DE112017003492T5

DE112017003492T5 - Motorsteuerungsvorrichtung, Motorantriebssystem und Motorsteuerungsverfahren

Info

Publication number: DE112017003492T5
Application number: DE112017003492.2T
Authority: DE
Inventors: Masaya Taki; Shuji Kuramitsu; Koichi Nakamura; Toshimitsu Sakai
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-07-11
Filing date: 2017-07-07
Publication date: 2019-04-25
Also published as: JP6911561B2; JP2018139480A

Abstract

Ein Synchronisationssignalerzeugungsabschnitt (411) eines Übertragungsmikrocomputers (401) erzeugt ein Synchronisationssignal, das mit einem Antriebszeitpunkt eines eigenen Mikrocomputers synchronisiert ist und eine Synchronisation des Antriebszeitpunktes der Mikrocomputer (401, 402) bewirkt, und überträgt dieses an einen Empfängermikrocomputer (402). Ein Zeitpunktkorrigierer (422) des Empfängermikrocomputers (402) ist in der Lage, den Antriebszeitpunkt des eigenen Mikrocomputers zu korrigieren, um diesen mit dem empfangenen Synchronisationssignal zu synchronisieren, und enthält einen Zeitpunktbestimmer (432), der bestimmt, ob das empfangene Synchronisationssignal normal oder abnorm ist. Der Empfängermikrocomputer (402) ermöglicht die Zeitpunktkorrektur, wenn das Synchronisationssignal in der Zeitpunktbestimmung als normal bestimmt wird, und verhindert die Zeitpunktkorrektur und treibt den Motor (80) asynchron zu dem Übertragungsmikrocomputer (401) an, wenn das Synchronisationssignal als abnorm bestimmt wird.

Description

Querverweis auf betreffende Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung basiert auf der am 11. Juli 2016 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-136611 , der am 27. Februar 2017 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-35042 und der am 19. Juni 2017 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-119859 , deren Offenbarungen hiermit durch Bezugnahme darauf enthalten sind.
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 mehrere Mikrocomputer enthält, die redundant vorhanden sind, einen Antrieb eines Motors (Elektromotor) steuert und entsprechend Takten, die von Takterzeugungsschaltungen unabhängig erzeugt werden, betrieben wird. In einem Fall, in dem sämtliche Mikrocomputer mit einer einzelnen Takterzeugungsschaltung betrieben werden, wird der Motorantrieb gestoppt, wenn die Takterzeugungsschaltung einen Fehler aufweist. Die unabhängige Bereitstellung der Takterzeugungsschaltungen für die jeweiligen Mikrocomputer kann die Zuverlässigkeit verbessern.
Es besteht ein Problem durch eine Arithmetiksteuerungszeitpunktverschiebung zwischen den Mikrocomputern aufgrund Herstellungsvariationen oder Ähnlichem zwischen den Takterzeugungsschaltungen.
Im Hinblick darauf offenbart die Patentliteratur 1 oder Ähnliches eine elektrische Motorsteuerungsvorrichtung, 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. Die Arithmetiksteuerungszeitpunkte der Mikrocomputer werden auf diese Weise untereinander synchronisiert, um ein Pulsieren eines Motormomentes zu unterdrücken.
Literatur des Stands der Technik
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 5412095 B2
Zusammenfassung der Erfindung
Die in der Patentliteratur 1 offenbarte 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 Empfängermikrocomputer eine Zeitpunktkorrektur entsprechend dem abnormen Synchronisationssignal ausführen. Die Steuerung des Empfängermikrocomputers kann in Abhängigkeit von einem Abnormitätsgrad des Synchronisationssignals zusammenbrechen. Dieses kann zu einer schlechteren Situation als das Auftreten eines Drehmomentpulsierens aufgrund einer Taktverschiebung führen. Eine elektrische Fahrzeugservolenkvorrichtung, die eine Unterstützungsfunktion aufweist, die aufgrund eines Motorantriebsstopps gestoppt wird, wird beispielsweise einen Fahrer ängstlich fühlen lassen. Somit werden eine Bestimmung einer Synchronisationssignalabnormität und eine Ausführung einer geeigneten Prozedur in Bezug auf die Abnormität benötigt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Motorsteuerungsvorrichtung zu schaffen, die mehrere Mikrocomputer enthält, die entsprechend Takten unabhängig voneinander betrieben werden und ein Synchronisationssignal zur Taktverschiebungskorrektur übertragen und empfangen, wobei die Motorsteuerungsvorrichtung ausgelegt ist, eine Abnormität des Synchronisationssignals zu bestimmen. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Motorantriebssystem, das die Motorsteuerungsvorrichtung enthält, sowie ein Motorsteuerungsverfahren zur Verwendung in der Motorsteuerungsvorrichtung zu schaffen.
Eine Motorsteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält mehrere Motorantriebsschaltungen, mehrere Mikrocomputer und mehrere Takterzeugungsschaltungen.
Die Motorantriebsschaltungen treiben einen oder mehrere Motoren an, die jeweils mehrere Wicklungssätze enthalten.
Die Mikrocomputer enthalten einen Antriebssignalgenerator und einen Antriebszeitpunktgenerator. Der Antriebssignalgenerator erzeugt ein Motorantriebssignal als einen Befehl für die jeweiligen Motorantriebsschaltungen. Der Antriebszeitpunktgenerator erzeugt einen Antriebszeitpunkt als einen Pulszeitpunkt des Motorantriebssignals.
Die Takterzeugungsschaltungen erzeugen unabhängige Takte als Betriebsbezug der Mikrocomputer.
Eine jeweilige Takterzeugungsschaltung, ein jeweiliger Mikrocomputer und eine jeweilige Motorantriebsschaltung sind in Zuordnung zueinander angeordnet, und jeder Abschnitt, der diese Bestandteile enthält, wird als ein „System“ bezeichnet. Die Bestandteile in jedem System steuern eine Bestromung eines entsprechenden Wicklungssatzes, um es der Motorsteuerungsvorrichtung zu ermöglichen, den Motor anzutreiben.
Die Mikrocomputer enthalten einen Übertragungsmikrocomputer als „mindestens einen Mikrocomputer, der ein Synchronisationssignal, das mit einem Antriebszeitpunkt des eigenen Mikrocomputers synchronisiert ist und den Antriebszeitpunkt der Mikrocomputer synchronisiert, überträgt“ und einen Empfängermikrocomputer als „mindestens einen Mikrocomputer, der das Synchronisationssignal von dem Übertragungsmikrocomputer empfängt“. Jeder der Mikrocomputer wird, wenn er sich selbst nennt, als „eigener Mikrocomputer“ bezeichnet.
Eine Motorsteuerungsvorrichtung gemäß einem ersten Aspekt enthält die oben beschriebenen Basiskonfigurationen ebenso wie die folgenden Konfigurationen.
Der Übertragungsmikrocomputer enthält einen Synchronisationssignalgenerator, der ein Synchronisationssignal erzeugt und das Synchronisationssignal an den Empfängermikrocomputer überträgt.
Der Empfängermikrocomputer enthält einen Zeitpunktkorrigierer, der ausgelegt ist, eine Zeitpunktkorrektur zum Korrigieren eines Antriebszeitpunkts des eigenen Mikrocomputers auszuführen, der mit dem empfangenen Synchronisationssignal zu synchronisieren ist. Der Zeitpunktkorrigierer enthält einen Empfangssignalbestimmer, der eine Empfangssignalbestimmung zum Bestimmen einer Normalität oder Abnormität des empfangenen Synchronisationssignals ausführt.
Der Empfängermikrocomputer erlaubt die Zeitpunktkorrektur entsprechend mindestens einer Bestimmung des Synchronisationssignals in der Empfangssignalbestimmung als normal. Wenn das Synchronisationssignal in der Empfangssignalbestimmung als abnorm bestimmt wird, verhindert der Empfängermikrocomputer die Zeitpunktkorrektur und treibt den Motor asynchron zu dem Übertragungsmikrocomputer an.
Wie es oben beschrieben wurde, ist die Motorsteuerungsvorrichtung ausgelegt, zu bewirken, dass der Empfangssignalbestimmer in dem Empfängermikrocomputer eine Abnormität des Synchronisationssignals bestimmt. Wenn das Synchronisationssignal in der Empfangssignalbestimmung als abnorm bestimmt wird, verhindert der Empfängermikrocomputer die Zeitpunktkorrektur und treibt den Motor asynchron zu dem Übertragungsmikrocomputer an. Diese Konfiguration verhindert einen Zusammenbruch der Steuerung des Empfängermikrocomputers aufgrund der Abnormität des Synchronisationssignals.
In diesem Fall ist es möglich, dass der Motor mindestens sogar dann kontinuierlich angetrieben wird, wenn ein Pulsieren eines Drehmomentes auftritt. Diese Konfiguration ist somit insbesondere in einem Motorantriebssystem wie einer elektrischen Servolenkvorrichtung wirksam, bei der eine Fortsetzung einer Unterstützungsfunktion über einen Motorantrieb dringend benötigt wird.
Eine Motorsteuerungsvorrichtung gemäß einem zweiten Aspekt enthält die oben beschriebenen Basiskonfigurationen und erzielt außerdem die folgenden drei Antriebsmodi:

(1) einen synchronen Antriebsmodus zum Antreiben des Motors durch den Übertragungsmikrocomputer und den Empfängermikrocomputer, der das Synchronisationssignal empfangen hat und mit dem Übertragungsmikrocomputer synchronisiert wird;
(2) einen asynchronen Antriebsmodus zum Antreiben des Motors durch den Übertragungsmikrocomputer und den Empfängermikrocomputer asynchron und nicht entsprechend dem Synchronisationssignal; und
(3) einen Teilsystemantriebsmodus zum Antreiben des Motors nur durch den Empfängermikrocomputer, während der Übertragungsmikrocomputer einen Antrieb des Motors stoppt.

Diese Antriebsmodi werden in Abhängigkeit von einer Normalität oder Abnormität des Synchronisationssignals geschaltet bzw. gewechselt.
Die vorliegende Erfindung schafft außerdem ein Motorsteuerungsverfahren für die Verwendung in der Motorsteuerungsvorrichtung, die die obigen Basiskonfigurationen enthält.
Das Motorsteuerungsverfahren enthält einen Synchronisationssignalübertragungsschritt zum Bewirken, dass der Übertragungsmikrocomputer ein Synchronisationssignal erzeugt und das Synchronisationssignal an den Empfängermikrocomputer überträgt.
Das Verfahren enthält außerdem einen Synchronisationssignalempfangsschritt zum Bewirken, dass der Empfängermikrocomputer das Synchronisationssignal von dem Übertragungsmikrocomputer empfängt.
Das Verfahren enthält außerdem einen Empfangssignalbestimmungsschritt zum Bewirken, dass der Empfängermikrocomputer eine Empfangssignalbestimmung zum Bestimmen einer Normalität oder Abnormität des empfangenen Synchronisationssignals ausführt.
Das Verfahren enthält außerdem einen Zeitpunktkorrekturerlaubnisschritt zum Bewirken, dass der Empfängermikrocomputer eine „Zeitpunktkorrektur zum Korrigieren eines Antriebszeitpunkts des eigenen Mikrocomputers, der mit dem empfangenen Synchronisationssignal zu synchronisieren ist,“ erlaubt, wenn das Synchronisationssignal in dem Empfangssignalbestimmungsschritt als normal bestimmt wird.
Das Verfahren enthält außerdem einen Zeitpunktkorrekturverhinderungsschritt zum Bewirken, dass der Empfängermikrocomputer die Zeitpunktkorrektur verhindert und den Motor asynchron zu dem Übertragungsmikrocomputer antreibt, wenn das Synchronisationssignal in dem Empfangssignalbestimmungsschritt als abnorm bestimmt wird.
Figurenliste
Die obige Aufgabe, weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen deutlich. Es zeigen:

1 ein Diagramm, das eine Konfiguration einer elektrischen Servolenkvorrichtung zeigt, die eine ECU gemäß einer jeweiligen Ausführungsform enthält, die als ein mechatronisch integriertes Motorantriebssystem dient;
2 ein Diagramm, das eine Konfiguration einer elektrischen Servolenkvorrichtung zeigt, die die ECU gemäß einer jeweiligen Ausführungsform enthält, die als ein mechatronisch getrenntes Motorantriebssystem dient;
3 eine axiale Querschnittsansicht eines mechatronisch integrierten Motors eines Dualsystems;
4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV der 3;
5 ein Diagramm, das schematisch eine Konfiguration eines Mehrphasen-Koaxialmotors zeigt;
6 ein Diagramm, das eine Gesamtkonfiguration der ECU (einer Motorsteuerungsvorrichtung) gemäß einer jeweiligen Ausführungsform zeigt;
7 ein Diagramm, das eine detaillierte Konfiguration einer ECU (einer Motorsteuerungsvorrichtung) gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
8 ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen Motorantriebssignalen und einer Analogsignalabtastzeitgebung zeigt;
9 ein Zeitdiagramm, das eine Taktverschiebung zwischen Mikrocomputern von zwei Systemen zeigt;
10 ein Zeitdiagramm, das eine Zeitpunktkorrektur gemäß einem Synchronisationssignal (Stand der Technik) zeigt;
11 ein Zeitdiagramm, das eine Schwierigkeit des Stands der Technik bei einer Synchronisationssignalabnormität zeigt;
12 ein Flussdiagramm einer Zeitpunktbestimmungsverarbeitung gemäß der ersten Ausführungsform;
13 ein Diagramm, das ein Synchronisationserlaubnisintervall zeigt, das beispielhaft gemäß der ersten Ausführungsform eingestellt wird;
14 ein Zeitdiagramm für eine Synchronisationssignalabnormität gemäß der ersten Ausführungsform;
15 ein Flussdiagramm einer Motorantriebsstartverarbeitung auf ein Booten eines Mikrocomputers hin;
16 ein Flussdiagramm einer Zeitpunktbestimmungswarteverarbeitung auf ein Booten eines Mikrocomputers hin;
17 ein Flussdiagramm einer Zeitpunktkorrekturwiederherstellungsverarbeitung nach einer Synchronisationssignalabnormitätsbestimmung;
18 ein Flussdiagramm einer Synchronisationssignalabnormitätsbestätigungsverarbeitung;
19 ein Konfigurationsdiagramm einer ECU (einer Motorsteuerungsvorrichtung) gemäß einer zweiten Ausführungsform;
20 ein Diagramm, das eine Bidirektional-Synchonisationssignalübertragungs-/-empfangszeitgebung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
21 ein Zeitdiagramm gemäß einer dritten Ausführungsform, wobei ein Synchronisationssignal ein spezielles Pulsmuster aufweist;
22 ein Zeitdiagramm gemäß einer vierten Ausführungsform, wobei ein Synchronisationssignal ein spezielles Pulsmuster aufweist;
23 ein Konfigurationsdiagramm einer ECU (einer Motorsteuerungsvorrichtung) gemäß fünften und sechsten Ausführungsformen;
24 ein Zeitdiagramm, das PWM-Trägerwellen anstelle von Analogsignalabtastwellenformen, die in 14 angegeben sind, zeigt;
25 ein Diagramm, das eine Aktualisierung des Synchronisationserlaubnisintervalls mittels Zeitpunktkorrektur zeigt;
26 eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts XXVI in 25;
27 ein Zeitdiagramm, das einen Betrieb eines Empfängermikrocomputers in einem Fall zeigt, in dem Hochfrequenzrauschen einem Synchronisationssignal überlagert ist;
28 ein Zeitdiagramm, das einen Betrieb des Empfängermikrocomputers in einem Fall zeigt, in dem Hochfrequenzrauschen aufeinanderfolgend einem Synchronisationssignal überlagert wird;
29 ein Flussdiagramm einer Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin (1) gemäß einem Prozessbeispiel (1);
30 ein Flussdiagramm einer Verstrichene-Zeit-Bestimmungsverarbeitung (1) gemäß dem Prozessbeispiel (1);
31 ein Flussdiagramm einer Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin (2) gemäß einem Prozessbeispiel (2);
32 ein Flussdiagramm einer Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin (3) gemäß einem Prozessbeispiel (3);
33 ein Flussdiagramm einer Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin (4) gemäß einem Prozessbeispiel (4);
34 ein Flussdiagramm einer Verstrichene-Zeit-Bestimmungsverarbeitung (4) gemäß dem Prozessbeispiel (4);
35 ein Zeitdiagramm, das eine Anzahlüberwachungsperiode gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt;
36 ein Flussdiagramm einer Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin (5) gemäß einem Prozessbeispiel (5);
37 ein Flussdiagramm einer Verarbeitung einer Bestimmung der verstrichenen Zeit und der Korrekturanzahl (5) gemäß dem Prozessbeispiel (5);
38 ein Flussdiagramm einer Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin (6) gemäß einem Prozessbeispiel (6);
39 ein Flussdiagramm einer Bestimmung einer Nicht-Ausführungsverarbeitung vor einem Unterstützungsstart in einem Motorantriebssystem, das in einer elektrischen Servolenkvorrichtung enthalten ist; und
40 ein Flussdiagramm einer Abnormitätsanzahllöschverarbeitung in dem Motorantriebssystem.

Beschreibung der Ausführungsformen
Eine Motorsteuerungsvorrichtung gemäß den jeweiligen Ausführungsformen wird mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Eine EPS-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 EPS-ECU und der Motor bilden ein „Motorantriebssystem“.
Die im Wesentlichen identischen Konfigurationen der Ausführungsformen werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht wiederholt beschrieben. Jede der folgenden ersten bis sechsten Ausführungsformen wird jeweils als „vorliegende Ausführungsform“ bezeichnet.
Eine Konfiguration der elektrischen Servolenkvorrichtung, eine Konfiguration des Motorantriebssystems oder Ähnliches, die verwendet werden, werden zunächst gemeinsam für die jeweiligen Ausführungsformen mit Bezug auf die 1 bis 6 beschrieben.
Die 1 und 2 zeigen eine Gesamtkonfiguration eines Lenksystems 99, das eine elektrische Servolenkvorrichtung 90 enthält. 1 zeigt eine „mechatronisch integrierte“ Konfiguration, die eine EPS-ECU 10 enthält, die einstückig an einem axialen Ende eines Motors 80 angeordnet ist. 2 zeigt eine „mechatronisch getrennte“ Konfiguration, die die EPS-ECU 10 und den Motor 80 enthält, die über einen Kabelbaum miteinander 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 zwei Räder 98 über jeweilige Zugstangen angeordnet sind. Wenn ein Fahrer das Lenkrad 91 dreht, wird die Lenkwelle 92, die mit dem Lenkrad 91 verbunden ist, gedreht. Das Ritzel 96 wandelt eine Drehbewegung der Lenkwelle 92 in eine lineare Bewegung der Zahnstangenwelle 97 um. Die beiden Räder 98 werden in einem Winkel entsprechend der Größe der Verschiebung der Zahnstangenwelle 97 gelenkt.
Die elektrische Servolenkvorrichtung 90 enthält einen Lenkmomentsensor 93, die EPS-ECU 10, den Motor 80, ein Reduktionsgetriebe 94 und Ähnliches.
Die EPS-ECU 10 kann mit „einer anderen Steuerungsvorrichtung in dem Fahrzeug“ wie beispielsweise einer Fahrzeug-ECU 36, einer Brems-ECU 37 und einer Gaspedal-ECU 38 über einen Bus eines CAN 30 oder Ähnlichem kommunizieren. Die EPS-ECU 10 benachrichtigt andere ECUs in dem Fahrzeug hinsichtlich einer Abnormität in einer Prozedur auf eine Abnormität hin, wie es später beschrieben wird. In der Beschreibung der Ausführungsformen wird die EPS-ECU 10 einfach als „ECU 10“ bezeichnet, wohingegen die anderen ECUs wie beispielsweise die Fahrzeug-ECU 36 einfach als „andere ECU in dem Fahrzeug“ bezeichnet werden.
Der Lenkmomentsensor 93 ist an einem Zwischenabschnitt an der Lenkwelle 92 angeordnet und erfasst ein Lenkmoment des Fahrers. Der Lenkmomentsensor 93 gemäß den in den 1 und 2 gezeigten Modi ist dupliziert, sodass er einen ersten Drehmomentsensor 931 und einen zweiten Drehmomentsensor 932 enthält und dual ein erstes Lenkmoment trq1 und ein zweites Lenkmoment trq2 erfasst.
Wenn der Lenkmomentsensor nicht redundant angeordnet ist, kann ein einzelner Erfassungswert eines Lenkmomentes trq gemeinsam für die beiden Systeme verwendet werden. In einem Fall, in dem das Lenkmoment trq1 und das Lenkmoment trq2, die redundant erfasst werden, im Folgenden nicht speziell 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 entsprechend 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 Reduktionsgetriebe 94 an 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 dem Lenkmomentsensor 93 erfasst werden. Die ECU 10 steuert den Antrieb des Motors 80 entsprechend den obigen Informationen und Informationen wie beispielsweise eines Motorstroms, der intern in der ECU 10 erfasst wird.
Eine Konfiguration eines mechatronisch integrierten Motors 800 einschließlich des Motors 80 und der ECU 10, die einstückig an ein 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 von einem Ausgangsende des Motors 80 koaxial zu einer Achse Ax der 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 840, 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 in dem Gehäuse 830 fixiert ist, und zwei Dreiphasen-Wicklungssätze 801 und 802, die mit dem Statorkern 845 zusammengebaut sind.
Der erste Wicklungssatz 801 enthält jeweilige Phasenwicklungen mit Leitungsdrähten 851, 853 und 855, die sich von diesen erstrecken. Der zweite Wicklungssatz 802 enthält jeweilige Phasenwicklungen 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 den die Welle 87 eingebracht 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, der an einem Ende des Käfigs 834 angeordnet ist, enthält. 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 über ein Leitungsdrahteinführungsloch 839, das in dem hinteren Rahmenende 837 angeordnet ist, das mit einem Substrat 230 zu verbinden ist.
Die ECU 10 enthält einen Deckel 21, eine Wärmesenke 22, die an dem Deckel 21 befestigt ist, das Substrat 230, das an der Wärmesenke 22 befestigt 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 mit einem Außenstromkabel und einem Außensignalkabel, und einen Deckelabschnitt 213. Der Außenverbinderabschnitt 214 weist Stromanschlüsse 215 und 216 auf, die jeweils über einen Pfad (nicht dargestellt) mit dem Substrat 230 verbunden sind.
Das Substrat 230 ist beispielsweise eine Leiterplatte, die dem hinteren Rahmenende 837 zugewandt ist und an der Wärmesenke 22 fixiert ist. Das Substrat 230 weist die elektronischen Komponenten für die beiden Systeme unabhängig voneinander auf, sodass vollständig redundante Konfigurationen ausgebildet sind. Die vorliegende Ausführungsform stellt ein einzelnes Substrat 230 bereit, aber eine andere Ausführungsform kann zwei oder mehr Substrate bereitstellen.
Das Substrat 230 weist zwei Hauptflächen auf, die eine Motorfläche 237, die zu dem hinteren Rahmenende 837 zeigt, und eine Deckelfläche 238 enthalten, die der Motorfläche 237 gegenüberliegt und der Wärmesenke 22 zugewandt ist.
An der Motorfläche 237 sind mehrere Schaltelemente 241 und 242, Drehwinkelsensoren 251 und 252, zweckgebundene 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 Permanentmagneten 88 zugewandt angeordnet, der an einem distalen Ende der Welle 87 angeordnet ist. Die zweckgebundenen ICs 261, 262 und die Mikrocomputer 401, 402 weisen eine Steuerungsschaltung der ECU 10 auf. Die zweckgebundenen ICs 261 und 262 weisen Taktüberwachungsabschnitte 661 und 662 und Ähnliches auf, wie es in 7 beispielsweise 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 238 als derselben Oberfläche desselben Substrats 230 angeordnet, wobei ein vorbestimmter Raum zwischen diesen 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 Motor 80, der von der ECU 10 zu steuern ist, ein bürstenloser Dreiphasen-Motor, der zwei Dreiphasen-Wicklungssätze 801 und 802 enthält, die koaxial angeordnet sind.
Die Wicklungssätze 801 und 802 weisen dieselbe elektrische Charakteristik auf und sind an dem gemeinsamen Stator mit einem elektrischen Winkel von 30 Grad zueinander verschoben angeordnet, wie es beispielsweise in 3 der JP 5672278 B2 gezeigt ist. Die Wicklungssätze 801 und 802 werden gesteuert, um eine Bestromung mit Phasenströmen zu ermöglichen, die dieselbe Amplitude aufweisen und Phasen aufweisen, die beispielsweise um 30 Grad gegeneinander verschoben sind.
6 zeigt den ersten Wicklungssatz 801 ebenso wie den ersten Mikrocomputer 401, eine Motorantriebsschaltung 701 und Ähnliches, die für eine Bestromungssteuerung des ersten Wicklungssatzes 801 relevant sind und ein erstes System GR1 bilden. 6 zeigt außerdem den zweiten Wicklungssatz 802 ebenso wie den zweiten Mikrocomputer 402, eine zweite Motorantriebsschaltung 702 und Ähnliches, die für eine Bestromungssteuerung des zweiten Wicklungssatzes 802 relevant sind und 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 Dual-Systems“ bilden.
Zur Unterscheidung in der Beschreibung weisen Bestandteile oder Signale für das erste System GR1 nach Bedarf Namen auf, 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 am Ende des Bezugszeichens eine „1“ auf, wohingegen die Bestandteile oder die Signale für das zweite System jeweils am Ende des Bezugszeichens eine „2“ aufweisen.
Im Folgenden wird eines der Systeme, das einen Bestandteil enthält, als „das eigene System“ bezeichnet, und das andere der Systeme wird als „das andere System“ bezeichnet. Auf ähnliche Weise wird von den Mikrocomputern 401 und 402 der 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 Strom zu. Die erste Stromquelle 111 führt außerdem dem ersten Mikrocomputer 401 und Sensoren in dem ersten System GR1 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 Strom zu. Die zweite Stromquelle 112 führt außerdem dem zweiten Mikrocomputer 402 und Sensoren in dem zweiten System GR2 Strom zu.
In einem Fall, in dem die Stromquellen nicht redundant vorhanden 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 vorhanden 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 vorhanden sind, können die Fahrzeugkommunikationsverbinder 311 und 312 der beiden Systeme mit einem gemeinsamen CAN 30 verbunden sein. Es kann ein Standard-Fahrzeugkommunikationsnetzwerk wie beispielsweise ein CAN mit einer flexiblen Datenrate (CAN-FD) oder ein FlexRay anstatt des CAN vorhanden sein.
Jede der Fahrzeugkommunikationsschaltungen 321 und 322 kommuniziert bidirektional mit den Mikrocomputern 401 und 402 in dem eigenen und in anderen Systemen.
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 von dem 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 von dem 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 von einer zugehörigen elektronischen Schaltung ausgeführt wird, aus.
Die Mikrocomputer 401 und 402 werden entsprechend Takten betrieben, die jeweils von den Takterzeugungsschaltungen 651 und 652 erzeugt werden. Die Taktüberwachungsabschnitte 661 und 662 überwachen die Bezugstakte, die jeweils von den Takterzeugungsschaltungen 651 und 652 erzeugt werden. Die Erzeugung und die Überwachung 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 ebenfalls zur Mitteilung an den anderen Mikrocomputer übertragen.
Die Mikrocomputer 401 und 402 sind ausgelegt, eine Kommunikation untereinander auszuführen, um Informationen auszutauschen. Die Mikrocomputer 401 und 402 führen die Kommunikation untereinander aus, um einen Stromerfassungswert, einen Strombefehlswert und Ähnliches auszutauschen, 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 unterschiedliche Informationen nach Bedarf ausgetauscht werden, oder es können die oben angeführten Daten teilweise oder vollständig nicht enthalten 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 über die 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 nicht von dem anderen Mikrocomputer empfängt und kein Signal von dem anderen Mikrocomputer mittels der 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 umwandelt, die dem ersten Wicklungssatz 801 zuzuführen ist. Die Schaltelemente 241 der ersten Motorantriebsschaltung 701 werden entsprechend dem Motorantriebssignal Dr1 ein- 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 ein- 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 zu ermöglichen, dass die parasitären Dioden umgekehrt zueinander gerichtet sind. Die Stromquellenrelais 141 und 142 können mechanische Relais sein.
Das erste Motorrelais 731 ist in einem Strompfad 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 erlaubt. 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 in einem Strompfad 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 erlaubt. 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 vorhanden 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 vorhanden sind, kann der elektrische Winkel θ2 des zweiten Systems entsprechend der Gleichung „θ2 = θ1 + 30 Grad“ anhand des elektrischen Winkels θ1 des ersten Systems berechnet werden, der von dem ersten Drehwinkelsensor 251 erfasst wird.
Konfiguration der ECU
Die ECU gemäß den jeweiligen Ausführungsformen wird im Folgenden hinsichtlich der Konfigurationen und der funktionalen Wirkungen beschrieben. 6 zeigt die beiden redundanten Systeme, die Konfigurationen enthalten, die unter Umständen nicht beschrieben werden. Die ECU gemäß den jeweiligen Ausführungsformen wird mit einem dreistelligen Bezugszeichen bezeichnet, das „10“ gefolgt von der Ordnungszahl der Ausführungsform enthält.
Erste Ausführungsform
Im Folgenden wird die erste Ausführungsform mit Bezug auf die 7 bis 21 beschrieben.
7 zeigt detaillierte Konfigurationen der Mikrocomputer 401 und 402, der Motorantriebsschaltungen 701 und 702 und Ähnliches, die aus den Bestandteilen extrahiert sind, die in 6 gezeigt sind.
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 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 aus Bestandteilen, die die Takterzeugungsschaltung, den Taktüberwachungsabschnitt, den Mikrocomputer und die Motorantriebsschaltung enthalten, die in Zuordnung zueinander angeordnet sind.
Die erste Takterzeugungsschaltung 651 und die zweite Takterzeugungsschaltung 652 erzeugen unabhängig voneinander Bezugstakte als Betriebsbezug für den ersten Mikrocomputer 401 bzw. den zweiten Mikrocomputer 402.
Der erste Taktüberwachungsabschnitt 661 überwacht den Bezugstakt, der von der ersten Takterzeugungsschaltung 651 erzeugt wird und an den ersten Mikrocomputer 401 übertragen wird. Der zweite Taktüberwachungsabschnitt 662 überwacht den Bezugstakt, der von der zweiten Takterzeugungsschaltung 652 erzeugt wird und an den zweiten Mikrocomputer 402 übertragen wird. Der Taktüberwachungsabschnitt 661 oder 662 überträgt ein Rücksetzsignal (in den Zeichnungen mit „RESET“ bezeichnet) an den Mikrocomputer 401 oder 402 auf die Erfassung 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 Phasenstrom Im1 und den Phasenstrom Im2 und die elektrischen Winkel θ1 und θ2, die von den entsprechenden Sensoren jeweils übertragen werden. Die Mikrocomputer 401 und 402 erzeugen die Motorantriebssignale Dr1 und Dr2 mittels einer 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 der jeweiligen Takterzeugungsschaltung 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 Mikrocomputern 401 und 402 jeweils übertragen werden. Jede der Motorantriebsschaltungen 701 und 702 ist beispielsweise typischerweise eine Leistungswandlungsschaltung, die mehrere Schaltelemente wie beispielsweise MOSFETs enthält, die in einer Brückenschaltung geschaltet sind. Die Motorantriebssignale Dr1 und Dr2 sind Schaltsignale zum Einschalten oder Ausschalten der Schaltelemente. In der vorliegenden Ausführungsform, die den Antrieb des bürstenlosen Dreiphasen-Motors betrifft, sind die Motorantriebsschaltungen 701 und 702 beispielsweise Dreiphasen-Inverter.
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, Bezug auf den ROM oder den RAM in dem anderen Mikrocomputer zu nehmen.
Unter dieser Voraussetzung sind die beiden Mikrocomputer 401 und 402 über eine Synchronisationssignalleitung 471 miteinander verbunden. 7 stellt beispielhaft die Bereitstellung einer einzelnen Synchronisationssignalleitung 471 dar. Die zweite Ausführungsform, die später beschrieben wird, oder eine andere Ausführungsform, die drei oder mehr Mikrocomputer bereitstellt, kann beispielsweise mehrere Synchronisationssignalleitungen bereitstellen. Mit anderen Worten, die ECU gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält gewöhnlich mindestens eine Synchronisationssignalleitung.
Die Synchronisationssignalleitung ist nicht auf eine zugehörige Leitung zur Übertragung eines Synchronisationssignals beschränkt, das später beschrieben wird, sondern kann auch gemeinsam mit einer Signalleitung zur Kommunikation von anderen Informationen als das Synchronisationssignal, beispielsweise als eine Taktleitung für die Kommunikation zwischen den Mikrocomputern oder eine serielle Kommunikationsleitung zur Kommunikation von Informationen wie beispielsweise einen Strom verwendet werden.
Wie es in Absatz [0044] der JP 2011 - 148 498 A und Ähnlichem beschrieben ist, kann das Synchronisationssignal zur Mitteilung nicht nur mittels Kommunikation über die Synchronisationssignalleitung, sondern auch mittels einer Pegeländerung eines Port-Signals von dem ersten Mikrocomputer 401 zu dem zweiten Mikrocomputer 402 bereitgestellt werden.
Der erste Mikrocomputer 401 und der zweite Mikrocomputer 402 sind derart gleich ausgebildet, dass sie jeweilige Antriebszeitpunktgeneratoren 441 und 442, Antriebssignalgeneratoren 451 und 452 und Analogsignalabtastabschnitte 461 und 462 enthalten.
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 jeweils entsprechend dem U-Phasenstrom, dem V-Phasenstrom und dem W-Phasenstrom der Wicklungssätze 801 und 802 auf. 7 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. 7 kann außerdem Pfeile enthalten, die von außerhalb der ECU 101 zu den Analogsignalabtastabschnitten 461 und 462 unter der Annahme eines Falles gerichtet sind, in dem der Motorstrom Im1 und der Motorstrom Im2 von 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 Lenkmomentes trq1 und des Lenkmomentes trq2 erlangen.
Die Analogsignalabtastabschnitte 461 und 462 werden mit den Antriebszeitpunktgeneratoren 441 und 442 synchronisiert und tasten die analogen Signale jeweils zu einem anderen Zeitpunkt als einem Schaltzeitpunkt der Motorantriebssignale Dr1 und Dr2 ab.
8 zeigt die Erzeugung der Motorantriebssignale Dr unter Verwendung einer PWM-Trägerwelle, die einen Zyklus Tp aufweist, der gemeinsam für die jeweiligen Phasen verwendet wird. Beispiele für das angenommene Tastverhältnis 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 zu einer Zeit u9 und einen Abfall zu einer Zeit d9 auf, wobei eine Einschaltperiode durch 0,9 Tp ausgedrückt wird.
Bei dem Tastverhältnis von 10 % weist das Motorantriebssignal Dr einen Pulsanstieg zu der Zeit u1 und einen Abfall zu der Zeit d1 auf, wobei die Einschaltperiode durch 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 gleich 0 % oder 100 % ist, weist der Puls weder einen Anstieg noch einen Abfall auf. Während „Nicht-Schaltperioden NSW“, die mit schräg gestrichelten Linien dargestellt sind, weisen die Schaltelemente sämtlicher Phasen kein Schalten des Motorantriebssignals Dr auf. Die Nicht-Schaltperioden NSW in der PWM-Steuerung entsprechen jeweils einer winzigen Periode, die einen Zeitpunkt des Tals oder des Peaks der Trägerwelle enthält.
Der Puls weist einen Anstieg oder einen Abfall auf ein Schalten von dem Tastverhältnis von nicht 0% zu 0% oder ein Schalten von dem Tastverhältnis von nicht 100% zu 100% auf. Ein Schalten kann zu einem Trägerwellen-Peak-Zeitpunkt 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 den Trägerwellen-Peak-Zeitpunkt vermieden werden. Außerdem wird in einem Fall, in dem das Tastverhältnis alle N-mal eines Talzeitpunktes oder eines Peak-Zeitpunktes der PWM-Trägerwelle geschaltet wird, kein Schalten während (N - 1)-mal eines Talzeitpunktes oder Peak-Zeitpunktes ohne Tastverhältnisschalten bzw. -wechsel auftreten.
Im Hinblick dessen werden die Analogsignalabtastabschnitte 461 und 462 mit den Antriebszeitpunktgeneratoren 441 und 442 synchronisiert und tasten mit einer Zeitgebung ohne Tastverhältnisschalten von 0% oder 100% während der Nicht-Schaltperioden NSW ab. Dieses unterdrückt Einflüsse von Schaltrauschen auf ein abgetastetes Signal, sodass die Abtastgenauigkeit verbessert wird.
Genauer gesagt kann ein Abtasten vorzugsweise nach dem Verstreichen einer Abklingzeit einer Stoßspannung, die durch ein Schalten erzeugt wird, ausgeführt werden.
In der ersten Ausführungsform enthält der erste Mikrocomputer 401 einen Synchronisationssignalgenerator 411, wohingegen der zweite Mikrocomputer 402 einen Zeitpunktkorrigierer 422 enthält. Der erste Mikrocomputer 401 dient als ein „Übertragungsmikrocomputer“, der ein Synchronisationssignal überträgt, wohingegen der zweite Mikrocomputer 402 als ein „Empfängermikrocomputer“ dient, der das Synchronisationssignal empfängt. Die jeweiligen Mikrocomputer 401 und 402 werden als „eigener Mikrocomputer“ bezeichnet, wenn sie sich selbst bezeichnen.
Der Synchronisationssignalgenerator 411 in dem ersten Mikrocomputer 401 erzeugt ein Synchronisationssignal, das mit dem Antriebszeitpunkt synchronisiert ist, der 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 von dem Antriebszeitpunktgenerator 442 in dem eigenen Mikrocomputer erzeugt wird, der mit dem empfangenen Synchronisationssignal zu synchronisieren ist. Diese Korrektur wird als „Zeitpunktkorrektur“ bezeichnet. Wie es durch gestrichelte Linien in dem zweiten Mikrocomputer 402 in 7 angegeben ist, enthält die Zeitpunktkorrektur ein Übertragen eines Zeitpunktkorrekturbefehls von dem Zeitpunktkorrigierer 422 an den Antriebszeitpunktgenerator 442 und eine Korrektur des Antriebszeitpunkts entsprechend dem Zeitpunktkorrekturbefehl von dem Antriebszeitpunktgenerator 442.
Die Patentliteratur 1 ( JP 5412095 B2 ) beschreibt eine Konfiguration, bei der „der zweite Mikrocomputer 402 den Antriebszeitpunkt entsprechend dem Synchronisationssignal korrigiert, das von dem ersten Mikrocomputer 401 übertragen wird“. Im Vergleich zu diesem Stand der Technik stellt die erste Ausführungsform einen Zeitpunktbestimmer 432 bereit, der außerdem in dem Zeitpunktkorrigierer 422 enthalten ist und als ein „Empfangssignalbestimmer“ dient.
Bevor der Zeitpunktbestimmer 432 als Nächstes beschrieben wird, werden die Probleme, die von dem Stand der Technik gemäß der Patentliteratur 1 gelöst werden, und Schwierigkeiten, die durch den Stand der Technik nicht gelöst werden, mit Bezug auf die 9 bis 11 beschrieben.
9 zeigt eine graduelle Verschiebung eines Zeitpunktes der Motorantriebssignale Dr1 und Dr2 der beiden Mikrocomputer 401 und 402 aufgrund von Herstellungsvariationen oder Ähnlichem zwischen den Takterzeugungsschaltungen 651 und 652.
Die Zeitdiagramme in 9 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, die einen Talzeitpunkt und einen Peak-Zeitpunkt aufweist, die 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, die einen Talzeitpunkt und einen Peak-Zeitpunkt aufweist, die 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 nach der Bezugszeit ta0 und tb0 die Beziehung TpA < TpB auf, sodass das zweite Motorantriebssignal Dr2 graduell gegenüber dem ersten Motorantriebssignal Dr1 verzögert wird. Ein erster Zyklus bewirkt eine relativ kleine Zeitverschiebung Δt1. Eine derartige Zeitverschiebung sammelt sich graduell bis auf Δt7 in einem vierten Zyklus an. Eine Erhöhung der Zeitverschiebung bewirkt ein Pulsieren eines Drehmomentes, wie es in der Patentliteratur 1 beschrieben ist.
Nach einem Zeitpunkt ta11 in 9 weist das erste Motorantriebssignal Dr1 einen Abfallzeitpunkt auf, der mit dem 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. Ein Abtastzeitpunkt, der mit einer Pulsflanke des Motorantriebssignals Dr1 oder Dr2 übereinstimmt, weist eine Verschlechterung der Abtastgenauigkeit aufgrund von Schaltrauschen auf.
Der Stand der Technik gemäß der Patentliteratur 1 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 10 gezeigt.
Wie es in 10 gezeigt ist, wird das Synchronisationssignal als ein Pulssignal erzeugt, das einen Zyklus Ts aufweist, der dem Vierfachen des Pulszyklus TpA des ersten Motorantriebssignals Dr1 entspricht. Der Puls steigt und fällt wiederholt zu jedem vierten Zeitpunkt aus den Talzeitpunkten und den Peak-Zeitpunkten der PWM-Trägerwelle. Der Puls steigt zu dem Zeitpunkt ta0 und zu dem Zeitpunkt ta8 an und fällt zu dem Zeitpunkt ta4 und ta12 ab. 10 stellt beispielhaft eine Zeitpunktkorrektur des zweiten Mikrocomputers 402 dar, der mit dem Pulsanstiegszeitpunkt ta0 und ta8 zu synchronisieren ist.
Insbesondere wird eine Zeitpunktkorrektur ausgeführt, nachdem sich die Zeitverschiebung Δt7 wie in 9 gezeigt angesammelt hat, um den Zeitpunkt tb8 des zweiten Mikrocomputers 402 mit dem Pulsanstiegszeitpunkt ta8 des Synchronisationssignals in Übereinstimmung zu bringen.
Die Zeitverschiebung wird zu dem Zeitpunkt tb8 auf null zurückgesetzt, sodass ein anschließender einzelner Zyklus bewirkt, dass eine Zeitverschiebung Δt9 auf im Wesentlichen gleich der Anfangszeitverschiebung Δt1 verringert wird. Der Antriebszeitpunkt wird zur Synchronisation korrigiert, bevor eine Zeitverschiebung anwächst, die ein Pulsieren eines Drehmomentes bewirkt oder eine Abtastgenauigkeit beeinflusst, um einen ausgezeichneten Motorantrieb fortzusetzen. Ein spezielles Synchronisationsverfahren ist nicht auf dasjenige in 10 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 einer synchronisierten Steuerungszeitgebung zwischen den Mikrocomputern zu erzielen. Diese Konfiguration unterdrückt ein Pulsieren eines Drehmomentes. Diese Konfiguration verhindert außerdem eine Übereinstimmung der Analogsignalabtastzeitgebung mit der Schaltzeitgebung der Motorantriebssignale Dr1 und Dr2.
Das übertragene Synchronisationssignal ist jedoch nicht immer normal. Insbesondere kann die erste Takterzeugungsschaltung 651, die den ersten Mikrocomputer 401 betreibt, der Synchronisationssignalgenerator 411 in dem ersten Mikrocomputer 401 oder die Synchronisationssignalleitung 471 einen Fehler aufweisen, sodass eine Abnormität des übertragenen Synchronisationssignals selbst bewirkt wird. Eine Schwierigkeit, die beim Empfang eines abnormen Synchronisationssignals durch den zweiten Mikrocomputer 402 entsteht, wird im Folgenden beschrieben.
11 zeigt einen vermuteten Defekt bei einer Abnormität der ersten Takterzeugungsschaltung 651, die den ersten Mikrocomputer 401 betreibt.
Wie es in 11 gezeigt ist, wird die Takterzeugungsschaltung 651 von der Bezugszeit ta0 bis zu dem Zeitpunkt ta8 normal betrieben, weist aber eine erhöhte Taktfrequenz ab dem Zeitpunkt ta8 auf, sodass der Pulszyklus TpA des ersten Motorantriebssignals Dr1 abnorm verkürzt wird. Damit einhergehend erhöht sich die Frequenz des Synchronisationssignals, das entsprechend dem Takt erzeugt wird, der durch die Takterzeugungsschaltung 651 erzeugt wird, sodass sich der Zyklus Ts verkürzt.
Wenn eine Steuerungsarithmetik in diesem Fall in fehlerhafter Weise einer derartigen erhöhten Taktfrequenz folgt, bricht die Steuerung des ersten Mikrocomputers 401 zusammen, sodass ein unvermeidbarer Motorantriebsstopp bewirkt wird.
Der zweite Mikrocomputer 402 wird normal betrieben, und der Pulszyklus TpB des zweiten Motorantriebssignals Dr2 wird konstant gehalten. Es wird ein Fall eines Korrigierens eines Antriebszeitpunkts des zweiten Mikrocomputers 402 zu einem Synchronisationssignalpulsanstiegszeitpunkt ta0, ta8, ta16 und ta24 angenommen. Zu den Zeitpunkten ta16 und ta24, die mit gestrichelten Linien umgeben sind, wird eine Zeitpunktkorrektur ausgeführt, wobei das zweite Motorantriebssignal Dr2, das eingeschaltet ist, erzwungenermaßen ausgeschaltet wird.
Dieses kann zu einer Erzeugung eines unbeabsichtigten Pulses und zu einer instabilen Schaltsteuerung der zweiten Motorantriebsschaltung 702 führen. Dieses kann außerdem zu ungleichmäßigen Analogsignalabtastintervallen führen, die die Abtastgenauigkeit nachteilig beeinflussen.
Eine derartige 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. 11 stellt beispielhaft eine ernste Situation dar, bei der der zweite Mikrocomputer 402 eine Zeitpunktkorrektur entsprechend dem abnormen Synchronisationssignal ausführt, das von dem ersten Mikrocomputer 401 übertragen wird, sodass ein Motorantrieb, der nur von dem zweiten System normal ausgeführt werden sollte, nicht möglich ist.
Die Motorsteuerungsvorrichtung ist redundant ausgelegt, sodass 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 zum Verhindern eines Unterstützungsfunktionsstopps sogar bei einem Pulsieren eines Drehmomentes und einer Verschlechterung einer Analogsignalabtastgenauigkeit. Der herkömmliche Stand der Technik gemäß der Patentliteratur 1 bewirkt möglicherweise eine Fehlerfortpflanzung und ist somit sehr problematisch.
Um ein derartiges Problem zu lösen, enthält der Zeitpunktkorrigierer 422 in dem zweiten Mikrocomputer 402 in der ECU 101 gemäß der ersten Ausführungsform den Zeitpunktbestimmer 432, der als ein „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 dem 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.
Das heißt, der Empfängermikrocomputer bestimmt zu Beginn, ob das Synchronisationssignal, das von dem Übertragungsmikrocomputer 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 Empfängermikrocomputers derart korrigiert, dass er synchron zu dem Antriebszeitpunkt des Übertragungsmikrocomputers ist, um einen ausgezeichneten Motorantrieb zu erzielen.
In dem anderen Fall, in dem das Synchronisationssignal als abnorm bestimmt wird, wird keine Zeitpunktkorrektur ausgeführt, um vorzugsweise eine Fehlerfortpflanzung zu verhindern. Der Empfängermikrocomputer sollte von dem Übertragungsmikrocomputer getrennt werden und einen asynchronen Motorantrieb fortsetzen, um die minimale Unterstützungsfunktion fortzusetzen.
Im Folgenden wird ein Format einer „Zeitpunktbestimmung“, die als „Empfangssignalbestimmung“ von dem Zeitpunktbestimmer 432 ausgeführt wird, mit Bezug auf die 12 bis 14 beschrieben.
Die erste Ausführungsform schafft ein Verfahren zum Bestimmen, ob das empfangene Synchronisationssignal eine Pulsflanke, das heißt einen Anstiegs- oder Abfallzeitpunkt, aufweist, der 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.
12 ist ein Flussdiagramm der Zeitpunktbestimmungsverarbeitung in einem Motorsteuerungsverfahren. Die Flussdiagramme, auf die im Folgenden Bezug genommen wird, enthalten das Zeichen „S“, das einen Schritt angibt. Es wird angenommen, dass die Schritte in den Flussdiagrammen der 12 und 15 bis 18 ausschließlich S01 in 12 von dem Zeitpunktkorrigierer und dem Zeitpunktbestimmer in dem Empfängermikrocomputer oder durch den gesamten Empfängermikrocomputer ausgeführt werden.
In einem Synchronisationssignalübertragungsschritt S01 in 12 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 S03: Ja, 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. Dieses wird als „synchroner Antriebsmodus“ bezeichnet.
Wenn S03: Nein, wird das empfangene Synchronisationssignal als abnorm bestimmt. Der zweite Mikrocomputer 402 verhindert eine Zeitpunktkorrektur des zweiten Mikrocomputers 402 in einem Zeitpunktkorrekturverhinderungsschritt S05 und treibt den Motor 80 asynchron zu dem ersten Mikrocomputer 401 als Prozedur bei einer Abnormität an.
Der Modus zum „Antreiben des Motors asynchron zu dem ersten Mikrocomputer 401“ durch den zweiten Mikrocomputer 402 enthält einen „asynchronen Antriebsmodus“ und einen „Einzelsystemantriebsmodus“.
In dem asynchronen Antriebsmodus treiben der erste Mikrocomputer 401 und der zweite Mikrocomputer 402 den Motor asynchron zueinander an.
In dem Einzelsystemantriebsmodus stoppt der zweite Mikrocomputer 402 den Antrieb des Motors 80 durch den ersten Mikrocomputer 401, und der zweite Mikrocomputer 402 treibt den Motor selbst an. In diesem Fall kann der erste Mikrocomputer 401 freiwillig den Betrieb stoppen, sodass der zweite Mikrocomputer 402 alleine den Antrieb des Motors fortsetzt. Alternativ kann der zweite Mikrocomputer 402, der eine Abnormität bestimmt hat, aktiv den ersten Mikrocomputer 401 stoppen.
Der Einzelsystemantriebsmodus und der asynchrone Antriebsmodus können in Abhängigkeit von einer Abnormität des Synchronisationssignals gewechselt werden. Gemäß dem Beispiel in 12 bestimmt der Taktüberwachungsabschnitt 661 in S06, ob der Bezugstakt des ersten Mikrocomputers 401 normal ist.
Wenn S06: Ja, ist der Bezugstakt des ersten Mikrocomputers 401 normal, und es ist nur das Synchronisationssignal als relativ geringe Abnormität abnorm. Der asynchrone Antriebsmodus wird dementsprechend in S07 ausgewählt. Wenn das Synchronisationssignal aufgrund von Rauschen eine Abnormität aufweist, kehrt das Synchronisationssignal ohne das Rauschen zu einem normalen Zustand zurück. Das Synchronisationssignal kann zu einem normalen Zustand zurückkehren, wenn der erste Mikrocomputer 401 zurückgesetzt wird.
Wenn S06: Nein, ist als ernste Abnormität der Bezugstakt des ersten Mikrocomputers 401 abnorm, was einen normalen Betrieb verhindert. Der Einzelsystemantriebsmodus nur mit dem normalen zweiten Mikrocomputer 402 wird dementsprechend in S08 ausgewählt.
Die ECU 101 treibt den Motor 80 bei einem normalen Synchronisationssignal in dem synchronen Antriebsmodus und bei einem abnormen Synchronisationssignal in dem Einzelsystemantriebsmodus oder in dem asynchronen Antriebsmodus an. Mit anderen Worten, eine Motorsteuerungsvorrichtung, die drei Antriebsmodi, das heißt den synchronen Antriebsmodus, der asynchronen Antriebsmodus und den Einzelsystemantriebsmodus aufweist, wird als der ECU gemäß der vorliegenden Ausführungsform entsprechend betrachtet.
Im Folgenden wird eine beispielhafte Einstellung des Synchronisationserlaubnisintervalls beschrieben. Es wird ein Fall wie in 10 oder Ähnlichem angenommen, in dem ein Puls des Synchronisationssignals zu einem Tal- oder Peak-Zeitpunkt der PWM-Trägerwelle erzeugt wird. Wie es in 8 gezeigt ist, stimmt in diesem Fall der Zeitpunkt des Synchronisationssignals nicht mit dem Schaltzeitpunkt 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 Tal- oder Peak-Zeitpunkt 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 weisen die Mikrocomputer 401 und 402 eine intern gezählte Zeit auf, die innerhalb eines Bereiches von mindestens „(100 - x)/100“-mal bis maximal „(100 + x)/100“-mal gegenüber den Ursprungstakten variiert, die durch die Takterzeugungsschaltungen 651 und 652 erzeugt werden.
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 auf gleich oder größer als die Verschiebungsgröße ΔTmax eingestellt werden, um eine fehlerhafte Korrekturverhinderung während eines normalen Antriebs zu verhindern. Das Synchronisationserlaubnisintervall wird außerdem auf innerhalb einer Systemerlaubniszeit zum Ermöglichen einer geeigneten Zeitpunktbestimmungsverarbeitung eingestellt.
Es wird ein beispielhafter Fall angenommen, bei 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 zur anschließenden Synchronisation erzeugt wird, beträgt 0,02 [ms], wie sie entsprechend der Gleichung 1 erhalten wird. $Δ Tmax = 1 [ms] \times (2 \times 1 / 100) = 0,02 [ms]$
Wie es in 13 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 dem Fall eines Antriebs mit dem Tastverhältnis von 90 % beträgt die Nicht-Schaltperiode von der Abfallzeit d9 bis zur anschließenden Anstiegszeit u9 des Motorantriebssignals Dr gleich 0,1 Tp oder 0,05 [ms].
In einem anderen Fall, in dem das Synchronisationserlaubnisintervall auf 0,02 [ms] als maximale Verschiebungsgröße ΔTmax eingestellt wird, die 0,01 [ms] jeweils vor und nach einem Talzeitpunkt der PWM-Trägerwelle aufweist, ist das Synchronisationserlaubnisintervall zuverlässig in 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 bzw. irrtümliche Korrekturverhinderung während eines normalen Antriebs zu verhindern. Die Mikrocomputer 401 und 402 können einen Antrieb synchron zueinander 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 mit dem maximalen Tastverhältnis eingestellt ist, verhindert, dass ein Puls, der ein Einschalten angibt, erzwungenerweise aufgrund einer Zeitpunktkorrektur auf Aus gesetzt wird. Sogar wenn ein abnormes Synchronisationssignal in dem Synchronisationserlaubnisintervall zu einem Zeitpunkt auftritt, der sich von einem erwarteten Synchronisationszeitpunkt unterscheidet, kann das Motorantriebssignal Dr eine Pulsbreite mit dem maximalen Tastverhältnis gewährleisten, um einen Betrieb ohne jegliche Schwierigkeiten 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 eine einfache Synchronisation mit einem 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 % gewechselt wird, endet eine normale Pulsbreite vollständig bei dem Tastverhältnis vor dem Schalten, und ein Ausgang mit 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 Wert als 100 % geschaltet wird, endet der Ausgang mit dem Tastverhältnis von 100 % zu einem früheren oder späteren Zeitpunkt ohne Einfluss auf eine Periode eines Ausgangs mit dem anschließenden Tastverhältnis. Keiner dieser Fälle weist einen Ausgang mit einem abnormen Tastverhältnis mit einem geringen Einfluss auf einen Motorantrieb auf. Dasselbe gilt für einen Ausgang mit dem Tastverhältnis von 0 % mit einem Ausgang, der einfach zwischen Ein und Aus mit dem Tastverhältnis von 100 % geschaltet wird.
14 ist ein Zeitdiagramm, das eine Zeitpunktbestimmung auf eine Synchronisationssignalabnormität hin gemäß dem Synchronisationserlaubnisintervall zeigt, das oben beispielhaft erläutert wurde. 14 zeigt Ergebnisse einer Zeitpunktbestimmung zu den Pulsanstiegszeitpunkten ta8, ta16 und ta24 des Synchronisationssignals, wenn die erste Takterzeugungsschaltung 651 eine Abnormität wie in 11 aufweist. Der Zeitpunkt des Synchronisationssignals innerhalb eines der Synchronisationserlaubnisintervalle wird mit „OK“ bezeichnet, wohingegen ein Zeitpunkt außerhalb des Synchronisationserlaubnisintervalls mit „NG“ bezeichnet wird.
Der Synchronisationssignalempfangszeitpunkt liegt zu den Zeitpunkten ta8 und ta16 außerhalb des Synchronisationserlaubnisintervalls, sodass der Zeitpunktkorrigierer 422 keine Zeitpunktkorrektur 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 zu dem Zeitpunkt ta16 wird verhindert, dass das Motorantriebssignal Dr2, das Ein bzw. eingeschaltet ist, aufgrund einer Zeitpunktkorrektur entsprechend dem abnormen Synchronisationssignal erzwungenermaßen ausgeschaltet wird.
Der Synchronisationssignalempfangszeitpunkt ist zu dem Zeitpunkt ta24 in dem Synchronisationserlaubnisintervall enthalten, sodass der Zeitpunktkorrigierer 422 die Zeitpunktkorrektur ausführt. Sogar wenn der Zyklus Ts des Synchronisationssignals abnorm ist, ist der Anstieg selbst bei dem Zeitpunkt ta24 im Wesentlichen eine 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 entsprechend der grundlegenden technischen Idee der ersten 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 verhindert ein Pulsieren eines Drehmomentes des Motors 80. Dieses verhindert außerdem, dass ein Abtastzeitpunkt der Analogsignalabtastabschnitte 461 und 462 mit einem Schaltzeitpunkt der Motorantriebssignale Dr1 und Dr2 übereinstimmt. In einem Fall, in dem das Synchronisationssignal eine Quadratwelle mit dem Tastverhältnis von 50 % aufweist, sind deren Anstiegszeitpunkt und Abfallzeitpunkt ebenfalls in den Nicht-Schaltperioden NSW enthalten, mit der Nebenwirkung, dass ein Einfluss eines Synchronisationssignalschaltens auf die analogen Signale verringert wird.
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 kontinuierlich an, um die Unterstützungsfunktion fortzusetzen.
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 ein Schalten des Motorantriebssignals Dr1 oder Dr2 beeinflusst wird und eine falsche Pulsflanke aufweist. In einem gewöhnlichen Format, das kein Synchronisationserlaubnisintervall aufweist, erkennt der Empfängermikrocomputer einen Pulsanstieg zu einem unerwarteten Zeitpunkt, sodass eine fehlerhafte Zeitpunktkorrektur verursacht wird.
Das Format gemäß der ersten Ausführungsform mit dem Synchronisationserlaubnisintervall, das während der Nicht-Schaltperioden NSW eingestellt ist, wird hinsichtlich dieser Schwierigkeit ebenfalls als wirksam erachtet. Insbesondere werden die Motorantriebssignale Dr1 und Dr2 in der Konfiguration gemäß der ersten Ausführungsform stets außerhalb des Synchronisationserlaubnisintervalls geschaltet. Sogar wenn das Synchronisationssignal beeinflusst wird, sodass eine falsche Pulsflanke verursacht wird, weist die Pulsflanke einen Zeitpunkt auf, der als außerhalb des Synchronisationserlaubnisintervalls liegend erachtet wird. Sogar wenn der Empfängermikrocomputer eine derartige Pulsflanke des Synchronisationssignals erkennt, die aufgrund eines Schaltens des Motorantriebssignals Dr1 oder Dr2 verursacht wird, liegt die Pulsflanke außerhalb des Synchronisationserlaubnisintervalls und kann als abnormer Synchronisationszeitpunkt bestimmt werden. Dieses verhindert, dass der Empfängermikrocomputer eine Zeitpunktkorrektur mit einem falschen Zeitpunkt ausführt.
Verschiedene Anwendungsverarbeitungen gemäß der ersten Ausführungsform werden im Folgenden mit Bezug auf die 15 bis 18 beschrieben.
Verarbeitung auf ein Booten hin
Es wird ein Fall angenommen, bei dem die Mikrocomputer unabhängig booten und einen Antrieb des Motors 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. Die in den 15 und 16 gezeigte Verarbeitung auf ein Booten hin wird dementsprechend auf ein Booten des Empfängermikrocomputers hin ausgeführt.
15 ist ein Flussdiagramm einer Motorantriebsstartverarbeitung auf ein Booten eines Mikrocomputers hin.
In S10 bootet der zweite Mikrocomputer 402 als Empfängermikrocomputer. Die Empfangsanzahl auf ein Booten hin weist einen Anfangswert von null auf. Der Zeitpunktkorrigierer 422 empfängt in S11 ein Synchronisationssignal und inkrementiert in S12 die Empfangsanzahl.
S13 enthält ein Bestimmen, ob die Empfangsanzahl eine Anfangsanzahl Ni (≥ 2) erreicht hat.
Wenn S13: Ja, startet der zweite Mikrocomputer 402 einen Antrieb des Motors in S14. Wenn S13: Nein, kehrt der Prozessfluss zu S11 zurück.
Der Empfängermikrocomputer wartet mit dem Motorantriebsstart, bis er das Synchronisationssignal von dem Übertragungsmikrocomputer Ni-mal empfangen hat, und startet den Antrieb des Motors synchron zu dem Übertragungsmikrocomputer, wenn er das Synchronisationssignal Ni-mal empfangen hat. Dieses ermöglicht einen geeigneten synchronen Antriebsstart, nachdem die Mikrocomputer zur Synchronisation bereit sind.
16 ist ein Flussdiagramm einer Zeitpunktbestimmungswarteverarbeitung auf ein Booten eines Mikrocomputers hin.
S20 bis S22 sind dieselben wie S10 bis S12 in 15.
S23 enthält ein Bestimmen, ob die Empfangsanzahl eine vorbestimmte Warteanzahl Nw (≥ 1) überschritten hat.
Wenn S23: Ja, startet der Zeitpunktbestimmer 432 die Zeitpunktbestimmung in S24. Wenn S23: Nein, kehrt der Prozessfluss zu S21 zurück.
Der Empfängermikrocomputer, der gebootet hat, erlaubt eine Zeitpunktkorrektur ohne irgendeine 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 näherungsweise ein übermäßiges Verhindern einer Zeitpunktkorrektur unmittelbar nach dem Booten.
Wiederherstellungsverarbeitung
Sogar in einem Fall, in dem der Übertragungsmikrocomputer zurückgesetzt wird oder neu initialisiert wird, um nach einem Übergang in einen asynchronen Antrieb aufgrund einer zeitweiligen Synchronisationsabnormität normal zu arbeiten, wird der synchrone Antrieb nicht direkt neu gestartet. Dementsprechend wird die in 17 gezeigte Wiederherstellungsverarbeitung ausgeführt.
17 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 Empfangsanzahl des Synchronisationssignals nach einer Abnormitätsbestimmung eine vorbestimmte Wiederherstellungsanzahl Nre (≥ 2) erreicht hat oder ob kein Synchronisationssignal während einer vorbestimmten Wiederherstellungszeit Tre empfangen wurde.
Wenn S32: Ja, hebt der Zeitpunktkorrigierer 422 die Zeitpunktkorrekturverhinderung in S33 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 irrtümlicherweise als abnorm bestimmt werden, da ein Synchronisationssignalempfangszeitpunkt aufgrund einer zeitweiligen Synchronisationssignalpulsunordnung oder Ähnlichem außerhalb des Synchronisationserlaubnisintervalls liegt, auch wenn der Übertragungsmikrocomputer keine wesentliche Abnormität aufweist. Eine Zeitpunktkorrektur könnte in diesem Fall übermäßig verhindert werden. Dementsprechend wird die in 18 gezeigte Abnorm itätsbestätigungsverarbeitung durchgeführt.
18 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 ein Synchronisationssignalempfangszeitpunkt außerhalb des Synchronisationserlaubnisintervalls liegt. Wenn das Synchronisationssignal normal ist und wenn S42: Nein, endet die Verarbeitung. In diesem Fall wird die Zeitpunktkorrektur in S04 in 12 ausgeführt.
Wenn S42: Ja, wird die Anzahl aufeinanderfolgender Abnormitäten in S42 inkrementiert.
S44 enthält ein Bestimmen, ob die Anzahl aufeinanderfolgender Abnormitäten eine vorbestimmte Bestätigungsanzahl Nfix erreicht hat. Wenn S44: Ja, schreitet der Prozessfluss zu S45. Wenn S44: Nein, kehrt der Prozessfluss zu S41 zurück.
Wenn der Zeitpunktbestimmer 432 in S45 eine Synchronisationssignalabnormität bestätigt, verhindert der zweite Mikrocomputer 402 in S46 eine weitere Zeitpunktkorrektur als Prozedur auf eine Abnormität hin. Mit anderen Worten, es kann eine Zeitpunktkorrektur erlaubt werden und der zweite Mikrocomputer 402 kann einen Antrieb synchron zu dem ersten Mikrocomputer 401 kontinuierlich durchführen, bis eine Abnormität bestätigt wird. Dieses verhindert eine fehlerhafte Zeitpunktbestimmung.
In S47 kann der zweite Mikrocomputer 402 als Prozedur auf eine Abnormität hin eine Abnormitätsmeldung an „die andere ECU 36 in dem Fahrzeug und Ähnlichem“, die in den 1 und 2 gezeigt ist, oder eine Alarmanzeige für einen Fahrer durchführen.
In S48 kann der zweite Mikrocomputer 402 in eine asynchrone Steuerung als Prozedur auf eine Abnormität hin wechseln. Diese asynchrone Steuerung enthält eine Modifikation oder Anpassung einer Steuerungsbedingung in dem asynchronen Antriebsmodus oder dem Einzelsystemantriebsmodus, der in 12 gezeigt ist.
In dem synchronen Antriebsmodus für die beiden Systeme wird der Strombegrenzungswert für jedes System auf die Hälfte des gesamten Strombefehlswertes für die beiden Systeme eingestellt. In dem Einzelsystemantriebsmodus wird der Strombegrenzungswert für das normale einzelne System auf einen Dual-Systemantrieb hin auf im Wesentlichen das Zweifache des Wertes gewechselt, um einen Motorausgang zu erzielen, der äquivalent zu einem normalen Ausgang ist. Wenn gemäß der vorliegenden Ausführungsform der erste Mikrocomputer 401 ein abnormes Synchronisationssignal erzeugt, wird geschätzt, dass der erste Mikrocomputer 401 einen Fehler aufweist, und der Strombegrenzungswert des zweiten Mikrocomputers 402 wird im Wesentlichen verdoppelt. Eine andere Ausführungsform kann eine Steuerung entsprechend Sensorsignalen, die durch die Mikrocomputer erlangt werden, während der Motor unter einen synchronen Steuerung angetrieben wird, und eine Steuerung entsprechend nur dem Sensorsignal enthalten, das durch den eigenen Mikrocomputer ohne Verwendung des Sensorsignals erlangt wird, das durch den anderen Mikrocomputer erlangt wird, während eine synchrone Steuerung nicht verfügbar ist. Eine derartige Prozedur stellt beispielsweise ein „Schalten in eine asynchrone Steuerung“ dar.
Zweite Ausführungsform
Die zweite Ausführungsform wird mit Bezug auf die 19 und 20 beschrieben.
Wie es in 19 gezeigt ist, stellt die zweite Ausführungsform eine ECU 102 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 „Übertragungsmikrocomputer“ und „Empfängermikrocomputer“ und übertragen und empfangen gegenseitig ein Synchronisationssignal.
Eine Synchronisationssignalleitung gemäß diesem Modus kann, wie es durch durchgezogene Linien angegeben 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 zu dem ersten Mikrocomputer 401 enthalten. Diese Synchronisationssignalleitungen 471, 472 können alternativ durch eine Synchronisationssignalleitung 48 zur bidirektionalen Kommunikation ersetzt werden, wie es durch eine gestrichelte Linie angegeben ist. Die Synchronisationssignalleitung 48 zur bidirektionalen Kommunikation oder mindestens eine der 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, wird der Zeitpunkt einer Synchronisationssignalübertragung von dem ersten Mikrocomputer 401 zu dem zweiten Mikrocomputer 402 derart eingestellt, dass er nicht mit einem Zeitpunkt einer umgekehrten Synchronisationssignalübertragung übereinstimmt, wie es in 20 gezeigt ist. 20 stellt beispielsweise insbesondere einen Fall dar, bei dem die Mikrocomputer 401 und 402 abwechselnd die Synchronisationssignale übertragen.
Wie in der ersten Ausführungsform können die Synchronisationssignale bidirektional für eine Mitteilung nicht mittels einer bidirektionalen Kommunikation über die Synchronisationssignalleitung, sondern mittels einer Pegeländerung eines Port-Signals von dem Übertragungsmikrocomputer zu dem Empfängermikrocomputer bereitgestellt werden.
In einem Fall, in dem die Mikrocomputer 401 und 402 zu einem unterschiedlichen Zeitpunkt booten, kann der erste gebootete Mikrocomputer das Synchronisationssignal an den anschließend gebooteten Mikrocomputer übertragen.
Alternativ kann der erste Mikrocomputer 401 hauptsächlich das Synchronisationssignal an den zweiten Mikrocomputer 402 übertragen, und das Synchronisationssignal kann in der anderen 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 und einen Startbetrieb entsprechend dem Synchronisationssignal von dem zweiten Mikrocomputer 402 bestimmen. In diesem Fall kann der erste Mikrocomputer 401 einen Antrieb des Motors synchron mit dem zweiten Mikrocomputer 402 nach einer Wiederherstellung von der Abnormität neu starten.
Die zweite Ausführungsform stellt den ersten Mikrocomputer 401 und den zweiten Mikrocomputer 402 bereit, die mit einer vollständigen Redundanz identisch funktionieren. Diese Konfiguration ist für ein beliebiges Fehlermuster in irgendeinem der Systeme bereit und erzielt somit eine Verbesserung der Zuverlässigkeit.
Die gemeinsame Synchronisationssignalleitung 48 zur bidirektionalen Kommunikation wird verwendet, und der Zeitpunkt einer 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 von Komponenten in der ECU ebenso wie eine Vereinfachung der Konfiguration der ECU.
Dritte und vierte Ausführungsformen
Die dritten und vierten Ausführungsformen werden mit Bezug auf die 21 und 22 beschrieben.
Die ECU 10 gemäß den dritten und vierten Ausführungsformen enthält grundlegend die in 7 gemäß der ersten Ausführungsform gezeigte Konfiguration. Die dritten und vierten Ausführungsformen stellen eine Empfangssignalbestimmung nicht durch eine Bestimmung eines Synchronisationssignalempfangszeitpunkts, sondern durch Verwenden eines Synchronisationssignals bereit, das ein spezielles Pulsmuster zur Bestimmung 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 den dritten und vieren Ausführungsformen das Synchronisationssignal als normal oder abnorm bestimmt, ähnelt derjenigen gemäß der ersten Ausführungsform.
Das spezielle Pulsmuster weist eine Pulsanzahl, eine Dauer oder ein Intervall, die je Zyklus vorgegeben sind, auf. Im Gegensatz zu den 11 und 14 zeigen die 21 und 22 nicht deutlich eine Ursache einer Synchronisationssignalabnormität, sondern geben einfach einen Unterschied zwischen einem normalen Pulsmuster und einem abnormen Pulsmuster an.
Wie es in einem Abschnitt R in 21 gemäß der dritten Ausführungsform gezeigt ist, wird das Synchronisationssignal als normal bestimmt, wenn ein Takt, der eine vorbestimmte Dauer aufweist, k-mal als vorgegebene Anzahl eingegeben wird. Der Empfängermikrocomputer führt eine Zeitpunktkorrektur, mit anderen Worten eine Synchronisation eines Antriebszeitpunkts zwischen den Mikrocomputern zu dem Zeitpunkt der Eingabe des k-ten Taktes aus.
Wenn das Synchronisationssignal eine andere Pulsdauer oder eine andere Anzahl aufeinanderfolgender Pulse aufweist, wie es in einem Abschnitt X gezeigt ist, wird keine Zeitpunktkorrektur ausgeführt, und der Motor wird asynchron angetrieben.
Die vierte Ausführungsform enthält eine Berechnung einer Zuverlässigkeit von empfangenen Daten gemäß 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 gemeinsam für ein Synchronisationssignal und ein anderes Signal verwendet wird. Eine Synchronisation zwischen den Mikrocomputern wird erlaubt, wenn herausgefunden wird, dass eine richtige Kommunikation ausgeführt wird.
22 gibt einen Puls eines Kommunikationstaktes und einen Puls einer Empfangssignalleitung gemäß der vierten Ausführungsform an. In dem Abschnitt R wird eine Zeitpunktkorrektur mit einem Empfangsbeendigungszeitpunkt als Bezug ausgeführt, wenn eine CRC-Normalität bestimmt wird. Es kann eine Zeitpunktkorrektur entsprechend irgendeinem geeignet eingestellten speziellen Verfahren wie beispielsweise eine 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 eines abnormen Zeitpunktes aufgrund der CRC-Inkonsistenz ausgeführt.
Auf diese Weise ist der Empfangssignalbestimmer 432 ausgelegt, eine Normalität oder Abnormität des Synchronisationssignals entsprechend einem speziellen Pulsmuster zu bestimmen, anstatt das Verfahren mittels eines Synchronisationssignalempfangszeitpunkts in der ersten Ausführungsform zu verwenden.
Die in den 15 bis 18 gezeigten Verarbeitungen sind ebenfalls für das Format gemäß der dritten oder vierten Ausführungsform zur Ausführung einer Empfangssignalbestimmung gemäß einem speziellen Pulsmuster verwendbar. Die dritte oder vierte Ausführungsform ist für das Format gemäß der zweiten Ausführungsform eines bidirektionalen Synchronisationssignalübertragens und -empfangens verwendbar.
Fünfte Ausführungsform
Die fünfte Ausführungsform wird mit Bezug auf die 23 bis 34 beschrieben.
23 zeigt eine Konfiguration einer ECU 105, die in den fünften und sechsten Ausführungsformen verwendet wird. Im Vergleich zu der ECU 101 gemäß der ersten Ausführungsform enthält die ECU 105 den zweiten Mikrocomputer 402, der den Zeitpunktkorrigierer 422 einschließlich dem Zeitpunktbestimmer 432 ebenso wie einem Anzahlbestimmer 434 aufweist.
Der Anzahlbestimmer 434 überwacht die Anzahl von Synchronisationssignalempfängen oder die Anzahl von normalen Bestimmungen einer Zeitpunktbestimmung und einer Ausführung einer Zeitpunktkorrektur während einer Anzahlüberwachungsperiode, die derart eingestellt ist, dass sie sich mindestens mit einem Teil des Synchronisationserlaubnisintervalls überdeckt. Im Folgenden wird „die Anzahl der Ausführungen der Zeitpunktkorrektur“ als „die Korrekturanzahl“ abgekürzt. Der Anzahlbestimmer 434 führt die „Anzahlbestimmung“ zum Bestimmen, ob die Anzahl der Synchronisationssignalempfänge oder die Anzahl der Korrekturen normal oder abnorm ist, aus.
Der Zeitpunktkorrigierer 422 führt zwei Arten von Bestimmungsverarbeitungen aus, das heißt eine Zeitpunktbestimmung durch den Zeitpunktbestimmer 432 und eine Anzahlbestimmung durch den Anzahlbestimmer 434. Der zweite Mikrocomputer 402 erlaubt eine Zeitpunktkorrektur, wenn das empfangene Synchronisationssignal in der Zeitpunktbestimmung als normal bestimmt wird und die Anzahl der Synchronisationssignalempfänge oder die Korrekturanzahl in der Anzahlbestimmung als normal bestimmt wird.
Die erste Ausführungsform enthält eine Bestimmung als normal in der Zeitpunktbestimmung als eine notwendige und ausreichende Bedingung zum Erlauben einer Zeitpunktkorrektur. Im Gegensatz dazu enthalten die fünften und sechsten Ausführungsformen eine Normalitätsbestimmung in der Zeitpunktbestimmung als eine notwendige Bedingung, aber nicht als eine ausreichende Bedingung zum Erlauben einer Zeitpunktkorrektur.
Kurz gesagt erlaubt der zweite Mikrocomputer 402 gemäß der technischen Idee der ersten, fünften und sechsten Ausführungsformen eine Zeitpunktkorrektur „entsprechend mindestens einer Bestimmung des empfangenen Synchronisationssignals in der Zeitpunktbestimmung als normal“.
Die Anzahlbestimmung durch den Anzahlbestimmer 434 wird unten genauer hinsichtlich der technischen Bedeutung, eines speziellen Formats und dessen Funktionswirkung beschrieben. Das heißt, die fünfte Ausführungsform stellt eine Abnormitätsbestimmung bereit, wenn die Anzahl von Synchronisationssignalempfängen oder die Korrekturanzahl zu groß ist, wohingegen die sechste Ausführungsform eine Abnormitätsbestimmung bereitstellt, wenn die Anzahl der Synchronisationssignalempfänge oder die Korrekturanzahl zu klein ist.
Die fünften und sechsten Ausführungsformen nehmen ähnlich wie die erste Ausführungsform die Verwendung für das Format einer Zeitpunktbestimmung entsprechend dessen, ob das Synchronisationssignal während des Synchronisationserlaubnisintervalls empfangen wird, an. Die Anzahlüberwachungsperiode wird in diesem Fall auf mindestens einen Teil des Synchronisationserlaubnisintervalls überdeckend eingestellt.
Eine Verwendung für das Format einer Zeitpunktbestimmung unter Verwendung eines Signals, das ein spezielles Pulsmuster gemäß den dritten und vierten Ausführungsformen aufweist, wird in anderen Ausführungsformen beschrieben.
Zunächst wird die fünfte Ausführungsform beschrieben.
24 zeigt PWM-Trägerwellen anstelle der Analogsignalabtastwellenformen, die in 14 in dem Zeitdiagramm auf eine Synchronisationssignalabnormität hin gezeigt sind. Wie es oben beschrieben wurde, wird eine Zeitpunktkorrektur zu dem Zeitpunkt ta24 ausgeführt, da der Synchronisationssignalempfangszeitpunkt in dem Synchronisationserlaubnisintervall sogar nach dem Auftreten einer Abnormität enthalten ist. Die Zeitpunktkorrektur wird ohne Schwierigkeiten ausgeführt, da der Zeitpunkt ta24 eines Synchronisationssignalempfangs nahe bei dem Talzeitpunkt tb14 der PWM-Trägerwelle des zweiten Mikrocomputers 402 liegt.
Die PWM-Trägerwelle des zweiten Mikrocomputers 402 auf eine Zeitpunktkorrektur hin wird unten betrachtet.
25 zeigt eine Wellenform der PWM-Trägerwelle des zweiten Mikrocomputers 402, und die Wellenform gibt einen Betrieb eines Bezugszeitgebers an, der die PWM-Trägerwelle erzeugt. Wenn der zweite Mikrocomputer 402 nicht mit dem ersten Mikrocomputer 401 synchronisiert wird, wird der PWM-Trägerwellenbezugszeitgeber des zweiten Mikrocomputers 402 mit dem konstanten Zyklus TpB betrieben. Wenn eine Zeitpunktkorrektur entsprechend dem Synchronisationssignal ausgeführt wird, das von dem ersten Mikrocomputer 401 empfangen wird, wird der Bezugszeitgeber des zweiten Mikrocomputers 402 ebenfalls synchronisiert. Das Synchronisationserlaubnisintervall, das „einer Periode von einem Abfallzeitpunkt zu einem Anstiegszeitpunkt des Motorantriebssignals Dr bei dem Tastverhältnis von α % (beispielsweise α = 95 %)“ entspricht, wird ebenfalls aktualisiert.
Wie es in einer vergrößerten Ansicht des PWM-Trägerwellenbezugszeitgebers auf einen Synchronisationssignalempfang hin in 26 gezeigt ist, wird das Synchronisationserlaubnisintervall ursprünglich als „eine Periode von einem Abfallzeitpunkt dαo bis zu einem Anstiegszeitpunkt uαo“ eingestellt. Wenn eine Zeitpunktkorrektur aufgrund des Synchronisationssignalempfangs ausgeführt wird und der Bezugszeitgeber synchronisiert wird, wird das Synchronisationserlaubnisintervall auf „eine Periode von dem Abfallzeitpunkt dαr bis zu dem Anstiegszeitpunkt uαr“ aktualisiert. Wenn der zweite Mikrocomputer 402 das Synchronisationssignal unmittelbar nach einem Talzeitpunkt der PWM-Trägerwelle empfängt, weist das Synchronisationserlaubnisintervall einen Endzeitpunkt auf, der gegenüber dem ursprünglichen Zeitpunkt vor dem Empfang verzögert ist.
Im Hinblick auf ein derartiges Prinzip wird ein Betrieb des zweiten Mikrocomputers 402 in einem Fall, in dem Hochfrequenzrauschen dem Synchronisationssignal überlagert wird, mit Bezug auf 27 beschrieben. Die Abschnitte HN1 bis HN4 zeigen jeweils schematisch Hochfrequenzrauschen, das dem Synchronisationssignal zu einem entsprechenden Zeitpunkt überlagert ist.
Das Hochfrequenzrauschen HN1 wird zu einem Zeitpunkt erzeugt, der außerhalb des Synchronisationserlaubnisintervalls liegt. Es wird eine Abnormität in der Zeitpunktbestimmung bestimmt, und es wird somit in diesem Fall keine Zeitpunktkorrektur ausgeführt.
Das Hochfrequenzrauschen HN2 wird anschließend bei einer ansteigenden Flanke des Synchronisationssignals während des Synchronisationserlaubnisintervalls erzeugt. Das Hochfrequenzrauschen HN3 wird während des Synchronisationserlaubnisintervalls erzeugt, während der Puls des Synchronisationssignals Ein ist. Das Hochfrequenzrauschen HN4 wird während des Synchronisationserlaubnisintervalls erzeugt, während der Puls des Synchronisationssignals Aus ist. Es wird in der Zeitpunktbestimmung eine Normalität bestimmt, und somit wird die Zeitpunktkorrektur in diesen Fällen erlaubt.
Wenn Rauschen mehrere Male während desselben Synchronisationserlaubnisintervalls empfangen wird, wird eine Zeitpunktkorrektur ausgeführt, und das Synchronisationserlaubnisintervall wird jedes Mal aktualisiert. Wenn anschließend Rauschen während des aktualisierten Synchronisationserlaubnisintervalls empfangen wird, wird das Synchronisationserlaubnisintervall erneut aktualisiert, sodass es ausgedehnt wird.
28 zeigt einen Betrieb des zweiten Mikrocomputers 402 in einem Fall, in dem Hochfrequenzrauschen aufeinanderfolgend dem Synchronisationssignal überlagert wird.
Wie es in dem oberen Abschnitt der 28 gemäß einem Vergleichsbeispiel ohne Begrenzung der Anzahl der Zeitpunktkorrekturen gezeigt ist, wird das Synchronisationserlaubnisintervall aktualisiert gehalten, wenn Hochfrequenzrauschen aufeinanderfolgend dem Synchronisationssignal überlagert wird. Das Motorantriebssignal Dr2 wird dann auf Aus gehalten, um dieses in einen nicht steuerbaren Zustand zu bringen, während der Motorantrieb weiterhin gestoppt wird. Eine synchrone Steuerung als ursprüngliches Ziel der Konfiguration mit zwei redundanten Systemen kann in Abhängigkeit von einem Zeitpunkt von Rauschen, das dem Synchronisationssignal überlagert wird, fehlschlagen.
Das Format zur Ausführung einer Zeitpunktbestimmung auf einen jeweiligen Empfang des Synchronisationssignals hin benötigt eine enorme Arithmetikkapazität zur Zeitpunktbestimmung, wenn das Synchronisationssignal mehrere Male mit einer Überlagerung von Hochfrequenzrauschen empfangen wird.
Wie es in dem unteren Abschnitt der 28 gezeigt ist, begrenzt der zweite Mikrocomputer 402 gemäß der fünften Ausführungsform die Anzahl der Zeitpunktkorrekturen mindestens während einer Anzahlüberwachungsperiode Pm, die sich mit einem Teil des Synchronisationserlaubnisintervalls überdeckt. Der zweite Mikrocomputer 402 erlaubt eine Zeitpunktkorrektur nur einmal während eines einzelnen Synchronisationserlaubnisintervalls Pm und verhindert dann eine zweite oder anschließende Zeitpunktkorrektur, bis eine vorbestimmte Periode verstrichen ist. Eine Zeitpunktkorrektur wird sogar dann nicht ausgeführt, wenn zweites Rauschen innerhalb desselben Synchronisationserlaubnisintervalls Pm empfangen wird, sodass die PWM-Trägerwelle ansteigt und das Motorantriebssignal Dr2 eingeschaltet wird.
Die fünfte Ausführungsform verhindert somit, dass sogar in einem Fall, in dem Hochfrequenzrauschen dem Synchronisationssignal überlagert wird, der zweite Mikrocomputer 402 mit dem ersten Mikrocomputer 401 derart synchronisiert wird, dass er in einen nicht steuerbaren Motorantriebszustand gelangt.
Eine Begrenzung der Anzahl von Zeitpunktbestimmungen selbst vermeidet einen Verbrauch einer enormen Arithmetikkapazität aufgrund der mehrmaligen Ausführung der Zeitpunktbestimmung.
Die 29 bis 34 sind Flussdiagramme einer speziellen Anzahlbestimmungsarithmetik, die von dem Anzahlbestimmer 434 gemäß der fünften Ausführungsform ausgeführt wird.
Vier Prozessbeispiele werden mit (1) bis (4) nummeriert, und diese werden auch als erstes Prozessbeispiel bis viertes Prozessbeispiel bezeichnet. Die Flussdiagramme gemäß den Prozessbeispielen ebenso wie die sechste Ausführungsform weisen gemeinsame Schrittnummern für im Wesentlichen dieselben Schritte auf, und somit weisen einige kein Bezugszeichen auf. Die Prozessbeispiele weisen beispielhafte Anmerkungen auf, die beispielsweise mit [a1] bezeichnet sind, und eine Anmerkung, die dieselbe wie aus einem vorhergehenden Prozessbeispiel ist, weist dieselbe Bezeichnung auf.
Wenn das Synchronisationssignal in der Zeitpunktbestimmung oder der Anzahlbestimmung in den jeweiligen Prozessbeispielen als abnorm bestimmt wird, kann der zweite Mikrocomputer 402 die Prozedur auf eine Abnormität hin ausführen, die in 18 oder Ähnlichem gezeigt ist.
Erstes Prozessbeispiel
Die 29 und 30 sind Flussdiagramme einer Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin (1) und einer Verstrichene-Zeit-Bestimmungsverarbeitung (1) gemäß dem ersten Prozessbeispiel. Gemäß dem ersten Prozessbeispiel bestimmt der Anzahlbestimmer 434 eine Normalität, wenn die Korrekturanzahl während der Anzahlüberwachungsperiode, die vorläufig eingestellt ist, nicht größer als eine maximale Anzahl Nmax ist, und bestimmt eine Abnormität, wenn die Korrekturanzahl die maximale Anzahl Nmax überschreitet.
Der Anzahlbestimmer 434 löscht die Korrekturanzahl jedes Mal, wenn die verstrichene Zeit einen Schwellenwert τ erreicht. Der Anzahlbestimmer 434 erhöht dann die Korrekturanzahl jedes Mal, wenn das Synchronisationssignal während des Synchronisationserlaubnisintervalls empfangen wird und eine Normalität bei der Zeitpunktbestimmung bestimmt wird. Wenn die Korrekturanzahl die maximale Anzahl Nmax überschreitet, wird danach auch während des Synchronisationserlaubnisintervalls keine Zeitpunktkorrektur ausgeführt.
Die Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin (1) wird mit Bezug auf 29 beschrieben.
Wenn das Synchronisationssignal in der Zeitpunktbestimmung auf einen Synchronisationssignalempfang hin als normal bestimmt wird, ist das Ergebnis der Bestimmung in S61 Ja, und der Prozessfluss schreitet zum S67. Wenn das Synchronisationssignal in der Zeitpunktbestimmung als abnorm bestimmt wird, ist das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S61 Nein, und der Prozessfluss endet.
In S67 lautet das Ergebnis Ja, wenn die Korrekturanzahl nach dem letzten Löschen normal ist, wobei die Korrekturanzahl vor der Erhöhung kleiner als die maximale Anzahl Nmax ist und die Korrekturanzahl erhöht wird, wenn sie einmal nicht größer als die maximale Anzahl Nmax war. Nachdem die Korrekturanzahl in S68 erhöht wurde, wird in S70 eine Zeitpunktkorrektur ausgeführt. Das Ergebnis in S67 lautet Nein, und der Prozessfluss endet, wenn die Korrekturanzahl abnorm ist, wobei die Korrekturanzahl vor der Erhöhung nicht kleiner als die maximale Anzahl Nmax ist und die Korrekturanzahl, die erhöht wird, einmal die maximale Anzahl Nmax überschreitet.
Wenn das Ergebnis in S61 oder in S67 Nein lautet, wird keine Zeitpunktkorrektur ausgeführt.
Die Verstrichene-Zeit-Bestimmungsverarbeitung (1) wird mit Bezug auf 30 beschrieben.
Bevor die verstrichene Zeit den Schwellenwert τ nach dem letzten Löschen erreicht, ist das Ergebnis in S51 Nein, und die verstrichene Zeit wird in S52 erhöht. Wenn die verstrichene Zeit den Schwellenwert τ erreicht, ist das Ergebnis in S51 Ja, die verstrichene Zeit wird in S53 gelöscht, und die Korrekturanzahl wird in S66 gelöscht.
Beispielhafte Anmerkungen des ersten Prozessbeispiels werden im Folgenden beschrieben.
[a1] Die Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin wird in wünschenswerter Weise ausgeführt, während der Synchronisationssignalempfang unterbrochen ist.
Wenn ein Synchronisationssignalempfangszeitpunkt gespeichert wird und die seit dem Synchronisationssignalempfangszeitpunkt verstrichene Zeit auf eine Ausführung der Zeitpunktkorrektur hin korrigiert werden kann, kann die Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin ohne Unterbrechung ausgeführt werden.
[b1] Die Verstrichene-Zeit-Bestimmungsverarbeitung kann während einer Unterbrechung ausgeführt werden, die derart festgelegt ist, dass sie auftritt, wenn die verstrichene Zeit den Schwellenwert τ erreicht. Es besteht keine Notwendigkeit, die Verstrichene-Zeit-Bestimmungsverarbeitung in diesem Fall auszuführen.
Alternativ kann eine Unterbrechung derart festgelegt werden, dass sie während jeweiliger Teilperioden (τ/ρ) auftritt, die durch Teilen des Schwellenwertes τ durch p (p ist eine ganze Zahl von gleich oder größer als zwei) erhalten wird, und es kann angenommen werden, dass die verstrichene Zeit den Schwellenwert τ erreicht, wenn eine Unterbrechung p-mal auftritt.
Zweites Prozessbeispiel
31 ist ein Flussdiagramm einer Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin (2) gemäß dem zweiten Prozessbeispiel. Gemäß dem zweiten Prozessbeispiel bestimmt der Anzahlbestimmer 434 eine Normalität, wenn die Korrekturanzahl während eines einzelnen Synchronisationserlaubnisintervalls nicht größer als die maximale Anzahl Nmax ist, und bestimmt eine Abnormität, wenn die Korrekturanzahl die maximale Anzahl Nmax überschreitet.
Der Anzahlbestimmer 434 speichert einen Korrekturzeitpunkt, wenn die Zeitpunktkorrektur während des Synchronisationserlaubnisintervalls ausgeführt wird. Der Anzahlbestimmer 434 schaltet ein Synchronisationserlaubnisintervallablauf-Flag ein, wenn das Synchronisationserlaubnisintervall verstrichen bzw. abgelaufen ist. Auf einen Empfang eines anschließenden Synchronisationssignals hin löscht der Anzahlbestimmer 434 die Korrekturanzahl, wenn das Synchronisationserlaubnisintervallablauf-Flag eingeschaltet ist oder wenn die seit dem letzten Korrekturzeitpunkt verstrichene Zeit nicht kleiner als eine minimale Zeit Tmin ist. Eine Zeitpunktkorrektur, die in diesem Fall ausgeführt wird, wird als erste Zeitpunktkorrektur während des entsprechenden Synchronisationserlaubnisintervalls betrachtet.
Auf einen Empfang des anschließenden Synchronisationssignals hin erhöht der Anzahlbestimmer 434 die Korrekturanzahl, wenn das Synchronisationserlaubnisintervallablauf-Flag nicht gleich Ein ist oder wenn die seit dem letzten Korrekturzeitpunkt verstrichene Zeit kleiner als die minimale Zeit Tmin ist. Der Anzahlbestimmer 434 bestimmt eine Abnormität, wenn die Anzahl der Korrekturen bzw. Korrekturanzahl die maximale Anzahl Nmax überschreitet.
Die Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin (2) wird mit Bezug auf 31 beschrieben.
Auf einen Synchronisationssignalempfang hin wird in S60 die seit dem letzten Korrekturzeitpunkt verstrichene Zeit erlangt.
Wenn das Synchronisationssignal in der Zeitpunktbestimmung als normal bestimmt wird, ist das Ergebnis in S61 Ja, und der Prozessfluss schreitet zum S62. Wenn das Synchronisationssignal in der Zeitpunktbestimmung als abnorm bestimmt wird, ist das Ergebnis in S61 Nein, und der Prozessfluss endet.
Nach dem Ergebnis der Bestimmung in S61 von Ja ist das Ergebnis der Bestimmung in S62 Ja, wenn die seit dem letzten Korrekturzeitpunkt verstrichene Zeit nicht kleiner als die minimale Zeit Tmin ist, die Korrekturanzahl wird in S66 gelöscht, und der Prozessfluss schreitet zum S67. Das Ergebnis der Bestimmung in S62 ist Nein, wenn die seit dem letzten Korrekturzeitpunkt verstrichene Zeit kleiner als die minimale Zeit Tmin ist, und der Prozessfluss überspringt S66 und schreitet zum S67.
Das Ergebnis der Bestimmung in S67 ist Ja, wenn die Korrekturanzahl nach dem letzten Löschen normal ist, wobei die Korrekturanzahl vor der Erhöhung kleiner als die maximale Anzahl Nmax ist und die Korrekturanzahl, die einmal erhöht wird, nicht größer als die maximale Anzahl Nmax ist. Nachdem die Korrekturanzahl anschließend in S68 erhöht wurde, wird der Korrekturzeitpunkt in S69 aufgezeichnet, und es wird in S70 die Zeitpunktkorrektur ausgeführt.
Es wird Nein in S67 bestimmt und der Prozessfluss endet, wenn die Korrekturanzahl abnorm ist, wobei die Korrekturanzahl vor der Erhöhung nicht kleiner als die maximale Anzahl Nmax ist und die Korrekturanzahl, wenn sie einmal erhöht wird, die maximale Anzahl Nmax überschreitet.
Wenn das Ergebnis der Bestimmung in S61 oder in S67 Nein lautet, wird keine Zeitpunktkorrektur ausgeführt.
Im Folgenden werden die erläuternden Anmerkungen des zweiten Prozessbeispiels beschrieben.
Der Punkt [a1], der für die Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin relevant ist, ist derselbe wie in dem ersten Prozessbeispiel.
[b2] Die Verstrichene-Zeit-Bestimmungsverarbeitung kann ein Bestimmen eines Flags, das während einer Unterbrechung eingeschaltet wird, enthalten, wenn ein Unterbrechungszeitgeber im Voraus nach dem Verstreichen des Synchronisationserlaubnisintervalls in der Korrekturzeitpunktaufzeichnungsverarbeitung gestartet wird.
[c] Der Anzahlbestimmer 434 bestimmt alternativ die auf eine Erlangung der verstrichenen Zeit des letzten Korrekturzeitpunkts hin verstrichene Zeit und schaltet ein Ablaufbestimmungs-Flag ein. Der Anzahlbestimmer 434 kann bestimmen, dass das Ablaufbestimmungs-Flag Ein ist, wenn das Synchronisationssignal in der Zeitpunktbestimmung als normal bestimmt wird, und das Ablaufbestimmungs-Flag auf eine Korrekturzeitpunktaufzeichnung hin ausschalten.
[d] Wenn eine seit dem letzten Erlangungszeitpunkt verstrichene Zeit bei einer Eingangserlangungsverarbeitung durch den zweiten Mikrocomputer 402 mit einem Synchronisationssignalempfang oder Ähnlichem als Auslöser erlangt werden kann, kann der Anzahlbestimmer 434 die verstrichene Zeit integrieren, um die verstrichene Zeit zu erlangen.
Drittes Prozessbeispiel
32 ist ein Flussdiagramm einer Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin (3) gemäß dem dritten Prozessbeispiel. Gemäß dem dritten Prozessbeispiel bestimmt der Anzahlbestimmer 434, dass die Korrekturanzahl eine erwartete Anzahl überschreitet, wenn eine Normalität in der Zeitpunktbestimmung bestimmt wird und die seit dem letzten Korrekturzeitpunkt verstrichene Zeit kürzer als die minimale Zeit Tmin ist, die einem minimalen Intervall zwischen erwarteten Korrekturzeitpunkten entspricht. Der zweite Mikrocomputer 402 wird eine anschließende Zeitpunktkorrektur sogar während des Synchronisationserlaubnisintervalls nicht erlauben, bis die verstrichene Zeit die minimale Zeit Tmin nach der einmaligen Ausführung einer Zeitpunktkorrektur erreicht.
Es wird angenommen, dass eine Zeitpunktkorrektur zweimal während 200 [µs] normal ausgeführt wird, wobei die minimale Zeit Tmin auf (200/2) = 100 [µs] eingestellt ist. Der zweite Mikrocomputer 402 wird eine anschließende Zeitpunktkorrektur nicht ausführen, bis 100 [µs] nach der einmaligen Ausführung einer Zeitpunktkorrektur verstrichen ist.
Die Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin (3) wird mit Bezug auf 32 beschrieben.
Auf einen Synchronisationssignalempfang hin wird in S60 die seit dem letzten Korrekturzeitpunkt verstrichene Zeit erlangt.
Wenn das Synchronisationssignal in der Zeitpunktbestimmung als normal bestimmt wird, ist das Ergebnis in S61 Ja, und der Prozessfluss schreitet zum S62. Wenn das Synchronisationssignal in der Zeitpunktbestimmung als abnorm bestimmt wird, ist das Ergebnis in S61 Nein, und der Prozessfluss endet.
Nach dem Ergebnis von Ja in S61 ist das Ergebnis in S62 Ja, wenn die seit dem letzten Korrekturzeitpunkt verstrichene Zeit nicht kleiner als die minimale Zeit Tmin ist, der Korrekturzeitpunkt wird in S69 aufgezeichnet, und es wird in S70 eine Zeitpunktkorrektur ausgeführt. Das Ergebnis in S62 ist Nein, und der Prozessfluss endet, wenn die seit dem letzten Korrekturzeitpunkt verstrichene Zeit kleiner als die minimale Zeit Tmin ist.
Wenn das Ergebnis in S61 oder in S62 Nein ist, wird keine Zeitpunktkorrektur ausgeführt.
Im Folgenden werden die erläuternden Anmerkungen des dritten Prozessbeispiels beschrieben.
Der Punkt [a1], der für die Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin relevant ist, ist derselbe wie in den Prozessbeispielen (1) und (2).
[b3] Die Verstrichene-Zeit-Bestimmungsverarbeitung kann ein Bestimmen enthalten, dass die verstrichene Zeit die minimale Zeit Tmin während einer Unterbrechung erreicht hat, wenn ein Unterbrechungszeitgeber vorläufig nach dem Verstreichen der minimalen Zeit Tmin in der Korrekturzeitpunktaufzeichnungsverarbeitung gestartet wird.
Die Punkte [c] und [d] sind dieselben wie in dem zweiten Prozessbeispiel.
Viertes Prozessbeispiel
Die 33 und 34 sind Flussdiagramme einer Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin (4) und einer Verstrichene-Zeit-Bestimmungsverarbeitung (4) gemäß dem vierten Prozessbeispiel. Das vierte Prozessbeispiel enthält ein Begrenzen der Anzahl der Synchronisationssignalempfänge und der Ausführungen der Zeitpunktbestimmung.
Der Anzahlbestimmer 434 zählt die Anzahl der Synchronisationssignalempfänge, insbesondere der Synchronisationssignalempfänge während der Anzahlüberwachungsperiode, und der Ausführungen der Zeitpunktbestimmung durch den Zeitpunktkorrigierer 422. Wenn die Anzahl der Synchronisationssignalempfänge während der Anzahlüberwachungsperiode die maximale Anzahl Nmax überschreitet, führt der Zeitpunktbestimmer 432 die Zeitpunktbestimmung nicht aus, bis die Anzahlüberwachungsperiode endet, und zwar unabhängig von einer Normalität oder Abnormität des Synchronisationssignals.
Es wird ein Format zum Ausführen einer Zeitpunktbestimmung während einer Unterbrechung mit einer Eingabe einer Pulsanstiegsflanke des Synchronisationssignals angenommen. Wenn eine Zeitpunktbestimmung die maximale Anzahl Nmax während der Anzahlüberwachungsperiode ausgeführt wurde, wird eine Unterbrechung verhindert. Die Zeitpunktbestimmung wird somit sogar dann nicht ausgeführt, wenn das Synchronisationssignal während des Synchronisationserlaubnisintervalls mehr als die maximale Anzahl Nmax empfangen wird. Eine Unterbrechung wird jedes Mal erlaubt, wenn die Anzahlüberwachungsperiode verstreicht und die Zeitpunktbestimmung erneut ermöglicht wird.
Eine Begrenzung der Anzahl der Zeitpunktbestimmungen in dem vierten Prozessbeispiel vermeidet einen Verbrauch einer enormen Arithmetikkapazität aufgrund der mehrfachen Ausführung der Zeitpunktbestimmung.
Die Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin (4) wird mit Bezug auf 33 beschrieben.
Wenn eine Zeitpunktbestimmung in S55 in der Verstrichene-Zeit-Bestimmungsverarbeitung (4) auf einen Synchronisationssignalempfang hin erlaubt wird, ist das Ergebnis in S56 Ja, und die Anzahl der Synchronisationssignalempfänge wird in S57 erhöht. Wenn eine Zeitpunktbestimmung auf einen Synchronisationssignalempfang hin verhindert wird, ist das Ergebnis in S56 Nein, und der Prozessfluss endet.
Wenn normalerweise die Anzahl der Synchronisationssignalempfänge nach S57 nicht größer als die maximale Anzahl Nmax ist, ist das Ergebnis in S58 Ja, und der Prozessfluss schreitet zum S61. Wenn die Anzahl der Synchronisationssignalempfänge, die abnorm ist, die maximale Anzahl Nmax überschreitet, ist das Ergebnis in S58 Nein, und die Zeitpunktbestimmung wird in S59 verhindert.
Wenn das Ergebnis in S58 Ja lautet und das Synchronisationssignal in der Zeitpunktbestimmung als normal bestimmt wird, ist das Ergebnis in S61 Ja, und es wird in S70 die Zeitpunktkorrektur ausgeführt. Wenn das Synchronisationssignal in der Zeitpunktbestimmung als abnorm bestimmt wird, ist das Ergebnis in S61 Nein, und der Prozessfluss endet.
Wenn die Zeitpunktbestimmung verhindert wird oder wenn das Ergebnis in S61 Nein ist, wird keine Zeitpunktkorrektur ausgeführt.
Die Verstrichene-Zeit-Bestimmungsverarbeitung (4) wird mit Bezug auf 34 beschrieben.
Bevor die verstrichene Zeit den Schwellenwert τ nach dem letzten Löschen erreicht, ist das Ergebnis in S51 Nein, und die verstrichene Zeit wird in S52 erhöht. Wenn die verstrichene Zeit den Schwellenwert τ erreicht, ist das Ergebnis in S51 Ja, und die verstrichene Zeit wird in S53 gelöscht. Die Anzahl der Synchronisationssignalempfänge wird in S54 gelöscht, und es wird in S55 die Zeitpunktbestimmung erlaubt.
Die erläuternden Anmerkungen des vierten Prozessbeispiels werden im Folgenden beschrieben.
[a2] Die Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin wird wünschenswerterweise während einer Unterbrechung eines Synchronisationssignalempfangs ausgeführt.
In einem derartigen Fall kann eine Verarbeitung „Zeitpunktbestimmung = verhindert“ (S59) als Verarbeitung zum Verhindern einer Unterbrechung eines Synchronisationssignalempfangs berücksichtigt werden, und eine Verarbeitung „Zeitpunktbestimmung = erlaubt“ (S55) kann als Verarbeitung zum Erlauben einer Unterbrechung eines Synchronisationssignalempfangs berücksichtigt werden. Es besteht keine Notwendigkeit, mittels Software eine Verarbeitung „Zeitpunktbestimmung = erlaubt?“ (S56) in der Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin auszuführen.
Wenn der Synchronisationssignalempfangszeitpunkt gespeichert wird und die seit dem Synchronisationssignalempfangszeitpunkt verstrichene Zeit auf eine Ausführung einer Zeitpunktkorrektur hin korrigiert werden kann, kann die Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin ohne Unterbrechung ausgeführt werden.
Der Punkt [b1], der für die Verstrichene-Zeit-Bestimmungsverarbeitung relevant ist, ist derselbe wie in dem ersten Prozessbeispiel. Die verstrichene Zeit kann alternativ während der Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin bestimmt werden.
Die Anzahlbestimmungsverarbeitung, die von dem Anzahlbestimmer 434 gemäß der fünften Ausführungsform ausgeführt wird, wurde oben speziell beschrieben. Diese Prozessbeispiele können teilweise modifiziert oder geeignet kombiniert werden.
Sechste Ausführungsform
Im Folgenden wird die sechste Ausführungsform mit Bezug auf die 35 bis 38 beschrieben.
Die sechste Ausführungsform stellt eine ECU bereit, die ähnlich wie die ECU 105, die in 23 gemäß der fünften Ausführungsform gezeigt ist, ausgebildet ist. Die fünfte Ausführungsform enthält eine Abnormitätsbestimmung derart, dass die Anzahl der Synchronisationssignalempfänge oder die Korrekturanzahl zu groß ist. Im Gegensatz dazu enthält die sechste Ausführungsform eine Abnormitätsbestimmung mittels des Anzahlbestimmers 434 derart, dass die Anzahl der Synchronisationssignalempfänge oder die Korrekturanzahl zu klein ist.
Die erste Takterzeugungsschaltung 651, die ausgelegt ist, den ersten Mikrocomputer 401 zu betreiben, kann beispielsweise im Gegensatz zu den Fällen, die in den 11 und 14 gezeigt sind, die Taktfrequenz verringern, und der Zyklus Ts des Synchronisationssignals, das von dem ersten Mikrocomputer 401 übertragen wird, kann abnorm lang sein. Die Anzahl der Zeitpunktkorrekturen, die während einer vorbestimmten Periode ausgeführt werden, wird kleiner als eine erwartete Anzahl.
Die Zeitpunktbestimmung muss nicht ausgeführt werden, da der Zeitpunktkorrigierer 422 aufgrund einer Abnormität einer Eingangserlangung oder Ähnlichem des zweiten Mikrocomputers 402 kein normales Synchronisationssignal empfängt, das von dem ersten Mikrocomputer 401 übertragen wird.
35 zeigt einen Betrieb in Fällen eines normalen und eines abnormen Synchronisationssignalempfangs. Wenn der Synchronisationssignalempfang normal ist, wird eine Zeitpunktkorrektur zu dem Zeitpunkt ta8 des Synchronisationssignalempfangs während des Synchronisationserlaubnisintervalls ausgeführt, und der Talzeitpunkt tb8 der PWM-Trägerwelle des zweiten Mikrocomputers 402 stimmt mit dem Synchronisationssignalanstiegszeitpunkt ta8 überein. In dem anderen Fall, in dem der Synchronisationssignalempfang abnorm ist, wird zu dem Zeitpunkt ta8 keine Zeitpunktkorrektur ausgeführt. Der Talzeitpunkt tb8 der PWM-Trägerwelle des zweiten Mikrocomputers 402 wird gegenüber dem Synchronisationssignalanstiegszeitpunkt ta8 verschoben gehalten.
Die Zeitpunktbestimmung selbst wird auf diese Abnormität hin nicht ausgeführt, sodass der zweite Mikrocomputer 402 eine asynchrone Steuerung mit dem ersten Mikrocomputer 401 nicht erkennt. Ein asynchroner Betrieb während einer langen Periode kann zu einer Verschlechterung eines Lenkvermögens und starkem Rauschen führen.
Im Hinblick dessen enthält die sechste Ausführungsform ein Einstellen einer Periode, die M Zyklen eines synchronen Betriebs oder Ähnliches enthält, als Anzahlüberwachungsperiode. Der Anzahlbestimmer 434 bestimmt eine Abnormität, wenn die Anzahl der Synchronisationssignalempfänge oder die Korrekturanzahl während der Anzahlüberwachungsperiode kleiner als eine minimale Anzahl Nmin ist, die ursprünglich angenommen wird. Die sechste Ausführungsform unterscheidet sich von der fünften Ausführungsform darin, dass die Zeitpunktkorrektur ausgeführt wird, um einen Antriebszeitpunkt der Mikrocomputer 401 und 402 zu synchronisieren, wenn das Synchronisationssignal in der Zeitpunktbestimmung als normal bestimmt wird und sogar wenn die Anzahl in der Anzahlbestimmung abnorm klein ist.
Wenn die Anzahl in der Anzahlbestimmung abnorm klein ist, werden Synchronisationssignale nicht in richtigen Intervallen übertragen, und der erste Mikrocomputer 401 weist wahrscheinlich einen Fehler auf. Eine Abnormitätsmeldung an die andere ECU 36 in dem Fahrzeug und Ähnlichem oder ein Wechsel zu einer asynchronen Steuerung wird wirksam als Prozedur auf eine Abnormität hin ausgeführt.
Die Anzahlüberwachungsperiode muss nur eine Bestimmung der minimalen Anzahl Nmin ermöglichen und muss nicht notwendigerweise einem ganzzahligen Vielfachen des Synchronisationszyklus entsprechen.
Die 36 bis 38 sind Flussdiagramme einer speziellen Anzahlbestimmungsarithmetik, die von dem Anzahlbestimmer 434 gemäß der sechsten Ausführungsform ausgeführt wird. Die Prozessbeispiele werden anschließend an diejenigen der fünften Ausführungsform mit (5) und (6) bezeichnet, und erläuternde Anmerkungen weisen ebenfalls Bezeichnungen auf, die in der fünften Ausführungsform verwendet werden.
Wenn ein Synchronisationsabnormitäts-Flag in S65 der Prozessbeispiele (5) oder (6) eingeschaltet wird, kann der zweite Mikrocomputer 402 die Prozedur auf eine Abnormität hin, die in 18 gezeigt ist, oder Ähnliches ausführen.
Fünftes Prozessbeispiel
Die 36 und 37 sind Flussdiagramme einer Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin (5) und einer Verarbeitung zum Bestimmen einer verstrichenen Zeit und der Korrekturanzahl (5) gemäß dem fünften Prozessbeispiel. Gemäß dem fünften Prozessbeispiel bestimmt der Anzahlbestimmer 434 eine Normalität, wenn die Korrekturanzahl während der Anzahlüberwachungsperiode nicht kleiner als die minimale Anzahl Nmin ist, und bestimmt eine Abnormität, wenn die Korrekturanzahl kleiner als die minimale Anzahl Nmin ist.
Die Korrekturanzahl wird erhöht, wenn das Synchronisationssignal in der Zeitpunktbestimmung als normal bestimmt wird, und die Anzahlbestimmung wird jedes Mal ausgeführt, wenn die Anzahlüberwachungsperiode verstreicht. Der Anzahlbestimmer 434 löscht die Korrekturanzahl nach der Anzahlbestimmung und führt eine anschließende Anzahlbestimmung aus, wenn die anschließende Anzahlüberwachungsperiode verstreicht.
Die Anzahlbestimmung nach dem Verstreichen der Anzahlüberwachungsperiode kann gleichzeitig mit einer Zeitpunktbestimmung oder zu einem anderen Zeitpunkt als die Zeitpunktbestimmung ausgeführt werden. Die Anzahlbestimmung kann für die Anzahl der Synchronisationssignalempfänge anstatt für die Korrekturanzahl verwendet werden.
Die Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin (5) wird mit Bezug auf 36 beschrieben.
Wenn das Synchronisationssignal in der Zeitpunktbestimmung auf einen Synchronisationssignalempfang hin als normal bestimmt wird, ist das Ergebnis in S61 Ja, die Korrekturanzahl wird in S68 erhöht, und es wird in S70 eine Zeitpunktkorrektur ausgeführt. Wenn das Synchronisationssignal in der Zeitpunktbestimmung als abnorm bestimmt wird, ist das Ergebnis in S61 Nein, und der Prozessfluss endet.
Die Verarbeitung zum Bestimmen einer verstrichenen Zeit und der Korrekturanzahl (5) wird mit Bezug auf 37 beschrieben.
Bevor die verstrichene Zeit den Schwellenwert τ (beispielsweise die Anzahlüberwachungsperiode) nach dem letzten Löschen erreicht, ist das Ergebnis in S51 Nein, und die verstrichene Zeit wird in S52 erhöht. Wenn die verstrichene Zeit den Schwellenwert τ erreicht, ist das Ergebnis in S51 Ja, und die verstrichene Zeit wird in S53 gelöscht.
Wenn die Korrekturanzahl, die normal ist, nach dem Löschen der verstrichenen Zeit in S53 nicht kleiner als die minimale Anzahl Nmin ist, ist das Ergebnis in S64 Nein, und die Korrekturanzahl wird in S66 gelöscht. Wenn die Korrekturanzahl abnorm kleiner als die minimale Anzahl Nmin ist, ist das Ergebnis in S64 Ja, das Synchronisationsabnormitäts-Flag wird in S65 eingeschaltet, und dann wird die Korrekturanzahl in S66 gelöscht.
Die erläuternden Anmerkungen des fünften Prozessbeispiels werden im Folgenden beschrieben.
Der Punkt [a1], der für die Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin relevant ist, und der Punkt [b1], der für die Verstrichene-Zeit-Bestimmungsverarbeitung relevant ist, sind dieselben wie in dem ersten Prozessbeispiel und Ähnlichem der fünften Ausführungsform.
[e] Als Prozedur auf eine Abnormität auf eine Synchronisationsabnormitätsbestimmung hin führt der zweite Mikrocomputer 402 eine Abnormitätsmeldung an die andere ECU 71 in dem Fahrzeug, eine Alarmanzeige für einen Fahrer, einen Wechsel zu einer asynchronen Steuerung oder Ähnliches aus.
Eine Abnormitätswiederherstellungsbestimmung kann nach Bedarf hinzugefügt werden, beispielsweise ein Ausschalten des Synchronisationsabnormitäts-Flags, wenn die Korrekturanzahl auf eine Beendigung einer anschließenden Verstrichene-Zeit-Bestimmung hin nicht kleiner als ein bestimmter Wert ist.
Die Korrekturanzahl muss in der Korrekturanzahlbestimmung nicht gelöscht werden, und die Korrekturanzahl kann entsprechend einer Differenz zu der Korrekturanzahl auf die letzte Bestimmung hin bestimmt werden.
Sechstes Prozessbeispiel
38 ist ein Flussdiagramm einer Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin (6) gemäß dem sechsten Prozessbeispiel. Gemäß dem sechsten Prozessbeispiel bestimmt der Anzahlbestimmer 434, dass die Korrekturanzahl kleiner als die erwartete Anzahl ist, wenn in der Zeitpunktbestimmung die Normalität bestimmt wird und die seit dem letzten Korrekturzeitpunkt verstrichene Zeit länger als die maximale Zeit Tmax ist. In einem Fall, in dem erwartet wird, dass das Synchronisationssignal in dem Zyklus von 200 [µs] erzeugt wird, aber 400 [µs] seit dem letzten Korrekturzeitpunkt auf eine derzeitige Zeitpunktabnormitätsbestimmung hin verstrichen ist, wird geschätzt, dass der Synchronisationssignalempfang einmal fehlgeschlagen ist.
Die Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin (6) wird mit Bezug auf 38 beschrieben.
Auf einen Synchronisationssignalempfang hin wird in S60 die seit dem letzten Korrekturzeitpunkt verstrichene Zeit erlangt.
Wenn das Synchronisationssignal in der Zeitpunktbestimmung als normal bestimmt wird, ist das Ergebnis in S61 Ja, und der Prozessfluss schreitet zum S63. Wenn das Synchronisationssignal in der Zeitpunktbestimmung als abnorm bestimmt wird, ist das Ergebnis in S61 Nein, und der Prozessfluss endet.
Wenn das Ergebnis in S61 Ja ist und die seit dem letzten Korrekturzeitpunkt verstrichene Zeit, die normal ist, nicht größer als die maximale Zeit Tmax ist, ist das Ergebnis in S63 Nein, und der Prozessfluss schreitet zu S69.
Wenn die seit dem letzten Korrekturzeitpunkt verstrichene Zeit die maximale Zeit Tmax abnorm überschreitet, ist das Ergebnis in S63 Ja, der Anzahlbestimmer 434 schaltet das Synchronisationsabnormitäts-Flag in S65 ein, und der Prozessfluss schreitet zum S69. Der Korrekturzeitpunkt wird in S69 aufgezeichnet, und es wird die Zeitpunktkorrektur in S70 ausgeführt.
Die erläuternden Anmerkungen des sechsten Prozessbeispiels werden im Folgenden beschrieben.
Der Punkt [a1], der für die Verarbeitung auf einen Synchronisationssignalempfang hin relevant ist, ist derselbe wie in dem fünften Prozessbeispiel.
[b6] Die Verstrichene-Zeit-Bestimmungsverarbeitung kann ein Bestimmen enthalten, dass die verstrichene Zeit während der Unterbrechung die maximale Zeit Tmax erreicht hat, wenn ein Unterbrechungszeitgeber im Voraus nach dem Verstreichen der maximalen Zeit Tmax in der Korrekturzeitpunktaufzeichnungsverarbeitung gestartet wird. Die Punkte [c] und [d], die für die Verstrichene-Zeit-Bestimmungsverarbeitung relevant sind, sind dieselben wie in den Prozessbeispielen (2) und (3) der fünften Ausführungsform.
Der Punkt [e], der für die Prozedur auf eine Abnormität hin relevant ist, ist derselbe wie in dem fünften Prozessbeispiel.
Die Anzahlbestimmungsverarbeitung, die von dem Anzahlbestimmer 434 gemäß der sechsten Ausführungsform ausgeführt wird, wurde oben speziell beschrieben.
Anwendungsverarbeitung in der elektrischen Servolenkvorrichtung
Die Anwendungsverarbeitung gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die für ein Antriebssystem mit Unterstützungsmotor in der elektrischen Servolenkvorrichtung verwendet wird, wird mit Bezug auf die 39 und 40 beschrieben.
Es wird die fünfte oder sechste Ausführungsform angenommen, bei der der Zeitpunktkorrigierer 422 des zweiten Mikrocomputers 402 den Zeitpunktbestimmer 432 und den Anzahlbestimmer 434 enthält, um grundlegend eine Ausführung einer „Zeitpunktbestimmung und Anzahlbestimmung“ zu ermöglichen. In der ersten Ausführungsform und Ähnlichem, bei der der Zeitpunktkorrigierer 422 den Anzahlbestimmer 434 nicht enthält, kann eine „Zeitpunktbestimmung und Anzahlbestimmung“ in der Beschreibung durch eine „Zeitpunktbestimmung“ ersetzt werden.
Bestimmung einer Nicht-Ausführungsverarbeitung vor dem Unterstützungsstart
Das Flussdiagramm in 39 wird als Nächstes beschrieben.
In S81 bestimmt der zweite Mikrocomputer 402, ob ein Unterstützungsmotor eine Lenkunterstützung gestartet hat.
Wenn das Ergebnis in S81 nach dem Unterstützungsstart Ja ist, führt der Zeitpunktkorrigierer 422 in S82 eine Zeitpunktbestimmung und eine Anzahlbestimmung aus.
Wenn das Ergebnis in S81 vor dem Unterstützungsstart Nein ist, führt der Zeitpunktkorrigierer 422 in S83 weder eine Zeitpunktbestimmung noch eine Anzahlbestimmung aus. Der zweite Mikrocomputer 402 führt eine Zeitpunktkorrektur auf einen jeweiligen Synchronisationssignalempfang hin aus.
Das Synchronisationssignal muss nicht notwendigerweise vor dem Start der Motorantriebssteuerung normal sein. Eine Nicht-Ausführung einer Zeitpunktbestimmung und einer Anzahlbestimmung führt zu einer Verarbeitungslastverringerung.
Abnormitätsanzahllöschverarbeitung
Das Flussdiagramm in 40 wird im Folgenden beschrieben.
In S85 zählt der Zeitpunktkorrigierer 422 die Anzahl der Abnormitätsbestimmungen jeweils in der Zeitpunktbestimmung und in der Anzahlbestimmung.
In S86 wird bestimmt, ob eine Fahrzeughauptstromquelle nach dem Ausschalten erneut eingeschaltet wurde. Wenn das Ergebnis in S86 Nein ist, kehrt der Prozessfluss zum S85 zurück.
Ein derartiger Betrieb eines „Ausschalten und erneutes Einschalten der Fahrzeughauptstromquelle“ eines Verbrennungsmotorfahrzeugs entspricht einem Ausschalten und erneuten Einschalten eines Zündschalters. Der Betrieb eines „Ausschalten und erneutes Einschalten der Fahrzeughauptenergiequelle“ eines Hybridfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs entspricht einem Bereit-Aus und einem erneuten Bereit-Ein.
Wenn das Ergebnis in S86 Ja ist, löscht der Zeitpunktkorrigierer 422 die Anzahl der Abnormitätsbestimmungen und startet das Zählen in S87 neu.
40 stellt beispielhaft ein Löschen der Anzahl der Abnormitätsbestimmungen dar, wenn die Hauptstromquelle erneut eingeschaltet wird. Die Anzahl der Abnormitätsbestimmungen kann alternativ gelöscht werden, wenn die Hauptstromquelle ausgeschaltet wird.
Dieses beseitigt einen Einfluss von vergangenen Abnormitätsinformationen vor dem Motorantriebsstopp und ermöglicht eine Ausführung einer geeigneten Verarbeitung entsprechend Abnormitätsinformationen nach einem Antriebsneustart.
Weitere Ausführungsformen
(a) Der in den obigen Ausführungsformen zu steuernde Motor 80 ist ein Mehrfachwicklungsmotor, der zwei Wicklungssätze 801 und 802 enthält, die an dem gemeinsamen Stator mit einem elektrischen Winkel von 30 Grad gegeneinander verschoben angeordnet sind. Ein in 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 mit zwei oder mehr Wicklungssätzen enthält, sondern ist für mehrere Motoren verwendbar, die mehrere Statoren enthalten, die separat die Wicklungssätze aufweisen, die um diese gewickelt sind, und ausgelegt sind, gemeinsam bzw. kooperativ ein Drehmoment auszugeben.
Die Anzahl der Phasen eines bürstenlosen Mehrphasen-Motors ist nicht auf drei beschränkt, sondern kann vier oder mehr sein. 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 die Motorsteuerungsvorrichtung beispielhaft dar, die zwei Mikrocomputer enthält. Die vorliegende Erfindung ist ebenfalls für eine Motorsteuerungsvorrichtung verwendbar, die drei oder mehr Mikrocomputer enthält. In einer Konfiguration zur unidirektionalen Synchronisationssignalübertragung gemäß der ersten Ausführungsform kann ein einzelner Übertragungsmikrocomputer ein Synchronisationssignal an die jeweiligen verbleibenden zwei oder mehr Empfängermikrocomputer übertragen. Alternativ können zwei oder mehr Übertragungsmikrocomputer jeweils ein Synchronisationssignal an jeden Empfängermikrocomputer übertragen, der nicht der eigene Mikrocomputer ist. Eine Vorrichtung, die drei oder mehr Systeme enthält, weist beispielsweise als Prozedur auf eine Abnormität hin einen Modus zum Stoppen eines Motorantriebs durch mindestens einen Übertragungsmikrocomputer und Antreiben des Motors nur durch mehrere Empfängermikrocomputer auf. Ein derartiger Modus kann als „Teilsystemantriebsmodus“ im Gegensatz zu dem „Einzelsystemantriebsmodus“ der Vorrichtung, die die beiden Systeme enthält, bezeichnet werden.
(c) Die Motorsteuerungsvorrichtung muss den Analogsignalabtastabschnitt nicht enthalten, der mit dem Motorantriebszeitpunktgenerator synchronisiert wird. 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 ein Abtastzeitpunkt mit einem Schaltzeitpunkt des Motorantriebssignals übereinstimmen.
(d) Die Motorantriebssignale können entsprechend einer PWM-Steuerungstechnik, die in 8 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 Zeitpunktbestimmung gemäß den fünften und sechsten Ausführungsformen ist ebenfalls für ein Format einer Zeitpunktbestimmung unter Verwendung eines Signals, das ein spezielles Pulsmuster gemäß den dritten und vierten Ausführungsformen aufweist, verwendbar. In diesem Fall muss sich die Anzahlüberwachungsperiode nicht notwendigerweise mit einem Intervall überdecken, das das spezielle Pulsmuster selbst enthält, sondern muss nur sich mit einem Intervall zur Bestimmung eines Empfangs mindestens des Signals überdecken, das das spezielle Pulsmuster aufweist. Mit anderen Worten, die Anzahlüberwachungsperiode wird auf „sich mit einem Intervall überdeckend, von dem erwartet wird, dass es einen Empfang mindestens des Signals aufweist, das das spezielle Pulsmuster aufweist“ eingestellt.
Die zweite Ausführungsform kann einen Anwendungsmodus aufweisen, bei dem der erste Mikrocomputer 401 und der zweite Mikrocomputer 402 jeweils einen Anzahlbestimmer ähnlich wie gemäß der fünften oder sechsten Ausführungsform enthalten und ausgelegt sind, eine Zeitpunktbestimmung und eine Anzahlbestimmung hinsichtlich eines Synchronisationssignals, das von dem anderen Mikrocomputer erzeugt wird, gemeinsam auszuführen.
(f) Die Motorsteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann für einen Motor für eine elektrische Servolenkvorrichtung ebenso wie für einen Motor zu anderen Zwecken verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in verschiedenen Modi innerhalb des Bereiches der Erfindung ausgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung wurde entsprechend ihren Ausführungsformen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen und deren Strukturen beschränkt. 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 nur eines Elementes, mehr Elementen oder weniger Elementen zu verschiedenen Kombinationen und Modi erzielt werden, liegen ebenfalls innerhalb des Bereiches der vorliegenden Erfindung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016136611 [0001]
JP 2017035042 [0001]
JP 2017119859 [0001]
JP 5412095 B2 [0006, 0115]
JP 5672278 B2 [0057]
JP 2011148498 A [0099]

Claims

Motorsteuerungsvorrichtung, die aufweist: mehrere Motorantriebsschaltungen (701, 702), die mindestens einen Motor (80) antreiben, mehrere Mikrocomputer (401, 402), die enthalten: einen Antriebssignalgenerator (451, 452), der ein Motorantriebssignal (Dr1, Dr2) als einen Befehl für die jeweiligen Motorantriebsschaltungen erzeugt, und einen Antriebszeitpunktgenerator (441, 442), der einen Antriebszeitpunkt als einen Pulszeitpunkt des Motorantriebssignals erzeugt; und mehrere Takterzeugungsschaltungen (651, 652), die Takte als Betriebsbezug der Mikrocomputer unabhängig voneinander erzeugen, wobei die Mikrocomputer einen Übertragungsmikrocomputer (401) als mindestens einen Mikrocomputer enthalten, der ein Synchronisationssignal überträgt, das mit dem Antriebszeitpunkt eines eigenen Mikrocomputers synchronisiert ist und die Antriebszeitpunkte der Mikrocomputer synchronisiert; die Mikrocomputer einen Empfängermikrocomputer (402) als mindestens einen Mikrocomputer enthalten, der das Synchronisationssignal empfängt, das von dem Übertragungsmikrocomputer übertragen wird; der Übertragungsmikrocomputer einen Synchronisationssignalgenerator (411) enthält, der das Synchronisationssignal erzeugt und das Synchronisationssignal an den Empfängermikrocomputer überträgt; der Empfängermikrocomputer ausgelegt ist, eine Zeitpunktkorrektur zum Korrigieren des Antriebszeitpunktes des eigenen Mikrocomputers, sodass dieser synchron zu dem empfangenen Synchronisationssignal ist, auszuführen und einen Zeitpunktkorrigierer (422) enthält, der einen Empfangssignalbestimmer (432) enthält, der eine Empfangssignalbestimmung ausführt, die bestimmt, ob das empfangene Synchronisationssignal normal oder abnorm ist; der Empfängermikrocomputer die Zeitpunktkorrektur entsprechend mindestens einer Bestimmung des Synchronisationssignals in der Empfangssignalbestimmung als normal erlaubt; und der Empfängermikrocomputer als Reaktion darauf, dass das Synchronisationssignal in der Empfangssignalbestimmung als abnorm bestimmt wird, die Zeitpunktkorrektur verhindert und den Motor asynchron zu dem Übertragungsmikrocomputer antreibt.
Motorsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Mikrocomputer außerdem einen Analogsignalabtastabschnitt (461, 462) enthalten, der mit dem Antriebszeitpunktgenerator synchronisiert wird und ein analoges Signal zu einem anderen Zeitpunkt als einem Schaltzeitpunkt des Motorantriebssignals abtastet.
Motorsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Synchronisationssignalgenerator ein Pulssignal als das Synchronisationssignal überträgt, das einen vorbestimmten Zyklus aufweist; und der Empfangssignalbestimmer das Synchronisationssignal als normal bestimmt, wenn das Synchronisationssignal, das von dem Synchronisationssignalgenerator empfangen wird, einen Pulsflankenzeitpunkt innerhalb eines Synchronisationserlaubnisintervalls aufweist; und der Empfangssignalbestimmer das Synchronisationssignal als abnorm bestimmt, wenn das empfangene Synchronisationssignal einen Pulsflankenzeitpunkt außerhalb des Synchronisationserlaubnisintervalls aufweist.
Motorsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Synchronisationssignalgenerator das Synchronisationssignal derart erzeugt, dass es einen Pulsflankenzeitpunkt aufweist, der sich von dem Schaltzeitpunkt des Motorantriebssignals unterscheidet.
Motorsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Synchronisationssignalgenerator das Synchronisationssignal, das ein spezielles Pulsmuster aufweist, überträgt; und der Empfangssignalbestimmer das Synchronisationssignal als normal bestimmt, wenn er ein Signal empfängt, das das spezielle Pulsmuster aufweist.
Motorsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei zu einem Zeitpunkt eines Bootens des Empfängermikrocomputers der Empfängermikrocomputer einen Antrieb des Motors startet, wenn eine Gesamtanzahl der Synchronisationssignalempfänge eine vorbestimmte Anfangsanzahl (Ni) erreicht.
Motorsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Empfangssignalbestimmer zu einem Zeitpunkt eines Bootens des Empfängermikrocomputers die Empfangssignalbestimmung startet, wenn eine Gesamtanzahl des Synchronisationssignalempfänge eine vorbestimmte Warteanzahl (Nw) überschreitet.
Motorsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei wenn eine Gesamtanzahl des Synchronisationssignalempfänge eine vorbestimmte Wiederherstellungsanzahl (Nre) erreicht, nachdem der Empfangssignalbestimmer das Synchronisationssignal als abnorm bestimmt hat, oder wenn das Synchronisationssignal eine vorbestimmte Wiederherstellungszeit (Tre) lang nicht empfangen wurde, der Empfängermikrocomputer die Zeitpunktkorrektur nach dem Empfangen eines anschließenden Empfangs des Synchronisationssignals und einem Bestimmen des Synchronisationssignals als normal erlaubt.
Motorsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Empfangssignalbestimmer eine Abnormität des Synchronisationssignals bestätigt, wenn eine Gesamtanzahl aufeinanderfolgender Bestimmungen des Synchronisationssignals als abnorm eine vorbestimmte Bestätigungsanzahl (Nfix) erreicht; und der Empfängermikrocomputer die Zeitpunktkorrektur nach einer Abnormitätsbestätigung verhindert.
Motorsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Empfängermikrocomputer die Zeitpunktkorrektur erlaubt und ein synchrones Durchführen des Antriebs mit dem Übertragungsmikrocomputer fortsetzt, bis eine Abnormität des Synchronisationssignals bestätigt ist.
Motorsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Empfängermikrocomputer außerdem eine Prozedur auf eine Abnormität hin als Reaktion darauf ausführt, dass das empfangene Synchronisationssignal als abnorm bestimmt wird.
Motorsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Zeitpunktkorrigierer außerdem einen Anzahlbestimmer (434) enthält, der während einer geeigneten Anzahlüberwachungsperiode eine Gesamtempfangsanzahl als eine Gesamtanzahl der Synchronisationssignalempfänge oder eine Gesamtkorrekturanzahl als eine Gesamtanzahl einer Normalitätsbestimmung in der Empfangssignalbestimmung und einer Ausführung der Zeitpunktkorrektur überwacht und eine Anzahlbestimmung zum Bestimmen der Empfangsanzahl oder der Korrekturanzahl als normal oder abnorm ausführt; und der Empfängermikrocomputer die Zeitpunktkorrektur als Reaktion darauf, dass das Synchronisationssignal in der Empfangssignalbestimmung als normal bestimmt wird, und außerdem darauf, dass die Empfangsanzahl oder die Korrekturanzahl in der Anzahlbestimmung als normal bestimmt wird, erlaubt.
Motorsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 12, wobei in einer Konfiguration, in der der Synchronisationssignalgenerator ein Pulssignal, das einen vorbestimmten Zyklus aufweist, als das Synchronisationssignal überträgt und der Empfangssignalbestimmer das Synchronisationssignal als normal bestimmt, wenn das Synchronisationssignal, das von dem Synchronisationssignalgenerator empfangen wird, einen Pulsflankenzeitpunkt innerhalb eines Synchronisationserlaubnisintervalls aufweist, die Anzahlüberwachungsperiode auf sich mindestens mit einem Teil des Synchronisationserlaubnisintervalls überdeckend eingestellt wird; oder in einer Konfiguration, in der der Synchronisationssignalgenerator das Synchronisationssignal überträgt, das ein spezielles Pulsmuster aufweist, und der Empfangssignalbestimmer das Synchronisationssignal als normal bestimmt, wenn ein Signal, das das spezielle Pulsmuster aufweist, empfangen wird, die Anzahlüberwachungsperiode auf sich mit einem Intervall überdeckend eingestellt wird, von dem erwartet wird, dass es einen Empfang mindestens des Signals aufweist, das das spezielle Pulsmuster aufweist.
Motorsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Anzahlbestimmer die Empfangsanzahl oder die Korrekturanzahl als abnorm bestimmt, wenn die Korrekturanzahl oder die Empfangsanzahl während der Anzahlüberwachungsperiode eine vorbestimmte maximale Anzahl (Nmax) überschreitet oder wenn eine seit einer letzten Zeitpunktkorrektur verstrichene Zeit kleiner als eine vorbestimmte minimale Zeit (Tmin) ist; und der Empfängermikrocomputer die Zeitpunktkorrektur verhindert.
Motorsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der Anzahlbestimmer die Empfangsanzahl oder die Korrekturanzahl als abnorm bestimmt, wenn die Korrekturanzahl oder die Empfangsanzahl während der Anzahlüberwachungsperiode kleiner als eine vorbestimmte minimale Anzahl (Nmin) ist oder wenn eine seit der letzten Zeitpunktkorrektur verstrichene Zeit eine vorbestimmte maximale Zeit (Tmax) überschreitet.
Motorsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, wobei der Empfängermikrocomputer eine Prozedur auf eine Abnormität hin als Reaktion darauf ausführt, dass die Anzahlbestimmung eine Abnormität bestimmt hat.
Motorsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei der Empfängermikrocomputer die Empfangssignalbestimmung verhindert, bevor eine seit der letzten Zeitpunktkorrektur verstrichene Zeit einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht.
Motorsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 16, wobei der Empfängermikrocomputer danach die Zeitpunktkorrektur als Prozedur auf eine Abnormität hin verhindert.
Motorsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 11, 16 oder 18, wobei die Prozedur auf eine Abnormität hin ein Auswählen eines Teilsystemantriebsmodus enthält, in dem ein Antrieb des Motors durch den Übertragungsmikrocomputer gestoppt wird und ein Antrieb des Motors nur durch den Empfängermikrocomputer durchgeführt wird.
Motorsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 11, 16 oder 18, wobei als Reaktion auf eine Abnormität des Synchronisationssignals die Prozedur auf eine Abnormität hin ein Wechseln zwischen einem asynchronen Antriebsmodus, bei dem der Übertragungsmikrocomputer und der Empfängermikrocomputer asynchron den Motor antreiben, und einem Teilsystemantriebsmodus enthält, bei dem ein Antrieb des Motors durch den Übertragungsmikrocomputer gestoppt wird und ein Antrieb des Motors nur durch den Empfängermikrocomputer durchgeführt wird.
Motorsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 11, 16 oder 18, die außerdem aufweist: mehrere Taktüberwachungsabschnitte (661, 662), die Bezugstakte, die von den Takterzeugungsschaltungen erzeugt werden, überwachen, wobei wenn eine Takterzeugungsschaltung für den Übertragungsmikrocomputer einen normalen Bezugstakt erzeugt und außerdem das Synchronisationssignal in der Empfangssignalbestimmung als abnorm bestimmt wird, die Prozedur auf eine Abnormität hin ein Auswählen eines asynchronen Antriebsmodus enthält, bei dem der Übertragungsmikrocomputer und der Empfängermikrocomputer den Motor asynchron antreiben.
Motorsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11, 16 und 18 bis 21, wobei der Empfängermikrocomputer als die Prozedur auf eine Abnormität hin eine Steuerung eines Erzeugens des Motorantriebssignals in eine asynchrone Steuerung, die sich von einer normalen Steuerung unterscheidet, wechselt.
Motorsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11, 16 und 18 bis 22, wobei die Motorsteuerungsvorrichtung an einem Fahrzeug montiert ist und mit einer anderen Steuerungsvorrichtung in dem Fahrzeug kommunizieren kann; und der Empfängermikrocomputer der anderen Steuerungsvorrichtung in dem Fahrzeug als die Prozedur auf eine Abnormität hin eine Abnormität meldet.
Motorsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, wobei jeder der Mikrocomputer als der Übertragungsmikrocomputer und der Empfängermikrocomputer betrieben wird und die Mikrocomputer gegenseitig das Synchronisationssignal übertragen und empfangen.
Motorsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 24, wobei die Mikrocomputer ausgelegt sind, bidirektional zu kommunizieren; und eine Übertragung des Synchronisationssignals in einer Richtung zwischen den Mikrocomputern und eine Übertragung des Synchronisationssignals in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung einen unterschiedlichen Zeitpunkt aufweisen.
Motorsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, die außerdem aufweist: mindestens eine Synchronisationssignalleitung (471, 472, 48), die den Übertragungsmikrocomputer und den Empfängermikrocomputer verbindet, um ein Übertragen und Empfangen des Synchronisationssignals zu ermöglichen.
Motorsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 26, wobei die mindestens eine Synchronisationssignalleitung gemeinsam mit einer Signalleitung zur Kommunikation eines anderen Signals als das Synchronisationssignal zwischen den Mikrocomputern verwendet wird.
Motorsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, wobei die Mikrocomputer mit einem vorbestimmten Raum dazwischen auf derselben Oberfläche (237) desselben Substrats (230) angeordnet sind.
Motorsteuerungsvorrichtung, die aufweist: mehrere Motorantriebsschaltungen (701, 702), die mindestens einen Motor (80) antreiben; mehrere Mikrocomputer (401, 402), die enthalten: einen Antriebssignalgenerator (451, 452), der ein Motorantriebssignal (Dr1, Dr2) als einen Befehl für die jeweiligen Motorantriebsschaltungen erzeugt, und einen Antriebszeitpunktgenerator (441, 442), der einen Antriebszeitpunkt als einen Pulszeitpunkt des Motorantriebssignals erzeugt; und mehrere Takterzeugungsschaltungen (651, 652), die Takte als Betriebsbezug der Mikrocomputer unabhängig voneinander erzeugen, wobei die Mikrocomputer einen Übertragungsmikrocomputer (401) als mindestens einen Mikrocomputer enthalten, der ein Synchronisationssignal überträgt, das mit dem Antriebszeitpunkt eines eigenen Mikrocomputers synchronisiert ist und den Antriebszeitpunkt der Mikrocomputer synchronisiert; die Mikrocomputer einen Empfängermikrocomputer (402) als mindestens einen Mikrocomputer enthalten, der das Synchronisationssignal empfängt, das von dem Übertragungsmikrocomputer übertragen wird; und die Motorsteuerungsvorrichtung die folgenden drei Antriebsmodi aufweist: einen synchronen Antriebsmodus, bei dem der Übertragungsmikrocomputer und der Empfängermikrocomputer, der das Synchronisationssignal empfangen hat, den Motor synchron antreiben; einen asynchronen Antriebsmodus, bei dem der Übertragungsmikrocomputer und der Empfängermikrocomputer den Motor ohne das Synchronisationssignal asynchron antreiben; und einen Teilsystemantriebsmodus, bei dem ein Antrieb des Motors durch den Übertragungsmikrocomputer gestoppt wird und ein Antrieb des Motors nur durch den Empfängermikrocomputer durchgeführt wird.
Motorantriebssystem, das aufweist: die Motorsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29; und den Motor, der als bürstenloser Motor ausgelegt ist, der mehrere Mehrphasen-Wicklungssätze (801, 802) enthält, die koaxial angeordnet sind und durch die Motorsteuerungsvorrichtung bestromt werden.
Motorantriebssystem nach Anspruch 30, 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 29; und den Motor, der durch die Motorsteuerungsvorrichtung angetrieben wird und ein Unterstützungsmoment ausgibt.
Motorantriebssystem nach Anspruch 32, das aufweist: zwei Stromquellen (111, 112); den Motor, der zwei Mehrphasen-Wicklungssätze aufweist, denen von der jeweiligen Stromquelle ein elektrischer Strom zugeführt wird; die Motorsteuerungsvorrichtung, die zwei Mikrocomputer enthält, die eine Bestromung der beiden Mehrphasen-Wicklungssätze jeweils steuern, und die beiden Motorantriebsschaltungen, die jeweils das Motorantriebssignal als einen Befehl von den jeweiligen 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.
Motorantriebssystem nach Anspruch 33, wobei das Motorantriebssystem die Empfangssignalbestimmung nicht ausführt, bevor der Motor eine Lenkunterstützung startet; oder das Motorantriebssystem die Anzahlbestimmung nicht ausführt, bevor der Motor eine Lenkunterstützung in einer Konfiguration startet, in der der Zeitpunktkorrigierer außerdem einen Anzahlbestimmer (434) enthält, der während einer geeigneten Anzahlüberwachungsperiode eine Gesamtempfangsanzahl als eine Gesamtanzahl des Synchronisationssignalempfänge oder eine Gesamtkorrekturanzahl als eine Gesamtanzahl von Normalitätsbestimmungen in der Empfangssignalbestimmung und der Ausführungen einer Zeitpunktkorrektur überwacht und eine Anzahlbestimmung zum Bestimmen der Empfangsanzahl oder der Korrekturanzahl als normal oder abnorm ausführt.
Motorantriebssystem nach Anspruch 33 oder 34, wobei das Motorantriebssystem eine Gesamtabnormitätsbestimmungsanzahl in der Empfangssignalbestimmung löscht, wenn eine Fahrzeughauptstromquelle ausgeschaltet oder erneut eingeschaltet wird; oder das Motorantriebssystem eine Gesamtabnormitätsbestimmungsanzahl in der Anzahlbestimmung löscht, wenn die Fahrzeughauptstromquelle in einer Konfiguration ausgeschaltet oder erneut eingeschaltet wird, in der der Zeitpunktkorrigierer außerdem einen Anzahlbestimmer (434) enthält, der während einer geeigneten Anzahlüberwachungsperiode eine Gesamtempfangsanzahl als eine Anzahl des Synchronisationssignalempfänge oder eine Gesamtkorrekturanzahl als eine Gesamtanzahl der Normalitätsbestimmungen in der Empfangssignalbestimmung und der Ausführungen der Zeitpunktkorrektur überwacht und eine Anzahlbestimmung zum Bestimmen der Empfangsanzahl oder der Korrekturanzahl als normal oder abnorm ausführt.
Motorsteuerungsverfahren, das von einer Motorsteuerungsvorrichtung ausgeführt wird, die enthält: mehrere Motorantriebschaltungen (701, 702), die mindestens einen Motor (80) antreiben; mehrere Mikrocomputer (401, 402), die enthalten: einen Antriebssignalgenerator (451, 452), der ein Motorantriebssignal (Dr1, Dr2) als einen Befehl für die jeweiligen Motorantriebsschaltungen erzeugt, und einen Antriebszeitpunktgenerator (441, 442), der einen Antriebszeitpunkt als einen Pulszeitpunkt des Motorantriebssignals erzeugt; und mehrere Takterzeugungsschaltungen (651, 652), die Takte als Betriebsbezug der Mikrocomputer unabhängig voneinander erzeugen, wobei die Mikrocomputer einen Übertragungsmikrocomputer (401) als mindestens einen Mikrocomputer enthalten, der ein Synchronisationssignal überträgt, das mit dem Antriebszeitpunkt eines eigenen Mikrocomputers synchronisiert ist und den Antriebszeitpunkt der Mikrocomputer synchronisiert; die Mikrocomputer einen Empfängermikrocomputer (S04) als mindestens einen Mikrocomputer enthalten, der das Synchronisationssignal empfängt, das von dem Übertragungsmikrocomputer übertragen wird; das Motorsteuerungsverfahren aufweist: einen Synchronisationssignalübertragungsschritt (S01) zum Bewirken, dass der Übertragungsmikrocomputer das Synchronisationssignal erzeugt und das Synchronisationssignal an den Empfängermikrocomputer überträgt; einen Synchronisationssignalempfangsschritt (S02) zum Bewirken, dass der Empfängermikrocomputer das Synchronisationssignal von dem Übertragungsmikrocomputer empfängt; einen Empfangssignalbestimmungsschritt (S03) zum Bewirken, dass der Empfängermikrocomputer eine Empfangssignalbestimmung zum Bestimmen einer Normalität oder Abnormität des empfangenen Synchronisationssignals ausführt; einen Zeitpunktkorrekturerlaubnisschritt (S04) zum Bewirken, dass der Empfängermikrocomputer eine Zeitpunktkorrektur zum Korrigieren des Antriebszeitpunktes eines eigenen Mikrocomputers derart, dass er mit dem empfangenen Synchronisationssignal synchronisiert wird, als Reaktion darauf erlaubt, dass das Synchronisationssignal in dem Empfangssignalbestimmungsschritt als normal bestimmt wird; und einen Zeitpunktkorrekturverhinderungsschritt (S05) zum Bewirken, dass der Empfängermikrocomputer als Reaktion darauf, dass das Synchronisationssignal in dem Empfangssignalbestimmungsschritt als abnorm bestimmt wird, die Zeitpunktkorrektur verhindert und den Motor asynchron zu dem Übertragungsmikrocomputer antreibt.