DE112017003482T5

DE112017003482T5 - Motorsteuerungsvorrichtung, motorantriebssystem undmotorsteuerungsverfahren

Info

Publication number: DE112017003482T5
Application number: DE112017003482.5T
Authority: DE
Inventors: Masaya Taki; Toshimitsu Sakai; Koichi Nakamura; Shuji Kuramitsu
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-07-11
Filing date: 2017-07-07
Publication date: 2019-03-28
Anticipated expiration: 2037-07-08
Also published as: DE112017003482B4; WO2018012420A9; WO2018012420A1

Abstract

Eine ECU (Motorsteuerungsvorrichtung) (101) weist mehrere Motorantriebsschaltungen (701, 702) und mehrere Mikrocomputer (401, 402) auf. Die Mikrocomputer (401, 402) werden durch eine Mikrocomputerstromversorgung betrieben, die durch eine Stromversorgungserzeugungsschaltung (161, 162) erzeugt wird, die mit einer Stromquelle verbunden ist. Mindestens einer der Mikrocomputer (401, 402) weist einen Stoppbestimmungsabschnitt (531, 532) auf, der einen bestimmt Fall, in dem ein Betrieb des eigenen Mikrocomputers dabei ist, gestoppt zu werden, und Informationen an einen anderen Mikrocomputer als ein Stoppbestimmungssignal überträgt. Ein Mikrocomputer, der das Stoppbestimmungssignal von einem oder mehreren anderen Mikrocomputern empfangen hat, stoppt tatsächlich einen Betrieb des eigenen Mikrocomputers zumindest auf der Grundlage des Stoppbestimmungssignals des anderen Mikrocomputers.

Description

Querverweis auf betreffende Anmeldungen
Die vorliegende Offenbarung basiert auf der am 11. Juli 2016 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-136611 , der am 28. Februar 2017 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-36595 , der am 28. Februar 2017 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-36596 , der am 26. Juni 2017 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-124055 und der am 26. Juni 2017 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-124060 . Die gesamte Offenbarung sämtlicher der obigen Anmeldungen ist hiermit durch Bezugnahme darauf enthalten.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorsteuerungsvorrichtung, die mehrere Mikrocomputer enthält, die einen Antrieb eines Motors steuern, ein Motorantriebssystem, das die Motorsteuerungsvorrichtung enthält, und ein Motorsteuerungsverfahren.
Stand der Technik
Es ist eine Motorsteuerungsvorrichtung bekannt, die einen Antrieb eines Motors unter Verwendung von mehreren redundant angeordneten Mikrocomputern steuert.
Die Patentliteratur 1 offenbart eine Technik zum Fortsetzen einer Steuerung mit einem normalen Mikrocomputer, wenn entweder ein Hauptmikrocomputer oder ein Neben-Mikrocomputer in einem Steuerungsabschnitt einer elektrischen Servolenksteuerungsvorrichtung eine Abnormität aufweist.
Literatur des Stands der Technik
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 2015 - 81 013 A
Zusammenfassung der Erfindung
In einem Fall, in dem mehrere Mikrocomputer ausgelegt sind, einen Motor anzutreiben und durch eine einzelne Stromquelle betrieben werden, stoppen sämtliche Mikrocomputer aufgrund eines Fehlers in der gemeinsamen Stromquelle und können die Steuerung nicht fortsetzen. Die Mikrocomputer müssen von unabhängigen Stromquellen versorgt werden und führen unabhängig von einem Betriebszustand des anderen Mikrocomputers eine Steuerung aus, wenn der eigene Mikrocomputer zum Steuern in der Lage ist.
Eine einfache Bereitstellung derartiger unabhängiger Stromquellen kann zu einer Ausschalt-/Einschalt-Zeitpunktverschiebung zwischen den Stromquellen für die Mikrocomputer aufgrund der Differenz der zugeführten Spannung zu den Mikrocomputern, einer Eigenschaftsänderung zwischen Stromquellenerzeugungsschaltungen und Ähnlichem führen. Sogar wenn die Mikrocomputer und die Stromquellen keinen Fehler aufweisen, kann nur ein Teil der Mikrocomputer stoppen, und es kann nur der andere Mikrocomputer betrieben werden.
Es wird eine spezielle Konfiguration angenommen, bei der jeder Mikrocomputer ein Stoppen/Booten des eigenen Mikrocomputers entsprechend einem Ausschalt-/Einschalt-Zustand eines Fahrzeugschaltsignals bestimmt. Wenn die Mikrocomputer in dieser Konfiguration einen Betrieb stoppen, können die Mikrocomputer eine Zeitpunktverschiebung einer Betriebsstoppbestimmung entsprechend einem Ausschalten der Stromquelle aufgrund des Unterschieds zwischen den Informationen über die Fahrzeugschaltsignale, die von den Mikrocomputern erkannt werden, oder einem Steuerungszustandsunterschied zwischen den Mikrocomputern aufweisen.
Es wird angenommen, dass diese Konfiguration für eine elektrische Servolenkvorrichtung verwendet wird, die Mikrocomputer enthält, die eine Motorantriebsleistung steuern und eine Unterstützungssteuerung zum Verringern eines Lenkmoments eines Fahrers ausführen. Wenn jeder der Mikrocomputer unabhängig eine Betriebsstoppbestimmung ausführt, wenn das Fahrzeugschaltsignal ausgeschaltet oder eingeschaltet wird, kann einer der Mikrocomputer eine Unterstützungssteuerung fortsetzen, während der andere Mikrocomputer einmal die Stromquelle herunterfahren und dann neu booten kann.
Dieses kann zu einer fehlerhaften Fehlerbestimmung aufgrund des Stopps des Signals, dessen Empfang von dem anderen Mikrocomputer erwartet wird, oder eines Fehlers in der Zeitpunktsynchronisation mit dem anderen Mikrocomputer, wenn anwendbar, führen.
In einem Fall, in dem die elektrische Servolenkvorrichtung eine Abnormitätsbestimmung unter der Annahme eines Unterstützungsstoppzustands in einem Abnormitätstest auf ein Booten eines Mikrocomputers hin ausführt, kann die Erzeugung einer Unterstützungsleistung aufgrund eines Motorantriebs durch den anderen Mikrocomputer zu einer fehlerhaften Abnormitätsbestimmung führen. Die Ausgabe einer unerwarteten Unterstützungsleistung aufgrund des Stopps nur eines der Mikrocomputer kann zu einer Verschlechterung des Lenkgefühls führen oder einen Fahrer ängstlich fühlen lassen.
Die Patentliteratur 1 erwähnt kein derartiges Problem, dass keine Konsistenz in einem Steuerungszustand, eines Betriebszeitpunkts oder Ähnliches auf einen Betriebsstopp der Mikrocomputer hin erzielt wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Motorsteuerungsvorrichtung zu schaffen, die eine Konsistenz auf einen Betriebsstopp von mehreren Mikrocomputern hin gewährleistet. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Motorantriebssystem, das die Motorsteuerungsvorrichtung enthält, und ein Motorsteuerungsverfahren zu schaffen, das die Motorsteuerungsvorrichtung verwendet.
Eine Motorsteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält mehrere Motorantriebsschaltungen und mehrere Mikrocomputer.
Die Motorantriebsschaltungen treiben einen oder mehrere Motoren an, die jeweils mehrere Wicklungssätze enthalten.
Die Mikrocomputer werden durch eine Mikrocomputerstromquelle betrieben, die durch eine Stromquellenerzeugungsschaltung erzeugt wird, die mit einer Stromquelle verbunden ist, und enthalten einen Antriebssignalgenerator, der ein Motorantriebssignal als einen Befehl für die jeweiligen Motorantriebsschaltungen erzeugt.
Ein jeweiliger Mikrocomputer und eine jeweilige Motorantriebsschaltung sind in Zuordnung zueinander angeordnet, und eine jeweilige Einheit, die diese Bestandteile enthält, wird als ein „System“ bezeichnet. Die Bestandteile in einem jeweiligen System steuern eine Bestromung eines entsprechenden Wicklungssatzes, um es der Motorsteuerungsvorrichtung zu ermöglichen, den Motor anzutreiben. Jeder der Mikrocomputer bezeichnet sich selbst als „eigener Mikrocomputer“.
Eine Motorsteuerungsvorrichtung gemäß einem ersten Aspekt enthält die oben beschriebenen Basiskonfigurationen ebenso wie die folgenden Konfigurationen.
Mindestens einer der Mikrocomputer enthält einen Stoppbestimmer (Stoppbestimmungseinrichtung), der bestimmt, dass ein Betrieb des eigenen Mikrocomputers dabei ist, gestoppt zu werden, und überträgt derartige Informationen als ein Stoppbestimmungssignal an den anderen Mikrocomputer.
Ein Mikrocomputer, der das Stoppbestimmungssignal von mindestens einem anderen Mikrocomputer empfangen hat, stoppt einen Betrieb des eigenen Mikrocomputers tatsächlich entsprechend mindestens dem Stoppbestimmungssignal von dem anderen Mikrocomputer.
Die Motorsteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann somit einen tatsächlichen Betriebsstoppzeitpunkt sogar dann in Übereinstimmung bringen, wenn die Mikrocomputer eine Zeitpunktverschiebung einer Stoppbestimmung aufgrund einer Differenz zwischen den zugeführten Spannungen oder den Eigenschaften der Stromquellenerzeugungsschaltungen aufweist. Es ist somit möglich, eine Konsistenz auf einen Betriebsstopp der Mikrocomputer hin zu gewährleisten.
Eine Motorsteuerungsvorrichtung gemäß einem zweiten Aspekt basiert auf den Basiskonfigurationen, die oben beschrieben wurden, und mindestens einer der Mikrocomputer und mindestens ein Mikrocomputer, der nicht dieser Mikrocomputer ist, stoppen gleichzeitig einen Betrieb.
Eine Motorsteuerungsvorrichtung gemäß einem dritten Aspekt basiert auf den Basiskonfigurationen, die oben beschrieben wurden, und mindestens einer der Mikrocomputer und mindestens ein Mikrocomputer, der nicht dieser Mikrocomputer ist, stoppen gleichzeitig einen Antrieb des Motors.
Die vorliegende Erfindung schafft außerdem ein Motorsteuerungsverfahren, das die Motorsteuerungsvorrichtung verwendet, die die oben beschriebenen Basiskonfigurationen enthält.
Dieses Motorsteuerungsverfahren enthält einen Eigenmikrocomputerstoppbestimmungsschritt zum Bewirken, dass der Stoppbestimmer, der in mindestens einem der Mikrocomputer enthalten ist, bestimmt, dass ein Betrieb des eigenen Mikrocomputers dabei ist, gestoppt zu werden.
Ein Stoppbestimmungssignalübertragungsschritt enthält ein Übertragen von Informationen, dass ein Betrieb des eigenen Mikrocomputers dabei ist, gestoppt zu werden, an den anderen Mikrocomputer als ein Stoppbestimmungssignal entsprechend einer Bestimmung in dem Eigenmikrocomputerstoppbestimmungsschritt.
Ein Anderer-Mikrocomputerstoppbestimmungsschritt enthält ein Bewirken, dass der eigene Mikrocomputer das Stoppbestimmungssignal von mindestens einem anderen Mikrocomputer empfängt.
Ein Betriebsstoppschritt enthält ein Bewirken, dass der eigene Computer tatsächlich einen Betrieb des eigenen Mikrocomputers entsprechend mindestens dem Stoppbestimmungssignal von dem anderen Mikrocomputer stoppt.
Figurenliste
Die obige Aufgabe, weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteil der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen deutlich. Es zeigen:

1 ein Konfigurationsdiagramm einer elektrischen Servolenkvorrichtung, die eine ECU gemäß einer jeweiligen Ausführungsform enthält, die als ein mechatronisch integriertes Motorantriebssystem dient;
2 ein Konfigurationsdiagramm einer elektrischen Servolenkvorrichtung, die die ECU gemäß einer jeweiligen Ausführungsform enthält, die als ein mechatronisch getrenntes Motorantriebssystem dient;
3 eine axiale Querschnittsansicht eines mechatronisch integrierten Dualsystemmotors;
4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV der 3;
5 ein schematisches Diagramm, das eine Konfiguration eines Mehrphasen-Koaxialmotors zeigt;
6 ein Gesamtkonfigurationsdiagramm der ECU (einer Motorsteuerungsvorrichtung) gemäß einer jeweiligen Ausführungsform;
7 ein Konfigurationsdiagramm einer ECU (einer Motorsteuerungsvorrichtung) gemäß einer ersten Ausführungsform;
8 ein Diagramm eines Betriebs 1 gemäß einem Vergleichsbeispiel;
9 ein Diagramm eines Betriebs 2 gemäß dem Vergleichsbeispiel;
10 ein Diagramm eines Betriebs 3 gemäß dem Vergleichsbeispiel;
11 ein Diagramm eines Betriebs 4 gemäß dem Vergleichsbeispiel;
12 ein Diagramm eines Betriebs 5A gemäß dem Vergleichsbeispiel;
13 ein Diagramm eines Betriebs 5B gemäß dem Vergleichsbeispiel;
14 ein Zeitdiagramm des Betriebs 5B gemäß dem Vergleichsbeispiel;
15 ein Diagramm eines Betriebs gemäß der ersten Ausführungsform;
16 ein Zeitdiagramm des Betriebs gemäß der ersten Ausführungsform;
17 ein vereinfachtes Flussdiagramm zum Bestimmen einer Verbindung/Unterbrechung einer ersten Stromquellenschaltschaltung;
18 ein vereinfachtes Flussdiagramm einer Bestimmung einer Verbindung/Trennung einer zweiten Stromquellenschaltschaltung;
19 ein Flussdiagramm (1) einer Mikrocomputerstoppverarbeitung in einem Fall, in dem ein Empfang eines Stoppbestimmungssignals von einem anderen Mikrocomputer eine obere Grenzwartezeit aufweist;
20 ein Flussdiagramm (2) der Mikrocomputerstoppverarbeitung;
21 ein Konfigurationsdiagramm einer ECU (einer Motorsteuerungsvorrichtung) gemäß einer zweiten Ausführungsform;
22 ein Konfigurationsdiagramm einer ECU (einer Motorsteuerungsvorrichtung) gemäß einer dritten Ausführungsform;
23 ein Konfigurationsdiagramm einer ECU (einer Motorsteuerungsvorrichtung) gemäß einer vierten Ausführungsform
24 ein Flussdiagramm einer Mikrocomputerrücksetzverarbeitung gemäß der vierten Ausführungsform;
25 ein Konfigurationsdiagramm einer ECU (einer Motorsteuerungsvorrichtung) gemäß einer fünften Ausführungsform;
26 ein Diagramm eines Betriebs gemäß der fünften Ausführungsform;
27 ein detailliertes Konfigurationsdiagramm einer ECU (einer Motorsteuerungsvorrichtung) gemäß einem Basismodus der fünften Ausführungsform;
28 ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen Motorantriebssignalen und Analogsignalabtastzeitpunkten zeigt;
29 ein Zeitdiagramm, das eine Taktverschiebung zwischen Mikrocomputern von zwei Systemen zeigt;
30 ein Zeitdiagramm, das eine Zeitpunktkorrektur entsprechend einem Synchronisationssignal (Stand der Technik) zeigt;
31 ein Zeitdiagramm, das ein Problem des Stands der Technik bei einer Synchronisationssignalabnormität zeigt;
32 ein Flussdiagramm einer Zeitpunktbestimmungsverarbeitung gemäß dem Basismodus der fünften Ausführungsform;
33 ein Diagramm, das ein Synchronisationserlaubnisintervall zeigt, das beispielhaft gemäß dem Basismodus der fünften Ausführungsform eingestellt wird;
34 ein Zeitdiagramm auf eine Synchronisationsabnormität hin gemäß dem Basismodus der fünften Ausführungsform;
35 ein Flussdiagramm einer Motorantriebsstartverarbeitung auf ein Booten eines Mikrocomputers hin;
36 ein Flussdiagramm einer Zeitpunktbestimmungswarteverarbeitung auf ein Booten eines Mikrocomputers hin;
37 ein Flussdiagramm einer Zeitpunktkorrekturwiederherstellungsverarbeitung nach einer Synchronisationssignalabnormitätsbestimmung;
38 ein Flussdiagramm einer Synchronisationssignalabnormitätsbestätigungsverarbeitung;
39 ein Konfigurationsdiagramm einer ECU (einer Motorsteuerungsvorrichtung) gemäß einer sechsten Ausführungsform;
40 ein Diagramm, das eine bidirektionale Synchronisationssignalübertragungs-/-empfangszeitgebung gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt;
41 ein Zeitdiagramm gemäß einer siebenten Ausführungsform, wobei ein Synchronisationssignal ein spezielles Pulsmuster aufweist; und
42 ein Zeitdiagramm gemäß einer achten Ausführungsform, wobei ein Synchronisationssignal ein spezielles Pulsmuster aufweist.

Beschreibung der Ausführungsformen
Eine Motorsteuerungsvorrichtung gemäß den jeweiligen Ausführungsformen wird mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Eine ECU als „Motorsteuerungsvorrichtung“ gemäß den jeweiligen Ausführungsformen ist in einer elektrischen Servolenkvorrichtung eines Fahrzeugs enthalten und steuert eine Bestromung eines Motors, der ein Lenkunterstützungsmoment ausgibt. Die ECU und der Motor bilden ein „Motorantriebssystem“.
Im Wesentlichen dieselben Konfigurationen der Ausführungsformen werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht wiederholt beschrieben. Jede der folgenden ersten bis achten Ausführungsformen wird jeweils als „vorliegende Ausführungsform“ bezeichnet.
Eine Konfiguration der elektrischen Servolenkvorrichtung, eine Konfiguration des Motorantriebssystems und Ähnliches, die verwendet werden, werden zunächst als Gemeinsamkeiten gemäß den jeweiligen Ausführungsformen mit Bezug auf die 1 bis 6 beschrieben.
Die 1 und 2 zeigen jeweils eine Gesamtkonfiguration eines Lenksystems 99, das eine elektrische Servolenkvorrichtung 90 enthält. 1 zeigt eine „mechatronisch integrierte“ Konfiguration, die eine ECU 10 enthält, die einstückig an einem axialen Ende eines Motors 80 angeordnet ist. 2 zeigt eine „mechatronisch getrennte“ Konfiguration, die die ECU 10 und den Motor 80 enthält, die über einen Kabelbaum verbunden sind. Die elektrische Servolenkvorrichtung 90, die in den 1 und 2 gezeigt ist, ist vom Säulenunterstützungstyp. Diese Konfigurationen sind auf ähnliche Weise für eine elektrische Servolenkvorrichtung vom Zahnstangenunterstützungstyp verwendbar.
Das Lenksystem 99 enthält ein Lenkrad 91, eine Lenkwelle 92, ein Ritzel 96, eine Zahnstangenwelle 97, Räder 98, die elektrische Servolenkvorrichtung 90 und Ähnliches.
Die Lenkwelle 92 ist mit dem Lenkrad 91 verbunden. Das Ritzel 96 ist an einem distalen Ende der Lenkwelle 92 angeordnet und greift in die Zahnstangenwelle 97 ein. Die Zahnstangenwelle 97 weist zwei Enden auf, an denen jeweilige zwei Räder 98 über Zugstangen angeordnet sind. Wenn ein Fahrer das Lenkrad 91 dreht, wird die Lenkwelle 92 gedreht, die mit dem Lenkrad 91 verbunden ist. Das Ritzel 96 wandelt eine Drehbewegung der Lenkwelle 92 in eine lineare Bewegung der Zahnstangenwelle 97 um, und die beiden Räder 98 werden mit einem Winkel, der einer Größe einer Verschiebung der Zahnstangenwelle 97 entspricht, gelenkt.
Die elektrische Servolenkvorrichtung 90 enthält einen Lenkmomentsensor 93, die ECU 10, den Motor 80, ein Untersetzungsgetriebe 94 und Ähnliches.
Der Lenkmomentsensor 93 ist an einem Zwischenabschnitt an der Lenkwelle 92 angeordnet und erfasst ein Lenkmoment des Fahrers. Der Lenkmomentsensor 93 gemäß den Modi, die in den 1 und 2 gezeigt sind, ist doppelt vorhanden, so dass er einen ersten Drehmomentsensor 931 und einen zweiten Drehmomentsensor 932 enthält und ein erstes Lenkmoment trq1 und ein zweites Lenkmoment trq2 dual erfasst.
Wenn der Lenkmomentsensor nicht redundant angeordnet ist, kann ein einzelner Erfassungswert eines Lenkmoments trq gemeinsam für die beiden Systeme verwendet werden. In einem Fall, in dem das Lenkmoment trq1 und das Lenkmoment trq2, die redundant erfasst werden, jeweils nicht besonders bedeutungsvoll sind, werden das Lenkmoment trq1 und das Lenkmoment trq2 gemeinsam als einzelnes Lenkmoment trq bezeichnet.
Die ECU 10 steuert den Antrieb des Motors 80 entsprechen dem Lenkmoment trq1 und dem Lenkmoment trq2, um zu bewirken, dass der Motor 80 ein gewünschtes Unterstützungsmoment erzeugt. Das Unterstützungsmoment, das von dem Motor 80 ausgegeben wird, wird über das Untersetzungsgetriebe 94 auf die Lenkwelle 92 übertragen.
Die ECU 10 erlangt elektrische Winkel θ1 und θ2 des Motors 80, die von Drehwinkelsensoren erfasst werden, und das Lenkmoment trq1 und das Lenkmoment trq2, die von den Lenkmomentsensoren 93 erfasst werden. Die ECU 10 steuert den Antrieb des Motors 80 entsprechend den obigen Informationen und Informationen wie beispielsweise einen Motorstrom, der intern in der ECU 10 erfasst wird.
Eine Konfiguration eines mechatronisch integrierten Motors 800, der den Motor 80 und die ECU 10 enthält, die einstückig an einem axialen Ende des Motors 80 angeordnet ist, wird mit Bezug auf die 3 und 4 beschrieben. Die ECU 10 gemäß dem Modus, der in 3 gezeigt ist, ist gegenüber einem Ausgangsende des Motors 80 koaxial zu einer Achse Ax einer Welle 87 angeordnet. Die ECU 10 gemäß einer anderen Ausführungsform kann an dem Ausgangsende des Motors 80 einstückig mit dem Motor 80 angeordnet sein.
Der Motor 80 ist ein bürstenloser Dreiphasen-Motor und enthält einen Stator 80, einen Rotor 860 und ein Gehäuse 830, in dem der Stator 840 und der Rotor 860 untergebracht sind.
Der Stator 840 enthält einen Statorkern 845, der an dem Gehäuse 830 fixiert ist, und zwei Dreiphasen-Wicklungssätze 801 und 802, die an dem Statorkern 845 angebracht sind.
Der erste Wicklungssatz 801 enthält Wicklungen jeweiliger Phasen mit Leitungsdrähten 851, 853 und 855, die sich von diesen erstrecken. Der zweite Wicklungssatz 802 enthält Wicklungen jeweiliger Phasen mit Leitungsdrähten 852, 854 und 856, die sich von diesen erstrecken.
Der Rotor 860 enthält die Welle 87, die von einem hinteren Lager 835 und einem vorderen Lager 836 getragen wird, und einen Rotorkern 865, in dem die Welle 87 angeordnet ist. Der Rotor 860 ist innerhalb des Stators 840 angeordnet und relativ zu dem Stator 840 drehbar. Die Welle 87 weist ein Ende auf, das einen Permanentmagneten 88 aufweist.
Das Gehäuse 830 enthält einen Käfig 834, der eine Röhrengestalt mit Boden aufweist, und ein hinteres Rahmenende 837 und ein vorderes Rahmenende 838, das an einem Ende des Käfigs 834 angeordnet ist. Der Käfig 834 und das vordere Rahmenende 838 sind mittels einer Schraube oder Ähnlichem aneinander befestigt. Die Leitungsdrähte 851, 852 und Ähnliches der Wicklungssätze 801 und 802 erstrecken sich in Richtung der ECU 10 durch ein Leitungsdrahteinführungsloch 839, das in dem hinteren Rahmenende 837 angeordnet ist, um mit einem Substrat 230 verbunden zu werden.
Die ECU 10 enthält einen Deckel 21, eine Wärmesenke 22, die an dem Deckel 21 fixiert ist, das Substrat 230, das an der Wärmesenke 22 fixiert ist, und verschiedene elektronische Komponenten, die an dem Substrat 230 montiert sind. Der Deckel 21 schützt die elektronischen Komponenten vor einem äußeren Stoß und verhindert das Eindringen von Staub, Wasser und Ähnlichem in die ECU 10.
Der Deckel 21 enthält einen Außenverbinderabschnitt 214 zur Verbindung mit einem Außenstromzufuhrkabel und einem Außensignalkabel und einen Deckelabschnitt 213. Der Außenverbinderabschnitt 214 weist Stromzufuhranschlüsse 215 und 216 auf, die jeweils mit dem Substrat 230 über einen Pfad (nicht gezeigt) verbunden sind.
Das Substrat 230 ist beispielsweise eine Leiterplatte, die dem hinteren Rahmenende 837 zugewandt angeordnet ist und an der Wärmesenke 22 fixiert ist. Das Substrat 230 weist die elektronischen Komponenten für die beiden Systeme unabhängig voneinander auf, um vollständig redundante Konfigurationen auszubilden. Die vorliegende Erfindung stellt ein einzelnes Substrat 230 bereit, aber eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann zwei oder mehr Substrate bereitstellen.
Das Substrat 230 weist zwei Hauptflächen auf, die eine Motorfläche 237, die dem hinteren Rahmenende 837 zugewandt ist, und eine Deckelfläche 238 enthalten, die der Motorfläche 237 gegenüberliegt und der Wärmesenke 22 zugewandt ist.
Auf der Motorfläche 237 sind mehrere Schaltelemente 241 und 242, Drehwinkelsensoren 251 und 252, maßgeschneiderte ICs 261 und 262 und Ähnliches montiert.
Die Schaltelemente 241 und 242 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthalten sechs Schaltelemente für jedes der Systeme und bilden obere und untere Dreiphasen-Arme von Motorantriebsschaltungen. Die Drehwinkelsensoren 251 und 252 sind dem Permanentmagnet 88 zugewandt angeordnet, der an einem distalen Ende der Welle 87 angeordnet ist. Die maßgeschneiderten ICs 261, 262 und die Mikrocomputer 401, 402 weisen eine Steuerungsschaltung der ECU 10 auf. Die maßgeschneiderten ICs 261 und 262 weisen Taktüberwachungsabschnitte 661 und 662 und Ähnliches auf, wie es in 7 und Ähnlichem gezeigt ist.
An der Deckelfläche 238 sind die Mikrocomputer 401 und 402, Kondensatoren 281 und 282, Induktoren bzw. Spulen 271 und 272 und Ähnliches montiert. Der erste Mikrocomputer 401 und der zweite Mikrocomputer 402 sind speziell auf der Deckelfläche 231 als derselben Oberfläche desselben Substrats 230 angeordnet, wobei ein vorbestimmter Raum zwischen ihnen vorhanden ist.
Die Kondensatoren 281 und 282 glätten einen elektrischen Strom, der von einer Stromquelle zugeführt wird, und verhindern ein Rauschen aufgrund eines Schaltbetriebs oder Ähnlichem der Schaltelemente 241 und 242. Die Induktoren 271 und 272 und die Kondensatoren 281 und 282 bilden eine Filterschaltung.
Wie es in den 5 und 6 gezeigt ist, ist der von der ECU 10 zu steuernde Motor 80 ein bürstenloser Dreiphasen-Motor, der zwei Dreiphasen-Wicklungssätze 801 und 802 enthält, die koaxial angeordnet sind.
Die Wicklungssätze 801 und 802 weisen dieselbe elektrische Eigenschaft auf und sind an dem gemeinsamen Stator mit einem elektrischen Winkel von 30 Grad zueinander angeordnet, wie es in 3 der JP 5672278 B2 und Ähnlichem gezeigt ist. Die Wicklungssätze 801 und 802 werden mit Phasenströmen gesteuert, die beispielsweise dieselbe Amplitude und um 30 Grad gegeneinander verschobene Phasen aufweisen.
6 zeigt den ersten Wicklungssatz 801 ebenso wie den ersten Mikrocomputer 401, eine Motorantriebsschaltung 701 und Ähnliches, das für die Bestromungssteuerung des ersten Wicklungssatzes 801 relevant ist, die ein erstes System GR1 bilden. 6 zeigt außerdem den zweiten Wicklungssatz 802 ebenso wie den zweiten Mikrocomputer 402, eine zweite Motorantriebsschaltung 702 und Ähnliches, das für eine Bestromungssteuerung des zweiten Wicklungssatzes 802 relevant ist, die ein zweites System GR2 bilden. Das erste System GR1 und das zweite System GR2 enthalten zwei Elementgruppen, die vollständig unabhängig voneinander sind und redundante Konfigurationen eines sogenannten „vollständigen dualen Systems“ bilden.
Zur Unterscheidung in der Beschreibung werden nach Bedarf Bestandteile oder Signale für das erste System GR1 Namen aufweisen, die mit „erste“ beginnen, wohingegen Bestandteile oder Signale für das zweite System GR2 Namen aufweisen, die mit „zweite“ beginnen. Die Gemeinsamkeiten dieser Systeme werden gemeinsam beschrieben, ohne „erste“ oder „zweite“ hinzuzufügen. Die Bestandteile oder Signale für das erste System weisen jeweils eine „1“ am Ende des Bezugszeichens auf, wohingegen die Bestandteile oder Signale für das zweite System jeweils eine „2“ am Ende des Bezugszeichens aufweisen.
Im Folgenden wird eines der Systeme, das einen Bestandteil enthält, als „eigenes System“ bezeichnet, und das übrige System wird als „anderes System“ bezeichnet. Auf ähnliche Weise wird unter den Mikrocomputern 401 und 402 für die beiden Systeme der Mikrocomputer in dem eigenen System als „eigener Mikrocomputer“ bezeichnet, wohingegen der Mikrocomputer in dem anderen System als „anderer“ Mikrocomputer bezeichnet wird.
Die ECU 10 weist einen ersten Verbinderabschnitt 351 auf, der einen ersten Stromquellenverbinder 131, einen ersten Fahrzeugkommunikationsverbinder 311 und einen ersten Drehmomentverbinder 331 enthält. Die ECU 10 weist außerdem einen zweiten Verbinderabschnitt 352 auf, der einen zweiten Stromquellenverbinder 132, einen zweiten Fahrzeugkommunikationsverbinder 312 und einen zweiten Drehmomentverbinder 332 enthält. Jeder der Verbinderabschnitte 351 und 352 kann als ein einzelner Verbinder angeordnet sein oder kann mehrere Teilverbinder enthalten.
Der erste Stromquellenverbinder 131 ist mit einer ersten Stromquelle 111 verbunden. Die erste Stromquelle 111 führt dem ersten Wicklungssatz 801 über den Stromquellenverbinder 131, ein Stromquellenrelais 141, die erste Motorantriebsschaltung 701 und ein Motorrelais 731 elektrischen Strom zu. Die erste Stromquelle 111 führt außerdem dem ersten Mikrocomputer 401 und Sensoren in dem ersten System GR1 elektrischen Strom zu.
Der zweite Stromquellenverbinder 132 ist mit einer zweiten Stromquelle 112 verbunden. Die zweite Stromquelle 112 führt dem zweiten Wicklungssatz 802 über den Stromquellenverbinder 132, ein Stromquellenrelais 142, die zweite Motorantriebsschaltung 702 und ein Motorrelais 732 elektrischen Strom zu.
In einem Fall, in dem die Stromquellen nicht redundant angeordnet sind, können die Stromquellenverbinder 131 und 132 der beiden Systeme mit einer gemeinsamen Stromquelle verbunden sein.
In einem Fall, in dem CANs redundant als Fahrzeugkommunikationsnetzwerke angeordnet sind, ist der erste Fahrzeugkommunikationsverbinder 311 zwischen einem ersten CAN 301 und einer ersten Fahrzeugkommunikationsschaltung 321 geschaltet, und der zweite Fahrzeugkommunikationsverbinder 312 ist zwischen einem zweiten CAN 302 und einer zweiten Fahrzeugkommunikationsschaltung 322 geschaltet.
In einem anderen Fall, in dem die CANs nicht redundant angeordnet sind, können die Fahrzeugkommunikationsverbinder 311 und 312 der beiden Systeme mit einem gemeinsamen CAN 30 verbunden sein. Anstatt des CAN kann ein Fahrzeugkommunikationsnetzwerk eines beliebigen Standards wie beispielsweise ein CAN mit einer flexiblen Datenrate (CAN-FD) oder ein FlexRay angeordnet sein.
Jede der Fahrzeugkommunikationsschaltungen 321 und 322 kommuniziert bidirektional mit den Mikrocomputern 401 und 402 in dem eigenen und dem anderen System.
Der erste Drehmomentverbinder 331 ist zwischen dem ersten Drehmomentsensor 931 und einer ersten Drehmomentsensoreingangsschaltung 341 geschaltet. Die erste Drehmomentsensoreingangsschaltung 341 teilt dem ersten Mikrocomputer 401 das Lenkmoment trq1 mit, das durch den ersten Drehmomentverbinder 331 erfasst wird.
Der zweite Drehmomentverbinder 332 ist zwischen dem zweiten Drehmomentsensor 932 und einer zweiten Drehmomentsensoreingangsschaltung 342 geschaltet. Die zweite Drehmomentsensoreingangsschaltung 342 teilt dem zweiten Mikrocomputer 402 das Lenkmoment trq2 mit, das durch den zweiten Drehmomentverbinder 332 erfasst wird.
Die Mikrocomputer 401 und 402 führen jeweils verschiedene Verarbeitungen einschließlich einer Softwareverarbeitung zum Bewirken, dass eine CPU ein Programm ausführt, das im Voraus in einer Speichervorrichtung wie beispielsweise einem ROM gespeichert wird, und einer Hardwareverarbeitung, die durch eine zugehörige elektronische Schaltung ausgeführt wird, durch. Die Mikrocomputer 401 und 402 werden entsprechend Bezugstakten betrieben, die durch jeweilige Takterzeugungsschaltungen 651 und 652 erzeugt werden. Die Taktüberwachungsabschnitte 661 und 662 überwachen die Bezugstakte, die durch die jeweiligen Takterzeugungsschaltungen 651 und 652 erzeugt werden. Die Erzeugung und das Überwachen der Bezugstakte werden später genauer beschrieben.
Der erste Mikrocomputer 401 erzeugt ein Motorantriebssignal Dr1 zum Betrieb der Schaltelemente 241 der ersten Motorantriebsschaltung 701 und befiehlt der ersten Motorantriebsschaltung 701 mittels des Motorantriebssignals Dr1. Der erste Mikrocomputer 401 erzeugt ein erstes Stromquellenrelaisantriebssignal Vpr1 und ein erstes Motorrelaisantriebssignal Vmr1.
Der zweite Mikrocomputer 402 erzeugt ein Motorantriebssignal Dr2 zum Betrieb der Schaltelemente 242 der zweiten Motorantriebsschaltung 702 und befiehlt der zweiten Motorantriebsschaltung 702 mittels des Motorantriebssignals Dr2. Der zweite Mikrocomputer 402 erzeugt ein zweites Stromquellenrelaisantriebssignal Vpr2 und ein zweites Motorrelaisantriebssignal Vmr2.
Das Stromquellenrelaisantriebssignal Vpr1 oder Vpr2, das von dem Mikrocomputer 401 oder 402 erzeugt wird, wird als ein Befehl an das Stromquellenrelais 141 oder 142 des eigenen Systems übertragen und wird außerdem zur Mitteilung an den anderen Mikrocomputer übertragen.
Die Mikrocomputer 401 und 402 sind ausgelegt, eine Kommunikation zwischen den Mikrocomputern auszuführen, um gegenseitig Informationen zu übertragen und zu empfangen. Die Mikrocomputer 401 und 402 führen die Kommunikation zwischen den Mikrocomputern aus, um einen Stromerfassungswert, einen Strombefehlswert und Ähnliches gegenseitig zu übertragen und zu empfangen, um zu bewirken, dass das erste System Gr1 und das zweite System Gr2 den Motor 80 in Kooperation miteinander antreiben. Die Kommunikation zwischen den Mikrocomputern weist Kommunikationsrahmen auf, die den Stromerfassungswert und Ähnliches enthalten. Die Kommunikationsrahmen können außerdem den Strombefehlswert, einen Strombegrenzungswert, einen Aktualisierungszähler, ein Zustandssignal, ein CRC-Signal, das als ein Fehlererfassungswertsignal dient, ein Prüfsummensignal oder Ähnliches enthalten. Die vorliegende Ausführungsform ist unabhängig von den Inhalten der Kommunikation zwischen den Mikrocomputern verwendbar. Es können nach Bedarf unterschiedliche Informationen übertragen und empfangen werden, oder es können die oben genannten Daten teilweise oder vollständig ausgeschlossen sein.
In einem Fall, in dem jeder der Mikrocomputer das Stromquellenrelaisantriebssignal Vpr1 oder Vpr2 von dem anderen Mikrocomputer empfängt, aber kein Signal von dem anderen Mikrocomputer mittels der Kommunikation zwischen den Mikrocomputern empfängt, wird der andere Mikrocomputer als normal bestimmt und die Kommunikation zwischen den Mikrocomputern wird als abnorm bestimmt.
In einem anderen Fall, in dem jeder der Mikrocomputer das Stromquellenrelaisantriebssignal Vpr1 oder Vpr2 von dem anderen Mikrocomputer nicht empfängt und kein Signal von dem anderen Mikrocomputer mittels Kommunikation zwischen den Mikrocomputern empfängt, wird der andere Mikrocomputer als abnorm bestimmt.
Die erste Motorantriebsschaltung 701 ist ein Dreiphasen-Inverter, der die Schaltelemente 241 enthält und elektrische Leistung, die dem ersten Wicklungssatz 801 zuzuführen ist, umwandelt. Die Schaltelemente 241 der ersten Motorantriebsschaltung 701 werden entsprechend dem Motorantriebssignal Dr1 eingeschaltet und ausgeschaltet, das von dem ersten Mikrocomputer 401 ausgegeben wird.
Die zweite Motorantriebsschaltung 702 ist ein Dreiphasen-Inverter, der die Schaltelemente 242 enthält und elektrische Leistung umwandelt, die dem zweiten Wicklungssatz 802 zuzuführen ist. Die Schaltelemente 242 der zweiten Motorantriebsschaltung 702 werden entsprechend dem Motorantriebssignal Dr2 eingeschaltet und ausgeschaltet, das von dem zweiten Mikrocomputer 402 ausgegeben wird.
Das erste Stromquellenrelais 141 ist zwischen dem ersten Stromquellenverbinder 131 und der ersten Motorantriebsschaltung 701 angeordnet und wird entsprechend dem ersten Stromquellenrelaisantriebssignal Vpr1 von dem ersten Mikrocomputer 401 gesteuert. In einem Fall, in dem das erste Stromquellenrelais 141 eingeschaltet ist, wird eine Bestromung zwischen der ersten Stromquelle 111 und der ersten Motorantriebsschaltung 701 erlaubt. In einem anderen Fall, in dem das erste Stromquellenrelais 141 ausgeschaltet ist, wird eine Bestromung zwischen der ersten Stromquelle 111 und der ersten Motorantriebsschaltung 701 blockiert.
Das zweite Stromquellenrelais 142 ist zwischen dem zweiten Stromquellenverbinder 132 und der zweiten Motorantriebsschaltung 702 angeordnet und wird entsprechend dem zweiten Stromquellenrelaisantriebssignal Vpr2 von dem zweiten Mikrocomputer 402 gesteuert. In einem Fall, in dem das zweite Stromquellenrelais 142 eingeschaltet ist, wird eine Bestromung zwischen der zweiten Stromquelle 112 und der zweiten Motorantriebsschaltung 702 erlaubt. In einem anderen Fall, in dem das zweite Stromquellenrelais 142 ausgeschaltet ist, wird eine Bestromung zwischen der zweiten Stromquelle 112 und der zweiten Motorantriebsschaltung 702 blockiert.
Jedes der Stromquellenrelais 141 und 142 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Halbleiterrelais wie beispielsweise ein MOSFET. Wenn jedes der Stromquellenrelais 141 und 142 eine parasitäre Diode wie in dem MOSFET aufweist, ist es wünschenswert, ein Umkehrverbindungsschutzrelais (nicht gezeigt) bereitzustellen, das in Serie zu den Stromquellenrelais 141 und 142 geschaltet ist, um eine entgegengesetzte Richtung der parasitären Dioden zueinander zu ermöglichen. Die Stromquellenrelais 141 und 142 können mechanische Relais sein.
Das erste Motorrelais 731 ist an einem Strompfad einer jeweiligen Phase zwischen der ersten Motorantriebsschaltung 701 und dem ersten Wicklungssatz 801 angeordnet und wird entsprechend dem ersten Motorrelaisantriebssignal Vmr1 von dem ersten Mikrocomputer 401 gesteuert. In einem Fall, in dem das erste Motorrelais 731 eingeschaltet ist, wird eine Bestromung zwischen der ersten Motorantriebsschaltung 701 und dem ersten Wicklungssatz 801 ermöglicht. In einem anderen Fall, in dem das erste Motorrelais 731 ausgeschaltet ist, wird eine Bestromung zwischen der ersten Motorantriebsschaltung 701 und dem ersten Wicklungssatz 801 blockiert.
Das zweite Motorrelais 732 ist an einem Strompfad einer jeweiligen Phase zwischen der zweiten Motorantriebsschaltung 702 und dem zweiten Wicklungssatz 802 angeordnet und wird entsprechend dem zweiten Motorrelaisantriebssignal Vmr2 von dem zweiten Mikrocomputer 402 gesteuert. In einem Fall, in dem das zweite Motorrelais 732 eingeschaltet ist, wird eine Bestromung zwischen der zweiten Motorantriebsschaltung 702 und dem zweiten Wicklungssatz 802 ermöglicht. In einem anderen Fall, in dem das zweite Motorrelais 732 ausgeschaltet ist, wird eine Bestromung zwischen der zweiten Motorantriebsschaltung 702 und dem zweiten Wicklungssatz 802 blockiert.
Es ist ein erster Stromsensor 741 angeordnet, der einen Strom Im1 erfasst, der in einer jeweiligen Phase des ersten Wicklungssatzes 801 fließt, und den erfassten Strom Im1 an den ersten Mikrocomputer 401 überträgt. Es ist ein zweiter Stromsensor 742 angeordnet, der einen Strom Im2 erfasst, der in einer jeweiligen Phase des zweiten Wicklungssatzes 802 fließt, und den erfassten Strom Im2 an den zweiten Mikrocomputer 402 überträgt.
In einem Fall, in dem die Drehwinkelsensoren 251 und 252 redundant angeordnet sind, erfasst der erste Drehwinkelsensor 251 den elektrischen Winkel θ1 des Motors 80 und überträgt den erfassten elektrischen Winkel θ1 an den ersten Mikrocomputer 401. Der zweite Drehwinkelsensor 252 erfasst den elektrischen Winkel θ2 des Motors 80 und überträgt den erfassten elektrischen Winkel θ2 an den zweiten Mikrocomputer 402.
In einem anderen Fall, in dem die Drehwinkelsensoren nicht redundant angeordnet sind, kann der elektrische Winkel θ2 des zweiten Systems entsprechend der Gleichung „θ2 = θ1 + 30 Grad“ aus dem elektrischen Winkel θ1 des ersten Systems berechnet werden, der durch den ersten Drehwinkelsensor 251 erfasst wird.
Konfiguration der ECU
Die ECU gemäß einer jeweiligen Ausführungsform wird im Folgenden hinsichtlich der Konfiguration und deren Funktionswirkung beschrieben. 6 zeigt die beiden redundanten Systeme einschließlich Konfigurationen, die gegebenenfalls nicht beschrieben werden. Die ECU gemäß einer jeweiligen Ausführungsform wird mit einem dreistelligen Bezugszeichen bezeichnet, das „10“ gefolgt von der Ordnungsnummer der Ausführungsform enthält.
Erste Ausführungsform
Die erste Ausführungsform wird mit Bezug auf die 7 bis 18 beschrieben.
7 zeigt eine ECU 101, die eine erste Systemsteuerung 601, die eine Bestromung des ersten Wicklungssatzes 801 steuert, und eine zweite Systemsteuerung 602 enthält, die eine Bestromung des zweiten Wicklungssatzes 802 steuert.
Die Steuerungen 601 und 602 der jeweiligen Systeme enthalten Stromquellenschaltschaltungen 151 und 152, Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162, die Takterzeugungsschaltungen 651 und 652, die Taktüberwachungsabschnitte 661 und 662, die Mikrocomputer 401 und 402 und die Motorantriebsschaltungen 701 und 702. Mit anderen Worten, ein „System“ entspricht einer Einheit von Bestandsteilen, die die Stromquellenschaltschaltung, die Stromquellenerzeugungsschaltung, die Takterzeugungsschaltung, den Mikrocomputer und die Motorantriebsschaltung enthält, die in Zuordnung zueinander angeordnet sind.
Die Stromquellenschaltschaltungen 151 und 152 sind an Zwischenabschnitten von Stromquellenpfaden 191 und 192 angeordnet. Die Stromquellenschaltschaltungen 151 und 152 werden jeweils durch einen MOSFET oder Ähnlichem ausgebildet und werden entsprechend Befehlen von Stromquellenschaltbestimmern (Stromquellenbestimmungseinrichtungen) 551 und 552, die jeweils in den Mikrocomputern 401 und 402 enthalten sind, verbunden oder getrennt.
Die Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162 empfangen Fahrzeugschaltsignale Sw1 und Sw2 über Fahrzeugschaltsignalpfade 181 und 182. Beispiele der Fahrzeugschaltsignale enthalten ein Zündung-ein/aus-Signal für ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor und ein Bereit-ein/aus-Signal für ein Hybridfahrzeug. Die Mikrocomputer 401 und 402 erkennen jeweils, ob die entsprechende Stromquellenerzeugungsschaltung 161 oder 162 das Fahrzeugschaltsignal Sw1 oder Sw2 empfangen hat.
Wenn die Stromquellenschaltschaltungen 151 und 152 verbunden sind, wird den Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162 eine jeweilige Stromquellenspannung P1 und P2 zugeführt. Die Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162 erzeugen Mikrocomputerstromquellen zum Betrieb der Mikrocomputer 401 und 402 unter Verwendung der zugeführten Stromquellenspannungen P1 und P2.
Die erste Takterzeugungsschaltung 651 und die zweite Takterzeugungsschaltung 652 erzeugen unabhängig Bezugstakte als jeweiliger Betriebsbezug des ersten Mikrocomputers 401 und des zweiten Mikrocomputers 402.
Der erste Taktüberwachungsabschnitt 661 überwacht den Bezugstakt, der von der ersten Takterzeugungsschaltung 651 erzeugt und an den ersten Mikrocomputer 401 übertragen wird. Der zweite Taktüberwachungsabschnitt 662 überwacht den Bezugstakt, der von der zweiten Takterzeugungsschaltung 652 erzeugt und an den zweiten Mikrocomputer 402 übertragen wird. Der Taktüberwachungsabschnitt 661 oder 662 überträgt ein Rücksatz-Signal (in der Figur mit „RESET“ bezeichnet) an den Mikrocomputer 401 oder 402 auf ein Erfassen einer Abnormität des Bezugstaktes hin.
Die Mikrocomputer 401 und 402 empfangen Fahrzeuginformationen, die über die CANs 301 und 302 übertragen werden, Informationen wie beispielsweise das Lenkmoment trq1 und das Lenkmoment trq2, den Phasenströme Im1 und Im2 und die elektrischen Winkel θ1 und θ2, die von den entsprechenden Sensoren übertragen werden. Die Mikrocomputer 401 und 402 erzeugen die Motorantriebssignale Dr1 und Dr2 durch eine Steuerungsarithmetik entsprechend den verschiedenen empfangenen Informationen und übertragen die Motorantriebssignale Dr1 und Dr2 an die jeweiligen Motorantriebsschaltungen 701 und 702. Die Steuerungsarithmetik wird mit einer Zeitgebung ausgeführt, die durch den Takt bestimmt wird, der von den jeweiligen Takterzeugungsschaltungen 651 und 652 erzeugt wird.
Die Motorantriebsschaltungen 701 und 702 bestromen die Wicklungssätze 801 und 802 entsprechend dem Motorantriebssignalen Dr1 und Dr2, die als Befehle von den jeweiligen Mikrocomputers 401 und 402 übertragen werden. Jede der Motorantriebsschaltungen 701 und 702 wird beispielsweise typischerweise durch eine Leistungswandlungsschaltung ausgebildet, die mehrere Schaltelemente wie beispielsweise MOSFETs enthält, die eine Brückenschaltung aufweisen. Die Motorantriebssignale Dr1 und Dr2 sind Schaltsignale zum Einschalten oder Ausschalten der Schaltelemente. In der vorliegenden Ausführungsform, die beispielhaft einen Antrieb eines bürstenlosen Dreiphasen-Motors zeigt, sind die Motorantriebsschaltungen 701 und 702 Dreiphasen-Inverter.
Die Mikrocomputer 401 und 402 enthalten Antriebssignalgeneratoren 451 und 452, Stoppbestimmer (Stoppbestimmungseinrichtungen) 531 und 532 und die Stromquellenschaltbestimmter 551 und 552.
Jeder der Mikrocomputer 401 und 402 enthält unabhängig einen ROM, der ein Steuerungsprogramm und feste Werte wie beispielsweise Parameter speichert, einen RAM, der zeitweilig ein Arithmetikverarbeitungsergebnis speichert, und Ähnliches und ist nicht ausgebildet, Bezug auf den ROM oder den RAM in dem anderen Mikrocomputer zu nehmen. Unter dieser Annahme sind zwischen den Mikrocomputern 401 und 402 Signalleitungen 541 und 542 angeordnet.
Die Antriebssignalgeneratoren 451 und 452 vergleichen die PWM-Trägerwelle mit einem Tastverhältnis eines Spannungsbefehlssignals oder Ähnlichem, um die Motorantriebssignale Dr1 und Dr2 als PWM-Signale zu erzeugen, und übertragen die Motorantriebssignale Dr1 und Dr2 als Befehle an die Motorantriebsschaltungen 701 und 702.
Die Stoppbestimmer 531 und 532 bestimmen, dass „ein Betrieb des eigenen Mikrocomputer dabei ist, gestoppt zu werden“, entsprechend einer Spannungsverringerung der Fahrzeugschaltsignale Sw1 und Sw2, die durch die jeweiligen Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162 empfangen werden. Die Stoppbestimmer 531 und 532 bestimmen jeweils nicht einen Zustand, in dem ein Betrieb des eigenen Mikrocomputers bereits gestoppt wurde, sondern einen Zustand, in dem ein bevorstehender Betriebsstopp erwartet wird.
Die Stoppbestimmer 531 und 532 teilen den Stromquellenschaltbestimmern 551 und 552, die jeweils in den eigenen Mikrocomputern installiert sind, Informationen wie beispielsweise ein Stoppbestimmungssignal mit und übertragen das Signal an den anderen Mikrocomputer über die jeweiligen Signalleitungen 541 und 542.
Insbesondere wird das Stoppbestimmungssignal von dem Stoppbestimmer 531 des ersten Mikrocomputers 401 an den Stromquellenschaltbestimmer 551 des ersten Mikrocomputers 401 übertragen und wird außerdem an den Stromquellenschaltbestimmer 552 des zweiten Mikrocomputers 402 über die Signalleitung 541 übertragen. Das Stoppbestimmungssignal von dem Stoppbestimmer 532 des zweiten Mikrocomputers 402 wird an den Stromquellenschaltbestimmer 552 des zweiten Mikrocomputers 402 übertragen und wird außerdem an den Stromquellenschaltbestimmter 551 des ersten Mikrocomputers 401 über die Signalleitung 542 übertragen.
Die Signalleitungen 541 und 542 können jeweils gemeinsam mit einer Signalleitung zu einem anderen Zweck verwendet werden oder können zweckgebunden angeordnet sein. Das Stoppbestimmungssignal wird mittels einer seriellen Kommunikation zwischen den Mikrocomputern übertragen und empfangen, die Informationen über einen Strom und Ähnliches austauschen. Das Stoppbestimmungssignal wird alternativ nicht über die Signalleitung, sondern mittels eines Mikrocomputer-Port-Ausgangspegels übertragen oder empfangen.
Die Stromquellenschaltbestimmer 551 und 552 geben jeweils einen Befehl zum Verbinden oder Trennen der entsprechenden Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162 aus. Bei einer normalerweise offenen Konfiguration, bei der die Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162 jeweils einen Anfangswert eines getrennten Zustands aufweisen, wird die Ausgabe keines Verbindungsbefehls als Trennungsbefehlausgabe betrachtet. In einer normalerweise geschlossenen Konfiguration, bei der die Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162 jeweils einen Anfangswert eines verbundenen Zustands aufweisen, wird die Ausgabe keines Trennungsbefehls als eine Verbindungsbefehlsausgabe betrachtet.
In der ersten Ausführungsform wird den Stromquellenschaltbestimmern 551 und 552 des ersten Mikrocomputers 401 und des zweiten Mikrocomputers 402 jeweils das Stoppbestimmungssignal von dem eigenen Mikrocomputer mitgeteilt, und diese empfangen außerdem das Stoppbestimmungssignal von dem anderen Mikrocomputer. Die Stromquellenschaltbestimmer 551 und 552 geben jeweils einen Trennungsbefehl an die entsprechende Stromquellenschaltung 151 oder 152 entsprechend dem Stoppbestimmungssignal von dem eigenen Mikrocomputer und dem Stoppbestimmungssignal, der von dem anderen Mikrocomputer empfangen wird, aus. Jede der Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162 stoppt dementsprechend die Erzeugung einer Mikrocomputerstromquelle, um einen Betrieb des eigenen Mikrocomputers tatsächlich zu stoppen. Insbesondere geben die Stromquellenschaltbestimmter 551 und 552 jeweils den Trennungsbefehl an die entsprechende Stromquellenschaltschaltung 151 oder 152 aus, um den Betrieb des eigenen Mikrocomputers tatsächlich zu stoppen.
Bevor der Betrieb der ECU 101 gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben wird, wird ein Betrieb einer ECU gemäß einem Vergleichsbeispiel mit Bezug auf die 8 bis 14 zum Verständnis des Problems, das durch diese Ausführungsform zu lösen ist, beschrieben. Die 8 bis 13 zeigen keine Antriebssignalgeneratoren 451 und 452 in den Mikrocomputern 401 und 402. Diese Figuren enthalten Rahmen von Blöcken und Pfeilen zwischen den Blöcken, von denen einige mit dünnen Linien oder dicken gestrichelten Linien gezeichnet sind und einen ausgeschalteten Zustand angeben, und andere durch dicke Linien gezeichnet sind und einen eingeschalteten Zustand angeben.
Das Vergleichsbeispiel stellt eine ECU 109 bereit, die den Mikrocomputer 401 und 402 enthält, zwischen denen im Vergleich zu der ECU 101 gemäß der ersten Ausführungsform die Signalleitungen 541 und 542 nicht angeordnet sind, und jeder der Mikrocomputer 401 und 402 stoppt unabhängig seinen Betrieb nur entsprechend dem Stoppbestimmungssignal von dem eigenen Mikrocomputer.
Die 8 bis 13 zeigen eine beispielhafte Konfiguration, die die einzelnen Stromquellen 111 und 112 als ein Stromquellensystem enthält, das eine Betriebsstromquelle der ECU 109 bereitstellt.
Die erste Stromquelle 111 ist mit der ersten Stromquellenerzeugungsschaltung 161 über einen ersten Fahrzeugschaltsignalpfad 181 verbunden, der einen ersten Fahrzeugschalter 121 aufweist. Wenn der erste Fahrzeugschalter 121 eingeschaltet wird, empfängt die erste Stromquellenerzeugungsschaltung 161 das erste Fahrzeugschaltsignal Sw1.
Die erste Stromquelle 111 ist ebenfalls mit der ersten Stromquellenschaltschaltung 151 über einen ersten Stromquellenpfad 191 verbunden, der von dem ersten Fahrzeugschaltsignalpfad 181 an einer Position vor dem ersten Fahrzeugschalter 121 abzweigt. Die erste Stromquellenschaltschaltung 151 weist ein Eingangsende auf, dem konstant die erste Stromquellenspannung P1 zugeführt wird.
Auf ähnliche Weise ist die zweite Stromquelle 112 mit der zweiten Stromquellenerzeugungsschaltung 162 über einen zweiten Fahrzeugschaltsignalpfad 182 verbunden, der einen zweiten Fahrzeugschalter 122 aufweist. Der zweite Fahrzeugschalter 122 empfängt ein Ein/Aus-Signal SS von dem ersten Fahrzeugschalter 121 und wird zusammen mit dem ersten Fahrzeugschalter 121 eingeschaltet oder ausgeschaltet. Wenn der zweite Fahrzeugschalter 122 eingeschaltet wird, empfängt die zweite Stromquellenerzeugungsschaltung 162 das zweite Fahrzeugschaltsignal Sw2.
Die zweite Stromquelle 112 ist außerdem mit der zweiten Stromquellenschaltschaltung 152 über einen zweiten Stromquellenpfad 192 verbunden, der von dem zweiten Fahrzeugschaltsignalpfad 182 an einer Position vor dem zweiten Fahrzeugschalter 122 abzweigt. Die zweite Stromquellenschaltschaltung 152 weist ein Eingangsende auf, dem konstant die zweite Stromquellenspannung P2 zugeführt wird.
Das Stromquellensystem ist nicht auf diese beispielhafte Konfiguration beschränkt. Der erste Fahrzeugschalter 121 und der zweite Fahrzeugschalter 122 können beispielsweise parallel zu einer einzelnen gemeinsamen Stromquelle geschaltet sein, und die Stromquellenpfade 191 und 192 können von den Fahrzeugschaltsignalpfaden 181 und 182 an Positionen vor den jeweiligen Fahrzeugschaltern 121 und 122 abzweigen.
Die Bereitstellung der einzelnen Stromquellen 111 und 112 kann zu einer Spannungsdifferenz zwischen den Stromquellen 111 und 112 führen. Die Mikrocomputer 401 und 402 können aufgrund eines Verdrahtungswiderstands, einer Variation einer A/D-Wandlungseigenschaft einer Spannungserfassungsschaltung oder Ähnlichem sogar dann eine Differenz zwischen den erkannten Spannungen aufweisen, wenn eine einzelne gemeinsame Stromquelle bereitgestellt wird. Ein derartiger Einfluss einer Spannungsdifferenz wird später beschrieben.
Betrieb 1 gemäß dem Vergleichsbeispiel
Es wird Bezug auf 8 genommen. Der erste Fahrzeugschalter 121 und der zweite Fahrzeugschalter 122 sind zunächst ausgeschaltet. Die Fahrzeugschaltsignale Sw1 und Sw2 werden in diesem Fall nicht in die Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162 eingegeben.
Es wird angenommen, dass die Stromquellenschaltbestimmer 551 und 552 jeweils einen Trennungsbefehl als einen Anfangswert an die entsprechende Stromquellenerzeugungsschaltung 161 oder 162 ausgeben. Die Stromquellenschaltschaltungen 151 und 152 weisen jeweils den verbundenen oder getrennten Zustand auf, der in einem jeweiligen Block in der Figur als [verbunden] oder [getrennt] angegeben wird.
Wenn die Stromquellenschaltschaltungen 151 und 152 getrennt sind, werden den Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162 die Stromquellenspannungen P1 und P2 nicht zugeführt und erzeugen somit keine Mikrocomputerstromquellen. Jede der Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162 in den Blöcken der Figur wird als [Erzeugung] in dem Zustand eines Erzeugens einer Mikrocomputerstromquelle oder als [keine Erzeugung] in dem Zustand keines Erzeugens einer Mikrocomputerstromquelle angegeben.
In dem Fall, in dem die Stromquellenschaltbestimmter 551 und 552 jeweils ausgelegt sind, einen Verbindungsbefehl als einen Anfangswert an die entsprechende Stromquellenerzeugungsschaltung 161 oder 162 auszugeben, werden der Betrieb 2 und der Betrieb 3, die als Nächstes beschrieben werden, einmal erzielt.
Betrieb 2 gemäß dem Vergleichsbeispiel
Es wird Bezug auf 9 genommen. Wenn der erste Fahrzeugschalter 121 eingeschaltet wird, empfängt die erste Stromquellenerzeugungsschaltung 161 das erste Fahrzeugschaltsignal Sw1. Der zweite Fahrzeugschalter 122 wird zusammen mit dem ersten Fahrzeugschalter 121 eingeschaltet, und die zweite Stromquellenerzeugungsschaltung 162 empfängt das zweite Fahrzeugschaltsignal Sw2.
Es wird angenommen, dass eine Eingabe der Fahrzeugschaltsignale Sw1 und Sw2 in die Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162 nur eine Signalkommunikation ohne Zufuhr einer Stromquellenspannung erzielt.
Betrieb 3 gemäß dem Vergleichsbeispiel
Es wird Bezug auf 10 genommen. Wenn die Mikrocomputer 401 und 402 eine Eingabe der Fahrzeugschaltsignale Sw1 und Sw2 in die Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162 in dem Betrieb 2 erfassen, geben die Stromquellenschaltbestimmer 551 und 552 danach Verbindungsbefehle an die Stromquellenschaltschaltungen 151 und 152 zu einem jeweiligen geeigneten Zeitpunkt aus.
Die Stromquellenspannungen P1 und P2 werden somit den jeweiligen Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162 über die jeweiligen Stromquellenschaltschaltungen 151 und 152 zugeführt, wie es durch die schwarzen Pfeile angegeben ist. Die Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162 erzeugen Mikrocomputerstromquellen unter Verwendung der zugeführten Stromquellenspannung P1 und P2, um die Mikrocomputer 401 und 402 jeweils zu booten.
Alternativ kann eine Spannung der Stromquellen 111 und 112 den Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162 über die Fahrzeugschaltsignalpfade 181 und 182 auf eine Eingabe der Fahrzeugschaltsignale Sw1 und Sw2 hin zugeführt werden.
In diesem Fall wird die Stromquellenspannung den Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162 während des Betriebs 2 zugeführt, wie es durch die schwarzen Pfeile in 9 gezeigt ist. Die Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162 erzeugen Mikrocomputerstromquellen, um die Mikrocomputer 401 und 402 zu booten. Während des Betriebs 3 wird den Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162 die Stromquellenspannung über die Fahrzeugschaltsignalpfade 181 und 182 ebenso wie über die Stromquellenpfade 191 und 192 zugeführt. 9 zeigt in diesem Fall [Erzeugung] in den Blöcken der Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162.
Betrieb 4 gemäß dem Vergleichsbeispiel
Es wird Bezug auf 11 genommen. Wenn der erste Fahrzeugschalter 121 ausgeschaltet wird, wird der zweite Fahrzeugschalter 122 ebenfalls ausgeschaltet. Dieses stoppt die Eingabe der Fahrzeugschaltsignale Sw1 und Sw2 in die jeweiligen Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162. Die Stromquellenschaltschaltungen 151 und 152 sind verbunden, so dass die Stromquellenspannungen P1 und P2 fortgesetzt den jeweiligen Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162 über die Stromquellenschaltschaltungen 151 und 152 zugeführt werden, wie es durch die schwarzen Pfeile gezeigt ist.
Betrieb 5A gemäß dem Vergleichsbeispiel
Es wird Bezug auf 12 genommen. Auf einen Eingabestopp der Fahrzeugschaltsignale Sw1 und Sw2 hin übertragen die Stoppbestimmer 531 und 532 der Mikrocomputer 401 und 402 die Stoppbestimmungssignale zur Mitteilung an die Stromquellenschaltbestimmer 551 und 552 der eigenen Mikrocomputer. Die Stromquellenschaltbestimmer 551 und 552 geben dann einen Trennungsbefehl an die jeweiligen Stromquellenschaltschaltungen 151 und 152 aus. Die Zufuhr der Stromquellenspannungen P1 und P2 zu den jeweiligen Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162 wird dann blockiert, um die Erzeugung der Mikrocomputerstromquellen zu stoppen und den Betrieb der Mikrocomputer 401 und 402 zu stoppen.
Es wird angenommen, dass die Mikrocomputer 401 und 402 idealerweise einen übereinstimmenden Stoppbestimmungszeitpunkt und einen übereinstimmenden Stromquellenzeitbestimmungszeitpunkt aufweisen, so dass die Mikrocomputer 401 und 402 den Betrieb gleichzeitig stoppen.
Wenn die Mikrocomputer 401 und 402 eine Stoppbestimmung oder eine Stromquellenschaltbestimmung aufweisen, die zu einem bestimmten Zeitpunkt nicht übereinstimmen, tritt das folgende Problem auf.
Betrieb 5B gemäß dem Vergleichsbeispiel
Es wird Bezug auf 13 genommen. Es wird ein Format angenommen, bei dem der erste Mikrocomputer 401 eine Spannungsverringerung des ersten Fahrzeugschaltsignals Sw1 erfasst und eine Stoppbestimmung ausführt und der zweite Mikrocomputer 402 eine Spannungsverringerung des zweiten Fahrzeugschaltsignals Sw2 erfasst und eine Stoppbestimmung ausführt. Eine Spannungsdifferenz zwischen dem Fahrzeugschaltsignalen Sw1 und Sw2 kann in diesem Format zu einer Bestimmungsergebnisdifferenz zwischen den Mikrocomputern 401 und 402 führen.
13 zeigt einen Fall, bei dem das zweite Fahrzeugschaltsignal Sw2 eingeschaltet ist und das erste Fahrzeugschaltsignal Sw1 ausgeschaltet ist. In diesem Fall wird eine Stoppbestimmung nur für den ersten Mikrocomputer 401 ausgeführt, und der zweite Mikrocomputer 402 setzt eine Spannungsversorgung und eine Mikrocomputerstromquellenerzeugung ohne Stoppbestimmung fort.
Wie es oben beschrieben wurde, wird eine Spannungsdifferenz zwischen den Fahrzeugschaltsignalen Sw1 und Sw2 nicht nur durch eine Spannungsdifferenz zwischen den beiden Stromquellen 111 und 112 verursacht. Außerdem kann in einem Format einer abzweigenden Spannungsversorgung von einer einzelnen Stromquelle ein Verdrahtungswiderstand oder eine Eigenschaftsvariation zwischen den Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162 zu einer Bezugsspannungsdifferenz zur Stoppbestimmung führen.
Es wird Bezug auf 14 genommen. 14 zeigt einen Zeitpunkt einer Spannungsverringerung der Fahrzeugschaltsignale Sw1 und Sw2 und eines Betriebsstopps der Mikrocomputer 401 und 402. Eine Spannung der jeweiligen Fahrzeugschaltsignale Sw1 und Sw2, die einen Aus-Pegel überschreitet, entspricht dem eingeschalteten Zustand.
Das erste Fahrzeugschaltsignal Sw1 und das zweite Fahrzeugschaltsignal Sw2 starten gleichzeitig eine Spannungsverringerung zu der Zeit q0. Das erste Fahrzeugschaltsignal Sw1 beendet zuerst eine Spannungsverringerung zu der Zeit q1s, um in den ausgeschalteten Zustand zu gelangen, wohingegen das zweite Fahrzeugschaltsignal Sw1 als zweites eine Spannungsverringerung zu der Zeit q2s beendet, um in den ausgeschalteten Zustand zu gelangen.
Der erste Mikrocomputer 401 startet eine Mikrocomputerstoppverarbeitung zu der Zeit q1s und stoppt seinen Betrieb zu der Zeit q1 e nach dem Verstreichen einer Verarbeitungsperiode Za1. Der zweite Mikrocomputer 402 startet eine Mikrocomputerstoppverarbeitung zu der Zeit q2s nach dem Verstreichen einer Wartezeit Zb seit der Zeit q1e und stoppt den Betrieb zu der Zeit q2e nach dem Verstreichen einer Verarbeitungsperiode Za2. Während der Wartezeit Zb wird nur der erste Mikrocomputer 401 gestoppt und der zweite Mikrocomputer 402 wird betrieben. In diesem Fall kann der zweite Mikrocomputer 402 ein Signal, dessen Empfang von dem ersten Mikrocomputer 402 erwartet wird, beispielsweise ein Synchronisationssignal, nicht empfangen. In einem Fall, in dem eine Abnormitätsbestimmung durch einen Überwachungssynchronisationssignalempfangsstopp ausgeführt wird, kann die ECU 109 trotz der Tatsache, dass eine Abnormität durch eine externe Spannung verursacht wird, irrtümlich als abnorm bestimmt werden.
Wenn der erste Fahrzeugschalter 121 erneut während der Wartezeit Zb oder zu einer Zeit rs1 während der Verarbeitungsperiode Za2 des zweiten Mikrocomputers 402 eingeschaltet wird, bootet der erste Mikrocomputer 401, wobei der zweite Mikrocomputer 402 bereits betrieben wird. In diesem Fall weisen die Mikrocomputer 401 und 402 eine Betriebsstartzeitpunktverschiebung auf.
Wie es in 7 gezeigt ist, enthält die ECU 101 gemäß der ersten Ausführungsform die Signalleitungen 541 und 542 zwischen den beiden Mikrocomputern 401 und 402, um eine gegenseitige Kommunikation des Stoppbestimmungssignals von dem Stoppbestimmer 531 oder 532 des eigenen Mikrocomputers an den anderen Mikrocomputer durchzuführen.
Betrieb der ECU gemäß der ersten Ausführungsform
Der Betrieb der ECU 101 gemäß der ersten Ausführungsform wird im Folgenden mit Bezug auf die 15 und 16 beschrieben.
Ähnlich wie der Betrieb 5B gemäß dem Vergleichsbeispiel in der 13 nimmt 15 an, dass das erste Fahrzeugschaltsignal Sw1 ausgeschaltet ist und das zweite Fahrzeugschaltsignal Sw2 eingeschaltet gehalten wird.
In diesem Fall gibt der Stoppbestimmer 531 des ersten Mikrocomputers 401 das Stoppbestimmungssignal aus, wohingegen der Stoppbestimmer 532 des zweiten Mikrocomputers 402 das Stoppbestimmungssignal nicht ausgibt. Der Stromquellenschaltbestimmer 551 des ersten Mikrocomputers 401 empfängt dementsprechend kein Stoppbestimmungssignal von dem zweiten Mikrocomputer 402 als dem anderen Mikrocomputer und gibt einen Verbindungsbefehl an die erste Stromquellenschaltschaltung 151 aus. Der ersten Stromquellenerzeugungsschaltung 161 wird dann kontinuierlich eine Spannung zugeführt, und die erste Stromquellenerzeugungsschaltung 161 erzeugt eine Mikrocomputerstromquelle für den ersten Mikrocomputer 401.
Der Stromquellenschaltbestimmer 552 des zweiten Mikrocomputers 402 empfängt kein Stoppbestimmungssignal von dem eigenen Mikrocomputer und gibt somit einen Verbindungsbefehl an die zweite Stromquellenschaltschaltung 152 aus.
Zusammenfassend setzt der erste Mikrocomputer 401 seinen Betrieb fort, bis er das Stoppbestimmungssignal von dem zweiten Mikrocomputer 402 empfängt, und stoppt tatsächlich seinen Betrieb auf einen Empfang des Stoppbestimmungssignals von dem zweiten Mikrocomputer 402 hin.
16 zeigt auf ähnliche Weise wie 14 einen Zeitpunkt einer Spannungsverringerung der Fahrzeugschaltsignale Sw1 und Sw2 und eines Betriebsstopps der Mikrocomputer 401 und 402 der ersten Ausführungsform.
Ähnlich wie in dem Vergleichsbeispiel startet der erste Mikrocomputer 401 eine Mikrocomputerstoppverarbeitung zu der Zeit q1s auf eine Beendigung einer Spannungsverringerung des ersten Fahrzeugschaltsignals Sw1 hin, und der zweite Mikrocomputer 402 startet eine Mikrocomputerstoppverarbeitung zu der Zeit q2s auf eine Beendigung einer Spannungsverringerung des zweiten Fahrzeugschaltsignals Sw2 hin.
Gemäß der ersten Ausführungsform setzt der erste Mikrocomputer 401 seinen Betrieb auch nach dem Ausgeben des Stoppbestimmungssignals zu der Zeit q1e nach dem Verstreichen der Verarbeitungsperiode Za1 seit der Zeit q1s fort, und stoppt seinen Betrieb auf einen Empfang des Stoppbestimmungssignals von dem zweiten Mikrocomputer 402 hin zu der Zeit q2e . Der zweite Mikrocomputer 402 startet eine Mikrocomputerstoppverarbeitung zu der Zeit q2s und überträgt das Stoppbestimmungssignal an den ersten Mikrocomputer 401 zu der Zeit q2e. Der zweite Mikrocomputer 402 stoppt einen Betrieb des eigenen Mikrocomputers ohne Warten, da er bereits das Stoppbestimmungssignal von dem ersten Mikrocomputer 401 empfangen hat.
Auf diese Weise wird ein Betrieb gleichzeitig in dem ersten Mikrocomputer 401 als einem der Mikrocomputer, der in der ECU 101 enthalten ist, und dem zweiten Mikrocomputer 402 als einem Mikrocomputer, der nicht der erste Mikrocomputer 401 ist, gestoppt. Die ECU 101 kann somit einen tatsächlichen Betriebsstoppzeitpunkt zwischen den Mikrocomputern 401 und 402 sogar dann in Übereinstimmung bringen, wenn die Fahrzeugschaltsignale Sw1 und Sw2 eine Spannungsverringerungszeitpunktverschiebung aufweisen.
In einem Fall, in dem mindestens einer der Mikrocomputer, der in der Motorsteuerungsvorrichtung enthalten ist, und mindestens ein anderer Mikrocomputer einen Betrieb gleichzeitig stoppen, wird eine derartige Mikrocomputersteuerungsvorrichtung als der ECU gemäß der vorliegenden Ausführungsform entsprechend betrachtet. Ein gleichzeitiger Betriebsstopp der Mikrocomputer kann durch Erfassen eines Dunkelstromes oder Ähnlichem bestimmt werden.
Die ECU 101 kann somit einen tatsächlichen Betriebsstoppzeitpunkt sogar dann in Übereinstimmung bringen, wenn die Mikrocomputer 401 und 402 eine Stoppbestimmungszeitpunktverschiebung aufgrund einer Differenz in der zugeführten Spannung oder in der Eigenschaft zwischen den Stromquellenerzeugungsschaltungen aufweisen. Es ist somit möglich, eine Konsistenz auf einen Betriebsstopp der Mikrocomputer hin zu gewährleisten.
Der erste Mikrocomputer 401 kann beispielsweise ein Ausgeben des Synchronisationssignals an den zweiten Mikrocomputer 402 beibehalten, um eine fehlerhafte Bestimmung einer Empfangsstoppabnormität des Synchronisationssignals durch den zweiten Mikrocomputer 402 zu verhindern.
Die 17 und 18 sind vereinfachte Flussdiagramme einer Bestimmungsverarbeitung einer Verbindung/Trennung der Stromquellenschaltschaltungen 151 und 152 gemäß der ersten Ausführungsform.
In der Verbindungs/Trennungs-Bestimmung der ersten Stromquellenschaltschaltung 151, die in 17 gezeigt ist, bestimmt der Stromquellenschaltbestimmer 551 des ersten Mikrocomputers 401 in S51, ob das Stoppbestimmungssignal von dem ersten Mikrocomputer 401 und das Stoppbestimmungssignal von dem zweiten Mikrocomputer 402 empfangen wurden.
Wenn das Ergebnis in S51 Ja ist, gibt der Stromquellenschaltbestimmer 551 in S52 einen Trennungsbefehl an die erste Stromquellenschaltschaltung 151 aus.
Wenn das Ergebnis in S51 Nein ist, gibt der Stromquellenschaltbestimmer 551 in S53 einen Verbindungsbefehl an die erste Stromquellenschaltschaltung 151 aus.
Auf ähnliche Weise bestimmt der Stromquellenschaltbestimmer 552 des zweiten Mikrocomputers 402 in der Verbindungs/Trennungs-Bestimmung der zweiten Stromquellenschaltschaltung 152 in S61, der in 18 gezeigt ist, ob das Stoppbestimmungssignal von dem ersten Mikrocomputer 401 und das Stoppbestimmungssignal von dem zweiten Mikrocomputer 402 empfangen werden.
Wenn das Ergebnis in S61 Ja ist, gibt der Stromquellenschaltbestimmer 552 in S62 einen Trennungsbefehl an die zweite Stromquellenschaltschaltung 152 aus.
Wenn das Ergebnis in S61 Nein ist, gibt der Stromquellenschaltbestimmer 552 in S63 einen Verbindungsbefehl an die zweite Stromquellenschaltschaltung 152 aus.
Die Konfiguration gemäß der ersten Ausführungsform kann fehlschlagen, den eigenen Mikrocomputer in einem Fall zu stoppen, in dem ein Hardware-Fehler dazu führt, dass ein spezieller anderer Mikrocomputer eine normale Stoppbestimmung durchführt. Es kann somit eine obere Grenze für eine Wartezeit für einen Empfang des Stoppbestimmungssignals von dem anderen Computer bereitgestellt werden, nachdem der eigene Mikrocomputer das Stoppbestimmungssignal ausgegeben hat.
Die 19 und 20 sind jeweils ein Flussdiagramm einer Mikrocomputerstoppverarbeitung, bei der eine Wartezeit eine obere Grenze aufweist. Gemäß dem Betrieb, der in den 13 bis 16 gezeigt ist, wird angenommen, dass der erste Mikrocomputer 401 als der eigene Mikrocomputer anfänglich eine Stoppbestimmung ausführt und der zweite Mikrocomputer 402 als der andere Mikrocomputer anschließend eine Stoppbestimmung ausführt. Eine Mikrocomputerstoppverarbeitung startet, wenn das erste Fahrzeugschaltsignal Sw1 aus einem Anfangszustand ausgeschaltet wird, bei dem die erste Stromquellenschaltschaltung 151 verbunden ist und das erste System den Motor antreibt.
Der Zeitpunkt des Motorantriebsstopps durch die jeweiligen Systeme kann gegenüber dem Mikrocomputerbetriebsstoppzeitpunkt verschoben sein. Die 19 und 20 zeigen eine Mikrocomputerstoppverarbeitung, die sich hinsichtlich des Motorantriebsstoppzeitpunkts unterscheiden.
19 zeigt einen Fall, bei dem, wenn das erste Fahrzeugschaltsignal Sw1 ausgeschaltet wird und der erste Mikrocomputer 401 eine Stoppverarbeitung startet, das erste System in S71 anfänglich einen Antrieb des Motors stoppt. Der erste Mikrocomputer 401 stoppt anfänglich den Antrieb des Motors durch das eigene System, bevor er das Stoppbestimmungssignal an den zweiten Mikrocomputer 402 überträgt.
In einem Eigen-Mikrocomputerstoppbestimmungsschritt S72 bestimmt der Stoppbestimmer 531 des ersten Mikrocomputers 401, ob ein Betrieb des eigenen Mikrocomputers dabei ist, gestoppt zu werden. Wenn das Ergebnis in S72 Ja ist oder „der Stopp des ersten Mikrocomputers bestimmt wird“, überträgt der erste Mikrocomputer 401 das Stoppbestimmungssignal in einem Stoppbestimmungssignalübertragungsschritt S73 an den zweiten Mikrocomputer 402.
Wenn der erste Mikrocomputer 401 anschließend das Stoppbestimmungssignal von dem zweiten Mikrocomputer 402 empfängt, bestimmt der erste Mikrocomputer 401 in einem Anderer-Mikrocomputerstoppbestimmungsschritt S74 Ja.
In S74 ist das Ergebnis Nein, und in S74 ist das Ergebnis Ja, wenn die obere Grenze der Wartezeit verstrichen ist, bevor das Stoppbestimmungssignal von dem zweiten Mikrocomputer 402 empfangen wird. Der Prozessfluss schreitet in beiden dieser Fälle zum S77. In dem Betriebsstoppschritt S77 überträgt der erste Mikrocomputer 401 einen Trennungsbefehl an die erste Stromquellenschaltschaltung 151 entsprechend dem Stoppbestimmungssignal von dem zweiten Mikrocomputer 402 und stoppt einen Betrieb des eigenen Mikrocomputers tatsächlich.
Eine Verarbeitung zum tatsächlichen Stoppen des eigenen Mikrocomputers in dem Betriebsstoppschritt S77 nach dem Ergebnis von Ja in S75 kann als „freiwilliger Stopp aufgrund eines Zeitablaufs des anderen Mikrocomputers“ betrachtet werden. Wenn der spezielle andere Mikrocomputer aufgrund irgendeines Fehlers keine normale Stoppbestimmung durchführt, kann der eigene Mikrocomputer freiwillig die Stromquelle stoppen und den elektrischen Energieverbrauch verringern.
Die in 20 gezeigte Mikrocomputerstoppverarbeitung unterscheidet sich von der in 19 gezeigten Verarbeitung nur darin, dass S76 anstelle von S71 ausgeführt wird. Nach dem Ergebnis von Ja in S74 oder dem Ergebnis von Ja in S75 stoppt der erste Mikrocomputer 401 in S76 den Motorantrieb durch das erste System. Mit der Ausnahme eines Falles, in dem die obere Grenze der Wartezeit verstreicht, nachdem der erste Mikrocomputer 401 das Stoppbestimmungssignal an den zweiten Mikrocomputer 402 übertragen hat und das Stoppbestimmungssignal von dem zweiten Mikrocomputer 402 empfangen hat, stoppt der erste Mikrocomputer 401 den Motorantrieb durch das eigene System unmittelbar vor einem tatsächlichen Stoppen eines Betriebes des eigenen Mikrocomputers. In dem Betriebsstoppschritt S77 nach dem Ergebnis von Ja in dem Anderer-Mikrocomputerstoppbestimmungsschritt S74 wird der Motorantrieb durch die beiden System gleichzeitig gestoppt werden, nachdem der eigene Mikrocomputer und der andere Mikrocomputer eine Stoppbestimmung erzielt haben.
In einem Fall, in dem mindestens einer der Mikrocomputer, der in der Motorsteuerungsvorrichtung enthalten ist, und mindestens ein Mikrocomputer, der nicht dieser Mikrocomputer ist, gleichzeitig einen Antrieb des Motors stoppen, wird eine derartige Mikrocomputersteuerungsvorrichtung als der ECU gemäß einem Modus der vorliegenden Ausführungsform entsprechend betrachtet.
Zweite Ausführungsform
Die zweite Ausführungsform wird mit Bezug auf 21 beschrieben.
Im Vergleich zu der ECU 101, die in 7 gemäß der ersten Ausführungsform gezeigt ist, stellt die zweite Ausführungsform eine ECU 102 bereit, die die Signalleitung 541 zur Übertragung des Stoppbestimmungssignals von dem ersten Mikrocomputer 401 an den zweiten Mikrocomputer 402 nicht enthält.
Die jeweiligen Mikrocomputer übertragen die Stoppbestimmungssignale nicht untereinander, sondern der zweite Mikrocomputer 402 überträgt das Stoppbestimmungssignal unidirektional an den ersten Mikrocomputer 401.
Es wird angenommen, dass der erste Mikrocomputer 401 aufgrund eines Eigenschaftsunterschieds zwischen den Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162 stets eine Stoppbestimmung ausführt, bevor der zweite Mikrocomputer 402 eine Stoppbestimmung ausführt, wenn der erste Fahrzeugschalter 121 ausgeschaltet wird.
Unter dieser Annahme bestimmt der Stromquellenschaltbestimmer 551 des ersten Mikrocomputers 401, die erste Stromquellenschaltschaltung 151 zu trennen, wenn das Stoppbestimmungssignal von dem Stoppbestimmer 532 des zweiten Mikrocomputers 402 nach einem Empfang des Stoppbestimmungssignals von dem Stoppbestimmer 531 des eigenen Mikrocomputers empfangen wird.
Wenn der Stoppbestimmer 532 des zweiten Mikrocomputers 402 gleichzeitig das Stoppbestimmungssignal an den ersten Mikrocomputer 401 überträgt, erlangt der Stromquellenschaltbestimmer 552 das Stoppbestimmungssignal von dem eigenen Mikrocomputer und bestimmt, die zweite Stromquellenschaltschaltung 152 zu trennen.
Die ersten und zweiten Stromquellenschaltschaltungen 151 und 152 werden dann gleichzeitig getrennt, und die ersten und zweiten Mikrocomputer 401 und 402 stoppen ihren Betrieb gleichzeitig.
Die zweite Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform darin, dass der erste Mikrocomputer 401, der das Stoppbestimmungssignal von dem zweiten Mikrocomputer 402 empfangen hat, tatsächlich einen Betrieb des eigenen Mikrocomputers entsprechend dem Stoppbestimmungssignal von dem zweiten Mikrocomputer 402 als dem anderen Mikrocomputer und dem Stoppbestimmungssignal von dem eigenen Mikrocomputer stoppt. Der zweite Mikrocomputer 402 entspricht „mindestens einem Mikrocomputer, der den Stoppbestimmer 532 enthält, der das Stoppbestimmungssignal an den anderen Mikrocomputer überträgt“. Der erste Mikrocomputer 401 entspricht „dem Mikrocomputer, der das Stoppbestimmungssignal von mindestens einem anderen Mikrocomputer empfangen hat“.
In dem Fall, in dem der Mikrocomputer 401 derart festgelegt ist, das er als Erstes die Stoppbestimmung ausführt, kann die Vorrichtungskonfiguration durch Begrenzen eines Übertragens des Stoppbestimmungssignals auf die unidirektionale Übertragung von dem zweiten Mikrocomputer 402 an den ersten Mikrocomputer 401 vereinfacht werden.
Der erste Mikrocomputer 401 als der Empfänger des Stoppbestimmungssignals ist ausgelegt, die Verarbeitung „eines freiwilligen Stopps aufgrund eines Zeitablaufs des anderen Mikrocomputers“ auszuführen, wie es in 19 und 20 gezeigt ist.
Dritte Ausführungsform
Die dritte Ausführungsform wird mit Bezug auf 22 beschrieben.
Im Vergleich zu der ECU 102, die in 21 gemäß der zweiten Ausführungsform gezeigt ist, stellt die dritte Ausführungsform eine ECU 103 bereit, die den ersten Mikrocomputer 401 enthält, der den Stoppbestimmer 531 nicht enthält.
Die Mikrocomputer 401 und 402 der ersten und zweiten Ausführungsformen enthalten die Stoppbestimmer 531 und 532, wohingegen gemäß der dritten Ausführungsform nur der zweite Mikrocomputer 402 den Stoppbestimmer 532 enthält.
Ähnlich wie die zweite Ausführungsform wird angenommen, dass der erste Mikrocomputer 401 stets eine Stoppbestimmung ausführt, bevor der zweite Mikrocomputer 402 eine Stoppbestimmung ausführt, wenn der erste Fahrzeugschalter 121 ausgeschaltet wird. Außerdem wird angenommen, dass der Stoppbestimmer 532 des zweiten Mikrocomputers 402 zuverlässig das Stoppbestimmungssignal innerhalb einer vorbestimmten Periode bzw. Zeitdauer ausgibt, nachdem das erste Fahrzeugschaltsignal Sw1 für die erste Stromquellenerzeugungsschaltung 161 ausgeschaltet wurde.
Unter dieser Annahme bestimmt der Stromquellenschaltbestimmer 551 des ersten Mikrocomputers 401, die erste Stromquellenschaltschaltung 151 zu trennen, wenn das Stoppbestimmungssignal von dem Stoppbestimmer 532 des zweiten Mikrocomputers 402 empfangen wird.
Wenn der Stoppbestimmer 532 des zweiten Mikrocomputers 402 gleichzeitig das Stoppbestimmungssignal an den ersten Mikrocomputer 401 überträgt, erlangt der Stromquellenschaltbestimmer 552 das Stoppbestimmungssignal von dem eigenen Mikrocomputer und bestimmt, die zweite Stromquellenschaltschaltung 152 zu trennen.
Die ersten und zweiten Stromquellenschaltschaltungen 151 und 152 werden dann gleichzeitig getrennt, und die ersten und zweiten Mikrocomputer 401 und 402 stoppen ihren Betrieb gleichzeitig.
In der dritten Ausführungsform stoppt der erste Mikrocomputer 401, der das Stoppbestimmungssignal von dem zweiten Mikrocomputer 402 empfangen hat, tatsächlich einen Betrieb des eigenen Mikrocomputers entsprechend dem Stoppbestimmungssignal von dem zweiten Mikrocomputer 402 als dem anderen Mikrocomputer nicht entsprechend einem Stoppbestimmungssignal von dem eigenen Mikrocomputer.
Unter der obigen Annahme kann die Vorrichtungskonfiguration durch Begrenzen des Übertragens des Stoppbestimmungssignals auf eine unidirektionale Übertragung von dem zweiten Mikrocomputer 402 zu dem ersten Mikrocomputer 401 und Ausschließen des Stoppbestimmers aus dem ersten Mikrocomputer 401 weiter vereinfacht werden.
Vierte Ausführungsform
Die vierte Ausführungsform wird mit Bezug auf die 23 und 24 beschrieben.
Es wird angenommen, dass die Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162 in der ECU 101 gemäß der ersten Ausführungsform eine Stromquellenspannung auf eine Eingabe der Fahrzeugschaltsignale Sw1 und Sw2 hin erhalten. Nach dem Ausschalten der Fahrzeugschaltsignale Sw1 und Sw2 wird angenommen, dass die Fahrzeugschaltsignale Sw1 und Sw2 erneut eingeschaltet werden, wenn die Stromquellenschaltbestimmer 551 und 552 eine Stromquellentrennung befehlen.
Bevor die von den Stromquellenschaltschaltungen 151 und 152 zugeführte Spannung zu den Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162 ausreichend verringert wird, können die Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162 eine Erzeugung der Mikrocomputerspannung unter Verwendung der zugeführten Spannung entsprechend den Fahrzeugschaltsignalen Sw1 und Sw2 fortsetzen.
In diesem Fall könnte aufgrund einer Differenz zwischen der ersten Stromquellenspannung P1 und der zweiten Stromquellenspannung P2 nur die Mikrocomputerspannung für einen der Mikrocomputer kontinuierlich erzeugt werden, wohingegen die Erzeugung der Mikrocomputerspannung für den anderen Mikrocomputer einmal gestoppt werden und dann neu gestartet werden könnte.
Um eine derartige Situation zu vermeiden, können die Mikrocomputer 401 und 402 Mittel zum Zurücksetzen der Mikrocomputer 401 und 402 zusätzlich zu der befohlenen Trennung der Stromquellenerzeugungsschaltungen 161 und 162 aufweisen.
23 zeigt eine ECU 104 gemäß der vierten Ausführungsform, die außerdem Rücksetz-Steuerungen (jeweils als „Rücksetz-CTRL“ in der Figur bezeichnet) 171 und 172 für die Mikrocomputer 401 und 402 zusätzlich zu der Konfiguration der ECU 101 gemäß der ersten Ausführungsform enthalten. Diese Figur zeigt die Taktüberwachungsabschnitte 661 und 662 nicht. Die Rücksetz-Steuerungen 171 und 172 stoppen jeweils den entsprechenden Mikrocomputer 401 oder 402 entsprechend dem Stoppbestimmungssignal, das von dem entsprechenden Mikrocomputer 401 und 402 ausgegeben wird.
Die Rücksetz-Steuerungen 171 und 172 gemäß dieser Ausführungsform sind außerhalb der Mikrocomputer 401 und 402 angeordnet und als ICs ausgebildet, die Kontakte der Rücksetz-Anschlüsse 571 und 572 der Mikrocomputer 401 und 402 betreiben und die Rücksetz-Anschlüsse 571 und 572 steuern. Eine andere Ausführungsform kann eine Rücksetz-Steuerung bereitstellen, die jeweils in jedem der Mikrocomputer enthalten ist.
24 zeigt eine Mikrocomputer-Rücksetz-Verarbeitung.
Die Mikrocomputer 401 und 402 überwachen eine jeweilige Eingabe der Fahrzeugschaltsignale Sw1 und Sw2. Wenn die Fahrzeugschaltsignale Sw1 und Sw2 in S81 einmal ausgeschaltet werden, bestimmen die Stromquellenschaltbestimmer 551 und 552 in S82, die Stromquellen entsprechend den Stoppbestimmungssignalen zu trennen.
Wenn die Fahrzeugschaltsignale Sw1 und Sw2 dann erneut eingegeben werden und das Ergebnis in S83 Ja ist, teilen die Mikrocomputer 401 und 402 den Rücksetz-Steuerungen 171 und 172 jeweils die Rücksetz-Befehle mit. Die Rücksetz-Steuerungen 171 und 172, die die Rücksetz-Befehle empfangen haben, setzen in S84 die Mikrocomputer 401 und 402 jeweils zurück.
Eine Übereinstimmung der Rücksetz-Zeitpunkte zwischen den Mikrocomputern 401 und 402 erzielt eine Steuerung, bei der ein Einfluss einer verbleibenden Unterstützungsleistung auf eine Anfangsüberprüfung der elektrischen Servolenkvorrichtung 90 oder Ähnlichem hin vermieden wird.
Die Bereitstellung eines Formats zur Anfangssynchronisation verhindert eine Synchronisationszeitpunktverschiebung, die durch ein Stoppen und Neustarten eines Betriebs eines der Mikrocomputer verursacht wird, während nur der andere Mikrocomputer seinen Betrieb beibehält. Beispiele des Formats zur Anfangssynchronisation können ein Erlauben einer ersten Synchronisation ohne jegliche Bedingung nach einem Booten eines Mikrocomputers und einem Aufheben eines Rücksetzens enthalten.
Fünfte Ausführungsform
Im Vergleich zu der ersten Ausführungsform enthalten der erste Mikrocomputer 401 und der zweite Mikrocomputer 402 gemäß der fünften Ausführungsform jeweils eine Konfiguration, die ein Synchronisationssignal überträgt und empfängt. Wie es in 25 gezeigt ist, stellt die fünfte Ausführungsform eine ECU 105 bereit, die eine Synchronisationssteuerung 49 enthält, die eine Brücke zwischen den Mikrocomputern 401 und 402 bildet. Die Synchronisationssteuerung 49 enthält die Antriebssignalgeneratoren 451 und 452 in der ECU 101 gemäß der ersten Ausführungsform. Die Synchronisationssteuerung 49 wird später hinsichtlich einer detaillierten Konfiguration gemäß einem Basismodus der fünften Ausführungsform beschrieben.
Die Beschreibung der ersten Ausführungsform mit Bezug auf die 8 bis 20 wird für ein Vergleichsbeispiel der fünften Ausführungsform und einen Betrieb gemäß der fünften Ausführungsform verwendet. Ein Betrieb gemäß der fünften Ausführungsform ist beispielsweise in 26 gezeigt, die 15 gemäß der ersten Ausführungsform entspricht. Die Signalleitungen 541 und 542 gemäß der ersten Ausführungsform können als „Stoppbestimmungssignalkommunikationsleitungen 541 und 542“ in der fünften Ausführungsform zur Unterscheidung von einer Synchronisationssignalleitung bezeichnet werden. In den ECUs 102 bis 104 gemäß den zweiten bis vierten Ausführungsformen können die Mikrocomputer 401 und 402 auf ähnliche Weise ausgebildet sein, ein Synchronisationssignal zu übertragen und zu empfangen.
Vor der Beschreibung der fünften Ausführungsform wird zunächst der Basismodus, der eine Hauptidee der fünften Ausführungsform aufweist, hinsichtlich einer Konfiguration und deren Funktionswirkung mit Bezug auf die 27 bis 38 beschrieben.
27 zeigt eine Konfiguration, die besonders für die Synchronisationssteuerung 49 in den Konfigurationen relevant ist, die in der ECU 105 enthalten sind, die in 25 gemäß der fünften Ausführungsform gezeigt ist. 27 zeigt die ECU gemäß dem Basismodus, die mit dem Bezugszeichen „100“ bezeichnet wird.
27 zeigt die ECU 100, die die erste Systemsteuerung 601, die eine Bestromung des ersten Wicklungssatzes 801 steuert, und die zweite Systemsteuerung 602 enthält, die eine Bestromung des zweiten Wicklungssatzes 802 steuert. Die Steuerungen 601 und 602 der jeweiligen Systeme enthalten die Takterzeugungsschaltungen 651 und 652, die Taktüberwachungsabschnitte 661 und 662, die Mikrocomputer 401 und 402 und die Motorantriebsschaltungen 701 und 702. Mit anderen Worten, ein „System“ entspricht einer Einheit von Bestandteilen, die die Takterzeugungsschaltung, den Mikrocomputer und die Motorantriebsschaltung enthalten, die in Zuordnung zueinander angeordnet sind.
Die erste Takterzeugungsschaltung 651 und die zweite Takterzeugungsschaltung 652 erzeugen unabhängig Bezugstakte als Betriebsbezug des ersten Mikrocomputers 401 und des zweiten Mikrocomputers 402.
Der erste Taktüberwachungsabschnitt 661 überwacht den Bezugstakt, der von der ersten Takterzeugungsschaltung 651 erzeugt und an den ersten Mikrocomputer 401 übertragen wird. Der zweite Taktüberwachungsabschnitt 662 überwacht den Bezugstakt, der von der zweiten Takterzeugungsschaltung 652 erzeugt und an den zweiten Mikrocomputer 402 übertragen wird. Der Taktüberwachungsabschnitt 661 oder 662 überträgt ein Rücksetz-Signal (in der Figur mit „RESET“ bezeichnet) für den Mikrocomputer 401 und 402 auf ein Erfassen einer Abnormität des Bezugstaktes hin.
Die Mikrocomputer 401 und 402 empfangen Fahrzeuginformationen, die über die CANs 301 und 302 übertragen werden, Informationen wie das Lenkmoment trq1 und trq2, den Phasenstrom Im1 und den Phasenstrom Im2 und die elektrischen Winkel θ1 und θ2, die von den entsprechenden Sensoren übertragen werden. Die Mikrocomputer 401 und 402 erzeugen die Motorantriebssignale Dr1 und Dr2 durch eine Steuerungsarithmetik entsprechend den verschiedenen empfangenen Informationen und übertragen die Motorantriebssignale Dr1 und Dr2 an die Motorantriebsschaltungen 701 und 702. Die Steuerungsarithmetik wird zu einem Zeitpunkt ausgeführt, der durch den Takt bestimmt wird, der von den jeweiligen Takterzeugungsschaltungen 651 und 652 erzeugt wird.
Die Motorantriebsschaltungen 701 und 702 bestromen die Wicklungssätze 801 und 802 entsprechend den Motorantriebssignalen Dr1 und Dr2, die als Befehle von den jeweiligen Mikrocomputern 401 und 402 übertragen werden. Jede der Motorantriebsschaltungen 701 und 702 wird typischerweise durch eine Leistungswandlerschaltung ausgebildet, die mehrere Schaltelemente wie beispielsweise MOSFETs enthält, die eine Brückenschaltung aufweisen. Die Motorantriebssignale Dr1 und Dr2 sind Schaltsignale zum Einschalten oder Ausschalten der Schaltelemente. In der vorliegenden Ausführungsform, die beispielhaft den bürstenlosen Dreiphasen-Motor antreibt, sind die Motorantriebsschaltungen 701 und 702 jeweils Dreiphasen-Inverter.
Die Synchronisationssteuerung 49, die eine Brücke zwischen den beiden Mikrocomputern 401 und 402 bildet, wird hinsichtlich ihrer Konfiguration beschrieben.
Jeder der Mikrocomputer 401 und 402 enthält unabhängig einen ROM, der ein Steuerungsprogramm und feste Werte wie beispielsweise Parameter speichert, einen RAM, der zeitweilig ein Arithmetikverarbeitungsergebnis speichert, und Ähnliches und ist nicht ausgelegt, auf den ROM oder den RAM in dem anderen Mikrocomputer Bezug zu nehmen.
Unter dieser Annahme sind die beiden Mikrocomputer 401 und 402 über eine Synchronisationssignalleitung 471 miteinander verbunden. 27 zeigt die Bereitstellung einer einzelnen Synchronisationssignalleitung 471. Die sechste Ausführungsform, die später beschrieben wird, oder eine andere Ausführungsform, die drei oder mehr Mikrocomputer bereitstellt, können beispielsweise mehrere Synchronisationssignalleitungen bereitstellen. Mit anderen Worten, die ECU gemäß dem Basismodus der fünften Ausführungsform enthält gewöhnlich mindestens eine Synchronisationssignalleitung.
Die Synchronisationssignalleitung ist nicht auf eine zweckgebundene Leitung zur Übertragung eines Synchronisationssignals beschränkt, wie später beschrieben wird, sondern kann auch gemeinsam mit einer Signalleitung zur Kommunikation von anderen Informationen als das Synchronisationssignal, beispielsweise einer Taktleitung für die Kommunikation zwischen den Mikrocomputern oder einer seriellen Kommunikationsleitung zur Kommunikation von Informationen wie beispielsweise einen Strom verwendet werden.
Wie es in Absatz [0044] der JP 2011-148498 A und Ähnlichem beschrieben ist, kann das Synchronisationssignal zur Mitteilung nicht nur mittels einer Kommunikation über die Synchronisationssignalleitung, sondern auch mittels einer Pegeländerung eines Port-Signals von dem ersten Mikrocomputer 401 an den zweiten Mikrocomputer 402 bereitgestellt werden.
Der erste Mikrocomputer 401 und der zweite Mikrocomputer 402 enthalten die jeweiligen Antriebszeitpunktgeneratoren 441 und 442, Antriebssignalgeneratoren 451 und 452 und Analogsignalabtastabschnitte 461 und 462.
Die Antriebszeitpunktgeneratoren 441 und 442 erzeugen einen Antriebszeitpunkt als einen Pulszeitpunkt der Motorantriebssignale Dr1 und Dr2 unter Verwendung einer PWM-Trägerwelle, die gemeinsam für die jeweiligen Phasen oder Ähnliches verwendbar ist, und befehlen den Antriebssignalgeneratoren 451 und 452 den Antriebszeitpunkt. Die Antriebssignalgeneratoren 451 und 452 vergleichen die PWM-Trägerwelle mit einem Tastverhältnis eines Spannungsbefehlssignals oder Ähnlichem, um die Motorantriebssignale Dr1 und Dr2 als PWM-Signale zu erzeugen, und übertragen die Motorantriebssignale Dr1 und Dr2 als Befehle an die jeweiligen Motorantriebsschaltungen 701 und 702.
Jeder der Analogsignalabtastabschnitte 461 und 462 tastet ein analoges Signal ab.
Hauptsächlich angenommene Beispiele des analogen Signals enthalten Erfassungswerte des Motorstroms Im1 und des Motorstroms Im2 der jeweiligen Systeme. Der Dreiphasen-Motor weist den Motorstrom Im1 und den Motorstrom Im2 auf, die jeweils dem entsprechenden U-Phasen-Strom, V-Phasen-Strom und W-Phasen-Strom der Wicklungssätze 801 und 802 entsprechen. 27 enthält Pfeile, die einen Fall annehmen, bei dem der erlangte Motorstrom Im1 und der erlangte Motorstrom Im2 mittels Shunt-Widerständen erfasst werden, die in den Motorantriebsschaltungen 701 und 702 enthalten sind. 27 kann außerdem Pfeile enthalten, die von außerhalb der ECU 100 zu den Analogsignalabtastabschnitten 461 und 462 gerichtet sind, wenn angenommen wird, dass der Motorstrom Im1 und der Motorstrom Im2 durch Stromsensoren erlangt werden, die an dem Motor 80 angeordnet sind. Wie es durch gestrichelte Linien angegeben ist, können die Analogsignalabtastabschnitte 461 und 462 analoge Signale der elektrischen Winkel θ1 und θ2, des Lenkmoments trq1 und des Lenkmoments trq2 erhalten.
Die Analogsignalabtastabschnitte 461 und 462 werden mit den Antriebszeitpunktgeneratoren 441 und 442 synchronisiert und tasten die analogen Signale zu einem anderen Zeitpunkt als zu dem Zeitpunkt der Motorantriebssignale Dr1 und Dr2 ab.
28 zeigt eine Erzeugung der Motorantriebssignale Dr unter Verwendung einer PWM-Trägerwelle, die einen Zyklus Tp aufweist, der gemeinsam für die jeweiligen Phasen verwendet wird. Beispiele des angenommenen Tastverhältnisses enthalten einen Wert innerhalb eines Bereiches von 10 % bis 90 %, 0 % und 100 %. In der vorliegenden Beschreibung wird angenommen, dass das Tastverhältnis von 0 % den Peaks bzw. Spitzen der PWM-Trägerwelle entspricht und das Tastverhältnis von 100 % den Tälern der PWM-Trägerwelle entspricht. Der Zyklus Tp der PWM-Trägerwelle entspricht einem Pulszyklus des Motorantriebssignals Dr.
Bei dem Tastverhältnis von 90 % weist das Motorantriebssignal Dr einen Pulsanstieg bei der Zeit u9 und einen Abfall bei der Zeit d9 auf, wobei eine Einschaltperiode als 0,9 Tp ausgedrückt wird.
Bei dem Tastverhältnis von 10 % weist das Motorantriebssignal Dr einen Pulsanstieg bei der Zeit u1 und einen Abfall bei der Zeit d1 auf, wobei die Einschaltperiode als 0,1 Tp ausgedrückt wird.
Bei dem Tastverhältnis in dem Bereich von 10 % bis 90 % weist das Motorantriebssignal Dr einen Pulsanstieg während einer Periode SWu von der Zeit u9 bis zu der Zeit u1 und einen Abfall während einer Periode SWd von der Zeit d1 bis zu der Zeit d9 auf. Während das Tastverhältnis 0 % oder 100 % beträgt, weist der Puls weder einen Anstieg noch einen Abfall auf. Während „Nicht-Schaltperioden NSW“, die schräg gestrichelt sind, weisen die Schaltelemente sämtlicher Phasen kein Schalten des Motorantriebsignals Dr auf. Die Nicht-Schaltperioden NSW der PWM-Steuerung entsprechen jeweils einer winzigen Periode, die einen Zeitpunkt des Tals oder der Spitze der Trägerwelle enthält.
Der Puls weist einen Anstieg oder einen Abfall auf ein Schalten von einem anderen Tastverhältnis als 0 % zu 0 % oder ein Schalten von einem anderen Tastverhältnis als 100 % zu 100 % hin auf. Ein Schalten kann zu einem Trägerwellenspitzenzeitpunkt während der Nicht-Schaltperioden NSW durch Einstellen des Tastverhältnisschaltzeitpunktes auf einen Trägerwellentalzeitpunkt vermieden werden. Im Gegensatz dazu kann ein Schalten zu einem Trägerwellentalzeitpunkt während der Nicht-Schaltperioden NSW durch Fixieren des Tastverhältnisschaltzeitpunktes auf dem Trägerwellenspitzenzeitpunkt vermieden werden. Außerdem wird in einem Fall, in dem das Tastverhältnis derart eingestellt wird, dass es alle N-mal eines Tal- oder Spitzenzeitpunktes der PWM-Trägerwelle geschaltet wird, kein Schalten während (N-1)-mal eines Tal- oder Spitzenzeitpunktes ohne Tastverhältnisschalten auftritt.
Im Hinblick dessen werden die Analogsignalabtastabschnitte 461 und 462 mit den Antriebszeitpunktgeneratoren 441 und 442 synchronisiert und tasten zu einem Zeitpunkt ohne Tastverhältnisschalten zu 0 % oder 100 % während der Nicht-Schaltperioden NSW ab. Dieses verhindert einen Einfluss von Schaltrauschen auf ein abgetastetes Signal, so dass die Abtastgenauigkeit verbessert wird.
Genauer gesagt wird ein Abtasten vorzugsweise nach dem Verstreichen einer Abklingzeit einer Stoßspannung, die durch ein Schalten erzeugt wird, ausgeführt.
Gemäß dem Basismodus der fünften Ausführungsform enthält der fünfte Mikrocomputer 401 einen Synchronisationssignalgenerator 411, wohingegen der zweite Mikrocomputer 402 einen Zeitpunktkorrigierer 422 enthält. Der erste Mikrocomputer 401 dient als ein „Synchronisationssignalübertragungsmikrocomputer“, der ein Synchronisationssignal überträgt, wohingegen der zweite Mikrocomputer 402 als ein „Synchronisationssignalempfängermikrocomputer“ dient, der das Synchronisationssignal empfängt. Die jeweiligen Mikrocomputer 401 und 402 nennen sich selbst „eigener Mikrocomputer“.
Der Synchronisationssignalgenerator 411 in dem ersten Mikrocomputer 401 erzeugt ein Synchronisationssignal, das mit dem Antriebszeitpunkt synchronisiert wird, das durch den Antriebszeitpunktgenerator 441 in dem eigenen Mikrocomputer erzeugt wird, und den Antriebszeitpunkt der beiden Mikrocomputer 401 und 402 synchronisiert. Der Synchronisationssignalgenerator 411 überträgt das Synchronisationssignal an den zweiten Mikrocomputer 402 über die Synchronisationssignalleitung 471.
Der Zeitpunktkorrigierer 422 in dem zweiten Mikrocomputer 402 empfängt das Synchronisationssignal von dem ersten Mikrocomputer 401 und korrigiert den Antriebszeitpunkt, der durch den Antriebszeitpunktgenerator 442 in dem eigenen Mikrocomputer erzeugt wird, so dass dieser mit dem empfangenen Synchronisationssignal synchronisiert wird. Diese Korrektur wird als „Zeitpunktkorrektur“ bezeichnet. Wie es durch gestrichelte Linien in dem zweiten Mikrocomputer 402 in 27 angegeben ist, enthält die Zeitpunktkorrektur ein Übertragen eines Zeitpunktkorrekturbefehls von dem Zeitpunktkorrigierer 422 an den Antriebszeitpunktgenerator 442 und eine Korrektur des Antriebszeitpunktes entsprechend dem Zeitpunktkorrekturbefehl durch den Antriebszeitpunktgenerator 442.
Die JP 5412095 B2 (im Folgenden als „Patentliteratur 2“ bezeichnet) offenbart eine Konfiguration, bei der „der zweite Mikrocomputer 402 den Antriebszeitpunkt entsprechend dem Synchronisationssignal korrigiert, das von dem ersten Mikrocomputer 401 übertragen wird“.
Der Stand der Technik, der in der Patentliteratur 2 beschrieben ist, wird im Folgenden beschrieben.
Es ist eine Motorsteuerungsvorrichtung bekannt, die mehrere Mikrocomputer enthält, die redundant angeordnet sind, einen Antrieb eines Motors steuert und entsprechend Takten betrieben wird, die durch unabhängige Takterzeugungsschaltungen erzeugt werden. In einem Fall, in dem sämtliche Mikrocomputer mit einer einzelnen Takterzeugungsschaltung betrieben werden, wird der Motorantrieb gestoppt, wenn die Takterzeugungsschaltung einen Fehler aufweist. Eine unabhängige Bereitstellung der Takterzeugungsschaltungen für die jeweiligen Mikrocomputer führt zu einer Verbesserung der Zuverlässigkeit.
Es besteht jedoch ein Problem darin, dass eine Arithmetiksteuerungszeitpunktverschiebung zwischen den Mikrocomputern aufgrund einer Herstellungstoleranz oder Ähnlichem zwischen den Takterzeugungsschaltungen auftritt.
Im Hinblick dessen beschreibt die Patentliteratur 2 eine Elektromotorsteuerungsvorrichtung, die mehrere Mikrocomputer enthält, die ein Synchronisationssignal gegenseitig übertragen und empfangen, wobei der Mikrocomputer, der das Synchronisationssignal empfangen hat, den Arithmetiksteuerungszeitpunkt entsprechend dem Synchronisationssignal korrigiert. Der Arithmetiksteuerungszeitpunkt der Mikrocomputer wird auf diese Weise mit den anderen synchronisiert, um ein Motormomentpulsieren zu unterdrücken.
Im Vergleich zu diesem Stand der Technik stellt der Basismodus der fünften Ausführungsform einen Zeitpunktbestimmer 432 bereit, der außerdem in dem Zeitpunktkorrigierer 422 enthalten ist und als ein „Empfangssignalbestimmer (Empfangssignalbestimmungseinrichtung)“ dient.
Bevor der Zeitpunktbestimmer 432 als nächstes beschrieben wird, werden die durch den Stand der Technik gemäß der Patentliteratur 2 gelösten Probleme und die durch diesen Stand der Technik nicht gelösten Probleme mit Bezug auf die 29 bis 31 beschrieben.
29 zeigt eine graduelle Zeitpunktverschiebung der Motorantriebssignale Dr 1 und Dr2 der beiden Mikrocomputer 401 und 402 aufgrund einer Herstellungstoleranz oder Ähnlichem zwischen den Takterzeugungsschaltungen 651 und 652.
Die Zeitdiagramme in 29 und den anschließenden Figuren zeigen einen Pulszyklus des ersten Motorantriebssignals Dr1, der mit TpA bezeichnet wird, und einen Pulszyklus des zweiten Motorantriebssignals Dr2, der mit TpB bezeichnet wird. Der erste Mikrocomputer 401 weist eine PWM-Trägerwelle auf, deren Talzeitpunkte und Spitzenzeitpunkte abwechselnd ab der Bezugszeit ta0 auftauchen und in der Folge mit ta1, ta2, ... bezeichnet werden. Auf ähnliche Weise weist der zweite Mikrocomputer 402 eine PWM-Trägerwelle auf, deren Talzeitpunkte und Spitzenzeitpunkte abwechselnd ab der Bezugszeit tb0 auftauchen und in der Folge mit tb1, tb2, ... bezeichnet werden. Die Bezugszeit ta0 und die Bezugszeit tb0 stimmen überein.
Die Pulszyklen weisen die Beziehung TpA < TpB nach der Bezugszeit ta0 und tb0 auf, so dass das zweite Motorantriebssignal Dr2 graduell gegenüber dem ersten Motorantriebssignal Dr1 verzögert wird. Ein erster Zyklus führt zu einer relativ kleinen Zeitpunktverschiebung Δt1. Eine derartige Zeitpunktverschiebung sammelt sich graduell bis auf Δt7 in einem vierten Zyklus an. Eine Erhöhung der Zeitpunktverschiebung führt zu einem Drehmomentpulsieren, wie es in der Patentliteratur 2 beschrieben ist.
Nach dem Zeitpunkt ta11 in 29 weist das erste Motorantriebssignal Dr1 einen Abfallzeitpunkt auf, der mit einem Analogsignalabtastzeitpunkt des zweiten Mikrocomputers 402 übereinstimmt. Nach dem Zeitpunkt tb11 weist das zweite Motorantriebssignal Dr2 einen Anstiegszeitpunkt auf, der mit einem Analogsignalabtastzeitpunkt des ersten Mikrocomputers 401 übereinstimmt. Der Abtastzeitpunkt, der mit einer Pulsflanke des Motorantriebssignals Dr1 oder Dr2 übereinstimmt, weist eine schlechtere Abtastgenauigkeit aufgrund von Schaltrauschen auf.
Der Stand der Technik, der in der Patentliteratur 2 beschrieben ist, offenbart ein Verbinden der beiden Mikrocomputer 401 und 402 über die Synchronisationssignalleitung 471 und ein Korrigieren einer Arithmetikzeitpunktverschiebung entsprechend einem Synchronisationssignal. Dieses Verfahren ist in 30 gezeigt.
Wie es in 30 gezeigt ist, wird das Synchronisationssignal als ein Pulssignal erzeugt, das einen Zyklus Ts entsprechend dem Vierfachen des Pulszyklus TpA des ersten Motorantriebssignals Dr1 aufweist. Der Puls steigt und fällt jeweils zu jedem vierten Talzeitpunkt und Spitzenzeitpunkt der PWM-Trägerwelle. Der Puls steigt zu dem Zeitpunkt ta0 und zu dem Zeitpunkt ta8 an und fällt zu dem Zeitpunkt ta4 und dem Zeitpunkt ta12 ab. 30 zeigt beispielshaft eine Zeitpunktkorrektur des zweiten Mikrocomputers 402, der mit dem Pulsanstiegszeitpunkt ta0 und ta8 zu synchronisieren ist.
Insbesondere wird die Zeitpunktkorrektur ausgeführt, nachdem die Zeitpunktverschiebung Δt7 wie in 29 gezeigt erreicht ist, um den Zeitpunkt tb8 des zweiten Mikrocomputers 402 mit dem Pulsanstiegszeitpunkt ta8 des Synchronisationssignals in Übereinstimmung zu bringen.
Die Zeitpunktverschiebung wird zu dem Zeitpunkt tb8 auf 0 zurückgesetzt, so dass ein anschließender einzelner Zyklus zu einer Zeitpunktverschiebung Δt9 führt, die im Wesentlichen gleich der Anfangszeitpunktverschiebung Δt1 ist. Der Antriebszeitpunkt wird derart korrigiert, dass er synchron ist, bevor eine Zeitpunktverschiebung derart anwächst, dass sie ein Drehmomentpulsieren verursacht oder die Abtastgenauigkeit beeinflusst, um einen ausgezeichneten Motorantrieb fortzusetzen. Ein spezielles Synchronisationsverfahren ist nicht auf dasjenige in 30 beschränkt und kann geeignet festgelegt werden.
Auf diese Weise wird in der ECU, die die Mikrocomputer enthält, die entsprechend den Takten betrieben werden, die durch die Takterzeugungsschaltungen unabhängig voneinander erzeugt werden, eine Zeitpunktkorrektur zwischen den Mikrocomputern unter Verwendung des Synchronisationssignals ausgeführt, um einen Motorantrieb mit einem zwischen den Mikrocomputern synchronisierten Steuerungszeitpunkt zu erzielen. Diese Konfiguration verhindert ein Drehmomentpulsieren. Diese Konfiguration verhindert außerdem, dass ein Analogsignalabtastzeitpunkt mit dem Schaltzeitpunkt der Motorantriebssignale Dr1 und Dr2 überstimmt.
Das übertragene Synchronisationssignal ist jedoch nicht immer normal. Insbesondere können die erste Takterzeugungsschaltung 651, die ausgelegt ist, den ersten Mikrocomputer 401 zu betreiben, der Synchronisationssignalgenerator 411 in dem ersten Mikrocomputer 401 oder die Synchronisationssignalleitung 471 einen Fehler aufweisen, so dass eine Abnormität des übertragenen Synchronisationssignals verursacht wird. Eine Schwierigkeit, die bei einem Empfang eines abnormen Synchronisationssignals durch den zweiten Mikrocomputer 402 auftritt, wird im Folgenden beschrieben.
31 zeigt einen angenommenen Defekt auf eine Abnormität der ersten Takterzeugungsschaltung 651 hin, die ausgelegt ist, den ersten Mikrocomputer 401 zu betreiben.
Wie es in 31 gezeigt ist, wird die Takterzeugungsschaltung 651 zwischen der Bezugszeit ta0 und dem Zeitpunkt ta8 normal betrieben, weist aber eine erhöhte Taktfrequenz ab dem Zeitpunkt ta8 auf, so dass der Pulszyklus TpA des ersten Motorantriebsignals Dr1 abnorm verkürzt wird. Damit einhergehend wird die Frequenz eines Synchronisationssignals, das entsprechend dem Takt erzeugt wird, der durch die Takterzeugungsschaltung 651 erzeugt wird, erhöht, so dass der Zyklus Ts verkürzt wird.
Wenn in diesem Fall eine Steuerungsarithmetik einer derartigen erhöhten Taktfrequenz nicht folgen kann, bricht die Steuerung des ersten Mikrocomputers 401 zusammen, so dass ein unvermeidbarer Motorantriebsstopp verursacht wird.
Der zweite Mikrocomputer 402 wird normal betrieben, und der Pulszyklus TpB des zweiten Motorantriebssignals Dr2 wird konstant gehalten. Es wird ein Fall angenommen, in dem ein Antriebszeitpunkt des zweiten Mikrocomputers 402 zu einem Synchronisationssignalpulsanstiegszeitpunkt ta0, ta8, ta16 und ta24 korrigiert wird. Zu den Zeitpunkten ta16 und ta 24, die durch gestrichelte Linien umkreist sind, wird eine Zeitpunktkorrektur ausgeführt, während das eingeschaltete zweite Motorantriebssignal Dr2 erzwungenermaßen ausgeschaltet wird.
Dieses kann zu der Erzeugung eines unbeabsichtigten Pulses und zu einer instabilen Schaltsteuerung der zweiten Motorantriebsschaltung 702 führen. Dieses kann außerdem zu ungleichmäßigen Analogsignalabtastintervallen führen, so dass die Abtastgenauigkeit nachteilig beeinflusst wird.
Eine Situation, bei der ein Fehler, der bei der ersten Systemsteuerung 601 verursacht wird, einen Betrieb des Mikrocomputers 402 in dem anderen System beeinflusst, wird als „Fehlerfortpflanzung“ bezeichnet. 31 zeigt beispielhaft eine ernste Situation, in der der zweite Mikrocomputer 402 eine Zeitpunktkorrektur entsprechend dem abnormen Synchronisationssignal ausführt, das von dem ersten Mikrocomputer 401 übertragen wird, so dass ein Motorantrieb, der normal nur durch das zweite System ausgeführt werden sollte, nicht möglich ist.
Die Motorsteuerungsvorrichtung ist redundant ausgelegt, so dass sie ursprünglich zwei Systeme enthält, um einen kontinuierlichen Motorantrieb entsprechend einem Betrieb eines normalen Systems aus den Systemen sogar in einem Fall zu erzielen, in dem das andere System aus den Systemen eine Abnormität aufweist. Eine derartige Aufgabe wird jedoch niemals bei einer Fehlerfortpflanzung gelöst.
Die elektrische Servolenkvorrichtung 90 benötigt insbesondere einen kontinuierlichen Motorantrieb, um einen Unterstützungsfunktionsstopp sogar dann zu verhindern, wenn ein Drehmomentpulsieren auftritt und sich die Analogsignalabtastgenauigkeit verschlechtert. Der Stand der Technik gemäß der Patentliteratur 2 führt möglicherweise zu einer Fehlerfortpflanzung und ist daher problematisch.
Die in der Patentliteratur 2 beschriebene Technik nimmt keinen Fall an, in dem das Synchronisationssignal, das zwischen den Mikrocomputern übertragen und empfangen wird, eine Abnormität aufweist. Wenn das übertragene Synchronisationssignal eine Abnormität aufweist, wird ein Synchronisationssignalempfängermikrocomputer eine Zeitpunktkorrektur entsprechend dem abnormen Synchronisationssignal ausführen. Die Steuerung des Synchronisationssignalempfängermikrocomputers kann in Abhängigkeit von einem Grad der Abnormität des Synchronisationssignals zusammenbrechen. Dieses kann zu einer schlechteren Situation als dem Auftreten eines Drehmomentpulsierens aufgrund einer Taktverschiebung führen. Eine elektrische Fahrzeugservolenkvorrichtung beispielsweise, deren Unterstützungsfunktion aufgrund eines Motorantriebstopps gestoppt wird, lässt einen Fahrer ängstlich fühlen. Somit werden die Bestimmung einer Synchronisationssignalabnormität und die Ausführung einer geeigneten Prozedur hinsichtlich der Abnormität benötigt.
Um ein derartiges Problem zu lösen, enthält der Zeitpunktkorrigierer 422 in dem zweiten Mikrocomputer 402 in der ECU 100 gemäß dem Basismodus der fünften Ausführungsform den Zeitpunktbestimmer 432, der als „Empfangssignalbestimmer“ dient und eine „Empfangssignalbestimmung“ hinsichtlich dessen ausführt, ob ein empfangenes Synchronisationssignal normal oder abnorm ist.
Der zweite Mikrocomputer 402 erlaubt eine Zeitpunktkorrektur in einem Fall, in dem der Zeitpunktbestimmer 432 eine Normalität des empfangenen Synchronisationssignals bestimmt. In einem anderen Fall, in dem das Synchronisationssignal als abnorm bestimmt wird, verhindert der zweite Mikrocomputer 402 eine Zeitpunktkorrektur und treibt den Motor asynchron zu dem ersten Mikrocomputer 401 an.
Zusammenfassend bestimmt der Synchronisationssignalempfängermikrocomputer anfänglich, ob das Synchronisationssignal, das von dem Synchronisationssignalübertragungsmikrocomputer übertragen wird und möglicherweise zu einer Fehlerfortpflanzung führt, normal ist. In einem Fall, in dem das Synchronisationssignal als normal bestimmt wird, wird der Antriebszeitpunkt des Synchronisationssignalempfängermikrocomputers derart korrigiert, dass er synchron zu dem Antriebszeitpunkt des Synchronisationssignalübertragungsmikrocomputers ist, um einen ausgezeichneten Motorantrieb zu erzielen.
In einem anderen Fall, in dem das Synchronisationssignal als abnorm bestimmt wird, wird keine Zeitpunktkorrektur ausgeführt, um vorzugsweise eine Fehlerfortpflanzung zu verhindern. Der Synchronisationssignalempfängermikrocomputer sollte von dem Synchronisationssignalübertragungsmikrocomputer getrennt werden und einen asynchronen Motorantrieb fortsetzen, um eine minimale Unterstützungsfunktion fortzusetzen.
Ein Format einer „Zeitpunktbestimmung“, die als „Empfangssignalbestimmung“ durch den Zeitpunktbestimmer 432 ausgeführt wird, wird im Folgenden mit Bezug auf die 32 bis 34 beschrieben.
Der Basismodus der fünften Ausführungsform schafft ein Verfahren zum Bestimmen, ob das empfangene Synchronisationssignal eine Pulsflanke, das heißt einen Anstiegszeitpunkt oder einen Abfallzeitpunkt, aufweist, die in einem „Synchronisationserlaubnisintervall“ enthalten ist. Das „Synchronisationserlaubnisintervall“ kann alternativ als „Korrekturerlaubnisintervall“ bezeichnet werden. Im Folgenden wird der „Empfangszeitpunkt der Pulsflanke des Synchronisationssignals“ einfach als „Synchronisationssignalempfangszeitpunkt“ bezeichnet.
32 ist ein Flussdiagramm einer derartigen Zeitpunktbestimmungsverarbeitung in einem Motorsteuerungsverfahren. Die im Folgenden beschriebenen Flussdiagramme enthalten den Buchstaben „S“, der einen Schritt angibt. Es wird angenommen, dass die Schritte in den Flussdiagrammen der 32 und 35 bis 38 ausschließlich S01 in 32 durch den Zeitpunktkorrigierer und den Zeitpunktbestimmer in dem Synchronisationssignalempfängermikrocomputer oder von dem gesamten Synchronisationssignalempfängermikrocomputer ausgeführt werden.
In einem Synchronisationssignalübertragungsschritt S01 in 32 überträgt der Synchronisationssignalgenerator 411 in dem ersten Mikrocomputer 401 ein Synchronisationssignal an den zweiten Mikrocomputer 402.
In einem Synchronisationssignalempfangsschritt S02 empfängt der Zeitpunktkorrigierer 422 das Synchronisationssignal.
In einem Empfangssignalbestimmungsschritt S03 bestimmt der Zeitpunktbestimmer 432, ob ein Synchronisationssignalempfangszeitpunkt in dem Synchronisationserlaubnisintervall enthalten ist, um zu bestimmen, ob das Synchronisationssignal normal oder abnorm ist.
Wenn das Ergebnis in S03 Ja ist, erlaubt der zweite Mikrocomputer 402 eine Zeitpunktkorrektur des zweiten Mikrocomputers 402 in einem Zeitpunktkorrekturerlaubnisschritt S04. Der erste Mikrocomputer 401 und der zweite Mikrocomputer 402 treiben dann den Motor 80 synchron an.
Wenn das Ergebnis in S03 Nein ist, wird das empfangene Synchronisationssignal als abnorm bestimmt. Der zweite Mikrocomputer 403 verhindert eine Zeitpunktkorrektur des zweiten Mikrocomputers 402 in einem Zeitpunktkorrekturverhinderungsschritt S05 und treibt den Motor 80 asynchron zu dem ersten Mikrocomputer 401 an.
Im Folgenden wird eine beispielhafte Einstellung des Synchronisationserlaubnisintervalls beschrieben. In 30 oder Ähnlichem wird ein Fall eines Erzeugens eines Pulses des Synchronisationssignals zu einem Talzeitpunkt oder Spitzenzeitpunkt der PWM-Trägerwelle angenommen. Wie es in 28 gezeigt ist, stimmt der Zeitpunkt des Synchronisationssignals in diesem Fall nicht mit dem Zeitpunkt der Motorantriebssignale Dr überein.
In einem Fall, in dem die Motorantriebssignale Dr1 und Dr2 eine Zeitpunktverschiebung von idealerweise gleich null aufweisen, empfängt der Zeitpunktkorrigierer 422 das Synchronisationssignal zu einem Zeitpunkt, der mit einem Talzeitpunkt oder Spitzenzeitpunkt der PWM-Trägerwelle des zweiten Mikrocomputers 402 übereinstimmt. Der maximale Bereich einer Taktverschiebung, während die Takterzeugungsschaltungen 651 und 652 normal betrieben werden, wird in einem derartigen idealen Zustand geschätzt.
Es wird ein beispielhafter Fall angenommen, bei dem die Takterzeugungsschaltungen 651 und 652 Takte erzeugen, die maximal um ±x % variieren, und der Zeitpunkt entsprechend dem Synchronisationssignal in dem Zyklus Ts [s] korrigiert wird.
In diesem Fall variieren die intern gezählten Zeiten der Mikrocomputer 401 und 402, die durch die Takterzeugungsschaltungen 651 und 652 erzeugt werden, innerhalb eines Bereiches von mindestens „(100 - x)/100“-mal bis maximal „(100 + x)/100“-mal von den ursprünglichen Takten ab.
Die Mikrocomputer 401 und 402 weisen somit eine maximale Verschiebungsgröße ΔTmax [s] auf, die in einem einzelnen Synchronisationszyklus erzeugt wird und durch die Gleichung 1 ausgedrückt wird. $\begin{array}{l} Δ Tmax = Ts \times {(100 + x) - (100 - x)} / 100 \\ = Ts \times 2x/100 \end{array}$
Das Synchronisationserlaubnisintervall muss nicht auf gleich oder größer als die Verschiebungsgröße ΔTmax eingestellt werden, um eine fehlerhafte bzw. irrtümliche Korrekturverhinderung während eines normalen Antriebs zu erzielen. Das Synchronisationserlaubnisintervall wird auf innerhalb einer Systemerlaubniszeit eingestellt, die eine geeignete Zeitpunktbestimmungsverarbeitung ermöglicht.
Es wird ein beispielhafter Fall angenommen, in dem der Synchronisationszyklus Ts gleich 1 ms ist und die Takterzeugungsschaltungen 651 und 652 Takte erzeugen, die maximal innerhalb von ±1 % variieren. Die maximale Verschiebungsgröße ΔTmax [s], die von einer bestimmten Synchronisation bis zu einer anschließenden Synchronisation erzeugt wird, beträgt 0,02 [ms], wie es gemäß der Gleichung 1 erhalten wird. $Δ Tmax = 1 [ms] \times (2 \times 1 / 100) = 0,02 [ms]$
Wie es in 33 gezeigt ist, wird angenommen, dass der PWM-Trägerwellenzyklus Tp gleich 0,5 [ms] ist und das Tastverhältnis in dem Bereich von 10 % bis 90 % liegt. In einem Fall eines Antriebs mit dem Tastverhältnis von 90 % beträgt die Nicht-Schaltperiode von der Abfallzeit d9 bis zur der anschließenden Anstiegszeit u9 des Motorantriebssignals Dr gleich 0,1 Tp oder 0,05 [ms].
In einem anderen Fall, in dem das Synchronisationserlaubnisintervall derart eingestellt wird, dass es als maximale Verschiebungsgröße ΔTmax 0,02 [ms] aufweist, was 0,01 [ms] jeweils vor und nach einem Talzeitpunkt der PWM-Trägerwelle ist, ist das Synchronisationserlaubnisintervall auf zuverlässige Weise innerhalb der Nicht-Schaltperiode von 0,05 [ms] enthalten.
Wenn im Hinblick dessen die Takterzeugungsschaltungen 651 und 652 Takte erzeugen, die maximal innerhalb von ±1 % variieren, wird das Synchronisationserlaubnisintervall auf mindestens 2 % des Synchronisationssignalzyklus Ts eingestellt, um eine fehlerhafte Korrekturverhinderung während eines normalen Antriebs zu verhindern. Die Mikrocomputer 401 und 402 können einen zueinander synchronen Antrieb halten, während der Antriebszeitpunkt zwischen diesen synchronisiert wird.
Eine Variation zwischen den Takten, die aufgrund eines Fehlers der zweiten Takterzeugungsschaltung 652 ±1 % überschreitet, kann durch den zweiten Taktüberwachungsabschnitt 662 erfasst werden. Es wird somit angenommen, dass der zweite Mikrocomputer 402 ein richtig eingestelltes Synchronisationserlaubnisintervall aufweist.
Das Synchronisationserlaubnisintervall, das während der Nicht-Schaltperiode des Motorantriebssignals Dr auf dem maximalen Tastverhältnis eingestellt ist, verhindert, dass ein Puls, der eingeschaltet ist, aufgrund einer Zeitpunktkorrektur erzwungenermaßen ausgeschaltet wird. Sogar wenn ein abnormes Synchronisationssignal in dem Synchronisationserlaubnisintervall zu einem anderen Zeitpunkt als zu dem erwarteten Synchronisationszeitpunkt auftritt, kann das Motorantriebssignal Dr eine Pulsbreite mit dem maximalen Tastverhältnis gewährleisten, um einen unproblematischen Betrieb zu erzielen.
Eine Übermodulationssteuerung (Overmodulation) eines Ausgangs mit einem Tastverhältnis in dem Bereich von 10 % bis 90 % ebenso wie bei 0 % und bei 100 % kann einen Synchronisationssignalempfangszeitpunkt mit einem Tastverhältnisschaltzeitpunkt in Übereinstimmung bringen. Ein derartiger Fall weist einfach eine Synchronisation mit dem Tastverhältnisschaltzeitpunkt auf. Das Tastverhältnis, das bei 100 % oder Ähnlichem gehalten wird, weist keinen Ausschaltzeitpunkt auf, und somit weist eine Synchronisation zu einem beliebigen Zeitpunkt keinen tatsächlichen Einfluss auf.
In einem Fall, in dem das Tastverhältnis von einem anderen Wert als 100 % zu 100 % geschaltet wird, endet eine normale Pulsbreite vollständig bei dem Tastverhältnis vor dem Schalten, und der Ausgang bei dem Tastverhältnis von 100 % startet dann einfach zu einem früheren oder späteren Zeitpunkt. In einem anderen Fall, in dem das Tastverhältnis von 100 % zu einem anderen als 100 % geschaltet wird, endet der Ausgang bei dem Tastverhältnis von 100 % zu einem früheren oder späteren Zeitpunkt, ohne einen Einfluss auf eine Periode einer Ausgabe zu dem anschließenden Tastverhältnis aufzuweisen. Keiner dieser Fälle weist einen Ausgang mit einem abnormalen Tastverhältnis mit einem geringen Einfluss auf einen Motorantrieb auf. Dasselbe gilt für den Ausgang bei dem Tastverhältnis von 0 % mit einem Ausgang, der einfach mit dem Tastverhältnis von 100 % zwischen Ein und Aus geschaltet wird.
34 ist ein Zeitdiagramm, das eine Zeitpunktbestimmung auf eine Synchronisationssignalabnormität hin gemäß dem oben dargestellten Synchronisationserlaubnisintervall zeigt. 34 zeigt Ergebnisse einer Zeitpunktbestimmung zu den Pulsanstiegszeitpunkten ta8, ta16 und ta24 des Synchronisationssignals, wenn die erste Takterzeugungsschaltung 651 wie in 31 eine Abnormität aufweist. Der Zeitpunkt des Synchronisationssignals innerhalb eines Synchronisationserlaubnisintervalls wird durch „OK“ angegeben, wohingegen ein Zeitpunkt außerhalb eines Synchronisationserlaubnisintervalls mit „NG“ bezeichnet wird.
Der Synchronisationssignalempfangszeitpunkt liegt zu den Zeitpunkten ta8 und ta16 außerhalb des Synchronisationserlaubnisintervalls, so dass der Zeitpunktkorrigierer 422 die Zeitpunktkorrektur nicht ausführt. Der zweite Mikrocomputer 402 treibt in diesem Fall den Motor 80 asynchron zu dem ersten Mikrocomputer 401 an.
Der zweite Mikrocomputer 402 kann somit eine Fehlerfortpflanzung von dem ersten Mikrocomputer 401 verhindern. Insbesondere wird zu dem Zeitpunkt ta16 verhindert, dass das Motorantriebssignal Dr2, das eingeschaltet ist, erzwungenermaßen aufgrund einer Zeitpunktkorrektur entsprechend dem abnormen Synchronisationssignal ausgeschaltet wird.
Der Synchronisationssignalempfangszeitpunkt ist zu dem Zeitpunkt ta24 in dem Synchronisationserlaubnisintervall enthalten, so dass der Zeitpunktkorrigierer 422 eine Zeitpunktkorrektur ausführt. Sogar wenn der Zyklus Ts des Synchronisationssignals abnorm ist, ist der Anstieg selbst zu dem Zeitpunkt ta24 im Wesentlichen ein normaler Zeitpunkt. Sogar wenn der Zeitpunktkorrigierer 422 eine Zeitpunktkorrektur entsprechend dem empfangenen Synchronisationssignal ausführt, wird eine derartige Zeitpunktkorrektur im Wesentlichen keinen Einfluss auf das Motorantriebssignal Dr2 aufweisen.
Wie es oben beschrieben wurde, bestimmt der Zeitpunktbestimmer 432 in dem zweiten Mikrocomputer 402 gemäß der grundlegenden technischen Idee des Basismodus der fünften Ausführungsform eine Normalität oder Abnormität des Synchronisationssignals, das von dem ersten Mikrocomputer 401 übertragen wird.
Wenn das empfangene Synchronisationssignal als normal bestimmt wird, erlaubt der zweite Mikrocomputer 402 eine Zeitpunktkorrektur und treibt den Motor 80 synchron zu dem ersten Mikrocomputer 401 an. Dieses unterdrückt ein Drehmomentpulsieren des Motors 80. Dieses verhindert außerdem, dass ein Abtastzeitpunkt der Analogsignalabtastabschnitte 461 und 462 mit einem Schaltzeitpunkt der Motorantriebssignale Dr1 und Dr2 übereinstimmen. In einem Fall, in dem das Synchronisationssignal eine quadratische Welle mit dem Tastverhältnis von 50 % aufweist, sind deren Anstiegszeitpunkte und Abfallzeitpunkte in den Nicht-Schaltperioden NSW enthalten, mit dem Nebeneffekt einer Verringerung des Einflusses des Synchronisationssignalschaltens auf die analogen Signale.
In einem anderen Fall, in dem das Synchronisationssignal als abnorm bestimmt wird, verhindert der zweite Mikrocomputer 402 eine Zeitpunktkorrektur und treibt den Motor asynchron zu dem ersten Mikrocomputer 401 an. Dieses verhindert einen Zusammenbruch der Steuerung des zweiten Mikrocomputers 402 aufgrund einer Fehlerfortpflanzung von dem ersten Mikrocomputer 401.
Insbesondere in der elektrischen Servolenkvorrichtung 90 treibt mindestens der normale zweite Mikrocomputer 402 den Motor zur Fortsetzung der Unterstützungsfunktion an.
Ein Schalten der Motorantriebssignale Dr1 und Dr2 kann eine Analogsignalabtastung ebenso wie das Synchronisationssignal beeinflussen. Es wird ein Fall angenommen, in dem das Synchronisationssignal durch Schalten des Motorantriebssignals Dr1 oder Dr2 beeinflusst wird und eine fehlerhafte Pulsflanke aufweist. In einem gewöhnlichen Format, das kein Synchronisationserlaubnisintervall aufweist, erkennt der Synchronisationssignalempfängermikrocomputer den Pulsanstieg zu einem unerwarteten Zeitpunkt, was zu einer fehlerhaften Zeitpunktkorrektur führt.
Das Format gemäß dem Basismodus der fünften Ausführungsform, bei dem das Synchronisationserlaubnisintervall während der Nicht-Schaltperiode NSW eingestellt wird, ist wahrscheinlich ebenfalls hinsichtlich dieses Problems wirksam. Insbesondere werden die Motorantriebssignale Dr1 und Dr2 in dem Format gemäß dem Basismodus der fünften Ausführungsform stets außerhalb des Synchronisationserlaubnisintervalls geschaltet. Sogar wenn das Synchronisationssignal beeinflusst wird und eine fehlerhafte Pulsflanke verursacht, weist die Pulsflanke einen Zeitpunkt auf, der außerhalb des Synchronisationserlaubnisintervalls erwartet wird. Sogar wenn der Synchronisationssignalempfängermikrocomputer eine derartige Pulsflanke des Synchronisationssignals erkennt, die durch Schalten des Motorantriebsignals Dr1 oder Dr2 verursacht wird, liegt die Pulsflanke außerhalb des Synchronisationserlaubnisintervalls und kann somit als abnormer Synchronisationszeitpunkt bestimmt werden. Dieses verhindert, dass der Synchronisationssignalempfängermikrocomputer eine Zeitpunktkorrektur zu einem falschen Zeitpunkt ausführt.
Verschiedene Anwendungsverarbeitungen gemäß dem Basismodus der fünften Ausführungsform werden im Folgenden mit Bezug auf die 35 bis 38 beschrieben.
Verarbeitung auf ein Booten hin
Es wird ein Fall angenommen, bei dem die Mikrocomputer unabhängig booten und den Motor zu unterschiedlichen Antriebszeitpunkten starten. Sogar wenn der Motor normal angetrieben wird, ist ein Synchronisationssignalempfangszeitpunkt nicht in dem Synchronisationserlaubnisintervall enthalten, und somit kann eine Zeitpunktkorrektur nicht erlaubt werden. Eine Verarbeitung auf ein Booten hin, die in den 35 und 36 gezeigt ist, wird dementsprechend auf ein Booten des Synchronisationssignalempfängermikrocomputers hin ausgeführt werden.
35 ist ein Flussdiagramm einer Motorantriebsstartverarbeitung auf ein Booten eines Mikrocomputers hin.
In S10 bootet der zweite Mikrocomputer 402 als der Empfängermikrocomputer. Die Empfangsanzahl auf ein Booten hin weist einen Anfangswert von null auf. Der Zeitpunktkorrigierer 422 empfängt in S11 ein Synchronisationssignal und inkrementiert die Empfangsanzahl in S12.
S13 enthält ein Bestimmen, ob die Empfangsanzahl eine Anfangsanzahl Ni (≥ 2) erreicht hat.
Wenn das Ergebnis in S13 Ja ist, startet der zweite Mikrocomputer 402 in S14 einen Antrieb des Motors. Wenn das Ergebnis in S13 Nein ist, kehrt der Prozessfluss zum S11 zurück.
Der Synchronisationssignalempfängermikrocomputer wartet mit einem Motorantriebsstart, bis er das Synchronisationssignal von dem Synchronisationssignalübertragungsmikrocomputer Ni-mal empfangen hat, und startet einen Antrieb des Motors synchron zu dem Synchronisationssignalübertragungsmikrocomputer, wenn er das Synchronisationssignal Ni-mal empfangen hat. Dieses ermöglicht einen geeigneten synchronen Antriebsstart, nachdem mehrere Mikrocomputer zur Synchronisation bereit geworden sind.
36 ist ein Flussdiagramm einer Zeitpunktbestimmungswarteverarbeitung auf ein Booten eines Mikrocomputers hin.
S20 bis S22 sind dieselben wie S10 bis S12 in 35.
S23 enthält ein Bestimmen, ob die Empfangsanzahl eine vorbestimmte Warteanzahl Nw (≥ 1) erreicht hat.
Wenn das Ergebnis in S23 Ja ist, startet der Zeitpunktbestimmer 432 in S24 eine Zeitpunktbestimmung. Wenn das Ergebnis in S23 Nein ist, kehrt der Prozessfluss zum S21 zurück.
Der Synchronisationssignalempfängermikrocomputer, der gebootet hat, erlaubt eine Zeitpunktkorrektur ohne jegliche Bedingung, bis das Synchronisationssignal Nw-mal empfangen wurde. Die Zeitpunktbestimmung wird hinsichtlich der Synchronisationssignale gestartet, die das (Nw + 1)-te Mal und später empfangen werden. Dieses verhindert geeignet eine übermäßige Verhinderung einer Zeitpunktkorrektur unmittelbar nach dem Booten.
Wiederherstellungsverarbeitung
Sogar in einem Fall, in dem der Synchronisationssignalübertragungsmikrocomputer zurückgesetzt oder neu initialisiert wird, um nach einem Übergang in den asynchronen Antrieb aufgrund einer zeitweiligen Synchronisationssignalabnormität normal betrieben zu werden, wird der synchrone Antrieb nicht direkt neu starten. Eine Wiederherstellungsverarbeitung, die in 37 gezeigt ist, wird dementsprechend ausgeführt.
37 ist ein Flussdiagramm einer Zeitpunktkorrekturwiederherstellungsverarbeitung nach einer Synchronisationssignalabnormitätsbestimmung.
In S31 bestimmt der Zeitpunktkorrigierer 422 das Synchronisationssignal als abnorm, da der Synchronisationssignalempfangszeitpunkt außerhalb des Synchronisationserlaubnisintervalls liegt.
S32 enthält ein Bestimmen, ob die Synchronisationssignalempfangsanzahl nach einer Abnormitätsbestimmung eine vorbestimmte Wiederherstellungsanzahl Nre (≥ 2) erreicht hat oder ob kein Synchronisationssignal eine vorbestimmte Wiederherstellungszeit Tre empfangen wurde.
Wenn das Ergebnis in S32 Ja ist, hebt der Zeitpunktkorrigierer 422 in S33 die Zeitpunktkorrekturverhinderung auf. Die Zeitpunktkorrektur wird erlaubt, wenn der Empfangszeitpunkt in dem Synchronisationserlaubnisintervall enthalten ist und das Synchronisationssignal nach einem anschließenden Synchronisationssignalempfang als normal bestimmt wird.
Abnorm itätsbestätigungsverarbeitung
Das Synchronisationssignal kann fehlerhaft als abnorm bestimmt werden, da ein Synchronisationssignalempfangszeitpunkt aufgrund einer zeitweiligen Synchronisationssignalpulsunordnung oder Ähnlichem außerhalb des Synchronisationserlaubnisintervalls liegt, auch wenn der Synchronisationssignalübertragungsmikrocomputer im Wesentlichen keine Abnormität aufweist. Die Zeitpunktkorrektur kann in diesem Fall übermäßig verhindert werden. Dementsprechend wird eine Abnormitätsbestätigungsverarbeitung, die in 38 gezeigt ist, ausgeführt.
38 ist ein Flussdiagramm einer Synchronisationssignalabnormitätsbestätigungsverarbeitung.
In S40 stellt der Zeitpunktbestimmer 432 einen Anfangswert der Anzahl aufeinanderfolgender Abnormitäten als „Anzahl aufeinanderfolgender Synchronisationssignalabnormitätsbestimmungen“ auf null ein.
In S41 empfängt der Zeitpunktkorrigierer 422 das Synchronisationssignal.
In S42 bestimmt der Zeitpunktbestimmer 432, ob der Synchronisationssignalempfangszeitpunkt außerhalb des Synchronisationserlaubnisintervalls liegt. Wenn das Synchronisationssignal normal ist und das Ergebnis in S42 Nein ist, endet die Verarbeitung. In diesem Fall wird die Zeitpunktkorrektur in S04 der 32 ausgeführt.
Wenn das Ergebnis in S42 Ja ist, wird die Anzahl aufeinanderfolgender Abnormitäten in S43 inkrementiert.
S44 enthält ein Bestimmen, ob die Anzahl aufeinanderfolgender Abnormitäten eine vorbestimmte Bestätigungsanzahl Nfix erreicht hat. Wenn das Ergebnis in S44 Ja ist, schreitet der Prozessfluss zum S45. Wenn das Ergebnis in S44 Nein ist, kehrt der Prozessfluss zum S41 zurück.
Wenn der Zeitpunktbestimmer 432 in S45 eine Synchronisationssignalabnormität bestätigt, verhindert der Zeitpunktkorrigierer 422 in S46 die Zeitpunktkorrektur. Mit anderen Worten, eine Zeitpunktkorrektur kann erlaubt werden und der zweite Mikrocomputer 402 kann einen Antrieb synchron mit dem ersten Mikrocomputer 401 fortsetzen, bis eine Abnormität bestätigt wird. Dieses verhindert eine fehlerhafte Zeitpunktbestimmung.
Die verschiedenen Anwendungsverarbeitungen gemäß dem Basismodus der fünften Ausführungsform sind oben beschrieben.
In der ECU 100 gemäß dem Basismodus der fünften Ausführungsform enthält der Zeitpunktkorrigierer 422 in dem zweiten Mikrocomputer 402, der der Synchronisationssignalempfänger ist, den Zeitpunktbestimmer 432, der eine Empfangssignalbestimmung hinsichtlich dessen ausführt, ob das empfangene Synchronisationssignal normal oder abnorm ist.
Wenn das Synchronisationssignal in der Empfangssignalbestimmung als normal bestimmt wird, erlaubt der zweite Mikrocomputer 402 die Zeitpunktkorrektur. Wenn das Synchronisationssignal in der Empfangssignalbestimmung als abnorm bestimmt wird, verhindert der zweite Mikrocomputer 402 die Zeitpunktkorrektur und treibt den Motor asynchron zum dem ersten Mikrocomputer 401 an.
Der Zeitpunktbestimmer 432 des zweiten Mikrocomputers 402 ist in dieser Konfiguration ausgelegt, eine Abnormität des Synchronisationssignals zu bestimmen. Wenn das Synchronisationssignal in der Empfangssignalbestimmung als abnorm bestimmt wird, verhindert der zweite Mikrocomputer 402 die Zeitpunktkorrektur und treibt den Motor asynchron zu dem ersten Mikrocomputer 401 an. Diese Konfiguration verhindert somit einen Zusammenbruch der Steuerung des Synchronisationssignalempfängermikrocomputers aufgrund einer Abnormität des Synchronisationssignals.
In diesem Fall kann der Motor sogar dann, wenn ein Drehmomentpulsieren auftritt, zumindest kontinuierlich angetrieben werden. Diese Konfiguration ist somit insbesondere in einem Motorantriebssystem wie einer elektrischen Servolenkvorrichtung wirksam, die eine Fortsetzung einer Unterstützungsfunktion durch einen Motorantrieb stark benötigt.
Der Stand der Technik gemäß der Patentliteratur 2 weist außerdem das folgende Problem auf.
Wenn die Mikrocomputer ihren Betrieb stoppen, können die Mikrocomputer eine Zeitverschiebung in der Stoppbestimmung entsprechend dem Ausschalten der Stromquelle aufgrund einer Differenz zwischen den zugeführten Spannungen der Mikrocomputer, einer Eigenschaftsvariation zwischen den Stromquellenerzeugungsschaltungen oder Ähnlichem aufweisen. Wenn die Mikrocomputer jeweils einen Betriebsstopp unabhängig bestimmen, kann einer der Mikrocomputer seinen Betrieb beibehalten, während der andere Mikrocomputer seinen Betrieb stoppen kann.
Dieses kann zu einer fehlerhaften Fehlerbestimmung aufgrund eines Stopps des Signals, dessen Empfang von dem anderen Mikrocomputer erwartet wird, oder eines Fehlers in der Synchronisation mit dem anderen Mikrocomputer führen. Wenn die Mikrocomputer einen Betrieb in nicht übereinstimmenden Motorantriebs-/-stoppzuständen stoppen, könnte einer der Mikrocomputer einen Antrieb des Motors starten, während der andere Mikrocomputer eine Anfangsüberprüfung ausführen könnte, wenn die Stromquellen erneut eingeschaltet werden. Die Patentliteratur 2 bezieht sich nicht auf ein derartiges Problem, dass eine Synchronisation auf einen Betriebsstopp der Mikrocomputer hin nicht erzielt werden kann.
Die fünfte Ausführungsform stellt eine Lösung für dieses Problem bereit. Die ECU 105 gemäß der fünften Ausführungsform enthält die Konfiguration der Synchronisationssteuerung 49 gemäß dem Basismodus und wird ähnlich wie die ECU 101 gemäß der ersten Ausführungsform betrieben.
Insbesondere in den Betrieb 5B gemäß dem Vergleichsbeispiel, das in 14 gezeigt ist, weisen die Mikrocomputer 401 und 402 eine Betriebsstartzeitpunktverschiebung untereinander auf, wenn der erste Fahrzeugschalter 121 erneut während der Wartezeit Zb oder zu der Zeit rs1 während der Verarbeitungsperiode Za2 des zweiten Mikrocomputers 402 eingeschaltet wird. Eine Synchronisation ist somit sehr wahrscheinlich nicht erfolgreich, wenn eine Zeitpunktbestimmung mit der Bereitstellung des Synchronisationserlaubnisintervalls für das Synchronisationssignal ausgeführt wird. Das Vergleichsbeispiel erzielt nicht die Aufgabe des Basismodus, den Einfluss auf eine Analogsignalabtastung durch eine Synchronisation zwischen den Mikrocomputern zu verringern.
Wenn die Mikrocomputer 401 und 402 ihren Betrieb wie in der fünften Ausführungsform gleichzeitig stoppen, wird eine Synchronisation auf einen Betriebsstopp der Mikrocomputer hin gewährleistet.
Sechste Ausführungsform
Die sechste Ausführungsform wird mit Bezug auf die 39 und 40 beschrieben.
39 zeigt eine weitere Konfiguration, die für eine Kommunikation des Synchronisationssignals relevant ist, in einem Abschnitt, der der ECU 100 gemäß dem Basismodus der fünften Ausführungsform entspricht.
Wie es in 39 gezeigt ist, stellt die sechste Ausführungsform eine ECU 106 bereit, die die ersten und zweiten Mikrocomputer 401 und 402 enthält, die Synchronisationssignalgeneratoren 411 und 412 und Zeitpunktkorrigierer 421 und 422 aufweisen. Der erste Mikrocomputer 401 und der zweite Mikrocomputer 402 dienen als „Synchronisationssignalübertragungsmikrocomputer“ bzw. „Synchronisationssignalempfängermikrocomputer“ und übertragen und empfangen gegenseitig die Synchronisationssignale.
Eine Synchronisationssignalleitung gemäß diesem Modus kann, wie es durch durchgezogene Linien gezeigt ist, eine erste Synchronisationssignalleitung 471 zur Übertragung von dem ersten Mikrocomputer 401 an den zweiten Mikrocomputer 402 und eine separate zweite Synchronisationssignalleitung 472 zur Übertragung von dem zweiten Mikrocomputer 402 an den ersten Mikrocomputer 401 enthalten. Diese Synchronisationssignalleitungen können alternativ durch eine Synchronisationssignalleitung 48 zur bidirektionalen Kommunikation ersetzt werden, wie es durch eine gestrichelte Linie gezeigt ist. Die Synchronisationssignalleitung 48 zur bidirektionalen Kommunikation oder mindestens eine aus den Synchronisationssignalleitungen 471 und 472 zur unidirektionalen Kommunikation kann gemeinsam mit einer anderen Signalleitung zur Kommunikation zwischen den Mikrocomputern verwendet werden.
Wenn die gemeinsame Synchronisationssignalleitung 48 als eine bidirektionale Signalleitung verwendet wird, wie es in 40 gezeigt ist, wird der Zeitpunkt der Synchronisationssignalübertragung von dem ersten Mikrocomputer 401 an den zweiten Mikrocomputer 402 derart eingestellt, dass er nicht mit einem Zeitpunkt einer umgekehrten Synchronisationssignalübertragung übereinstimmt. 40 stellt beispielhaft einen Fall dar, in dem die Mikrocomputer 401 und 402 abwechselnd die Synchronisationssignale übertragen.
Wie in dem Basismodus der fünften Ausführungsform können die Synchronisationssignale bidirektional zur Mitteilung nicht mittels einer bidirektionalen Kommunikation über die Synchronisationssignalleitung, sondern mittels einer Pegeländerung eines Port-Signals von dem Synchronisationssignalübertragungsmikrocomputer an den Synchronisationssignalempfängermikrocomputer bereitgestellt werden.
In einem Fall, in dem die Mikrocomputer 401 und 402 zu unterschiedlichen Zeitpunkten booten, kann der zuerst bootende Mikrocomputer das Synchronisationssignal an den anschließend bootenden Mikrocomputer übertragen.
Alternativ kann der erste Mikrocomputer 401 hauptsächlich das Synchronisationssignal an den zweiten Mikrocomputer 402 übertragen, und das Synchronisationssignal kann in der umgekehrten Richtung nur in einem bestimmten Fall übertragen werden. Der erste Mikrocomputer 401 kann beispielsweise synchron mit dem Synchronisationssignal von dem zweiten Mikrocomputer 402 auf ein Booten hin gebootet werden, und der zweite Mikrocomputer 402 kann dann synchron mit dem Synchronisationssignal von dem ersten Mikrocomputer 401 betrieben werden. Wenn der erste Mikrocomputer 401 eine Abnormität aufweist und zurückgesetzt wird, kann der erste Mikrocomputer 401 einen eigenen Betriebsstartzeitpunkt bestimmen und einen Betrieb entsprechend dem Synchronisationssignal von dem zweiten Mikrocomputer 402 starten. In diesem Fall kann der erste Mikrocomputer 401 einen Antrieb des Motors synchron zu dem zweiten Mikrocomputer 402 nach einer Wiederherstellung aus der Abnormität neu starten.
Die sechste Ausführungsform stellt den ersten Mikrocomputer 401 und den zweiten Mikrocomputer 402 bereit, die identisch mit vollständiger Redundanz funktionieren. Diese Konfiguration ist für jegliches Fehlermuster in einem der Systeme bereit und erzielt somit eine Verbesserung der Zuverlässigkeit.
Die gemeinsame Synchronisationssignalleitung 48 zur bidirektionalen Kommunikation wird verwendet, und der Zeitpunkt der Synchronisationssignalübertragung in eine der Richtungen wird derart eingestellt, dass er nicht mit dem Zeitpunkt der Synchronisationssignalübertragung in der anderen Richtung übereinstimmt. Dieses erzielt eine Verringerung der Anzahl der Komponenten der ECU ebenso wie eine Vereinfachung der Konfiguration der ECU.
Siebte und achte Ausführungsformen
Die siebten und achten Ausführungsformen werden mit Bezug auf die 41 und 42 beschrieben.
Die ECUs 10 gemäß den siebten und achten Ausführungsformen sind grundlegend wie in 7 gemäß dem Basismodus der fünften Ausführungsform gezeigt aufgebaut. Die siebten und achten Ausführungsformen stellen eine Empfangssignalbestimmung nicht durch Bestimmen eines Synchronisationssignalempfangszeitpunktes, sondern durch Verwenden eines Synchronisationssignals bereit, das ein spezielles Pulsmuster zum Bestimmen einer Normalität oder Abnormität des Synchronisationssignals aufweist. Der „Zeitpunktbestimmer 432“ in dem Zeitpunktkorrigierer 422 des zweiten Mikrocomputers 402 wird somit durch einen „Empfangssignalbestimmer 432“ ersetzt.
Die auszuführende Verarbeitung, wenn der Empfangssignalbestimmer 432 gemäß der siebten oder achten Ausführungsform das Synchronisationssignal als normal oder abnorm bestimmt, ist dieselbe wie gemäß dem Basismodus der fünften Ausführungsform.
Das spezielle Pulsmuster weist eine Pulsanzahl, eine Dauer oder ein Intervall, die je Zyklus vorgegeben sind, auf. Im Vergleich zu den 31 und 34 zeigen die 41 und 42 nicht deutlich eine Ursache einer Synchronisationssignalabnormität, sondern zeigen einfach einen Unterschied zwischen einem normalen Pulsmuster und einem abnormen Pulsmuster.
Wie es in einem Abschnitt R in 41 gemäß der siebten Ausführungsform gezeigt ist, wird das Synchronisationssignal als normal bestimmt, wenn ein Takt, der eine vorbestimmte Dauer aufweist, k-mal als eine vorgegebene Anzahl eingegeben wird. Der Synchronisationssignalempfängermikrocomputer führt zu dem k-ten Eingabezeitpunkt eine Zeitpunktkorrektur aus, mit anderen Worten eine Synchronisation einer Antriebszeitpunktes zwischen den Mikrocomputern.
Wenn das Synchronisationssignal eine andere Pulsdauer aufweist oder eine andere aufeinanderfolgende Anzahl aufweist, wie es in einem Abschnitt X angegeben ist, wird die Zeitpunktkorrektur nicht ausgeführt, und der Motor wird asynchron angetrieben.
Die achte Ausführungsform enthält eine Berechnung einer Zuverlässigkeit von empfangenen Daten entsprechend dem CRC-Verfahren oder Ähnlichem mit einem Empfang einer seriellen Kommunikation als Auslöser, wenn eine Taktleitung zur seriellen Kommunikation oder Ähnliches als eine Synchronisationssignalleitung in einer Konfiguration einer Gemeinsamkeit für ein Synchronisationssignal und ein anderes Signal verwendet wird. Eine Synchronisation zwischen den Mikrocomputern wird erlaubt, wenn die Ausführung einer richtigen Kommunikation gefunden wird.
42 zeigt einen Puls eines Kommunikationstaktes und einen Puls einer Empfangssignalleitung gemäß der achten Ausführungsform. In dem Abschnitt R wird eine Zeitpunktkorrektur mit einem Empfangsbeendigungszeitpunkt als Bezug ausgeführt, wenn eine CRC-Normalität bestimmt wird. Eine Zeitpunktkorrektur kann entsprechend einem geeignet eingestellten speziellen Verfahren, beispielsweise einer Synchronisation durch eine Korrektur mit der Zeit, die zur CRC-Berechnung benötigt wird, ausgeführt werden.
In dem Abschnitt X wird keine Zeitpunktkorrektur bei einer Bestimmung als abnormer Zeitpunkt aufgrund einer CRC-Inkonsistenz ausgeführt.
Auf diese Weise ist der Empfangssignalbestimmer 432 ausgelegt, eine Normalität oder Abnormität des Synchronisationssignals entsprechend einem speziellen Pulsmuster zu bestimmen, anstatt dass das Verfahren mittels eines Synchronisationssignalempfangszeitpunktes gemäß dem Basismodus der fünften Ausführungsform verwendet wird.
Die in den 35 bis 38 gezeigte Verarbeitung ist ebenfalls für das Format gemäß der siebten oder achten Ausführungsform zur Ausführung einer Empfangssignalbestimmung gemäß einem speziellen Pulsmuster verwendbar. Die siebte oder achte Ausführungsform ist für das Format gemäß der sechsten Ausführungsform eines bidirektionalen Übertragens und Empfangens eines Synchronisationssignals verwendbar.
Weitere Ausführungsformen
(a) Der in den obigen Ausführungsformen zu steuernde Motor 80 ist ein Mehrfachwicklungsmotor, der die beiden Wicklungssätze 801 und 802 enthält, die an dem gemeinsamen Stator mit einem elektrischen Winkel von 30 Grad zueinander verschoben angeordnet sind. Ein gemäß anderen Ausführungsformen zu steuernder Motor kann alternativ zwei oder mehr Wicklungssätze enthalten, die dieselben Phasen aufweisen. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine Konfiguration beschränkt, die einen einzelnen Motor enthält, der einen gemeinsamen Stator aufweist, der zwei oder mehr Wicklungssätze aufweist, sondern ist für mehrere Motoren verwendbar, die mehrere Statoren enthalten, die separat die um diese gewickelte Wicklungssätze aufweisen und ausgelegt sind, kooperativ ein Drehmoment auszugeben.
Die Anzahl der Phasen des mehrphasigen bürstenlosen Motors ist nicht auf drei beschränkt, sondern kann vier oder mehr betragen. Der anzutreibende Motor ist nicht auf einen bürstenlosen AC-Motor beschränkt, sondern kann ein DC-Bürstenmotor sein. Die „Motorantriebsschaltung“ kann in diesem Fall eine H-Brückenschaltung sein.
(b) Die obigen Ausführungsformen stellen beispielshaft die Motorsteuerungsvorrichtung dar, die zwei Mikrocomputer enthält. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch für eine Motorsteuerungsvorrichtung verwendbar, die drei oder mehr Mikrocomputer enthält. In einem Format zur unidirektionalen Synchronisationssignalübertragung gemäß dem Basismodus der fünften Ausführungsform kann ein einzelner Synchronisationssignalübertragungsmikrocomputer ein Synchronisationssignal an jeden von den übrigen zwei oder mehr Synchronisationssignalempfängermikrocomputern übertragen. Alternativ können zwei oder mehr Synchronisationssignalübertragungsmikrocomputer jeweils ein Synchronisationssignal an jeden Synchronisationssignalempfängermikrocomputer übertragen, der nicht der eigene Mikrocomputer ist.
Ein Format für eine Stoppbestimmung in der Motorsteuerungsvorrichtung, die drei oder mehr Mikrocomputer enthält, dient vorzugsweise zum in Übereinstimmung bringen eines Stoppzeitpunktes sämtlicher Mikrocomputer, wenn ein Betrieb sämtlicher Mikrocomputer einen Motorantrieb beeinflusst. In einem beispielhaften Format gemäß der zweiten Ausführungsform kann der Mikrocomputer, der das Stoppbestimmungssignal von mindestens einem anderen Mikrocomputer empfangen hat, den Betrieb des eigenen Mikrocomputers entsprechend sämtlichen Stoppbestimmungssignalen, die von den anderen Mikrocomputern empfangen werden, und dem Stoppbestimmungssignal von dem eigenen Mikrocomputer tatsächlich stoppen.
In einem Fall, in dem ein Betrieb eines Teils der Mikrocomputer einen Motorantrieb nicht beeinflusst, muss ein Stoppzeitpunkt nur eine Übereinstimmung unter den Mikrocomputern aufweisen, die einen Motorantrieb beeinflussen. In einem beispielhaften Format gemäß der zweiten Ausführungsform kann der Mikrocomputer, der das Stoppbestimmungssignal von mindestens einem anderen Mikrocomputer empfangen hat, einen Betrieb des eigenen Mikrocomputers entsprechend dem Stoppbestimmungssignal, das von mindestens einem anderen Mikrocomputer empfangen wurde, aus den Stoppbestimmungssignalen, die von den anderen Mikrocomputern empfangen wurden, und dem Stoppbestimmungssignal von dem eigenen Mikrocomputer stoppen.
(c) Die Motorsteuerungsvorrichtung muss den Analogsignalabtastabschnitt, der mit dem Motorantriebszeitpunktgenerator synchronisiert wird, nicht enthalten. In diesem Fall kann die Motorsteuerungsvorrichtung eine Steuerungsarithmetik entsprechend extern erlangten digitalen Daten ausführen. Die Motorsteuerungsvorrichtung kann alternativ eine Vorsteuerung ohne Rückkopplungsinformationen ausführen.
In der Konfiguration, die den Analogsignalabtastabschnitt enthält, kann der Abtastzeitpunkt mit einem Schaltzeitpunkt des Motorantriebssignals übereinstimmen.
(d) Die Motorantriebssignale können entsprechend einer PWM-Steuerungstechnik, die in 26 und Ähnlichem gezeigt ist, einer Pulsmustertechnik zum Auswählen eines geeigneten Musters aus mehreren im Voraus gespeicherten Pulsmustern entsprechend einem Modulationsfaktor oder einer Drehzahl oder Ähnlichem erzeugt werden. Die Trägerwelle gemäß der PWM-Steuerungstechnik ist nicht auf eine Dreieckwelle beschränkt, sondern kann eine Sägezahnwelle sein.
(e) Die Motorsteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann für einen Motor für eine elektrische Servolenkvorrichtung ebenso wie für einen Motor für andere Zwecke verwendet werden. In einem beispielhaften Fall, in dem die Motorsteuerungsvorrichtung für ein anderes System als ein Fahrzeug verwendet wird, kann das „Fahrzeugschaltsignal“ gemäß den obigen Ausführungsformen durch ein „Systemschaltsignal“ oder Ähnliches ersetzt werden.
Die vorliegende Erfindung wurde entsprechend ihren Ausführungsformen beschrieben. Die vorliegende Erfindung sollte jedoch nicht auf diese Ausführungsformen und deren Strukturen beschränkt sein. Die vorliegende Erfindung kann verschiedene Modifikationsbeispiele ebenso wie Modifikationen innerhalb der Äquivalenzbereiche enthalten. Verschiedene Kombinationen und Modi ebenso wie andere Kombinationen und Modi, die durch Hinzufügen eines einzelnen Elementes, mehr Elementen oder weniger Elementen zu den verschiedenen Kombinationen und Modi erzielt werden, liegen innerhalb des Bereiches der vorliegenden Erfindung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016136611 [0001]
JP 2017036595 [0001]
JP 2017036596 [0001]
JP 2017124055 [0001]
JP 2017124060 [0001]
JP 2015081013 A [0005]
JP 5672278 B2 [0056]
JP 2011148498 A [0210]
JP 5412095 B2 [0226]

Claims

Motorsteuerungsvorrichtung, die aufweist: mehrere Motorantriebsschaltungen (701, 702), die mindestens einen Motor (80) antreiben; und mehrere Mikrocomputer (401, 402), die durch eine Mikrocomputerstromquelle betrieben werden, die durch eine Stromquellenerzeugungsschaltung (161, 162) erzeugt wird, die mit einer Stromquelle (111, 112) verbunden ist, und einen Antriebssignalgenerator (451, 452) enthalten, der ein Motorantriebssignal als einen Befehl für die jeweiligen Motorantriebsschaltungen erzeugt, wobei die Mikrocomputer mindestens einen Mikrocomputer enthalten, der einen Stoppbestimmer (531, 532) enthält, der bestimmt, dass ein Betrieb eines eigenen Mikrocomputers dabei ist, gestoppt zu werden, und an einen anderen Mikrocomputer Informationen als ein Stoppbestimmungssignal überträgt; und ein Mikrocomputer, der das Stoppsignal von mindestens einem anderen Mikrocomputer empfangen hat, einen Betrieb eines eigenen Mikrocomputers tatsächlich entsprechend mindestens dem Stoppbestimmungssignal von dem anderen Mikrocomputer stoppt.
Motorsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Mikrocomputer, der das Stoppbestimmungssignal von mindestens einem anderen Mikrocomputer empfangen hat, den Betrieb des eigenen Mikrocomputers entsprechend dem Stoppbestimmungssignal, der von dem mindestens einen anderen Mikrocomputer empfangen wird, unter den Stoppbestimmungssignalen, die von den anderen Mikrocomputern empfangen werden, und dem Stoppbestimmungssignal von dem eigenen Mikrocomputer tatsächlich stoppt.
Motorsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Mikrocomputer, der das Stoppbestimmungssignal von dem mindestens einen anderen Mikrocomputer empfängt, den Betrieb des eigenen Mikrocomputers entsprechend den Stoppbestimmungssignalen, die von den anderen Mikrocomputern empfangen werden, und dem Stoppbestimmungssignal von dem eigenen Mikrocomputer tatsächlich stoppt.
Motorsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei als Antwort darauf, dass eine obere Grenze einer Wartezeit seit der Ausgabe des Stoppbestimmungssignals von dem eigenen Mikrocomputer verstrichen ist, der Mikrocomputer den Betrieb des eigenen Mikrocomputers unabhängig davon stoppt, ob das Stoppbestimmungssignal von dem anderen Mikrocomputer empfangen wird.
Motorsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei jeder der Mikrocomputer den Stoppbestimmer enthält und das Stoppbestimmungssignal von den jeweiligen Stoppbestimmern überträgt und empfängt.
Motorsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Mikrocomputer außerdem einen Stromquellenschaltbestimmer (551, 552) enthalten, der ein Verbinden oder Trennen mit einer Stromquellenschaltschaltung (151, 152) befiehlt, die einen Spannungsversorgungspfad zu der Stromquellenerzeugungsschaltung öffnet und schließt; und der Stromquellenschaltbestimmer auf einen Empfang des Stoppbestimmungssignals hin einen Trennungsbefehl an die Stromquellenschaltschaltung ausgibt, um einen Betrieb eines entsprechenden Mikrocomputers tatsächlich zu stoppen.
Motorsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die außerdem aufweist: Eine Rücksetz-Steuerung (171, 172), die ein Rücksetzen eines entsprechenden Mikrocomputers steuert, wobei die Rücksetz-Steuerung einen Betrieb des entsprechenden Mikrocomputers entsprechend dem Stoppbestimmungssignal stoppt.
Motorsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Rücksetz-Steuerung außerhalb des Mikrocomputers angeordnet ist und als eine IC ausgebildet ist, die einen Rücksetz-Anschluss des Mikrocomputers steuert.
Motorsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, die in einem Fahrzeug angeordnet ist und ausgelegt ist, der Stromquellenerzeugungsschaltung auf einen Empfang eines Fahrzeugschaltsignals (Sw1, Sw2) hin eine Spannung zuzuführen, wobei die Mikrocomputer eine Eingabe des Fahrzeugschaltsignals überwachen; die Mikrocomputer einer entsprechenden Rücksetz-Steuerung einen Rücksetz-Befehl mitteilen, wenn das Fahrzeugschaltsignal einmal ausgeschaltet wird und dann erneut eingegeben wird; und die Rücksetz-Steuerung, die den Rücksetz-Befehl empfangen hat, den entsprechenden Mikrocomputer zurücksetzt.
Motorsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die außerdem aufweist: eine Signalleitung (541, 542), über die ein Signal zwischen den Mikrocomputern kommuniziert wird.
Motorsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Mikrocomputer mit einem vorbestimmten Raum dazwischen auf derselben Oberfläche (238) desselben Substrats (230) angeordnet sind.
Motorsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, die außerdem aufweist: mehrere Takterzeugungsschaltungen (651, 652), die unabhängig voneinander einen Takt als Betriebsbezug der Mikrocomputer erzeugen.
Motorsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Mikrocomputer einen Synchronisationsübertragungsmikrocomputer (401) als mindestens einen Mikrocomputer enthalten, der ein Synchronisationssignal überträgt, das mit einem Antriebszeitpunkt des eigenen Mikrocomputers synchronisiert ist und den Antriebszeitpunkt der Mikrocomputer synchronisiert; die Mikrocomputer einen Synchronisationssignalempfängermikrocomputer (402) als mindestens einen Mikrocomputer enthalten, der das Synchronisationssignal von dem Synchronisationssignalübertragungsmikrocomputer empfängt; der Synchronisationssignalübertragungsmikrocomputer einen Synchronisationssignalgenerator (411) enthält, der das Synchronisationssignal erzeugt und das Synchronisationssignal an den Synchronisationssignalempfängermikrocomputer überträgt; und der Synchronisationssignalempfängermikrocomputer einen Zeitpunktkorrigierer (422) enthält, der ausgelegt ist, eine Zeitpunktkorrektur zum Korrigieren des Antriebszeitpunktes des eigenen Mikrocomputers derart, dass dieser mit dem empfangenen Synchronisationssignal synchronisiert wird, auszuführen.
Motorsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 13, die außerdem aufweist: mindestens eine Synchronisationssignalleitung (471, 472, 48), die den Synchronisationssignalübertragungsmikrocomputer und den Synchronisationssignalempfängermikrocomputer verbindet, um ein Übertragen und Empfangen des Synchronisationssignals zu ermöglichen.
Motorsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Zeitpunktkorrigierer des Synchronisationssignalempfängermikrocomputers einen Empfangssignalbestimmer (432) enthält, der eine Empfangssignalbestimmung einer Normalität oder Abnormität des empfangenen Synchronisationssignals ausführt; der Synchronisationssignalempfängermikrocomputer die Zeitpunktkorrektur als Antwort darauf erlaubt, dass das Synchronisationssignal in der Empfangssignalbestimmung als normal bestimmt wird; und der Synchronisationssignalempfängermikrocomputer die Zeitpunktkorrektur als Antwort darauf verhindert, dass das Synchronisationssignal in der Empfangssignalbestimmung als abnorm bestimmt wird, und den Motor asynchron zu dem Synchronisationssignalübertragungsmikrocomputer antreibt.
Motorsteuerungsvorrichtung, die aufweist: mehrere Motorantriebsschaltungen (701,702), die mindestens einen Motor (80) antreiben; und mehrere Mikrocomputer (401, 402), die durch eine Mikrocomputerstromquelle betrieben werden, die durch eine Stromquellenerzeugungsschaltung (161, 162) erzeugt wird, die mit einer Stromquelle (111, 112) verbunden ist, und einen Antriebssignalgenerator (451, 452) enthalten, der ein Motorantriebssignal als einen Befehl für die jeweiligen Motorantriebsschaltungen erzeugt, wobei mindestens ein Mikrocomputer aus den Mikrocomputern und mindestens ein anderer Mikrocomputer aus den Mikrocomputern, der nicht der mindestens eine Mikrocomputer ist, gleichzeitig einen Betrieb stoppen.
Motorsteuerungsvorrichtung, die aufweist: mehrere Motorantriebsschaltungen (701, 702), die mindestens einen Motor (80) antreiben; und mehrere Mikrocomputer (401, 402), die durch eine Mikrocomputerstromquelle betrieben werden, die durch eine Stromquellenerzeugungsschaltung (161, 162) erzeugt wird, die mit einer Stromquelle (111, 112) verbunden ist, und einen Antriebssignalgenerator (451, 452) enthalten, der ein Motorantriebssignal als einen Befehl für die jeweiligen Motorantriebsschaltungen erzeugt, wobei mindestens ein Mikrocomputer aus den Mikrocomputern und mindestens ein anderer Mikrocomputer aus den Mikrocomputern, der nicht der mindestens eine Mikrocomputer ist, einen Antrieb des Motors gleichzeitig stoppen.
Motorantriebssystem, das aufweist: die Motorsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17; und den Motor, der als ein bürstenloser Motor ausgelegt ist, der mehrere Mehrphasen-Wicklungssätze (801, 802) enthält, die koaxial angeordnet sind und durch die Motorsteuerungsvorrichtung bestromt werden.
Motorantriebssystem nach Anspruch 18, wobei die Motorsteuerungsvorrichtung einstückig an einem axialen Ende des Motors angeordnet ist.
Motorantriebssystem, das in einer elektrischen Fahrzeugservolenkvorrichtung enthalten ist, wobei das Motorantriebssystem aufweist: die Motorsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17; und den Motor, der durch die Motorsteuerungsvorrichtung angetrieben wird und ein Unterstützungsmoment ausgibt.
Motorantriebssystem nach Anspruch 20, das aufweist: zwei Stromquellen (111, 112); den Motor, der zwei Mehrphasen-Wicklungssätze aufweist, denen jeweils ein elektrischer Strom von den beiden Stromquellen zugeführt wird; die Motorsteuerungsvorrichtung, die enthält: zwei Mikrocomputer, die eine Bestromung der beiden Mehrphasen-Wicklungssätze jeweils steuern, und zwei Motorantriebsschaltungen, die ein Motorantriebssignal als einen Befehl von einem entsprechenden Mikrocomputer aus den beiden Mikrocomputern empfangen; zwei Lenkmomentsensoren (931, 932), die ein Lenkmoment erfassen und das Lenkmoment an die beiden Mikrocomputer ausgeben; und zwei Drehwinkelsensoren (251, 252), die elektrische Winkel des Motors erfassen und die elektrischen Winkel an die beiden Mikrocomputer ausgeben.
Motorsteuerungsverfahren, das von einer Motorsteuerungsvorrichtung ausgeführt wird, die enthält: mehrere Motorantriebsschaltungen (701, 702), die mindestens einen Motor (80) antreiben; und mehrere Mikrocomputer (401, 402), die durch eine Mikrocomputerstromquelle betrieben werden, die durch eine Stromquellenerzeugungsschaltung (161, 162) erzeugt wird, die mit einer Stromquelle (111, 112) verbunden ist, und die einen Antriebssignalgenerator (451, 452) enthalten, der ein Motorantriebssignal als einen Befehl für die jeweiligen Motorantriebsschaltungen erzeugt; wobei das Motorsteuerungsverfahren aufweist: einen Eigen-Mikrocomputerstoppbestimmungsschritt (S72) zum Bewirken, dass ein Stoppbestimmer (531, 532), der in mindestens einem der Mikrocomputer enthalten ist, bestimmt, dass ein Betrieb eines eigenen Mikrocomputers dabei ist, gestoppt zu werden; einen Stoppbestimmungssignalübertragungsschritt (S73) zum Übertagen von Informationen, dass ein Betrieb des eigenen Mikrocomputers dabei ist, gestoppt zu werden, als ein Stoppbestimmungssignal an einen anderen Mikrocomputer entsprechend einer Bestimmung in dem Eigen-Mikrocomputerstoppbestimmungsschritt; einen Anderer-Mikrocomputerstoppbestimmungsschritt (S74) zum Empfangen des Stoppbestimmungssignals von mindestens einem anderen Mikrocomputer durch den eigenen Mikrocomputer; und einen Betriebsstoppschritt (S77) zum tatsächlichen Stoppen eines Betriebs des eigenen Mikrocomputers entsprechend mindestens dem Stoppbestimmungssignal von dem anderen Mikrocomputer.