführungsform.
8 zeigt einen Ablauf der Fail-Safe-Steuerung gemäß der ersten Ausführungsform.
9 zeigt eine Beziehung zwischen einem Lenkwinkel und dem Lenkdrehmoment am ersten Tag eines Experiments gemäß der ersten Ausführungsform.
10 zeigt eine Beziehung zwischen dem Lenkwinkel und dem Lenkdrehmoment am dritten Tag des Experiments gemäß der ersten Ausführungsform.
11 zeigt Änderungen des Lenkwinkels, einer Lenkwinkelgeschwindigkeit und des Lenkdrehmoments während des ersten Tages des Experiments gemäß der ersten Ausführungsform.
12 zeigt Änderungen des Lenkwinkels, der Lenkwinkelgeschwindigkeit und des Lenkdrehmoments während des dritten Tages des Experiments gemäß der ersten Ausführungsform.
13 zeigt einen Ablauf der Anomalieerfassungsverarbeitung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
14 zeigt einen Ablauf der Anomalieerfassungsverarbeitung gemäß der dritten Ausführungsform.
15 zeigt einen Ablauf der Anomalieerfassungsverarbeitung gemäß der vierten Ausführungsform.
16 zeigt eine Beziehung zwischen einem Anomalieerfassungsschwellenwert und einer Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß der vierten Ausführungsform.
17 zeigt einen Ablauf einer Anomalieerfassungsverarbeitung gemäß einer fünften Ausführungsform.

Beschreibung der Ausführungsformen
[Erste Ausführungsform]
Eine Servolenkungsvorrichtung 1 (im Nachfolgenden als eine Vorrichtung 1 bezeichnet) gemäß der ersten Ausführungsform wird im Nachfolgenden beschrieben. Zunächst wird deren Konfiguration beschrieben. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung 1. 2 zeigt eine Vorderansicht der Vorrichtung 1. 3 zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie III-III in 2. 4 zeigt eine Querschnittsansicht der Vorrichtung 1 entlang einer Mittelachse P einer Lenkstangenwelle 23 und einer Mittelachse Q eines Elektromotors 31. Die Vorrichtung 1 ist in einem Maschinenraum eines Fahrzeugs angeordnet und stellt eine Hilfskraft für ein sich drehendes Zielrad bereit. Die Vorrichtung 1 ist eine elektrisch angetriebene (direkt verbundene) Servolenkungsvorrichtung, und insbesondere eine zahnstangenunterstützte Servolenkungsvorrichtung, in der der Elektromotor 31 eine Hilfskraft für eine axiale Bewegung der Zahnstange 23 bereitstellt. Die Vorrichtung 1 umfasst einen Lenkmechanismus 2, einen Hilfsmechanismus 3, einen Lenkdrehmomentsensor 4, einen Lenkwinkelsensor 5 und eine Steuereinheit 6.
Der Lenkmechanismus 2 überträgt eine Drehung eines Lenkrads (Lenkgriff), das von einem Fahrer betätigt wird, auf das sich drehende Zielrad. Der Lenkmechanismus 2 umfasst eine Lenkwelle (eine Lenkstange) 21, eine Ritzelwelle 22 und eine Zahnstangenwelle 23. Die Lenkwelle 21 ist eine Lenkeingabewelle, die mit dem Lenkrad gekoppelt ist. Die Lenkwelle 21 dreht sich entsprechend der Drehung des Lenkrads mit einer Drehkraft des Lenkrads, die auf die Lenkwelle 21 übertragen wird. Die Lenkwelle 21 arbeitet zusammen mit dem Lenkrad als ein Betätigungsmechanismus der Lenkvorrichtung. Die Ritzelwelle 22 und die Zahnstangenwelle 23 bilden ein Zahnstangengetriebe und wandeln die Drehbewegung der Lenkwelle 21 in eine Bewegung des sich drehenden Zielrads in einer Achsrichtung um. Beide Wellen 22 und 23 arbeiten als ein Getriebemechanismus der Lenkvorrichtung. Die Ritzelwelle 22 ist eine Lenkausgangswelle, die über einen Torsionsstab 24 mit der Lenkwelle 21 gekoppelt ist, und sich fest mit der Lenkwelle 21 mit einer Rotationskraft, die von der Lenkwelle 21 auf diese übertragen wird, dreht. Ein Ritzel 220 ist an einem Außenumfang der Ritzelwelle 22 ausgebildet. Die Zahnstangenwelle 23 ist axial bewegbar auf der Zahnstange vorgesehen. Eine Zahnstangenverzahnung (ein Zahnstangengetriebe) 230 ist an einem Teil eines Außenumfangs der Zahnstangenwelle 23 ausgebildet. Das Ritzel 220 und die Zahnstangenverzahnung 230 stehen miteinander in Eingriff. Das sich drehende Zielrad ist mit jedem der beiden axialen Enden der Zahnstangenwelle 23 über ein Zahnstangenende 231 oder 232 als ein Verbindungsmechanismus verbunden. Die Zahnstangenwelle 23 dreht das sich drehende Zielrad durch axiales Bewegen entsprechend der Drehung der Lenkwelle 21 (Ritzelwelle 22). Die Zahnstangenwelle 23 arbeitet als eine Raddrehwelle.
Der Hilfsmechanismus 3 umfasst einen Elektromotor 31 und einen Drehzahlminderer 32. Der Elektromotor 31 ist ein elektrisch angetriebener Motor (elektrisch betriebener Motor), und zum Beispiel wird dafür ein bürstenloser Dreiphasengleichstrommotor verwendet. Wie in 4 dargestellt, weist der Elektromotor 31 einen Stator 311 und einen Rotor 312 auf. Ein Drehwinkelsensor 7, wie beispielsweise ein Resolver, der einen Drehwinkel oder eine Drehposition einer Ausgangswelle 313 erfasst, ist an der Ausgangswelle 313 des Elektromotors 31 vorgesehen. Der Elektromotor (im Nachfolgenden als der Motor bezeichnet) 31 wird durch elektrische Energie angetrieben, die von einer an dem Fahrzeug montierten Energiequelle (einer Batterie) zugeführt wird, und die Dreiphasenströme werden durch eine Inverterschaltung 6n gesteuert (ein Schaltelement). Der Motor 31 überträgt eine Hilfskraft über den Drehzahlminderer 32 auf die Zahnstangenwelle 23.
Der Drehzahlminderer 32 ist zwischen dem Lenkmechanismus 2 (die Zahnstangenwelle 23) und dem Motor 31 vorgesehen und überträgt eine Ausgabe des Motors 31 auf die Zahnstangenwelle 23, während er eine Drehung der Ausgangswelle 313 verlangsamt (eine Verstärkung eines Drehmoments, das in dem Motor 31 erzeugt wird). Der Drehzahlminderer 32 umfasst einen Riemenbewegungsübertragungsmechanismus 33 und einen Kugelrollspindelmechanismus 34. Der Riemenbewegungsübertragungsmechanismus 33 umfasst eine Eingangsriemenscheibe 331, eine Ausgangsriemenscheibe 332 und einen Riemen 333. Beide Riemenscheiben 331 und 332 sind zylindrisch und aus eisenhaltigen metallischen Materialien hergestellt. Die Eingangsriemenscheibe 331 ist an der Ausgangswelle 313 befestigt und dreht sich fest verbunden mit der Ausgangswelle 313. Die Ausgangsriemenscheibe 332 ist an einer Mutter 343 des Kugelrollspindelmechanismus 34 befestigt und dreht sich fest mit der Mutter 343. Der Riemen 333 ist zwischen der Ausgangsriemenscheibe 332 und der Eingangsriemenscheibe 331 gewickelt. Der Kugelrollspindelmechanismus 34 umfasst eine erste Kugelrollspindelnut 341, eine zweite Kugelrollspindelnut 342, die Mutter 343, mehrere Kugeln 344 und ein Rohr 346. Die erste Kugelrollspindelnut 341 ist auf der Seite der Zahnstangenwelle 23 vorgesehen und erstreckt sich spiralförmig um die Mittelachse P am Außenumfang der Zahnstangenwelle 23 (eine Position, die axial von einem Abschnitt beabstandet ist, an der die Zahnstangenverzahnung 230 ausgebildet sind). Die Mutter 343 ist ringförmig und besteht aus einem eisenhaltigen metallischen Material. Die zweite Kugelrollspindelnut 342 ist auf der Seite der Mutter 343 vorgesehen und erstreckt sich spiralförmig um eine Mittelachse der Mutter 343 an einem Innenumfang der Mutter 343. Die Mutter 343 ist derart angeordnet, dass sie die Zahnstangenwelle 23 umgibt, und ist drehbar bezogen auf die Zahnstangenwelle 23 vorgesehen. Eine rohrförmige Kugelumlaufnut 345 wird durch die beiden Nuten 341 und 342 gebildet. Die mehreren Kugeln 344 sind aus einem eisenhaltigen metallischen Material gebildet und in der Kugelumlaufnut 345 vorgesehen. Die Rohr 346 ist an einer Außenseite der Mutter 343 in einer radialen Richtung mit Bezug auf die Mittelachse (eine Drehachse) der Mutter 343 vorgesehen und verbindet eine Endseite mit der anderen Endseite der Kugelumlaufnut 345.
Eine Drehung der Ausgangswelle 313 wird über die Eingangsriemenscheibe 331, den Riemen 333 und die Ausgangsriemenscheibe 332 in eine Drehung der Mutter 343 umgewandelt. Wenn sich die Mutter 343 dreht, bewegen sich die Kugeln 344 in der Kugelaufnahmenut 345, wodurch eine axiale Bewegung der Zahnstangenwelle 23 relativ zu der Mutter 343 bewirkt wird. Die Kugeln 344 können von der einen Endseite zu der anderen Endseite der Kugelumlaufnut 345 über das Rohr 346 bewegt werden. Das Rohr 346 arbeitet als ein Element zum Bewegen der Kugeln 344 (ein Umlaufelement). Auf diese Weise wird eine Antriebskraft des Motors 31 über den Kugelrollspindelmechanismus 34 auf die Zahnstangenwelle 23 übertragen, wodurch eine Hilfskraft (eine Lenkhilfskraft) für eine Lenkkraft eines Fahrers bereitgestellt wird.
Ein Lenkdrehmomentsensor 4 erfasst ein Drehmoment (ein Lenkdrehmoment T), das durch eine von dem Fahrer ausgeführte Lenkbetätigung eingegeben und am Lenkmechanismus 2 erzeugt wird. Wie in 3 gezeigt, ist der Lenkdrehmomentsensor 4 zwischen der Lenkwelle 21 und der Ritzelwelle 22 vorgesehen und umfasst einen ersten Drehwinkelsensor 41 und einen zweiten Drehwinkelsensor 42. Der erste Drehwinkelsensor 41 erfasst einen Drehwinkel der Lenkwelle 21. Genauer gesagt, umfasst der erste Drehwinkelsensor 41 einen Magneten und ein Hall-Element (eine Hall-IC) und gibt eine Änderung in einem Magnetfeld aus, das sich gemäß einer Drehposition der Lenkwelle 21 als ein elektrisches Signal (ein Sinuswellensignal einer Spannung) ändert. In ähnlicher Weise erfasst der zweite Drehwinkelsensor 42 einen Drehwinkel der Ritzelwelle 22 und gibt diesen als ein elektrisches Signal aus. Diese elektrischen Signale werden über einen Verbinderabschnitt 15 an eine Steuereinheit 6 (nachstehend als eine ECU bezeichnet) ausgegeben.
Der Lenkwinkelsensor 5 erfasst einen Drehwinkel des Lenkrads (der Lenkwelle 21), das heißt, einen Lenkabsolutwinkel (einen Lenkwinkel θ). Der Lenkwinkelsensor 5 ist an der Lenkwelle 21 vorgesehen. Insbesondere umfasst der Lenkwinkelsensor 5 ein Eingangszahnrad 50, ein erstes Zahnrad 51 und ein zweites Zahnrad 52, und Magnetwiderstandseffektsensoren. Das Eingangszahnrad 50 ist ein größeres Zahnrad. Das erste Zahnrad 51 und das zweite Zahnrad 52 sind kleine Zahnräder und weisen eine Anzahl von Zähnen auf, die voneinander nicht trennbar sind. Das Eingangszahnrad 50 dreht sich fest mit der Lenkwelle 21, und das erste Zahnrad 51 und das zweite Zahnrad 52 kämmen jeweils mit dem Eingangszahnrad 50 und dem ersten Zahnrad 51. Ein Magnetelement ist sowohl an dem ersten und als auch dem zweiten Zahnrad 51 und 52 befestigt, und das Magnetelement ist so magnetisiert, dass es einen Nordpol und einen Südpol aufweist, die in Umfangsrichtung darauf angeordnet sind. Ein Substrat 53 ist derart angeordnet, dass es dem ersten und zweiten Zahnrad 51 und 52 zugewandt ist. Die Magnetowiderstandseffektsensoren sind auf dem Substrat 53 an jeder der Positionen eingebaut, die den Magnetelementen zugewandt sind. Jeder der Magnetowiderstandseffektsensoren erfasst einen Drehwinkel des Zahnrads 51 oder 52, dem er zugewandt ist. Insbesondere gibt der Magnetowiderstandseffektsensor, der dem ersten Zahnrad 51 zugewandt ist, eine Änderung des magnetischen Widerstands, der sich gemäß einer Drehposition des ersten Zahnrads 51 ändert, als ein elektrisches Signal (ein Sinuswellensignal einer Spannung) aus. In ähnlicher Weise erfasst der Magnetowiderstandseffektsensor, der dem zweiten Zahnrad 52 zugewandt ist, den Drehwinkel des zweiten Zahnrads 52 und gibt diesen als ein elektrisches Signal aus. Diese elektrischen Signale werden über den Verbinderabschnitt 15 an die ECU 6 ausgegeben.
Die ECU 6 ist eine elektronische Steuereinheit (ein Mikrocomputer), die als eine Steuerung der Vorrichtung 1 arbeitet, und eine Hilfssteuerung durch Steuern des Motors 31 durchführen kann. Die ECU 6 ist mit dem Motor 31 (dem Drehwinkelsensor 7), dem Lenkdrehmomentsensor 4, dem Lenkwinkelsensor 5 und einer Anzeigenvorrichtung 8 elektrisch verbunden (siehe 5). Die ECU 6 ist darüber hinaus über eine CAN-Kommunikationsleitung mit einem weiteren Sensor und einer Steuerung verbunden und kann Signale von diesen empfangen. Die ECU 6 umfasst ein Gehäuse 60, ein Substrat 61 und elektronische Teile. Die elektronischen Teile sind vorgesehen, um beispielsweise den Antrieb des Motors 31 zu steuern und umfassen ein Energiequellenrelais, eine Inverterschaltung 6n und dergleichen. Die Inverterschaltung 6n wandelt elektrischen Gleichstrom, der von der Batterie zugeführt wird, in elektrischen Wechselstrom um und führt die umgewandelte elektrische Energie dem Motor 31 zu. Die elektronischen Teile sind auf dem Substrat 61 montiert. Das Gehäuse 60 ist aus Harz gebildet, und enthält das Substrat 61 darin. Ein Verbinderabschnitt 600 ist an dem Gehäuse 60 vorgesehen. Ein mit dem Substrat 61 elektrisch verbundener Anschluss ist an dem Verbinderabschnitt 600 vorgesehen. Ein Kabelbaum für eine Verbindung mit dem Lenkdrehmomentsensor 4 oder dergleichen ist mit dem Verbinderabschnitt 600 verbunden. Wird das Lenkrad durch den Fahrer gelenkt, wird das Lenkdrehmoment T von dem Lenkdrehmomentsensor 4 erfasst. Das erfasste Drehmomentsignal wird an die ECU 6 ausgegeben. Die ECU 6 berechnet eine Soll-Lenkhilfskraft auf der Grundlage von Informationen, wie beispielsweise des eingegebenen Lenkdrehmoments T, und gibt ein Antriebssignal an den Motor 31 auf der Grundlage eines Signals, wie beispielsweise dieser Soll-Lenkhilfskraft und einer eingegebenen Motordrehposition, aus. Die ECU 6 steuert die Ausgabe des Motors 31 durch Steuern des durch den Motor 31 fließenden Stroms, wodurch eine geeignete Hilfskraft an der Zahnstangenwelle 23 bereitgestellt und die Lenkkraft des Fahrers unterstützt wird.
Der Lenkmechanismus 2 und der Drehzahlminderer 32 sind in einem Getriebegehäuse 10 eingebaut, und der Motor 31 ist in einem Motorgehäuse 310 eingebaut. Diese Gehäuse 10 und 310 sind aus metallischen Materialien auf Aluminiumbasis gebildet. Das Getriebegehäuse 10 kann aus einem eisenhaltigen metallischen Material gebildet sein. Das Getriebegehäuse 10 umfasst ein erstes Gehäuse 10A und ein zweites Gehäuse 10B. Das erste und das zweite Gehäuse 10A und 10B sind unter Verwendung einer Schraube 10C fest aneinander befestigt. Das Getriebegehäuse 10 umfasst einen Zahnstangenwellen-Aufnahmeabschnitt 101, einen Zahnrad-Aufnahmeabschnitt 102, einen Sensor-Aufnahmeabschnitt 103 und einen Drehzahlminderer-Aufnahmeabschnitt 104. Der Zahnstangenwellen-Aufnahmeabschnitt 101 ist zylindrisch und an seinen beiden axialen Enden offen ausgebildet. Eine Innenumfangsfläche des Zahnstangenwellen-Aufnahmeabschnitts 101 ist zylindrisch und ein Durchmesser davon geringfügig größer als ein Durchmesser der Zahnstangenwelle 23. Der Zahnstangenwellen-Aufnahmeabschnitt 101 ist ein Zahnstangenrohr, das die Zahnstange 23 darin enthält. Die Zahnstangenwelle 23 ist derart angeordnet, dass sie den Zahnstangenwellen-Aufnahmeabschnitt 101 durchdringt, und beide Enden der Zahnstangenwelle 23 sind von dem Getriebegehäuse 10 freigelegt (der Zahnstangenwellen-Aufnahmeabschnitt 101). Die Zahnstangenenden 231 und 232 sind jeweils mit den beiden axialen Enden der Zahnstangenwelle 23 gekoppelt. Wie in 1 gezeigt, sind Staubmanschetten 233 und 234 derart an beiden Enden des Zahnstangenwellen-Aufnahmeabschnitts 101 befestigt, dass sie die Abdeckungsabschnitte bedecken, an denen die Zahnstangenwelle 23 und die Zahnstangenenden 231 und 232 miteinander gekoppelt sind. Die Staubmanschetten 233 und 234 sind balgartige Elemente und aus Gummimaterialien hergestellt. Die Staubmanschetten 233 und 234 dienen dazu, das Eindringen eines Fremdkörpers, wie beispielsweise Wasser, in das Getriebegehäuse 10 von den Öffnungsabschnitten an den beiden axialen Enden des Zahnstangenwellen-Aufnahmeabschnitts 101 zu verhindern, indem sie durch einen Raum zwischen der Innenumfangsfläche des Zahnstangenwellen-Aufnahmeabschnitts 101 und der Außenumfangsfläche der Zahnstangenwelle 23 verlaufen.
Der Zahnrad-Aufnahmeabschnitt 102 und der Sensor-Aufnahmeabschnitt 103 sind an einem Endabschnitt des Zahnstangenwellen-Aufnahmeabschnitts 101 an einer axialen Seite vorgesehen und erstrecken sich radial mit Bezug auf die Mittelachse P der Innenumfangsfläche des Zahnstangenwellen-Aufnahmeabschnitts 110. Wie in 3 gezeigt, überlappt der Zahnrad-Aufnahmeabschnitt 102 teilweise den Zahnstangenwellen-Aufnahmeabschnitt 101. Eine Innenumfangsfläche des Zahnrad-Aufnahmeabschnitts 102 weist eine mit einem Boden versehene Zylinderform auf, und ein Teil davon ist zu der Innenumfangsfläche des Zahnstangenwellen-Aufnahmeabschnitts 101 hin offen. Der Zahnrad-Aufnahmeabschnitt 102 enthält darin eine Endseite der Ritzelwelle 22, an der das Ritzel 220 vorgesehen ist, und einen Teil des Abschnitts der Zahnstangenwelle 23, an dem die Zahnstangenverzahnung 230 vorgesehen ist. Die zuvor beschriebene eine Endseite der Ritzelwelle 22 ist auf einer Bodenabschnittsseite der Innenumfangsfläche des Zahnrad-Aufnahmeabschnitts 102 über ein Nadellager 111 gestützt. Eine Schraubenfeder 12 und ein Halter 13 sind auf dem Zahnstangenwellen-Aufnahmeabschnitt 101 an einem Abschnitt (der zuvor beschriebenen einen Endseite der Ritzelwelle 22), der dem Zahnrad-Aufnahmeabschnitt 102 zugewandt ist, über die Zahnstangenwelle 23 vorgesehen. Die Schraubenfeder 12 drückt die Zahnstangenverzahnung 230 gegen das Ritzel 220, indem der Halter 13 zur Zahnstangenwelle 23 hin vorgespannt wird.
Eine Innenumfangsfläche des Sensor-Aufnahmeabschnitts 103 weist eine abgestufte Zylinderform auf, die sich im Allgemeinen koaxial mit der Innenumfangsfläche des Zahnrad-Aufnahmeabschnitts 102 erstreckt. Eine axiale Endseite der Innenumfangsfläche des Sensor-Aufnahmeabschnitts 103 ist durchgehend zu der Innenumfangsfläche des Zahnrad-Aufnahmeabschnitts 102 ausgebildet, und eine Öffnung des Sensor-Aufnahmeabschnitts 103 auf der anderen axialen Endseite ist durch ein Abdeckungselement 14 verschlossen. Der Sensor-Aufnahmeabschnitt 103 enthält darin einen Teil der Lenkwelle 21, die andere Endseite der Ritzelwelle 22, den Lenkdrehmomentsensor 4 und den Lenkwinkelsensor 5. Die andere Endseite der Ritzelwelle 22 wird an der Innenumfangsfläche des Sensor-Aufnahmeabschnitts 103 über ein Kugellager 112 gehalten. Die Lenkwelle 21 durchdringt das Abdeckungselement 14 und erstreckt sich im Allgemeinen koaxial mit der Ritzelwelle 22. Die Lenkwelle 21 wird durch das Abdeckelement 14 über ein Nadellager 113 gehalten, und eine Endseite der Lenkwelle 21 ist drehbar an einem vertieften Abschnitt 221 auf der zuvor beschriebenen anderen Endseite der Ritzelwelle 22 befestigt. Die Lenkwelle 21 umfasst ein mit einem Boden versehenes axiales Loch 211, das zu der zuvor beschriebenen einen Endseite offen ausgebildet ist, wobei ein Torsionsstab 24 in dieses axiale Loch 211 eingesetzt ist. Eine Endseite des Torsionsstabs 24 ist über einen Stift 241 an der Lenkwelle 21 befestigt, und die andere Endseite des Torsionsstabs 24 ist mit der zuvor beschriebenen anderen Endseite der Ritzelwelle 22 durch Presspassung befestigt. Der Lenkdrehmomentsensor 4 und der Lenkwinkelsensor 5 sind um die Lenkwelle 21 herum in dem Sensor-Aufnahmeabschnitt 103 eingebaut. Der Lenkdrehmomentsensor 4 ist auf einer Seite näher am Zahnrad-Aufnahmeabschnitt 102 angeordnet, und dem Lenkwinkelsensor 5 (das Substrat 53 und dergleichen) ist auf der anderen Seite näher an dem Abdeckungselement 14 in der axialen Richtung des Sensor-Aufnahmeabschnitts 103 angeordnet. Der Verbinderabschnitt 15 ist an einer Außenumfangsfläche des Sensor-Aufnahmeabschnitts 103 vorgesehen. Der Verbinderabschnitt 15 ist über Anschlüsse mit dem Lenkmomentsensor 4 und dem Lenkwinkelsensor 5 verbunden. Ein Kabelbaum für eine Verbindung mit der ECU 6 ist mit dem Verbinderabschnitt 15 verbunden.
Der Drehzahlminderer-Aufnahmeabschnitt 104 ist flanschartig auf der anderen axialen Seite des Zahnstangenwellen-Aufnahmeabschnitts 101 vorgesehen und erstreckt sich mit Bezug auf die Mittelachse P radial nach außen. Der Drehzahlminderer-Aufnahmeabschnitt 104 umfasst einen Kugelrollspindelmechanismus-Aufnahmeabschnitt 105 und einen Riemenbewegungsübertragungsmechanismus-Aufnahmeabschnitt 106, und enthält darin den Drehmomentminderer 32. Diese Aufnahmeabschnitte 105 und 106 überlappen einander teilweise. Wie in 4 gezeigt, weist eine Innenumfangsfläche des Kugelrollspindelmechanismus-Aufnahmeabschnitts 105 eine zylindrische Form auf, die sich im Allgemeinen koaxial mit der Innenumfangsseite des Zahnstangenwellen-Aufnahmeabschnitts 101 erstreckt. Eine axiale Endseite der Innenumfangsfläche des Kugelrollspindelmechanismus-Aufnahmeabschnitts 105 ist durchgehend mit der Innenumfangsfläche des Zahnstangenwellen-Aufnahmeabschnitts 101 in dem ersten Gehäuse 10A ausgebildet, und die andere axiale Endseite davon ist durchgehend mit der Innenumfangsfläche des Zahnstangenwellen-Aufnahmeabschnitts 101 des zweiten Gehäuses 10B ausgebildet. Der Kugelrollspindelmechanismus-Aufnahmeabschnitt 105 enthält darin den Kugelrollspindelmechanismus 34. Eine axiale Endseite der Mutter 343 wird an der Innenumfangsfläche des Kugelrollspindelmechanismus-Aufnahmeabschnitts 105 über ein Lager 16 gehalten. Die Mutter 343 wird relativ zu dem Getriebegehäuse 10 von dem Lager 16 drehbar gehalten. Das Lager 16 ist ein Kugellager und umfasst einen Außenlaufring 161, einen Innenlaufring 162, Kugeln 163 und einen Käfig 164. Der Innenlaufring 162 ist fest mit der zuvor beschriebenen einen axialen Endseite der Mutter 343 ausgebildet. Der Käfig 162 ermöglichen, dass die Kugeln 163 zwischen dem Innenlaufring 162 und dem Außenlaufring 161 im Allgemeinen in gleichmäßigen Abständen angeordnet sein. Ein ringförmiger Verriegelungsring 17 ist in dem Kugelrollspindelmechanismus-Aufnahmeabschnitt 105 angeordnet. Der Außenlaufring 161 ist zwischen der Innenumfangsfläche des Kugelrollspindelmechanismus-Aufnahmeabschnitts 105 und dem Verriegelungsring 17 aufgenommen, wodurch eine axiale Bewegung des Außenlaufrings 161 begrenzt wird.
Der Riemenbewegungsübertragungsmechanismus-Aufnahmeabschnitt 160 erstreckt sich von dem Kugelrollspindelmechanismus-Aufnahmeabschnitt 105 radial nach außen. Eine axiale Endseite des Motorgehäuses 310 ist an einer radialen Außenseite des Drehzahlminderer-Aufnahmeabschnitts 104 befestigt. Eine radiale Innenseite und eine radiale Außenseite einer Innenumfangsfläche des Riemenbewegungsübertragungsmechanismus-Aufnahmeabschnitts 106 sind jeweils mit der Innenumfangsfläche des Kugelrollspindelmechanismus-Aufnahmeabschnitts 105 und der Innenumfangsfläche des Motorgehäuses 310 durchgehend ausgebildet. Der Riemenbewegungsübertragungsmechanismus-Aufnahmeabschnitt 106 enthält den Riemenbewegungsübertragungsmechanismus 33 darin. Eine Endseite der Ausgangswelle 313 des Motors 31 ist in der Innenumfangsseite des Riemenbewegungsübertragungsmechanismus-Aufnahmeabschnitts 106 enthalten, während sie im Allgemeinen parallel zu der Zahnstangenwelle 23 (der Mittelachse P) vorsteht. Die Eingangsriemenscheibe 331 ist an einem Außenumfang des zuvor beschriebenen Vorsprungabschnitts der Ausgangswelle 313 befestigt. Die Ausgangsriemenscheibe 332 ist an einem Außenumfang der anderen axialen Endseite der Mutter 343 befestigt. Der Riemen 333, der um beide Riemenscheiben 331 und 332 gewickelt ist, erstreckt sich im Allgemeinen parallel mit der Ausgangswelle 313 und der Zahnstangenwelle 23 und ist in dem Riemenbewegungsübertragungsmechanismus-Aufnahmeabschnitt 106 aufgenommen.
Das Motorgehäuse 310 weist eine mit einem Boden versehene zylindrische Form auf, und der Stator 311 ist an einer Innenumfangsfläche davon befestigt. Die Ausgangswelle 313 wird über ein Lager 114 durch das Motorgehäuse 310 gehalten. Der Rotor 312 ist an der Ausgangswelle 313 befestigt und an einer Innenumfangsseite des Stators 311 angeordnet. Das Gehäuse 60 der ECU 6 ist mit der anderen axialen Endseite (ein Öffnungsabschnitt) des Motorgehäuses 310 befestigt. Das Substrat 61 erstreckt sich im Allgemeinen in einer Richtung orthogonal zu der Ausgangswelle 313. Das Substrat 61 ist über einen Anschluss mit dem Stator 311 verbunden.
5 zeigt ein Blockdiagramm, das ein Steuersystem der Vorrichtung 1 darstellt. Die ECU 6 umfasst einen Fahrzeuggeschwindigkeitssignal-Empfangsabschnitt 6a, einen Drehmomentsignal-Verarbeitungsabschnitt 6b, einen Lenkwinkelsignal-Verarbeitungsabschnitt 6c, einen Lenkwinkelgeschwindigkeits-Berechnungsabschnitt 6d, einen Beschleunigungssignal-Empfangsabschnitt 6e, einen Druckluftsignal-Empfangsabschnitt 6f, einen Temperatursignal-Empfangsabschnitt 6g, einen Hilfssteuerabschnitt 6h, eine Anomalieerfassungsschaltung 6i und einen Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssignal-Empfangsabschnitt 6a empfängt ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, das durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 9a über das CAN erfasst wird. Der Drehmomentsignal-Verarbeitungsabschnitt 6b empfängt ein Drehwinkelsignal der Lenkwelle 21 und ein Drehwinkelsignal der Ritzelwelle 22, die durch den Lenkdrehmomentsensor 4 (den ersten und den zweiten Drehwinkelsensor 41 und 42) erfasst werden, und verarbeitet diese, um ein Drehmomentsignal zu erzeugen. Wird der Torsionsstab 24 aufgrund des Lenkdrehmoments T verdreht, wird eine Drehwinkeldifferenz zwischen beiden Wellen 21 und 22 erzeugt. Der Drehmomentsignal-Verarbeitungsabschnitt 6b berechnet T, indem die Differenz zwischen den Drehwinkeln, die durch die entsprechenden Sensoren 41 erfasst werden, mit einem Elastizitätsmodul des Torsionsstabes 24 multipliziert wird. Der Drehmomentsignal-Verarbeitungsabschnitt 6b führt je nach Bedarf eine Rauschentfernung und Phasenkompensation durch. Der Drehmomentsignal-Verarbeitungsabschnitt 6b arbeitet im Wesentlichen als ein Drehmomentsignal-Empfangsabschnitt, der zum Empfangen eines Drehmomentsignals ausgebildet ist. Die ECU 6 kann derart ausgebildet sein, dass sie das Lenkdrehmomentsignal empfängt und eingibt, anstatt dass das Lenkdrehmomentsignal durch die ECU 6 selbst berechnet wird.
Der Lenkwinkelsignal-Verarbeitungsabschnitt 6c empfängt ein Drehwinkelsignal des ersten Zahnrads 51 und ein Drehwinkelsignal des zweiten Zahnrads 52, die durch den Lenkwinkelsensor 5 (die jeweiligen Magnetowiderstandseffektsensoren) erfasst werden, und verarbeitet diese, um ein Lenkwinkelsignal zu erzeugen. Wenn sich die Lenkwelle 21 dreht, wird zwischen dem ersten und dem zweiten Zahnrad 51 und 52 eine Drehwinkeldifferenz erzeugt. Der Lenkwinkelsignal-Verarbeitungsabschnitt 6c berechnet den Drehwinkel der Lenkwelle 21, das heißt, den Lenkwinkel θ unter Verwendung der Differenz zwischen den Drehwinkeln, die von den jeweiligen Magnetowiderstandseffektsensoren erfasst werden. Der Lenkwinkelsignal-Verarbeitungsabschnitt 6c arbeitet im Wesentlichen als ein Lenkwinkelsignal-Empfangsabschnitt, der konfiguriert ist, um ein Lenkwinkelsignal zu empfangen. Die ECU 6 kann ausgebildet sein, um das Lenkwinkelsignal zu empfangen und einzugeben, anstatt dass das Lenkwinkelsignal durch die ECU 6 selbst berechnet wird. Der Lenkwinkelgeschwindigkeits-Berechnungsabschnitt 6d berechnet eine Lenkwinkelgeschwindigkeit dθ/dt auf der Grundlage des Lenkwinkels θ. Der Lenkwinkelgeschwindigkeits-Berechnungsabschnitt 6d arbeitet im Wesentlichen als ein Lenkwinkelgeschwindigkeitssignal-Empfangsabschnitt, der ausgebildet ist, um ein Lenkwinkelgeschwindigkeitssignal zu empfangen. Die ECU 6 kann derart ausgebildet sein, dass sie das Lenkwinkelgeschwindigkeitssignal empfängt und eingibt, anstatt dass das Lenkwinkelgeschwindigkeitssignal durch die ECU 6 selbst berechnet wird.
Der Beschleunigungssignal-Empfangsabschnitt 6e empfängt ein Gravitations (G)-Beschleunigungssignal des Fahrzeugs, das über das CAN durch einen Fahrzeugbeschleunigungssensor 9e erfasst wird. Das Fahrzeugbeschleunigungssignal kann ein Signal sein, das von dem Beschleunigungssensor 9e auf diese Weise ausgegeben wird, oder es kann durch die ECU 6 auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Lenkwinkel θ berechnet werden. Der Luftdrucksignal-Empfangsabschnitt 6f empfängt über das CAN ein Luftdrucksignal eines Reifens des sich drehenden Zielrads, das von einem Luftdrucksensor 9f erfasst wird. Der Temperatursignal-Empfangsabschnitt 6g empfängt über das CAN ein Umgebungstemperatursignal, das durch einen Temperatursensor 9g erfasst wird. Die Umgebungstemperatur ist beispielsweise eine atmosphärische Temperatur und repräsentiert eine Temperatur, die um die Vorrichtung 1 (den Lenkmechanismus 2) vorherrscht.
Der Hilfssteuerabschnitt 6h umfasst einen Befehlssignal-Berechnungsabschnitt 6k, eine Befehlssignal-Begrenzungsschaltung 61, einen Stromsteuerabschnitt 6m und eine Inverterschaltung 6n. Der Befehlssignal-Berechnungsabschnitt 6k berechnet ein Befehlssignal zur Steuerung des Antriebs des Motors 31 auf der Grundlage des Lenkdrehmoments T. Insbesondere berechnet der Befehlssignal-Berechnungsabschnitt 6k einen Strombefehlswert I* als einen Drehmomentbefehlswert, der an den Motor 31 adressiert ist, auf der Grundlage von T und der Fahrzeuggeschwindigkeit V. Beispielsweise erfasst der Befehlssignal-Berechnungsabschnitt 6k I* unter Verwendung eines Kennfelds mit einer in 6 dargestellten Kennlinie. Der Befehlssignal-Berechnungsabschnitt 6k erhöht I*, wenn T in jeder Raddrehrichtung ansteigt (positive und negative Richtungen von T). Der Befehlssignal-Berechnungsabschnitt 6k erhöht I* um einen größeren Betrag in Bezug auf eine Zunahme von T, wenn T groß ist, als wenn T klein ist. Der Befehlssignal-Berechnungsabschnitt 6k verringert I*, wenn V zunimmt. Der Befehlssignal-Berechnungsabschnitt 6k verringert I* um einen geringeren Betrag in Bezug auf eine Zunahme von V, wenn V hoch ist, als wenn V niedrig ist. Der Befehlssignal-Berechnungsabschnitt 6k kann ausgebildet sein, um I*, das auf der Grundlage von T erfasst wird, unabhängig von V gemäß einem weiteren Fahrzustand des Fahrzeugs zu korrigieren. Alternativ kann der Befehlssignal-Berechnungsabschnitt 6k I* mit der zuvor beschriebenen Kennlinie durch Berechnung realisieren. Ferner ist das Befehlssignal nicht auf ein Signal, das den Stromwert betrifft, beschränkt, und kann ein Signal sein, das das Drehmoment betrifft. Die Befehlssignal-Begrenzungsschaltung 61 begrenzt das zuvor beschriebene Befehlssignal in Übereinstimmung mit einem Begrenzungsbefehlssignal. Das zuvor beschriebene Begrenzungsbefehlssignal kann ein Signal sein, das eine durch die ECU 6 (die Anomalieerfassungsschaltung 6i oder dergleichen) erfasste Anomalie betrifft, oder es kann ein Signal sein, das von einer anderen Vorrichtung als der Vorrichtung 1 ausgegeben wird und über das CAN empfangen wird. Beispielsweise kann bei der Erfassung einer Überhitzung des Motors 31 oder der Inverterschaltung 6n oder dergleichen die Befehlssignal-Begrenzungsschaltung 1 den Wert von I* auf einen vorbestimmten oberen Grenzwert oder kleiner begrenzen. Ein Grenzwert kann auf einen Wert entsprechend beispielsweise einer Temperatur des Motors 31 oder dergleichen festgelegt werden.
Der Stromsteuerabschnitt 6m und die Inverterschaltung 6n arbeiten als ein Zufuhrabschnitt, der ausgebildet ist, um den Motor 31 mit einer elektrischen Antriebsleistung zu versorgen. Der Stromsteuerabschnitt 6m erfasst einen Wert des zum Motor 31 fließenden Stroms und berechnet einen solchen Spannungsbefehlswert, dass dieser Stromerfassungswert mit dem zuvor beschriebenen Strombefehlswert I* übereinstimmt (erfasst als Dreiphasenstrombefehlswerte in einem Fall, in dem eine Wechselstromsteuerung durchgeführt wird, und als Strombefehlswerte der d-Achse und der q-Achse in einem Fall, in dem eine Vektorsteuerung durchgeführt wird). Ferner erfasst der Stromsteuerabschnitt 6m einen Drehwinkel (die Drehposition) des Motors 31 und berechnet Dreiphasen-Sollstromwerte des Motors 31 aus diesem Drehwinkel und dem Spannungsbefehlswert. Die Inverterschaltung 6n wandelt eine Gleichstromspannung der Batterie in Dreiphasen-Wechselstromspannungen um und leitet diese an die Dreiphasenspulen des Motors 31 (des Stators 311) durch Erzeugen eines Pulsweitenmodulationssignals gemäß den Dreiphasensollspannungswerten, um das Schaltelement (ein FET oder dergleichen) dazu zu bringen, zu arbeiten.
Die Anomalieerfassungsschaltung 6i führt eine Erfassung einer Anomalie in der Vorrichtung 1 auf der Grundlage des Lenkdrehmoments T oder dergleichen aus. Insbesondere erfasst die Anomalieerfassungsschaltung 6i eine Betriebsverschlechterung des Lenkmechanismus 2, der den Hilfsmechanismus 3 umfasst, und eine Verringerung der Erfassungsgenauigkeit des Lenkdrehmomentsensors 4 und des Lenksensors 5. Der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j (bzw. Ausfallsicherungs-Verarbeitungsabschnitt 6j) führt eine Verarbeitung (Fail-Safe-Verarbeitung) in einer Richtung, die für den Fahrer weiterhin sicher ist, durch, wenn die Anomalie in der Vorrichtung 1 erfasst wird. Wird insbesondere die Betriebsverschlechterung des den Hilfsmechanismus 3 aufweisenden Lenkmechanismus 2 erfasst, benachrichtigt der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j den Fahrer darüber unter Verwendung der Anzeigevorrichtung 8 des Fahrzeugs oder dergleichen und/oder stoppt die Hilfssteuerung. Wird ferner eine Verringerung der Erfassungsgenauigkeit eines der Sensoren 4 und 5 erfasst, setzt der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j die Hilfssteuerung unter Verwendung des Erfassungswerts des anderen Sensors fort und/oder benachrichtigt den Fahrer über die Verringerung der Erkennungsgenauigkeit. Der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j umfasst einen Aufzeichnungsabschnitt 6o und einen alternativen Befehlssignal-Berechnungsabschnitt 6p. Wird eine Verschlechterung des Betriebs des Lenkmechanismus 2, der den Hilfsmechanismus 3 umfasst, erfasst wird und dies (die Anomalie) bestimmt, zeichnet der Aufzeichnungsabschnitt 60 dies auf (die Entscheidung der Anomalie). Wird beispielsweise eine Verringerung der Erfassungsgenauigkeit des Lenkdrehmomentsensors 4 erfasst, berechnet der alternative Befehlssignal-Berechnungsabschnitt 6p das zuvor beschriebene Befehlssignal auf der Grundlage des Erfassungswerts des Lenkwinkelsensors 5 (und die Fahrzeuggeschwindigkeit V oder dergleichen). Das zuvor beschriebene Befehlssignal kann auf der Grundlage des Lenkwinkels θ oder der Lenkwinkelgeschwindigkeit dθ/dt, oder beiden berechnet werden. Der Hilfssteuerabschnitt 6h setzt die Hilfssteuerung durch Steuern des Antriebs des Motors 31 unter Verwendung des Befehlssignals fort, das vielmehr durch den alternativen Befehlssignal-Berechnungsabschnitt 6p (ein alternatives Befehlssignal) als durch den Befehlssignal-Berechnungsabschnitt 6k berechnet wird.
7 zeigt einen Ablauf einer Steuerung zur Erfassung der Anomalie (die Betriebsverschlechterung des Lenkmechanismus 2 mit dem Hilfsmechanismus 3), die durch die Anomalieerfassungssteuerung 6i durchgeführt wird. Dieser Ablauf wird pro vorbestimmtem Zyklus (beispielsweise 1 ms) wiederholt durchgeführt. In Schritt S1 (Im Nachfolgenden wird ein Schritt als S abgekürzt) gibt die Anomalieerfassungsschaltung 6i jeden Datenabschnitt ein (die Fahrzeuggeschwindigkeit V, das Lenkdrehmoment T, den Lenkwinkel θ, die Lenkwinkelgeschwindigkeit dθ/dt, die Fahrzeugbeschleunigung, den Luftdruck, die Umgebungstemperatur, ob das Befehlssignal begrenzt ist, und ob das alternative Befehlssignal verwendet wird). Dann geht der Schritt zu S2 über. In S2 bestimmt die Anomalieerfassungsschaltung 6i, ob ein Wert |V| von V ein vorbestimmter Wert V* (beispielsweise 15 km/h) oder größer ist. Ist |V| gleich V* oder größer, geht der Schritt zu S3 über. Ist |V| kleiner als V*, geht der Schritt zu S24 über. In S3 bestimmt die Anomalieerfassungsschaltung 6i, ob ein Wert |θ| des Lenkwinkels θ ein vorbestimmter Wert θ* (beispielsweise 10 Grad) oder größer ist. Ist |θ| gleich θ* oder größer, geht der Schritt zu S4 über. Ist |θ| kleiner als θ*, geht der Schritt zu S24 über. In S4 bestimmt die Anomalieerfassungsschaltung 6i, ob ein Wert |dθ/dt| der Lenkwinkelgeschwindigkeit dθ/dt kleiner als ein vorbestimmter Wert α ist. Ist |dθ/dt| kleiner als α, geht der Schritt zu S5 über. Ist |dθ/dt| gleich α oder größer, geht der Schritt zu S24 über. In S5 bestimmt die Anomalieerfassungsschaltung 6i, ob ein Wert der Fahrzeugbeschleunigung kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Ist der Wert der Fahrzeugbeschleunigung kleiner als der vorbestimmte Wert, geht der Schritt zu S6 über. Ist der Wert der Fahrzeugbeschleunigung gleich dem vorbestimmten Wert oder größer, geht der Schritt zu S24 über. In S6 erfasst die Anomalieerfassungsschaltung 6i, ob der Luftdruck der Reifen des sich drehenden Zielrads höher als ein vorbestimmter Wert ist. Ist der Luftdruck höher als der vorbestimmte Wert, geht der Schritt zu S7 über. Ist der Luftdruck gleich dem vorbestimmten Wert oder niedriger, geht der Schritt zu S24 über. In S7 bestimmt die Anomalieerfassungsschaltung 6i auf der Grundlage von θ, ob das sich drehende Zielrad nicht an einem Hubende angeordnet ist (eine Begrenzungsposition in einem Bereich, in dem das sich drehende Zielrad bewegbar ist), das heißt, ob die Zahnstangenwelle 23 nicht an einem Hubende angeordnet ist (eine Begrenzungsposition in einem Bereich, in dem die Zahnstangenwelle 23 bewegbar ist). Ist das sich drehende Zielrad nicht an dem Hubende angeordnet, geht der Schritt zu S8 über. Ist das sich drehende Zielrad an dem Hubende angeordnet, geht der Schritt zu S24 über. In S8 bestimmt die Anomalieerfassungsschaltung 6i, ob das Befehlssignal nicht begrenzt ist. Ist das Befehlssignal nicht begrenzt, geht der Schritt zu S9 über. Ist das Befehlssignal begrenzt, geht der Schritt zu S24 über. In S9 bestimmt die Anomalieerfassungsschaltung 6i, ob die Umgebungstemperatur höher als ein vorbestimmter Wert ist. Ist die Umgebungstemperatur höher als der vorbestimmte Wert, geht der Schritt zu S10 über. Ist die Umgebungstemperatur gleich dem vorbestimmten Wert oder geringer, geht der Schritt zu S24 über.
In S10 bestimmt die Anomalieerfassungsschaltung 6i, ob das alternative Befehlssignal nicht berechnet wird. Wird das alternative Befehlssignal nicht berechnet, geht der Schritt zu S11 über. Wird das alternative Befehlssignal berechnet, geht der Schritt zu S24 über. In S11 bestimmt die Anomalieerfassungsschaltung 6i, ob |dθ/dt| kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert β (beispielsweise 5 Grad/Sekunde) ist. Ist |dθ/dt| kleiner als β, geht der Schritt zu S12 über. Ist |dθ/dt| gleich β oder größer, geht der Schritt zu S17 über. In S12 bestimmt die Anomalieerfassungsschaltung 6i, ob das Flag auf 1 gesetzt ist. Ist das Flag nicht auf 1 gesetzt, geht der Schritt zu S13 über. Ist das Flag auf 1 gesetzt, geht der Schritt zu S15 über. In S13 speichert die Anomalieerfassungsschaltung 6i ab diesem Moment ein Lenkdrehmoment Ts (im vorliegenden Zyklus in S1 eingegeben). Dann geht der Schritt zu S14 über. In S14 setzt die Anomalieerfassungsschaltung 6i das Flag auf 1. Anschließend geht der Schritt zu S15 über. In S15 bestimmt die Anomalieerfassungsschaltung 6i, ob ein Anomalieerfassungszähler C_A ein vorbestimmter Wert C_A* (beispielsweise 5) oder größer ist. Ist C_A gleich C_A* oder größer, geht der Schritt zu S16 über. Ist C_A kleiner als C_A*, beendet die Anomalieerfassungsschaltung 6i den gegenwärtigen Zyklus. In S16 legt die Anomalieerfassungsschaltung 6i die Anomalie fest und beendet den gegenwärtigen Zyklus. In S17 bestimmt die Anomalieerfassungsschaltung 6i, ob das Flag auf 1 gesetzt ist. Ist das Flag auf 1 gesetzt, geht der Schritt zu S18 über. Ist das Flag nicht auf 1 gesetzt, geht der Schritt zu S25 über. In S18 speichert die Anomalieerfassungsschaltung 6i ab diesem Moment ein Lenkdrehmoment Td (in dem vorliegenden Zyklus in S1 eingeführt). Dann geht der Schritt zu S19 über. In S19 bestimmt die Anomalieerfassungsschaltung 6i, ob das gespeicherte Lenkdrehmoment Ts gleich 0 oder größer ist. Ist Ts gleich 0 oder größer, geht der Schritt zu S20 über. Ist Ts kleiner als 0, geht der Schritt zu S26 über. In S20 bestimmt die Anomalieerfassungsschaltung 6i, ob Ts größer als Td ist. Ist Ts größer als Td, geht der Schritt zu S21 über. Ist Ts gleich Td oder kleiner, geht der Schritt zu S24 über. In S21 subtrahiert die Anomalieerfassungsschaltung 6i Td von Ts, um einen Differenzwert ΔTt als Änderungswert des Lenkdrehmoments T zu erlangen. Danach geht der Schritt zu S22 über. In S22 bestimmt die Anomalieerfassungsschaltung 6i, ob ΔTt ein vorbestimmter Wert ΔTt* (beispielsweise 1 Nm) oder größer ist. Ist ΔTt gleich ΔTt* oder größer, geht der Schritt zu S23 über. Ist ΔTt kleiner als ΔTt*, geht der Schritt zu S28 über. In S23 addiert die Anomalieerfassungsschaltung 6i 1 zu C_A (inkrementiert C_A). Dann geht der Schritt zu S24 über. In S24 setzt die Anomalieerfassungsschaltung 6i das Flag auf 0. Dann geht der Schritt zu S25 über. In S25 löscht die Anomalieerfassungsschaltung 6i Ts und Td (löscht Ts und Td aus dem Speicher). Anschließend geht der Schritt zu S15 über. In S26 bestimmt die Anomalieerfassungsschaltung 6i, ob Ts kleiner als Td ist. Ist Ts kleiner als Td, geht der Schritt zu S27 über. Ist Ts gleich Td oder größer, geht der Schritt zu S24 über. In S27 subtrahiert die Anomalieerfassungsschaltung 6i Ts von Td, um ΔTt zu erlangen. Danach geht der Schritt zu S22 über. In S28 setzt die Anomalieerfassungsschaltung 6i C_A auf 0. Anschließend geht der Schritt zu S24 über.
8 zeigt einen Ablauf der Fail-Safe-Verarbeitung, wenn die Anomalie (die Verschlechterung des Betriebs des Lenkmechanismus 2 mit dem Hilfsmechanismus 3) erfasst wird, die durch den Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j ausgeführt wird. Dieser Ablauf wird pro vorbestimmtem Zyklus (beispielsweise 1 ms) wiederholt durchgeführt. In S101 bestimmt der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j, ob ein Startschalter des Fahrzeugs von AUS auf EIN geschaltet wird. Wird der Startschalter von AUS auf EIN geschaltet, geht der Schritt zu S102 über. Wird der Startschalter auf EIN gehalten, geht der Schritt zu S103 über. In S102 bestimmt der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j, ob die Festlegung der Anomalie durch den Aufzeichnungsabschnitt 6o aufgezeichnet wird. Wird die Festlegung der Anomalie aufgezeichnet, geht der Schritt zu S107 über. Wird die Festlegung der Anomalie nicht aufgezeichnet, geht der Schritt zu S103 über. In S103 ermöglicht der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j die Durchführung der Hilfssteuerung. Insbesondere erlaubt der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j dem Befehlssignal-Berechnungsabschnitt 6k, das Befehlssignal zu berechnen. Anschließend geht der Schritt zu S104 über. In S104 bestimmt der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j, ob die Anomalie durch die Anomalieerfassungsschaltung 6i festgelegt wird. Wird die Anomalie festgelegt, geht der Schritt zu S105 über. Wird die Anomalie nicht festgelegt, beendet der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j den gegenwärtigen Zyklus. In S105 zeichnet der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j die Festlegung der Anomalie durch den Aufzeichnungsabschnitt 6o auf. Anschließend geht der Schritt zu S106 über. In S106 warnt der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j den Fahrer durch Anzeigen des Auftretens der Anomalie auf der Anzeigevorrichtung 8 und beendet den gegenwärtigen Zyklus. In S107 verhindert der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j die Ausführung der Hilfssteuerung. Insbesondere verhindert der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j, dass der Befehlssignal-Berechnungsabschnitt 6k das Befehlssignal berechnet. Danach beendet der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j den gegenwärtigen Zyklus.
[Vorteilhafte Wirkungen]
Im Nachfolgenden werden die vorteilhaften Wirkungen beschrieben.
(Anomalieerfassungsverarbeitung)
Die vorliegenden Erfinder führten ein Experiment durch, bei dem ein Fahrzeug bei 40 km/h mit gekappten Staubmanschetten 233 und 234 und in das Getriebegehäuse 10 eingespritztem salzigen/schlammigem Wasser gefahren und ein Lenkzustand Tag für Tag gemessen wurde. 9 zeigt eine Lenkwinkel-Lenkdrehmoment-Kennlinie am ersten Tag unmittelbar nach dem Einspritzen des salzigen/schlammigen Wassers. 10 zeigt die zuvor beschriebene Kennlinie drei Tage nach dem Einspritzen des salzigen/schlammigen Wassers. Die Pfeile geben Richtungen an, in denen der Lenkwinkel θ und das Lenkdrehmoment T durch den Lenkvorgang geändert wurden. Wenn das Fahrzeug in eine entgegengesetzte Richtung gelenkt wurde, wodurch die Lenkrichtung geändert wurde (das heißt, in einem Bereich, in dem die Lenkrichtung geändert wurde, wie durch eine gestrichelte Linie angezeigt), wurde T geändert (eine Hysterese-Kennlinie). Ein Änderungswert ΔTt0 dieses T war am ersten Tag klein, aber drei Tage danach groß. Es wird angenommen, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass die Reibung des Lenkmechanismus 2 einschließlich des Drehzahlminderers 32 (der Kugelrollspindelmechanismus 34) durch die Entstehung von Rost aufgrund des salzigen/schlammigen Wassers zugenommen hat und dessen Bewegung einen unregelmäßigen ablief (abgestumpft). Mit anderen Worten, verhindert der unregelmäßige Ablauf, dass die Lenkung reibungslos zurückkehren konnte und bewirkte ein Blockieren der Lenkung. Nach drei Tagen hat sich ein (Plus- oder Minus-) Vorzeichen von T in einem Zeitraum, bevor und nachdem T geändert wurde, geändert, wenn das Fahrzeug in die entgegengesetzte Richtung gelenkt wurde. Dies bedeutet, dass das Lenkrad nicht automatisch in eine neutrale Position zurückgeführt werden konnte, selbst wenn der Fahrer seine/ihre Hand von dem Lenkrad nahm, wenn das Fahrzeug in die entgegengesetzte Richtung gelenkt wurde, sodass es notwendig war, dass der Fahrer das Lenkrad mit seiner/ihrer Hand in die neutrale Position zurückführte. Dies zeigt, dass sich T in dem Bereich, in dem die Lenkrichtung geändert wird, beträchtlich verändert, wenn eine Anomalie in der Vorrichtung 1 auftritt, wodurch es unmöglich ist, einen normalen Lenkbetrieb aufgrund der blockierten Lenkung auf diese Weise auszuführen.
11 zeigt Änderungen des Lenkwinkels θ, der Lenkwinkelgeschwindigkeit dθ/dt und des Lenkdrehmoments T mit der Zeit am ersten Tag unmittelbar nach dem Einspritzen des salzigen/schlammigen Wassers. 12 zeigt die zuvor beschriebenen Änderungen mit der Zeit drei Tage nach dem Einspritzen des salzigen/schlammigen Wassers. Wurde das Fahrzeug in die entgegengesetzte Richtung gelenkt, wechselte ein Vorzeichen von dθ/dt dem Plus-Vorzeichen oder dem Minus-Vorzeichen zu dem jeweils anderen, und T wurde ebenfalls geändert. Genauer gesagt, verschob sich zum Zeitpunkt t1 dθ/dt von einem Zustand, in dem das Zeichen von dθ/dt (konstant) das Plus-Vorzeichen oder das Minus-Vorzeichen war, in einen Zustand, in dem das Vorzeichen von dθ/dt in einem vorbestimmten Bereich einschließlich 0 (um 0) gehalten wurde. Dies wird als ein Lenkhaltezustand bezeichnet. Zum Zeitpunkt t2 wurde dθ/dt von dem Lenkhaltezustand in den Zustand umgeschaltet, in dem das Vorzeichen von dθ/dt (konstant) das Plus-Vorzeichen oder das Minus-Vorzeichen war. Dies wird als ein Lenkrückführungszustand bezeichnet.
Eine Zeitspanne von t1 bis t2, während der der Lenkhaltezustand fortgesetzt wurde, und eine Zeitspanne von t10 bis t20, während der T geändert wurde, überlappen einander. Der Änderungswert ΔTt0 von T kann bei Lenkung des Fahrzeugs in die entgegengesetzte Richtung durch den Änderungsbetrag ΔTt (= |Ts - Td|) von T während des Lenkhaltezustands (t1 bis t2) angenähert werden. Eine Zeitdauer des Lenkhaltezustands (t2 - t1) war lang und ΔTt war nach drei Tagen im Vergleich zu dem ersten Tag groß. Dies bedeutet, dass selbst dann, wenn der Fahrer die T-Eingabe zum Lenkrad bei Lenkung des Fahrzeugs in die entgegengesetzte Richtung stark änderte, die Lenkung nicht leicht von dem Lenkhaltezustand in den Lenkrückführungszustand überging und das Lenkrad nicht leicht in die neutrale Position zurückkehrte (es dauerte lange, bis es in die neutrale Position zurückkehrte), das heißt, die Lenkung blockierte.
Die vorliegenden Erfinder haben sich auf die Tatsache konzentriert, dass ein Blockieren auftritt, wenn das Fahrzeug zum Zeitpunkt des Auftretens der Anomalie in der Vorrichtung 1 in die entgegengesetzte Richtung gelenkt wird, und haben die Anomalieerfassungsschaltung 6i konfiguriert, um die Erfassung der Anomalie der Vorrichtung 1 auf der Grundlage der Änderung von T in dem Lenkhaltezustand zu erfassen, wenn das Fahrzeug in die entgegengesetzte Richtung gelenkt wird. Genauer gesagt, führt die Anomalieerfassungsschaltung 6i die Erfassung der Anomalie in der Vorrichtung 1 auf der Grundlage der Änderung des Lenkdrehmoments T in einem vorbestimmten Bereich von dθ/dt (ein Bereich von ±β, der als ein Schwellenwert über 0 dient, das heißt, (-β < dθ/dt <β) einschließlich des Bereichs, in dem das Vorzeichen von dθ/dt geändert wird (der Bereich, in dem dθ/dt einen Wert von 0 aufweist) aus. Der Zustand, in dem sich dθ/dt in dem Bereich von -β < dθ/dt <β befindet, entspricht dem Lenkhaltezustand (t1 bis t2 in 11 und 12). Durch das Erfassen der Anomalie in der Vorrichtung 1 auf der Grundlage dieser Änderung in T ist es möglich, die Anomalie entsprechend der zuvor beschriebenen Kennlinie (wie in 9 und 10 gezeigt) zu erfassen, wodurch eine hohe Genauigkeit bei der Anomalieerfassung erzielt wird. Das Blockieren der Lenkung tritt zu einem relativ frühen Zeitpunkt im Verlauf der Entstehung der zuvor beschriebenen Anomalie auf, und somit kann die Anomalie in einer Anfangsphase erfasst werden. Ferner beseitigt diese Konfiguration die Notwendigkeit einer speziellen Anomalieerfassungsfunktion, wie beispielsweise das Erfassen eines Fremdkörpers, wie Rost und Wasser, innerhalb des Getriebegehäuses 10, wodurch eine Vereinfachung und sowie eine Kostenverringerung der Vorrichtung 1 erzielt wird. Die Lenkwinkelgeschwindigkeit dθ/dt entspricht einem Lenkrichtungssignal, das die Drehrichtung des Lenkrades ist. Die Lenkwinkelgeschwindigkeit dθ/dt wird auf der Grundlage den empfangenen Drehwinkelsignale der Zahnräder 51 und 52 erzeugt (θ berechnet unter Verwendung dieser Drehwinkelsignale). Der Lenkwinkelgeschwindigkeits-Berechnungsabschnitt 6d arbeitet als ein Lenkrichtungssignal-Empfangsabschnitt, der ausgebildet ist, um ein Lenkrichtungssignal zu empfangen. Die ECU 6 kann ausgebildet sein, ein Signal, das den Fahrzeuglenkzustand (den Lenkhaltezustand oder den Lenkrückführungszustand) angibt, einschließlich der Lenkrichtung von einem anderen System zu empfangen und einzugeben, anstatt dass es durch die ECU 6 selbst erfasst wird.
(Fail-Safe-Verarbeitung)
Die ECU 6 umfasst den Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j. Somit kann die ECU 6 die Verarbeitung in der Richtung, die weiterhin für den Fahrer sicher ist, nach der Erfassung der Anomalie durchführen. Der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j gibt die Warnung unter Verwendung der Anzeigevorrichtung 8 an den Fahrer aus, wenn die Anomalie in der Vorrichtung 1 durch die Anomalieerfassungsschaltung 6i erfasst (festgelegt) wird, wenn der Startschalter des Fahrzeugs eingeschaltet ist (von S101 bis S103 zu S106 in 8). Aufgrund dieser Warnung ist sich der Fahrer über die Anomalie bewusst. Der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j kann bei der Erfassung der Anomalie die Warnung selbst vor der Festlegung der Anomalie ausgeben. Ferner kann der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j nicht nur eine visuelle Anzeige unter Verwendung der Anzeigevorrichtung 8, sondern auch einen Warnton oder dergleichen als Warnverfahren verwenden. Der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j ermöglicht, dass die Hilfssteuerung ausgeführt wird, selbst wenn die Anomalie erfasst (festgelegt) wird, bis der Startschalter danach ausgeschaltet wird (von S101 bis S103). Dies liegt daran, dass, wenn die Anomalie aufgetreten ist, die Hilfssteuerung selbst ausgeführt werden kann, obwohl die Lenkleistung abnimmt. Genauer gesagt, berechnet die ECU 6 das Befehlssignal und gibt das Befehlssignal an den Motor 31 aus, ab dem Zeitpunkt der Erfassung (Festlegung) der Anomalie bis zum Ausschalten des Startschalters. Eine Lenklast auf den Fahrer während des Fahrens kann durch Fortsetzen der Lenkunterstützung verringert werden, bis der Startschalter ausgeschaltet wird. Somit kann beispielsweise der Fahrer, der sich der Anomalie aufgrund der Warnung bewusst ist, das Fahrzeug leicht zur Reparatur fahren und bewegen.
Wird die Anomalie festgelegt, zeichnet der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j diese auf (von S104 bis S105). Danach, wenn der Startschalter ausgeschaltet und wieder eingeschaltet wird, verhindert der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j die Ausführung der Hilfssteuerung (von S101 bis S107 über S102). Die ECU 6 gibt das Befehlssignal nicht an den Motor 31 aus. Die Sicherheit kann verbessert werden, indem auf die Lenkunterstützung verzichtet wird, wenn das Fahrzeug zunächst gestoppt und dann der Startschalter auf diese Weise wieder eingeschaltet wird. Eine Nichtausführung der Lenkunterstützung kann den Fahrer veranlassen, das Fahrzeug reparieren zu lassen. Der Startschalter des Fahrzeugs kann ein Zündschalter oder ein Startschalter eines Elektrofahrzeugs oder eines HEVs sein und ist auf keinen bestimmten beschränkt.
Im Nachfolgenden wird insbesondere die Anomalieerfassungsverarbeitung beschrieben. Die Verarbeitung bei Nichtauftreten einer Anomalie wird mit Bezug auf 11 beschrieben. Es wird angenommen, dass die Bedingungen in S2 bis S10 in 7 erfüllt sind (von S1 bis S11 über S2 bis S10). Das Fahrzeug wird in die entgegengesetzte Richtung gelenkt und die Lenkrichtung wird um den Zeitpunkt t1 bis t2 herum umgeschaltet. Vor dem Zeitpunkt t1 ist |dθ/dt| größer als β (der Lenkverarbeitungszustand). Somit geht der Schritt von S11 zu S17 zu S25 bis S15 bis zu dem Schritt ZURÜCK in 7 über. Zum Zeitpunkt t1 fällt |dθ/dt| unter β (Beginn des Lenkhaltezustands). Somit geht der Schritt von S11 zu S12 zu S13, S14, S15 zum Schritt ZURÜCK über. Der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j speichert T ab dem Zeitpunkt t1 als Ts (ein positiver Wert) (S13) und setzt auch das Flag auf 1 (S14). Nach dem Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t2 ist |dθ/dt| kleiner als β (der Lenkhaltezustand). Somit geht der Schritt von S11 zu S12 zu S15 zum Schritt ZURÜCK über. Zum Zeitpunkt t2 entspricht oder übersteigt |dθ/dt| dem/den Wert β (den Lenkrückführungszustand). Somit geht der Schritt von S11 auf S17, S18, S19 über und der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j speichert T ab dem Zeitpunkt t2 (ein Ende des Lenkhaltezustands) als Td (ein positiver Wert) (S18). Aufgrund von Ts ≥ 0 und Ts > Td geht der Schritt von S19 zu S20 zu S21 zu S22 über, so dass der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j ΔTt (ein positiver Wert) (S21) berechnet. Da ΔTt kleiner als ΔTt* ist, geht der Schritt von S22 zu S28 zu S24 zu S25 zu S15 über. Somit setzt der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j C_A auf 0 (S28) und setzt auch das Flag auf 0 (S24), und löscht anschließend Ts und Td (S25). Da C_A kleiner als C_A* ist, geht der Schritt von S15 zu ZURÜCK über, und der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j bestimmt nicht die Anomalie. Nach dem Zeitpunkt t2 ist |dθ/dt| gleich β oder größer. Somit geht der Schritt von S11 zu S17 zu S25 zu S15 über. Da C_A kleiner als C_A* ist, geht der Schritt von S15 zu ZURÜCK über, und der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j bestimmt nicht die Anomalie.
Im Nachfolgenden wird die Bearbeitung mit Bezug auf 12 beschrieben, wenn die Anomalie aufgetreten ist. Es wird angenommen, dass die Bedingungen in S2 bis S10 erfüllt sind (von S1 zu S11 über S2 zu S10). Die Verarbeitung wird in ähnlicher Weise wie in 11 bis zum Zeitpunkt t2 durchgeführt. Zum Zeitpunkt t2 entspricht oder übersteigt |dθ/dt| den Wert β. Somit speichert ähnlich wie in 11 der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j T (einen negativen Wert) ab dem Zeitpunkt t2 als Td und berechnet ΔTt (ein positiver Wert). Da ΔTt größer als ΔTt* ist, geht der Schritt von S22 zu S23, S24, S25 und S15 über. Somit addiert der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j 1 zu C_A (S23) und setzt das Flag auf 0 (S24), und löscht anschließend Ts und Td (S25). Jedes Mal, wenn das Fahrzeug in die entgegengesetzte Richtung gelenkt wird, wird C_A erhöht, vorausgesetzt, die gleichen Bedingungen sind erfüllt. Wenn der Wert C_A, der kumuliert (summiert) wird, bis das Fahrzeug dieses Mal in die entgegengesetzte Richtung gelenkt wird, kleiner als C_A* ist, geht der Schritt von S15 zu Schritt ZURÜCK über, und der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j legt nicht die Anomalie fest. Wenn der Wert C_A, der kumuliert wird, bis das Fahrzeug dieses Mal in die entgegengesetzte Richtung gelenkt wird, gleich C_A oder größer ist, geht der Schritt von S15 zu S16 bis ZURÜCK über, und der Fail-Safe-Verarbeitungsabschnitt 6j legt die Anomalie fest. Nach dem Zeitpunkt t2 ist |dθ/dt| größer als β. Somit geht der Schritt von S11 zu S17 zu S25 zu S15 über. Da sich der kumulierte C_A-Wert nicht geändert hat, wird die Anomalie, wie zuvor beschrieben, festgelegt.
Die Anomalieerfassungsschaltung 6i bestimmt die Anomalie in der Vorrichtung 1, wenn der Änderungsbetrag ΔTt des Lenkdrehmoments T in dem vorbestimmten Bereich von dθ/dt (das heißt, wenn dθ/dt -β < dθ/dt < β ist) größer als ΔTt* ist. Der vorbestimmte Wert ΔTt* arbeitet als ein Anomaliebestimmungsschwellenwert. Wenn, wie zuvor beschrieben, die Anomalie in der Vorrichtung 1 aufgetreten ist, ändert sich T in dem Bereich, in dem das Fahrzeug in die entgegengesetzte Richtung gelenkt wird, im Vergleich zu normalen Zeiten sehr stark. Es kann eine äußerst genaue Anomalieerfassung durchgeführt werden, indem eine Erhöhung der Änderung von T auf der Grundlage, ob ΔTt gleich ΔTt* ist oder größer, erfasst werden. Der vorbestimmte Wert ΔTt* kann auf der Grundlage eines Experiments oder einer Simulation (ein Experiment oder dergleichen) festgelegt werden.
Die Anomalieerfassungsschaltung 6i erhöht den Anomaliebestimmungszähler C_A, wenn der Änderungsbetrag ΔTt des Lenkdrehmoments T gleich ΔTt* oder größer ist (S22 und S23), und legt die Anomalie in der Vorrichtung 1 fest, wenn C_A den vorbestimmten Wert C_A* erreicht (S15 und S16). S22 und S23 arbeiten als ein Anomaliefestlegungszähler. Mit anderen Worten umfasst die Anomalieerfassungsschaltung 6i den Anomaliefestlegungszähler. Auf diese Weise kann durch Festlegen der Anomalie auf der Grundlage der Akkumulation von C_A, ohne die Erfassung der Anomalie auf der Grundlage eines einzeln erfassten Anomaliewerts, eine inkorrekte Erfassung verhindert oder verringert werden. Beispielsweise kann dieses Verfahren eine solche inkorrekte Erfassung verhindern oder verringern, dass die Zunahme von ΔTt, die einzeln aufgrund einer Straßenoberflächenbedingung aufgetreten ist, fälschlicherweise als die Anomalie in der Vorrichtung 1 erfasst wird. Der vorbestimmte Wert C_A* kann auf der Grundlage eines Experiments oder dergleichen festgelegt werden. Der vorbestimmte Wert C_A ist nicht auf 5 beschränkt und kann auf irgendeinen beliebigen Wert eingestellt werden, um beispielsweise sowohl die Vermeidung oder Verringerung der inkorrekten Erfassung als auch gleichzeitig die Beschleunigung der Festlegung der Anomalie zu erzielen.
Die Anomalie in der Vorrichtung 1, die von der merklichen Änderung des Lenkdrehmoments T begleitet wird, wenn das Fahrzeug in die entgegengesetzte Richtung gelenkt wird (begleitet von der blockierten Steuerung) kann durch einen nicht reibungslosen Ablauf des Betriebs von nicht nur dem Drehzahlminderer 32, sondern auch von einem anderen Abschnitt (beispielsweise ein Bereich, in dem die Zahnräder miteinander kämmen) in dem Lenkmechanismus 2 verursacht werden. Dieser nicht reibungslose Ablauf des Betriebs kann nicht nur durch Rost, der in diesen Bereichen erzeugt wird, sondern auch durch einen Fremdkörper, wie beispielsweise Schlamm, der an diesen Abschnitten anhaftet, verursacht werden. Der Rost wird durch das Eindringen von Wasser in das Getriebegehäuse 10 verursacht. Das Eindringen von Wasser, Schlamm und Staub und dergleichen in das Getriebegehäuse 10 kann nicht nur durch einen Abschnitt der Staubmanschette 233 oder 234, die gebrochen ist, sondern auch durch einen Spalt in einem anderen Bereich erfolgen. Dieser Spalt kann auch durch beispielsweise den Bruch einer anderen Komponente als den Staubschutzmanschetten 233 und 234 gebildet werden. Die Vorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst den Drehzahlminderer 32 zwischen dem Lenkmechanismus 2 und dem Motor 31. Die Vorrichtung 1 ist die die zahnstangenunterstützte Servolenkungsvorrichtung, und der Drehzahlminderer 32 ist an der Zahnstangenwelle 23 vorgesehen. Wenn somit Wasser oder dergleichen 234 in das Getriebegehäuse 10 aufgrund des Bruchs der Staubmanschette 233 oder 234 eindringt, führt dieses Eindringen leicht zu einem nicht reibungslosen Ablauf des Betriebs des Drehzahlminderers 32. Dies liegt daran, dass das eingedrungene Wasser oder dergleichen sehr wahrscheinlich in einer vertikalen Unterseite des Getriebegehäuses 10 gespeichert wird (der Zahnstangenwellen-Aufnahmeabschnitt 101). Die Anomalie kann äußerst genau erfasst werden, und die Sicherheit der Vorrichtung 1 kann weiter verbessert werden, indem die Anomalieerfassungsverarbeitung für die Vorrichtung 1 unter Verwendung des Drehzahlminderers 32 verwendet wird. Der Drehzahlminderer 32 ist nicht auf den Kugelrollspindelmechanismus 34 beschränkt, und kann beispielsweise ein Schneckengetriebemechanismus oder dergleichen sein. Der Drehzahlminderer 32 ist ein Kugelrollspindelmechanismus 34. Der Kugelrollspindelmechanismus 34 führt leicht zu einem Anstieg der Last, wenn sich Rost bildet oder sich ein Fremdkörper darin verfängt. Die Anomalie kann mit äußerst hoher Genauigkeit erfasst werden, und die Sicherheit der Vorrichtung 1 kann weiter verbessert werden, indem die Anomalieerfassungsverarbeitung für die Vorrichtung 1 unter Verwendung dieses Kugelrollspindelmechanismus 34 verwendet wird. Insbesondere umfasst der Kugelumlaufspindelmechanismus 34 die erste Kugelrollspindelnut 341, die Mutter 343, die zweite Kugelrollspindelnut 342 und die mehreren Kugeln 344. Die erste Kugelrollspindelnut 341 ist an der Außenumfangsseite der Zahnstangenwelle 23 vorgesehen. Die Mutter 343 ist ringförmig aus dem eisenhaltigen metallischen Material ausgebildet, um die Zahnstangenwelle 23 zu umgeben, und ist drehbar bezogen auf die Zahnstangenwelle 23 angeordnet. Die zweite Kugelrollspindelnut 342 ist an der Innenumfangsseite der Mutter 343 vorgesehen und bildet zusammen mit der ersten Kugelrollspindelnut 341 die Kugelumlaufnut 345. Die mehreren Kugeln 344 sind aus dem eisenhaltigen metallischen Material hergestellt und in der Kugelumlaufnut 345 vorgesehen. Wenn sich somit Rost an der Kugelumlaufnut 345 oder den Kugeln 344 bildet, oder wenn sich ein Fremdkörper dazwischen verfängt, erhöht dies die Möglichkeit einer Zunahme der Laserstrahl und ein verlangsamter Betrieb des Kugelrollspindelmechanismus 34 und der Zahnstangenwelle 23.
(Bedingung für das Einsetzen der Anomalieerfassungsverarbeitung)
Mit dem Selbstausrichtungsdrehmoment (SAT), das an dem sich drehenden Zielrad erzeugt wird, wird das Lenkrad aufgrund des SAT reibungslose in die neutrale Position zurückgebracht, wenn sich die Vorrichtung 1 im Normalbetrieb befindet, wenn der Fahrer das Lenkrad in die entgegengesetzte Richtung zurückführt. Ist andererseits die Anomalie in der Vorrichtung 1 aufgetreten, ist es schwer, das Lenkrad selbst mit der Hilfe des SAT in die neutrale Position zurückzuführen. Auf diese Weise wird die Differenz ΔTt bei der Änderung des Lenkdrehmoments T zwischen dem normalen Zustand der Vorrichtung 1 und der anomale Zustand der Vorrichtung 1 in einem Antriebsbereich, in dem das SAT gebildet wird, deutlich erzeugt. Die Anomalieerfassungsschaltung 6i führt die Anomalieerfassung in dem Bereich aus, in dem das SAT erzeugt wird. Somit kann eine sehr genaue Anomalieerfassung unter Verwendung eines merklich erzeugten ΔTt durchgeführt werden. Die Verbesserung der Genauigkeit der Anomalieerfassung kann beispielsweise eine inkorrekte Ausführung der Fail-Safe-Verarbeitung verhindern oder vermindern.
Insbesondere wird das SAT gemäß der Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit V erzeugt. Wenn V einen vorbestimmter Wert oder größer aufweist, wird ΔTt aufgrund der Erzeugung des SAT deutlich erzeugt. Die Anomalieerfassungsschaltung 6i führt die Anomalieerfassung durch, wenn der Wert des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals der vorbestimmte Wert V* oder größer ist (von S2 bis S3). Somit kann die Genauigkeit der Anomalieerfassung durch Durchführen der Anomalieerfassung in einem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich verbessert werden, in dem das SAT (ΔTt) hinreichend erzeugt wird. Mit anderen Worten, führt die Anomalieerfassungsschaltung 6i keine Anomalieerfassung durch, wenn der Wert des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals kleiner als V* ist (von S2 bis S24). Die inkorrekte Erfassung kann verhindert oder vermindert und die Genauigkeit der Erfassung verbessert werden, indem in einem niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich, in dem das SAT (ΔTt) unzureichend ist, eine Anomalieerfassung durchgeführt wird. Der vorbestimmte Wert V* kann auf der Grundlage eines Experiments oder dergleichen festgelegt werden. Der vorbestimmte Wert V* kann ein beliebiger Wert sein, der das SAT (ΔTt) erzeugen kann, das für die Anomalieerfassung ausreicht, und ist nicht auf 15 km/h beschränkt.
Ferner wird das SAT gemäß einer Zunahme des Lenkwinkels θ erzeugt. Wenn der Wert von θ ein vorbestimmter Wert oder größer ist, wird ΔTt aufgrund der Erzeugung des SAT deutlich erzeugt. Die Anomalieerfassungsschaltung 6i führt die Anomalieerfassung durch, wenn der Wert des Lenkwinkelsignals der vorbestimmte Wert θ* oder größer ist (von S3 bis S4). Die Genauigkeit der Erfassung kann verbessert werden, indem die Anomalieerfassung in einem Lenkwinkelbereich ausgeführt wird, in dem das SAT (ΔTt) hinreichend erzeugt wird. Mit anderen Worten, führt die Anomalieerfassungsschaltung 6i keine Anomalieerfassung durch, wenn der Wert des Lenkwinkelsignals kleiner als θ* ist (von S3 bis S24). Die inkorrekte Erfassung kann verhindert oder vermindert werden und die Genauigkeit der Erfassung kann verbessert werden, indem keine Anomalieerfassung in einem Lenkwinkelbereich durchgeführt wird, in dem das SAT (ΔTt) unzureichend ist. Der vorbestimmte Wert θ* kann auf der Grundlage eines Experiments oder dergleichen festgelegt werden. Der festgelegte Wert θ* kann ein beliebiger Wert sein, der das SAT (ΔTt) erzeugen kann, das für die Anomalieerfassung ausreicht, und ist nicht auf 10 Grad beschränkt. Da ferner ein äußerst großer Wert von θ zu einer Verminderung des SAT führt, kann die Anomalieerfassungsschaltung 6i derart ausgebildet sein, dass sie die Anomalieerfassung durchführt, wenn der Wert des Lenkwinkelsignals ein vorbestimmter Wert (ein solcher zweiter vorbestimmter Wert, so dass das SAT reduziert nicht übermäßig verringert wird) oder kleiner ist.
Mit anderen Worten, führt die Anomalieerfassungsschaltung 6i die Anomalieerfassung aua, wenn der Wert des SAT der vorbestimmte Wert (von Erzeugung eines für die Anomalieerfassung hinreichend großen von ΔTt begleitet) oder größer ist, und führt keine Anomalieerfassung aus, wenn der Wert des SAT kleiner als der zuvor beschriebene vorbestimmte Wert ist. Der zuvor beschriebene vorbestimmte Wert kann auf der Grundlage eines Experiments oder dergleichen festgelegt werden. Die Anomalieerfassungsschaltung 6i kann ausgebildet sein, um das SAT direkt zu berechnen (auf der Grundlage von beispielsweise θ, V, den Fahrzeugspezifikationen und dergleichen), und führt die Anomalieerfassung durch, wenn bestimmt wird, dass dieses SAT gleich dem zuvor beschriebenen vorbestimmten Wert oder größer ist.
Wenn der Lenkvorgang mit einer Drehzahl durchgeführt wird, die die Drehzahl des Motors 31 übersteigt (die Drehzahl des dazu korrespondierenden Lenkrads), wirkt der Motor 31 als eine Last, und eine Zunahme des Lenkdrehmoments T aufgrund dieser Last kann fälschlicherweise als die Anomalie der Vorrichtung 1 erfasst werden. Die Anomalieerfassungsschaltung 6i führt keine Anomalieerfassung durch, wenn der Wert des Lenkwinkelgeschwindigkeitssignals gleich dem vorbestimmten Wert α oder größer ist (von S4 bis S24). Die inkorrekte Erfassung kann verhindert oder vermindert und die Genauigkeit der Erfassung verbessert werden, indem keine Anomalieerfassung in einem Lenkwinkelgeschwindigkeitsbereich durchgeführt wird, in dem der Motor 31 als die Last wirkt. Mit anderen Worten, führt die Anomalieerfassungsschaltung 6i die Anomalieerfassung aus, wenn der Wert des Lenkwinkelgeschwindigkeitssignals kleiner als α ist (von S4 bis S5). Die Genauigkeit der Erfassung kann verbessert werden, indem die Anomalieerfassung in einem Lenkwinkelgeschwindigkeitsbereich durchgeführt wird, in dem der Motor 31 nicht als die Last wirkt. Der zuvor beschriebene vorbestimmte Wert kann auf der Grundlage eines Experiments oder dergleichen festgelegt werden.
Ist die Fahrzeugbeschleunigung hoch, erhöht sich eine Verformung einer Aufhängung des Fahrzeugs oder dergleichen, und es wird eine Last am Lenkmechanismus 2 erzeugt. Diese Last beeinflusst ebenfalls die Kennlinie (die Hysterese) der Änderung des Lenkdrehmoments T, wodurch sich die Möglichkeit einer inkorrekten Erfassung der Anomalie in der Vorrichtung 1 erhöht. Die Anomalieerfassungsschaltung 6i führt keine Anomalieerfassung durch, wenn der Wert des Beschleunigungssignals gleich dem vorbestimmten Wert oder größer ist (von S5 bis S24). Die inkorrekte Erfassung der Anomalie kann verhindert oder vermindert und die Genauigkeit der Erfassung verbessert werden, indem keine Anomalieerfassung in einem Beschleunigungsbereich, der die Kennlinie der Änderung in T beeinflusst, durchgeführt wird. Mit anderen Worten, führt die Anomalieerfassungsschaltung 6i die Anomalieerfassung aus, wenn der Wert des Beschleunigungssignals kleiner als der zuvor beschriebene vorbestimmte Wert ist (von S5 bis S6). Die Genauigkeit der Erfassung kann verbessert werden, indem die Anomalieerfassung in einem Beschleunigungsbereich durchgeführt wird, der die Kennlinie der Änderung in T nur geringfügig beeinflusst. Der zuvor beschriebene vorbestimmte Wert kann auf der Grundlage eines Experiments oder dergleichen festgelegt werden. Das Beschleunigungssignal kann das Signal sein, das von dem Beschleunigungssensor ausgegeben wird, oder kann auf der Grundlage des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals und des Lenkwinkelsignals berechnet werden.
Nimmt der Luftdruck des Reifens des sich drehenden Zielrads ab, nimmt das Lenkdrehmoment T (die Lenklast) zu und das SAT verringert sich. Dieser Anstieg von T wird einer anderen Ursache als der Anomalie in der Vorrichtung 1 zugeschrieben. Daher kann die Anomalie in der Vorrichtung 1 falsch erfasst werden. Ferner kann die Verringerung des SAT zu einer Verschlechterung der Erfassungsgenauigkeit führen. Die Anomalieerfassungsschaltung 6i führt keine Anomalieerfassung durch, wenn der Luftdruck gleich dem vorbestimmten Wert oder geringer ist (von S6 bis S24). Mit anderen Worten, führt die Anomalieerfassungsschaltung 6i die Anomalieerfassung durch, wenn das Luftdrucksignal größer als der zuvor beschriebene vorbestimmte Wert ist (von S6 bis S7). Somit kann die inkorrekte Erfassung verhindert oder vermindert und die Genauigkeit der Erfassung verbessert werden. Der zuvor beschriebene vorbestimmte Wert kann auf der Grundlage eines Experiments oder dergleichen festgelegt werden.
Wenn der Lenkvorgang in einer Lenkverlaufsrichtung weiter durchgeführt wird, während das sich drehende Zielrad (die Zahnstangenwelle 23) an dem Hubende angeordnet ist, nimmt das Lenkdrehmoment T im Vergleich zu einem anderen Lenkzustand zu. Diese Zunahme des Lenkdrehmoments T wird einem anderen Grund als der Anomalie in der Vorrichtung 1 zugeschrieben. Somit kann die Anomalie in der Vorrichtung 1 inkorrekt erfasst werden. Die Anomalieerfassungsschaltung 6i führt keine Anomalieerfassung durch, wenn auf der Grundlage des Lenkwinkelsignals bestimmt wird, dass das sich drehende Zielrad (die Zahnstangenwelle 23) an dem Hubende angeordnet ist (von S7 bis S24). Wenn beispielsweise der Wert |θ| von θ gleich dem vorbestimmten Wert oder größer ist, wird bestimmt, dass das sich drehende Zielrad (die Zahnstangenwelle 23) an dem Hubende angeordnet ist. Der zuvor beschriebene vorbestimmte Wert kann auf der Grundlage eines Experiments oder dergleichen festgelegt werden. Mit anderen Worten, führt die Anomalieerfassungsschaltung 6i die Anomalieerfassung aus, wenn bestimmt wird, dass sich das drehende Zielrad (die Zahnstangenwelle 23) nicht an dem Hubende befindet (es wird bestimmt, dass es sich in dem bewegbaren Bereich befindet) (von S7 bis S8). Somit kann die inkorrekte Erfassung verhindert oder vermindert sowie die Erfassungsgenauigkeit verbessert werden.
Wenn das Befehlssignal des Motors 31 aus irgendeinem Grund, wie beispielsweise der Überhitzung des Motors 31 begrenzt ist, erhöht sich die Lenklast und das Lenkdrehmoment T nimmt zu. Dieser Anstieg im Lenkdrehmoment T wird einem anderen Grund als der Anomalie in der Vorrichtung 1 zugeschrieben (die Verschlechterung des Betriebs des Lenkmechanismus 2, der den Hilfsmechanismus 3 aufweist). Somit kann die Anomalie in der Vorrichtung 1 inkorrekt erfasst werden. Die Anomalieerfassungsschaltung 6i führt keine Anomalieerfassung durch, wenn die Befehlssignal-Begrenzungsschaltung 61 das Befehlssignal begrenzt (von S8 bis S24). Mit anderen Worten, führt die Anomalieerfassungsschaltung 6i die Anomalieerfassung durch, wenn das Befehlssignal nicht begrenzt ist (von S8 bis S9). Somit kann die inkorrekte Erfassung verhindert oder vermindert, und die Erfassungsgenauigkeit verbessert werden.
Ist die Umgebungstemperatur niedrig, kann sich die Lenklast erhöhen und das Lenkdrehmoment T kann sich aufgrund der Zunahme der Viskosität des auf den Lenkmechanismus 2 aufgebrachten Schmiermittels und/oder der an dem Lenkmechanismus 2 anhaftenden gefrorenen Feuchtigkeit ansteigen. Diese Zunahme in T wird einem anderen Grund als der Anomalie in der Vorrichtung 1 zugeschrieben. Die Anomalieerfassungsschaltung 6i führt keine Anomalieerfassung durch, wenn das Temperatursignal gleich dem vorbestimmten Wert oder kleiner ist (von S9 bis S24). Mit anderen Worten, führt die Anomalieerfassungsschaltung 6i die Anomalieerfassung durch, wenn das Temperatursignal größer als der zuvor beschriebene vorbestimmte Wert ist (von S9 bis S10). Der zuvor beschriebene vorbestimmte Wert beträgt beispielsweise 0 Grad Celsius, bei dem die Feuchtigkeit gefroren ist. Daher kann die inkorrekte Erfassung verhindert oder reduziert und die Erfindungsgenauigkeit verbessert werden. Der zuvor beschriebene vorbestimmte Wert kann ebenfalls auf der Grundlage eines Experiments oder dergleichen festgelegt werden.
Wenn der alternative Befehlssignal-Berechnungsabschnitt 6p das Befehlssignal berechnet, kann in dem Lenkdrehmomentsignal eine Anomalie aufgetreten sein, und die Verwendung dieses Lenkdrehmomentsignals kann die inkorrekte Erfassung der Anomalie in der Vorrichtung 1 bewirkten (die Verschlechterung des Betriebs des Lenkmechanismus 2, der den Hilfsmechanismus 3 enthält). Die Anomalieerfassungsschaltung 6i führt keine Anomalieerfassung durch, wenn das alternative Befehlssignal berechnet wird (von S10 bis S24). Mit anderen Worten, führt die Anomalieerfassungsschaltung 6i die Anomalieerfassung unter Verwendung des Lenkdrehmomentsignals durch, wenn das alternative Befehlssignal nicht berechnet wird (von S10 bis S11). Somit kann die inkorrekte Erfassung verhindert oder vermindert, und die Erfassungsgenauigkeit verbessert werden.
[Zweite Ausführungsform]
13 zeigt ein Flussdiagramm ähnlich dem der 7, das einen Ablauf der Anomalieerfassungsschritts gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Dieser Ablauf ist ähnlich dem der 7, mit der Ausnahme, dass S13 durch S131 ersetzt wurde, S18 durch S181 ersetzt wurde, S20 durch S201 ersetzt wurde, S25 durch S251 ersetzt wurde und S26 durch S261 ersetzt wurde. In S131 speichert die Anomalieerfassungsschaltung 6i das Lenkdrehmoment Ts und einen Lenkwinkel θs ab diesem Zeitpunkt (in dem vorliegenden Zyklus in S1 eingegeben). In S181 speichert die Anomalieerfassungsschaltung 6i das Lenkdrehmoment Td und einen Lenkwinkel θd ab diesem Zeitpunkt (in dem vorliegenden Zyklus in S1 eingegeben). In S201 bestimmt die Anomalieerfassungsschaltung 6i, ob Ts größer als Td ist, und ein Wert |θs - θd| einer Differenz zwischen θs und θd ist kleiner als ein vorbestimmter Wert Δθ* (beispielsweise ein kleiner Wert, der in etwa 2 Grad klein ist). Ist Ts größer als Td, und ist |θs - θd| kleiner als Δθ*, geht der Schritt zu S21 über. Ist Ts gleich oder kleiner als Td, oder ist |θs - θd| gleich oder größer als Δθ*, geht der Schritt zu Schritt S24 über. In S251 löscht die Anomalieerfassungsschaltung 6i Ts, Td, θs und θd. In S261 bestimmt die Anomalieerfassungsschaltung 6i, ob Ts kleiner als Td und |θs - θd| kleiner als Δθ* ist. Ist Ts kleiner als Td, und ist |θs - θd| kleiner als Δθ*, geht der Schritt zu S27 über. Ist Ts gleich oder größer als Td, oder ist |θs - θd| gleich oder größer als Δθ*, geht der Schritt zu S24 über. Der andere Aufbau entspricht jenem der ersten Ausführungsform.
Wenn der Änderungsbetrag |θs - θd| des Lenkwinkels θ in dem vorbestimmten Bereich von dθ/dt (-β < dθ/dt < β) kleiner als der vorbestimmte Wert Δθ* ist, führt die Anomalieerfassungsschaltung 6i die Erfassung der Anomalie in der Vorrichtung 1 auf der Grundlage der Änderung in dem Lenkdrehmoment T in diesem Bereich aus (-β < dθ/dt < β) (S201 oder S261). Ob sich die Lenkung in dem Lenkhaltezustand befindet, kann unabhängig von einer Dauer des Lenkhaltezustands sehr genau bestimmt werden, indem auf der Grundlage, ob |θs - θd| kleiner als Δθ* ist, der Lenkhaltezustand (Zeitpunkt t1 bis t2 in 11 und 12) bestimmt wird, wenn das Fahrzeug auf diese Weise in die entgegengesetzte Richtung gelenkt wird. Somit kann der vorliegende Aufbau die Genauigkeit der Anomalieerfassung auf der Grundlage der Änderung in T in dem Lenkhaltezustand weiter verbessern. Der vorbestimmte Wert Δθ* kann auf der Grundlage eines Experiments oder dergleichen festgelegt werden. Der vorbestimmte Wert Δθ* kann jeder beliebige Wert sein, der die Bestimmung des Lenkhaltezustands ermöglicht, und ist nicht auf 2 Grad beschränkt.
[Dritte Ausführungsform]
14 zeigt ein Flussdiagramm ähnlich dem der 7, das einen Ablauf des Anomalieerfassungsschritts gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Dieser Ablauf ist gleich dem in 7, mit der Ausnahme, dass S20 durch S202 ersetzt wurde, und S26 durch S262 ersetzt wurde. In S202 bestimmt die Anomalieerfassungsschaltung 6i, ob das (Plus- oder Minus-) Vorzeichen zwischen Ts und Td unterschiedlich ist. Wenn Ts und Td unterschiedliche Vorzeichen aufweisen (das heißt, Ts hat ein Plus-Zeichen und Td hat ein Minus-Zeichen), geht der Schritt zu S21 über. Wenn Ts und Td die gleichen Vorzeichen haben (das heißt Ts und Td haben Plus-Zeichen), geht der Schritt zu S24 über. In S262 bestimmt die Anomalieerfassungsschaltung 6i, ob das (Plus- oder Minus-) Vorzeichen zwischen Ts und Td unterschiedlich ist. Wenn Ts und Td unterschiedliche Vorzeichen aufweisen (das heißt, Ts hat ein Minus-Zeichen und Td hat ein Plus-Zeichen), geht der Schritt zu S27 über. Haben Ts und Td die gleichen Vorzeichen (das heißt, Ts und Td haben Minus-Zeichen), geht der Schritt zu S24 über. Der andere Aufbau ist gleich wie jener der ersten Ausführungsform.
Die Anomalieerfassungsschaltung 6i führt die Erfassung der Anomalie in der Vorrichtung 1 aus, wenn die Richtung des Lenkdrehmoments T in den vorbestimmten Bereich dθ/dt (-β < dθ/dt < β) umgeschaltet wird. Wenn T zwischen dem Zeitpunkt, bei dem dθ/dt in diesen Bereich eindringt (-β < dθ/dt < β) (Zeitpunkt t1 in 11 und 12) und dem Zeitpunkt, bei dem dθ/dt diesen Bereich verlässt (Zeitpunkt t2 in 11 und 12), ein anderes Vorzeichen hat, führt insbesondere die Anomalieerfassungsschaltung 6i die Erfassung der Anomalie in der Vorrichtung 1 auf der Grundlage der Änderung in T in diesem Bereich durch. Wenn mit anderen Worten, die Richtung von T in dem Lenkhaltezustand geändert wird, wenn das Fahrzeug in die entgegengesetzte Richtung gesteuert wird (das Vorzeichen von T wird in dem Bereich vor und nach dem Lenkhaltezustand umgedreht), ist die Änderung in T in diesem Lenkhaltezustand deutlich. In einem solchen Fall kann die Anomalie noch zuverlässiger (genauer) erfasst werden, indem die Erfassung der Anomalie in der Vorrichtung 1 auf der Grundlage der Änderung in T durchgeführt wird.
[Vierte Ausführungsform]
15 zeigt ein Flussdiagramm ähnlich dem der 7, das einen Ablauf des Anomalieerfassungsschritts gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Dieser Ablauf entspricht jenem der 7, mit der Ausnahme, dass S29 zwischen S18 und S19 hinzugefügt wird. In S29 legt die Anomalieerfassungsschaltung 6i den vorbestimmten Wert ΔTt* fest. Die Anomalieerfassungsschaltung 6i berechnet ΔTt* auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V. Beispielsweise kann ΔTt* unter Verwendung eines Kennfelds mit einer Kennlinie, wie in 16 gezeigt, erhalten werden. Die Anomalieerfassungsschaltung 6i verringert ΔTt*, wenn V zunimmt. Die Anomalieerfassungsschaltung 6i verringert ΔTt* um einen geringeren Wert mit Bezug auf den Anstieg in V, wenn V hoch ist, als wenn V in einem vorbestimmten Bereich auf einer niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsseite niedrig ist. Die Anomalieerfassungsschaltung 6i hält ΔTt* bei einem konstanten Wert in einem vorbestimmten Bereich auf einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsseite. Die Anomalieerfassungsschaltung 6i kann ΔTt* nicht nur gemäß V, sondern auch gemäß einem anderen Fahrzustand des Fahrzeugs wie beispielsweise θ, einstellen. Der andere Aufbau entspricht jenem der ersten Ausführungsform.
Die Kennlinie der Änderung in dem Lenkdrehmoment T in dem Lenkhaltezustand, wenn das Fahrzeug in die entgegengesetzte Richtung gesteuert wird, wird entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit V geändert. Beispielsweise nimmt mit zunehmendem V SAT zu, und somit nimmt der Änderungswert ΔTt von T in dem Lenkhaltezustand ab. Die Anomalieerfassungsschaltung 6i steuert den Anomaliebestimmungsschwellenwert ΔTt* gemäß der Änderung in dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal variabel. Der vorliegende Aufbau kann die Änderung in T (wie groß ΔTt ist) bestimmen, die durch die Anomalie in der Vorrichtung 1 erzeugt wird, während ein Einfluss aufgrund von V beseitigt wird, indem ΔTt* gemäß der Kennlinie der Änderung in T, die sich gemäß V ändert, eingestellt wird. Somit kann die inkorrekte Erfassung der Anomalie verhindert oder vermindert und die Anomalieerfassungsgenauigkeit unter Verwendung von ΔTt* verbessert werden. Genauer gesagt, verringert die Anomalieerfassungsschaltung 6i ΔTt*, wenn das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal stärker wird. Selbst wenn die Anomalie in der Vorrichtung 1 aufgetreten ist, verringert sich der Änderungswert ΔTt von T aufgrund des Anstiegs des SAT, wenn V zunimmt. Ist ΔTt* unverändert, wäre es schwierig, die Änderung in T zu bestimmen, die durch die Anomalie in der Vorrichtung 1 verursacht wird. Andererseits ist es durch Ändern von ΔTt*, um ΔTt* zu verringern, wenn V zunimmt, einfach, die Änderung in T zu bestimmen, die erzeugt wird, während der Einfluss aufgrund von V beseitigt wird. Somit kann der vorliegende Aufbau die Anomalie zu einem noch früheren Zeitpunkt erfassen, während die Genauigkeit der Anomalieerfassung verbessert wird.
[Fünfte Ausführungsform]
17 zeigt ein Flussdiagramm ähnlich dem der 7, das einen Ablauf des Anomalieerfassungsschritts gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Dieser Ablauf entspricht jenem der 7 mit der Ausnahme, dass S28 durch S281 ersetzt und S30 bis S32 hinzugefügt wurde. Ist ΔTt in S22 kleiner als ΔTt*, geht der Schritt zu S30 über. In S30 bestimmt die Anomalieerfassungsschaltung 6i, ob ein Anomaliefestlegungszähler C_N gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert C_N* (beispielsweise 3) ist. Ist C_N gleich C_N* oder größer, geht der Schritt zu S281 über. Ist C_N kleiner als C_N*, geht der Schritt zu S32 über. In S281 subtrahiert die Anomalieerfassungsschaltung 6i 1 von C_A (verringert C_A). Anschließend geht der Schritt zu S31 über. In S31 setzt die Anomalieerfassungsschaltung 6i C_N auf 0. Dann geht der Schritt zu S24 über. In S32 addiert die Anomalieerfassungsschaltung 6i 1 zu C_N. Anschließend geht der Schritt zu S24 über. Der andere Aufbau ist gleich dem der ersten Ausführungsform.
Der Anomaliefestlegungszähler C_A kann aufgrund von Rauschen oder dergleichen fälschlicherweise erhöht werden (S23). Die Akkumulation eines solchen C_A-Werts kann zu einer inkorrekten Festlegung der Anomalie in der Vorrichtung 1 führen. Wenn der Änderungsbetrag ΔTt des Lenkdrehmoments T kleiner als der Anomaliebestimmungsschwellenwert ΔTt* ist, in S281, verringert die Anomalieerfassungsschaltung 6i den Anomaliebestimmungszähler C_A. Dieser Vorgang verhindert oder vermindert die inkorrekte Akkumulation von C_A, wodurch die inkorrekte Festlegung der Anomalie verhindert oder vermindert wird. Selbst wenn mit anderen Worten, C_A fälschlicherweise erhöht wird (S23), kann bestimmt werden, dass sich die Vorrichtung 1 in einem normalen Zustand befindet, wenn ΔTt kleiner als ΔTt* ist, und somit verringert die Anomalieerfassungsschaltung 6i C_A (S281) in einem Zyklus danach. Erreicht C_A erneut C_A*, legt die Anomalieerfassungsschaltung 6i die Anomalie in der Vorrichtung 1 fest (S15 und S16). Zusätzlich zu S22 und S23 arbeitet S281 als der Anomaliefestlegungszähler.
Wird bestimmt, dass sich die Vorrichtung 1 in dem normalen Zustand befindet, setzt die Anomalieerfassungsschaltung 6i C_A nicht auf 0, sondern subtrahiert 1 von C_A (S281). Dieser Vorgang beseitigt die Notwendigkeit des Wartens, bis C_A kumuliert ist, um C_A* erneut zu erreichen, beginnend bei 0, wenn die Anomalie in der Vorrichtung 1 aufgetreten ist. Somit kann die Anomalie in einem früheren Stadium festgelegt werden. Insbesondere kann aufgrund von Rauschen oder dergleichen fälschlicherweise bestimmt werden, dass sich die Vorrichtung 1 in einem normalen Zustand befindet (die Anomalieerfassungsschaltung 6i bestimmt NEIN in S22). Es kann bestimmt werden, dass sich die Vorrichtung 1 in einem anormalen Zustand befindet, wenn in einem Zyklus danach ΔTt gleich oder größer als ΔTt* ist. Somit verringert die Anomalieerfassungsschaltung 6i nach und nach C_A, ohne C_A einheitlich auf 0 zu setzen, selbst wenn bestimmt wird, dass die sich Vorrichtung 1 in dem vorliegenden Zyklus in dem normalen Zustand befindet (S281). Somit kann der vorliegende Aufbau eine Verzögerung bei der Festlegung der Anomalie aufgrund der inkorrekten Bestimmung des Normalitätszustands verhindern oder vermindern.
Die Anomalieerfassungsschaltung 6i erhöht den Normalitätsbestimmungszähler C_N, wenn ΔTt kleiner als ΔTt* (C32) ist, und verringert den Anomaliebestimmungszähler C_A, wenn C_N C_N* erreicht (von S30 bis S281). Die inkorrekte Erfassung kann verhindert oder vermindert werden, indem C_A gemäß der Akkumulation von C_N verringert wird, ohne einen Normalitätszustand gemäß einem normalen Wert, der dabei einzeln erfasst wird, zu erfassen. Beispielsweise kann die vorliegende Konfiguration eine solche inkorrekte Erfassung verhindern oder vermindern, bei der eine Verringerung des ΔTt-Werts, der alleine aufgrund des Straßenoberflächenzustands erzeugt wird, inkorrekterweise als der Normalitätszustand in der Vorrichtung 1 erfasst wird. Der vorbestimmte Wert C_N* kann auf der Grundlage eines Experiments oder dergleichen eingestellt werden. Der vorbestimmte Wert C_N* ist nicht auf 3 begrenzt und kann auf jeden beliebigen Wert eingestellt werden, um beispielsweise sowohl die Verhinderung oder Verminderung der inkorrekten Erfassung als auch gleichzeitig die Beschleunigung der Festlegung der Anomalie zu erzielen.
[Weitere Ausführungsformen]
Obwohl die vorliegende Erfindung zuvor auf der Grundlage ihrer Ausführungsformen beschrieben wurde, ist der bestimmte Aufbau der vorliegenden Erfindung nicht auf die Konfigurationen gemäß der Ausführungsformen beschränkt. Die vorliegende Erfindung umfasst auch eine Konstruktionsmodifikation und dergleichen, die in einen Bereich fällt, der nicht vom Geist der vorliegenden Erfindung abweicht. Ferner können die einzelnen Komponenten, die in den Ansprüchen und der Beschreibung beschrieben sind, innerhalb eines Bereichs beliebig kombiniert oder weggelassen werden, indem es möglich ist, wenigstens einen Teil der zuvor beschriebenen Aufgaben zu erzielen oder wenigstens einen Teil der zuvor beschriebenen vorteilhaften Wirkungen zu erlangen. Beispielsweise ist die Servolenkungsvorrichtung nicht auf die zahnstangenunterstützte Servolenkungsvorrichtung beschränkt und kann auch eine ritzelunterstützte Servolenkungsvorrichtung sein. Die unterschiedlichen Arten von Berechnungsabschnitten und Empfangsabschnitten werden in den Ausführungsformen durch Software in dem Mikrocomputer realisiert, können jedoch durch eine elektronische Schaltung realisiert werden. Die Berechnung betrifft nicht nur eine Berechnung einer Gleichung, sondern alle Arten der Verarbeitung von Software. Der Empfangsabschnitt kann eine Schnittstelle im Mikrocomputer oder eine Software im Mikrocomputer sein.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 4. November 2015 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-216317 . Die gesamte Offenbarung der am 4. November 2015 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-216317 ist einschließlich der Beschreibung, der Ansprüche, der Zeichnungen und der Zusammenfassung hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen.
Bezugszeichenliste

1: Servolenkungsvorrichtung
2: Lenkmechanismus
21: Lenkwelle
23: Zahnstangenwelle (Zahnstangenwellenstab)
31: Elektromotor
32: Drehzahlminderer
34: Kugelrollspindelmechanismus
341: erste Kugelrollspindelnut (Kugelrollspindelnut auf der Seite des drehenden Zielrads)
342: zweite Kugelrollspindelnut (mutterseitige Kugelrollspindelnut)
343: Mutter
344: Kugel
346: Rohr (Umlaufelement)
4: Lenkdrehmomentsensor
6: Steuereinheit (Steuervorrichtung)
6a: Fahrzeuggeschwindigkeitssignal-Empfangsabschnitt
6c: Lenkwinkelsignal-Verarbeitungsabschnitt (Lenkwinkelsignal-Empfangsabschnitt)
6d: Lenkwinkelgeschwindigkeits-Berechnungsabschnitt (Lenkwinkelgeschwindigkeitssignal-Empfangsabschnitt, Lenkrichtungssignal-Empfangsabschnitt)
6e: Beschleunigungssignal-Empfangsabschnitt
6f: Luftdrucksignal-Empfangsabschnitt
6g: Temperatursignal-Empfangsabschnitt
6i: Anomalie-Erfassungsschaltung
6k: Befehlssignal-Berechnungsabschnitt
6l: Befehlssignal-Begrenzungsschaltung
6p: alternativer Befehlssignal-Berechnungsabschnitt

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 2015216317 [0064]

Claims

Servolenkungsvorrichtung, umfassend: einen Lenkmechanismus, der konfiguriert ist, um eine Drehung eines Lenkrads an ein sich drehendes Zielrad zu übertragen; ein Elektromotor, der konfiguriert ist, um eine Lenkkraft an den Lenkmechanismus bereitzustellen; ein Drehmomentsensor, der konfiguriert ist, um ein Lenkdrehmoment zu erfassen, das an dem Lenkmechanismus erzeugt wird; und eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, um ein Befehlssignal zum Steuern des Antriebs des Elektromotors auf der Grundlage des Lenkdrehmoments zu berechnen und das Befehlssignal an den Elektromotor auszugeben, wobei die Steuereinheit umfasst einen Lenkrichtungssignal-Empfangsabschnitt, der konfiguriert ist, um ein Lenkrichtungssignal zu empfangen, das eine Drehrichtung des Lenkrads anzeigt, und eine Anomalie-Erfassungsschaltung, die konfiguriert ist, um eine Erfassung einer Anomalie in der Servolenkungsvorrichtung auf der Grundlage einer Änderung des Lenkdrehmoments in einem vorbestimmten Bereich durchzuführen, der einen Bereich enthält, in dem das Lenkrichtungssignal umgeschaltet wird.
Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Anomalie-Erfassungsschaltung bestimmt, dass sich die Servolenkungsvorrichtung in einem anormalen Zustand befindet, wenn ein Änderungsbetrag des Lenkdrehmoments in dem vorbestimmten Bereich gleich oder größer als ein Anomalie-Bestimmungsschwellenwert ist.
Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit einen Anomalie-Festlegungszähler umfasst, und wobei der Anomalie-Festlegungszähler einen Anomalie-Bestimmungszähler erhöht, wenn der Änderungsbetrag des Lenkdrehmoments gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, der als der Anomalie-Bestimmungsschwellenwert dient, und die Anomalie in der Servolenkungsvorrichtung bestimmt, wenn der Anomalie-Bestimmungszähler einen vorbestimmten Wert erreicht.
Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Anomalie-Festlegungszähler den Anomalie-Festlegungszähler vermindert, wenn der Änderungsbetrag des Lenkdrehmoments kleiner als der Anomalie-Bestimmungsschwellenwert ist.
Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit einen Fahrzeuggeschwindigkeitssignal-Empfangsabschnitt umfasst, der konfiguriert ist, um ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal zu empfangen, und wobei die Anomalie-Erfassungsschaltung die Erfassung der Anomalie durchführt, wenn das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Anomalie-Erfassungsschaltung bestimmt, dass sich die Servolenkungsvorrichtung in einem anormalen Zustand befindet, wenn ein Änderungsbetrag des Lenkdrehmoments in dem vorbestimmten Bereich gleich oder größer als ein Anomalie-Bestimmungsschwellenwert ist, und auch den Anomalie-Bestimmungsschwellenwert gemäß einer Änderung des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals variabel steuert.
Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Anomalie-Erfassungsschaltung den Anomalie-Bestimmungsschwellenwert verringert, wenn das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal stärker wird.
Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Steuereinheit einen Lenkwinkelsignal-Empfangsabschnitt umfasst, der konfiguriert ist, um ein Lenkwinkelsignal zu empfangen, und wobei die Anomalie-Erfassungsschaltung die Erfassung der Anomalie durchführt, wenn das Lenkwinkelsignal gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Anomalie-Erfassungsschaltung die Erfassung der Anomalie durchführt, wenn ein am drehenden Zielrad erzeugtes Selbstausrichtungsdrehmoment gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit einen Lenkwinkelsignal-Empfangsabschnitt umfasst, der konfiguriert ist, um ein Lenkwinkelsignal zu empfangen, und wobei die Anomalie-Erfassungsschaltung keine Erfassung der Anomalie durchführt, wenn das Lenkwinkelsignal kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit einen Lenkwinkelgeschwindigkeitssignal-Empfangsabschnitt umfasst, der konfiguriert ist, um ein Lenkwinkelgeschwindigkeitssignal zu empfangen, und wobei die Anomalie-Erfassungsschaltung keine Erfassung der Anomalie durchführt, wenn das Lenkwinkelgeschwindigkeitssignal gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit einen Gravitationssignal-Empfangsabschnitt umfasst, der konfiguriert ist, um ein Gravitationssignal eines Fahrzeugs zu empfangen, und wobei die Anomalie-Erfassungsschaltung keine Erfassung der Anomalie durchführt, wenn das Gravitationsbeschleunigungssignal gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit einen Luftdrucksignal-Empfangsabschnitt umfasst, der konfiguriert ist, um ein Luftdrucksignal eines Reifens zu empfangen, und wobei die Anomalie-Erfassungsschaltung keine Erfassung der Anomalie durchführt, wenn das Luftdrucksignal gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit einen Lenkwinkelsignal-Empfangsabschnitt umfasst, der konfiguriert ist, um ein Lenkwinkelsignal zu empfangen, und wobei die Anomalie-Erfassungsschaltung keine Erfassung der Anomalie durchführt, wenn auf der Grundlage des Lenkwinkelsignals bestimmt wird, dass sich das Zieldrehrad an einem Hub-Ende befindet.
Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit eine Befehlssignal-Begrenzungsschaltung umfasst, die konfiguriert ist, um das Befehlssignal zu begrenzen, und wobei die Anomalie-Erfassungsschaltung keine Erfassung der Anomalie durchführt, wenn die Befehlssignal-Begrenzungsschaltung das Befehlssignal begrenzt.
Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit einen Temperatursignal-Empfangsabschnitt umfasst, der konfiguriert ist, um ein Umgebungstemperatursignal zu empfangen, und wobei die Anomalie-Erfassungsschaltung keine Erfassung der Anomalie durchführt, wenn das Temperatursignal gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit einen alternativen Befehlssignal-Berechnungsabschnitt enthält, der konfiguriert ist, um das Befehlssignal auf der Grundlage eines anderen Signals als dem Lenkdrehmoment zu berechnen, wobei die Anomalie-Erfassungsschaltung keine Erfassung der Anomalie ausführt, wenn der alternative Befehlssignal-Berechnungsabschnitt das Befehlssignal berechnet.
Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit das Befehlssignal berechnet und das Befehlssignal an den Elektromotor ausgibt, da die Anomalie in der Vorrichtung durch die Anomalie-Erfassungsschaltung erfasst wird, bis ein Startschalter eines Fahrzeugs ausgeschaltet ist, und wobei die Steuereinheit das Befehlssignal nicht an den Elektromotor ausgibt, wenn der Startschalter wieder eingeschaltet wird, nachdem der Startschalter ausgeschaltet wurde.
Servolenkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, die ferner einen zwischen dem Lenkmechanismus und dem Elektromotor vorgesehenen Drehzahlminderer umfasst; wobei der Lenkmechanismus eine Lenkwelle, die konfiguriert ist, um sich entsprechend der Drehung des Lenkrads zu drehen, und eine Zahnstangenwelle, die konfiguriert ist, um sich entsprechend der Drehung der Lenkwelle axial zu bewegen, umfasst, und wobei der Drehzahlminderer umfasst eine Kugelrollspindelnut auf der Seite des sich drehenden Zielrads, die an einer Außenumfangsseite der Zahnstangenwelle vorgesehen ist und eine spiralförmige Nutform aufweist, eine Mutter, die ringförmig aus einem eisenhaltigen metallischen Material gebildet ist, um die Zahnstangenwelle zu umgeben, und die relativ zu der Zahnstangenwelle drehbar vorgesehen ist, eine mutterseitige Kugelrollspindelnut, die an einer Innenumfangsseite der Mutter vorgesehen ist, eine spiralförmige Nutform aufweist und zusammen mit der Kugelrollspindelnut auf der Seite des sich drehenden Zielrads eine Kugelumlaufnut bildet, eine mehreren Kugeln, die aus einem eisenhaltigen metallischen Material hergestellt sind und in der Kugelumlaufnut vorgesehen sind, und ein Umlaufelement, das an einer Außenseite der Mutter in einer radialen Richtung in Bezug auf eine Rotationsachse der Mutter vorgesehen ist und eine Endseite und eine entgegengesetzte Endseite der Kugelumlaufnut verbindet, um eine Bewegung der mehreren Kugeln von der einen Endseite zu der gegenüberliegenden Endseite der Kugelumlaufnut zu ermöglichen.
Steuervorrichtung für eine Servolenkungsvorrichtung, wobei die Servolenkungsvorrichtung einen Lenkmechanismus, der konfiguriert ist, um eine Drehung eines Lenkrads an ein sich drehendes Zielrad zu übertragen, einen Elektromotor, der konfiguriert ist, um eine Lenkkraft an den Lenkmechanismus bereitzustellen, und einen Drehmomentsensor, der konfiguriert ist, um ein Lenkdrehmoment zu erfassen, das an dem Lenkmechanismus erzeugt wird, umfasst, wobei die Steuervorrichtung umfasst: einen Befehlssignal-Berechnungsabschnitt, der konfiguriert ist, um auf der Grundlage des Lenkdrehmoments ein Befehlssignal zum Steuern des Antreibens des Elektromotors zu berechnen und das Befehlssignal an den Elektromotor auszugeben; einen Lenkrichtungssignal-Empfangsabschnitt, der konfiguriert ist, um ein Lenkrichtungssignal zu empfangen, das eine Drehrichtung des Lenkrads anzeigt; und eine Anomalie-Erfassungsschaltung, die konfiguriert ist, um eine Erfassung einer Anomalie in der Servolenkungsvorrichtung auf der Grundlage einer Änderung des Lenkdrehmoments in einem vorbestimmten Bereich durchzuführen, der einen Bereich enthält, in dem das Lenkrichtungssignal umgeschaltet wird.