DE112019001270T5

DE112019001270T5 - Steuerungsvorrichtung für bordeigene vorrichtung

Info

Publication number: DE112019001270T5
Application number: DE112019001270.3T
Authority: DE
Inventors: Mitsuaki Nakada; Mitsuo Sasaki
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2018-03-13
Filing date: 2019-01-23
Publication date: 2021-04-01
Also published as: WO2019176299A1; CN111629954A; US20200406962A1; JP7022196B2; US11498614B2; CN111629954B; JPWO2019176299A1

Abstract

Eine Steuerungsvorrichtung für eine bordeigene Vorrichtung, die einen Aktor umfasst, ist konfiguriert, um: Leistung einem ersten Mikroprozessor und einer ersten Treiberschaltung von einer ersten Leistungsquelle über einen ersten Leistungsversorgungsweg zuzuführen; Leistung einem zweiten Mikroprozessor und einer zweiten Treiberschaltung von einer zweiten Leistungsquelle über einen zweiten Leistungsversorgungsweg zuzuführen; und die erste und die zweite Treiberschaltung zum Antrieb des Aktors zu verwenden. In dieser Steuerungsvorrichtung sind die negativen Elektroden der ersten und der zweiten Leistungsquelle mit einem gemeinsamen Erdungsabschnitt elektrisch verbunden. Ferner umfasst die Steuerungsvorrichtung einen ersten und zweiten Sensor zum Messen von Strom oder Spannung zwischen der Fahrzeugkarosserieerdung und den negativen Elektroden der ersten bzw. zweiten Leistungsquelle. Bei anormaler Strom- oder Spannungserfassung steuern der erste und der zweite Mikroprozessor die erste und die zweite Treiberschaltung so, dass sie die Leistungszufuhr zu dem Aktor begrenzen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuerungsvorrichtung für eine bordeigene Vorrichtung, die eine redundante Konfiguration aufweist.
STAND DER TECHNIK
Sicherheit und Zuverlässigkeit sind Schlüsselanforderungen für bordeigene Vorrichtungen, die dafür konstruiert sind, in Fahrzeugen montiert zu werden. Diese Anforderungen werden in Zusammenhang mit jüngsten Bemühungen in Richtung der praktischen Umsetzung automatisierten Fahrens immer strenger. Eine Maßnahme, den Anforderungen zu genügen, ist ein Auslegen einer bordeigenen Vorrichtung so, dass sie eine redundante Konfiguration aufweist, so dass die bordeigene Vorrichtung steuerbar bleibt, selbst nachdem ein Defekt oder Ausfall darin aufgetreten ist.
Patentdokument 1 offenbart beispielsweise ein Verwenden von zwei getrennten Treiberschaltungssystemen, um einen Motor zu steuern und anzutreiben, welcher zwei Spulensätze aufweist, um den Motorantriebsbetrieb aufrecht zu erhalten, selbst nachdem ein beliebiges der Treiberschaltungssysteme ausgefallen ist. Patentdokument 2 offenbart eine zuverlässigere Technik, die zwei getrennte Treiberschaltungssysteme verwendet, die jeweils individuell mit Leistung aus einer von zwei Leistungsquellen über eine von zwei Leistungsversorgungrouten versorgt werden, um einen Motor zu steuern und anzutreiben, der zwei Spulensätze aufweist.
REFERENZDOKUM ENTLISTE
PATENTDOKUMENT

Patentdokument 1: JP 2015-61458 A
Patentdokument 2: JP 2017-99170 A

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABE
Eine Motorsteuerungsvorrichtung, die zwei unabhängige Energie-zuführende Systeme umfasst, wie in Patentdokument 2 offenbart, weist eine höhere Zuverlässigkeit auf als eine Motorsteuerungsvorrichtung, die von einer einzelnen Leistungsquelle mit Energie versorgt wird. Es ist jedoch wahrscheinlich, dass solche Steuerungsvorrichtungen Schwankungen (einen Unterschied) im Erdpotential erfahren, was sich als eine Einschränkung auf die Informationskommunikation zwischen diesen Energie-zuführenden Systemen auswirken kann. Falls darüber hinaus in der Motorsteuerungsvorrichtung, wie in Patentdokument 2 offenbart, eines der Energie-zuführenden Systeme seine Fähigkeit verliert, einen Erdstrom an den Erdungsabschnitt des Fahrzeugs abzugeben, verliert die Motorsteuerungsvorrichtung sämtliche Funktionen in Bezug auf das Energie-zuführende System. Aus diesem Grund sollten Schaltungen in der Motorsteuerungsvorrichtung unter Berücksichtigung von Schwankungen des Erdpotenzials zwischen den Systemen ausgelegt werden, was eine herausforderndere Entwurfsplanung erfordert.
Das vorangehende Problem kann vermieden werden, indem die zwei Energie-zuführenden Systeme so konfiguriert werden, dass sie einen gemeinsamen Erdungsabschnitt teilen. Falls jedoch bei dieser Konfiguration eines der Energie-zuführenden Systeme versagt und seine Fähigkeit verliert, einen Erdstrom abzugeben, sammelt sich der gesamte Erdstrom an den erdenden Komponenten des anderen Energie-zuführenden Systems, und der Strom, der die maximal zulässige Stromgrenze überschreitet, kann durch manche erdenden Komponenten, wie beispielsweise einen Erdkabelbaum, fließen.
Die vorliegende Erfindung ist angesichts der obigen Umstände gemacht worden, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuerungsvorrichtung für eine bordeigene Vorrichtung bereitzustellen, die in einem Fahrzeug montiert werden soll, die in der Lage ist, Schwankungen im Erdpotenzial zu verhindern oder zu verringern und einen Schaden zu verhindern oder zu verringern, der ansonsten durch eine ungleiche Erdstromverteilung verursacht werden kann, wenn ein Fehler in einem Erdungsabschnitt des Fahrzeugs aufgetreten ist.
MITTEL ZUR LÖSUNG DER AUFGABE
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Steuerungsvorrichtung für eine bordeigene Vorrichtung, die in einem Fahrzeug eingebaut werden soll, und einen Aktor umfasst, konfiguriert, um: Leistung einem ersten Mikroprozessor und einer ersten Treiberschaltung von einer ersten Leistungsquelle über einen ersten Leistungsversorgungsweg zuzuführen; Leistung einem zweiten Mikroprozessor und einer zweiten Treiberschaltung von einer zweiten Leistungsquelle über einen zweiten Leistungsversorgungsweg zuzuführen; und die erste und die zweite Treiberschaltung zu verwenden, um den Aktor anzutreiben. In dieser Steuerungsvorrichtung sind die negativen Elektroden der ersten und der zweiten Leistungsquelle mit einem gemeinsamen Erdungsabschnitt elektrisch verbunden. Ferner umfasst die Steuerungsvorrichtung einen ersten Sensor zur Strom- oder Spannungsmessung zwischen dem Erdungsabschnitt des Fahrzeugs und der negativen Elektrode der ersten Leistungsquelle, und einen zweiten Sensor zur Strom- oder Spannungsmessung zwischen dem Erdungsabschnitt des Fahrzeugs und der negativen Elektrode der zweiten Leistungsquelle. Der erste und der zweite Mikroprozessor sind konfiguriert, einen Defekt in der Steuerungsvorrichtung basierend auf den Ausgangssignalen von dem ersten und dem zweiten Sensor zu erfassen.
WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind der erste und zweite Mikroprozessor und die erste und zweite Treiberschaltung mit dem gemeinsamen Erdungsabschnitt verbunden. Damit werden Schwankungen im Erdpotenzial verringert oder verhindert. Ferner sind der erste und zweite Sensor zur Erdstromüberwachung bereitgestellt. Damit, selbst wenn ein Defekt im Erdungsabschnitt des Fahrzeugs aufgetreten ist, und der erste oder zweite Sensor erfasst eine anormale Erdstromleitung, und das erste und zweite Steuersignal zur Anpassung von Motorsteuerungsgrößen werden jeweils an die Inverter in der ersten und zweiten Treiberschaltung ausgegeben, um einen Schaden zu verhindern oder zu verringern, der ansonsten durch eine ungleiche Erdstromverteilung verursacht werden kann.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung, welches ein Beispiel einer bordeigenen Vorrichtung ist.
2 ist ein Blockdiagramm einer Steuerungsvorrichtung für eine bordeigene Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die nicht alle Komponenten zeigt, sondern primäre leistungsversorgungbezogene Komponenten der EPS-ECU zeigt.
3 ist ein Blockdiagramm, welches ein Konfigurationsbeispiel der in 2 dargestellten EPS-ECU darstellt.
4 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel für Erdstrom-überwachende Sensoren in der EPS-ECU von 3 veranschaulicht.
5 ist ein Blockdiagramm, das eine Änderung des Erdstroms veranschaulicht, welche erwartungsgemäß auftritt, wenn ein Erdkabelbaum-Bruch in der EPS-ECU von 2 aufgetreten ist.
6 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Steuerung veranschaulicht, die in Reaktion auf den Erdkabelbaum-Bruch in der EPS-ECU von 2 ausgeführt wird.
7 ist ein Flussdiagramm, welches einen Erfassungsvorgang eines anormalen Erdstroms veranschaulicht, der von einer Erstsystemantriebseinheit in der EPS-ECU von 2 ausgeführt wird.
8 ist ein Flussdiagramm, welches einen Erfassungsvorgang eines anormalen Erdstroms veranschaulicht, der von einer Zweitsystemantriebseinheit in der EPS-ECU von 2 ausgeführt wird.
9 ist ein Flussdiagramm, das einen Überstromerfassungsvorgang veranschaulicht, der von der Erstsystemantriebseinheit in der EPS-ECU von 2 ausgeführt wird.
10 ist ein Flussdiagramm, welches einen Überstromerfassungsvorgang veranschaulicht, der von der Zweitsystemantriebseinheit in der EPS-ECU von 2 ausgeführt wird.
11 ist ein Flussdiagramm, welches einen Kurzschlusserfassungsvorgang veranschaulicht, der von der Erstsystemantriebseinheit in der EPS-ECU von 2 ausgeführt wird.
12 ist ein Flussdiagramm, welches einen Kurzschlusserfassungsvorgang veranschaulicht, der von der Zweitsystemantriebseinheit in der EPS-ECU von 2 ausgeführt wird.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Es wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Bezug zu den Zeichnungen unten beschrieben werden.
1 veranschaulicht eine schematische Konfiguration einer elektrischen Servolenkungs-(EPS)-Vorrichtung, welche ein Beispiel einer bordeigenen Vorrichtung ist, auf welche die vorliegende Erfindung angewendet wird. Eine elektrische Servolenkungsvorrichtung 10 umfasst ein Zahnstangengehäuse 11, ein Motorgehäuse 12, einen Elektromotor (dreiphasiger bürstenloser Motor) 13, der zwei Spulensätze aufweist, ein Untersetzungsgetriebe 14, ein Ritzel 15, Staubmanschetten 16, 16, Spurstangen 17, 17 und einen Lenkmechanismus 18 und dergleichen.
Das Zahnstangengehäuse 11 nimmt eine Ritzelwelle (nicht dargestellt), eine Zahnstange (nicht dargestellt) und einen Teil einer Lenksäule 19 auf. Das Motorgehäuse 12 nimmt den Elektromotor 13 und eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) zur EPS-Steuerung (nachfolgend als „EPS-ECU“ bezeichnet) 3 auf. Die Drehung des Elektromotors 13 wird durch das Untersetzungsgetriebe 14 verlangsamt und die verlangsamte Drehung wird zu dem Lenkmechanismus 18 übertragen. Dadurch unterstützt der Linkmechanismus 18 den Fahrer des Fahrzeugs beim Aufbringen einer Lenkkraft auf die gelenkten Räder.
Der Lenkmechanismus 18 umfasst die Lenksäule 19, die Ritzelwelle und einen Torsionsstab. Die Lenksäule 19 dreht sich einstückig mit dem Lenkrad. Lenkmomentsensoren 21 und Lenkwinkelsensoren 22, die als Fahrzustandssensoren zur Erfassung eines Lenkzustands des Lenkmechanismus 18 dienen, sind auf einer Lenkachse 20 montiert. Insbesondere sind ein Paar Lenkmomentsensoren 21 und ein Paar Lenkwinkelsensoren 22 montiert. Die Lenkmomentsensoren 21 sind jeweils konfiguriert, basierend auf einem Torsionsbetrag der Torsionsstange ein Lenkmoment (Torsionsstangenmoment) zu messen, das in dem Lenkmechanismus 18 erzeugt wird. Die Lenkwinkelsensoren 22 sind jeweils konfiguriert, einen durch eine Lenkbetätigung verursachten Lenkwinkel zu messen.
Die Ritzelwelle ist mit der Lenksäule 19 gekoppelt, wobei die Torsionsstange dazwischen angeordnet ist. Staubmanschetten 16, 16 sind aus Gummi oder dergleichen gemacht und jede ist in einer zylindrischen Balgform gebildet. Die Außenenden in der Fahrzeug-Breitenrichtung der Staubmanschetten 16, 16 sind an den inneren Enden in der Fahrzeug-Breitenrichtung der Spurstangen 17, 17 befestigt. Die inneren Enden des Paars der Spurstangen 17, 17 sind mit den entgegengesetzten Enden der Zahnstange gekoppelt.
2 stellt eine Steuerungsvorrichtung für eine bordeigene Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. 2 zeigt nicht alle Komponenten, sondern zeigt primäre leistungsversorgungbezogene Komponenten der EPS-ECU 3. Die EPS-ECU 3 weist eine redundante Konfiguration auf und umfasst eine Erstsystemantriebseinheit EPP1 (Antriebseinheit EPP1 in einem ersten Energie-zuführenden System für den Spulensatz 13a des Elektromotors 13) und eine Zweitsystemantriebseinheit EPP2 (Antriebseinheit EPP2 in einem zweiten Energie-zuführenden System für den Spulensatz 13b des Elektromotors 13). Die EPS-ECU 3 weist ein Gehäuse 1 auf. Die Erstsystemantriebseinheit EPP1 und die Zweitsystemantriebseinheit EPP2 sind in einem Gehäuseraum 1a für eine elektronische Vorrichtung des Gehäuses 1 aufgenommen.
Das Gehäuse 1 umfasst einen Verbindungsabschnitt, und der Verbindungsabschnitt umfasst einen ersten positiven Anschluss 2a-1, einen ersten negativen Anschluss 2a-2, einen zweiten positiven Anschluss 2b-1 und einen zweiten negativen Anschluss 2b-2. Der erste positive Anschluss 2a-1 ist mit einer positiven Elektrode 4aP einer ersten Leistungsquelle (Batterie) 4a über einen Leistungskabelbaum PH 1 verbunden. Der erste negative Anschluss 2a-2 ist über einen Erdkabelbaum GH1 mit einer negativen Elektrode 4aM der ersten Leistungsquelle 4a verbunden und mit einem Erdungselement des Fahrzeugs (Fahrzeug-Erdungselement, Fahrzeug-Karosserieerdung) 9. Der zweite positive Anschluss 2b-1 ist mit einer positiven Elektrode 4bP einer zweiten Leistungsquelle 4b über einen Leistungskabelbaum PH2 verbunden. Der zweite negative Anschluss 2b-2 ist über einen Erdkabelbaum GH2 mit einer negativen Elektrode 4bM der zweiten Leistungsquelle 4b und mit dem Fahrzeug-Erdungselement 9 verbunden. Der Verbindungsabschnitt ist so konfiguriert, dass die Stromkapazität des ersten negativen Anschlusses 2a-2 größer ist als die Stromkapazität des ersten positiven Anschlusses 2a-1, und die Stromkapazität des zweiten positiven Anschlusses 2b-1 größer ist als die Stromkapazität des zweiten negativen Anschlusses 2b-2. Mit anderen Worten weist der Erdkabelbaum GH1 einen größeren Durchmesser auf als der Leistungskabelbaum PH1 und der Erdkabelbaum GH2 weist einen größeren Durchmesser auf als der Leistungskabelbaum PH2.
Die Erstsystemantriebseinheit EPP1 umfasst einen ersten Mikroprozessor 5a, eine erste Treiberschaltung 6a und einen ersten Sensor 7a. Die Zweitsystemantriebseinheit EPP2 umfasst einen zweiten Mikroprozessor 5b, eine zweite Treiberschaltung 6b und einen zweiten Sensor 7b.
Der erste Mikroprozessor 5a ist zwischen der positiven Elektrode 4aP der ersten Leistungsquelle 4a und einem Erdungsabschnitt (gemeinsame Erdung) 8 verbunden. Der erste Mikroprozessor 5a wird aus der ersten Leistungsquelle 4a mit Leistung versorgt und ist konfiguriert, ein erstes Steuersignal CS1 zur Steuerung der ersten Treiberschaltung 6a auszugeben. Der zweite Mikroprozessor 5b ist zwischen der zweiten Leistungsquelle 4b und dem Erdungsabschnitt 8 verbunden. Der zweite Mikroprozessor 5b wird aus der zweiten Leistungsquelle 4b mit Leistung versorgt und ist konfiguriert, ein zweites Steuersignal CS2 zur Steuerung der zweiten Treiberschaltung 6b auszugeben.
Der erste Mikroprozessor 5a ist konfiguriert, einen Defekt der Steuerungsvorrichtung basierend auf einem Ausgangssignal DS2 des zweiten Sensors 7b zu erfassen, und umfasst eine Speichereinheit 5c, die einen nicht-flüchtigen Speicher aufweist. Der zweite Mikroprozessor 5b ist konfiguriert, einen Defekt der Steuerungsvorrichtung basierend auf einem Ausgangssignal DS2 des zweiten Sensors 7b zu erfassen, und umfasst eine Speichereinheit 5d, die einen nicht-flüchtigen Speicher aufweist. Die Speichereinheiten 5c, 5d sind konfiguriert, einen Defekteintrag in der Defekthistorie des zweiten Verbindungsabschnitts zu speichern, wenn ein beliebiger von dem ersten oder zweiten Mikroprozessor 5a, 5b bestimmt, dass es einen Defekt in dem Verbindungsabschnitt gibt.
Die erste Treiberschaltung 6a ist zwischen der positiven Elektrode 4aP der ersten Leistungsquelle 4a und dem Erdungsabschnitt 8 verbunden und wird aus der ersten Leistungsquelle 4a mit Leistung versorgt. Die erste Treiberschaltung 6a umfasst einen ersten Inverter, der konfiguriert ist, den Elektromotor (Aktor) 13 anzutreiben und zu steuern. Die zweite Treiberschaltung 6b ist zwischen der positiven Elektrode 4bP der zweiten Leistungsquelle 4b und dem Erdungsabschnitt 8 verbunden und wird aus der zweiten Leistungsquelle 4b mit Leistung versorgt. Die zweite Treiberschaltung 6b umfasst einen zweiten Inverter, der konfiguriert ist, den Elektromotor 13 anzutreiben und zu steuern.
Der erste Abschnitt 8 ist aus einem elektrisch leitenden Material gebildet und fungiert als eine gemeinsame Erdung für den ersten und den zweiten Mikroprozessor 5a, 5b und die erste und die zweite Treiberschaltung 6a, 6b.
3 veranschaulicht ein Konfigurationsbeispiel der in 2 gezeigten EPS-ECU 3. Die EPS-ECU 3 weist eine logische Schaltung 3a auf, die auf einer Leiterplatte implementiert ist und eine Leistungsschaltung 3b, die auf einer Metall-Leiterplatte implementiert ist. Die logische Schaltung 3a arbeitet bei einer internen Leistungsversorgungsspannung, die erzeugt wird, indem die von der ersten und der zweiten Leistungsquelle 4a, 4b zur Verfügung gestellten externen Leistungsversorgungsspannungen heruntertransformiert werden. Die Leistungsschaltung 3b arbeitet bei den externen Leistungsversorgungsspannungen, die von der ersten und der zweiten Leistungsquelle 4a, 4b zur Verfügung gestellt werden. Ein Stromüberwachung-IC oder dergleichen wird verwendet, um die externen Leistungsversorgungsspannungen auf die interne Leistungsversorgungsspannung herunterzutransformieren. In dieser Ausführungsform wird die Metall-Leiterplatte verwendet, um die Leistungsschaltung 3b zu implementieren, um eine Wärmeverteilung von den Leistungsversorgungsbezogenen Vorrichtungen zu erleichtern, die dazu tendieren, eine große Wärmemenge zu erzeugen, und die thermische Zuverlässigkeit der elektronischen Komponenten in der EPS-ECU 3 sicherzustellen.
Die logische Schaltung 3a fungiert als ein Prozessor und entspricht dem ersten und dem zweiten Mikroprozessor 5a, 5b in 2. Die Leistungsschaltung 3b entspricht der ersten und der zweiten Treiberschaltung 6a, 6b in 2. Die Schaltungstechnik, die die logische Schaltung 3a und die Leistungsschaltung 3b umfasst, ist in die Erstsystemantriebseinheit EPP1 und die Zweitsystemantriebseinheit EPP2 entlang der Strichpunktlinie DL von 7 unterteilt.
Der erste Mikroprozessor 5a umfasst einen ersten Mikrocontroller (Zweikern-CPU in dieser Ausführungsform) 32, einen Predriver 33, einen CPU-Monitor 34, eine virtuelle Motorposition-erfassende Vorrichtung (Induktivität-erfassende Vorrichtung) 35, und dergleichen. Der zweite Mikroprozessor 5b umfasst einen zweiten Mikrocontroller (Zweikern-CPU in dieser Ausführungsform, einen Predriver 37, einen CPU-Monitor 38, eine virtuelle Motorposition-Erfassungsvorrichtung (Induktivität-erfassende Vorrichtung) 39 und dergleichen.
Die erste Treiberschaltung 6a umfasst einen ersten Inverter 40 und eine erste Strommesseinheit 42, welches ein Stromsensor auf der Basis von drei Shunts ist. Die erste Strommesseinheit 42 wird als ein Motorphasenstromsensor und ein Stromsensor der primären Seite verwendet. Die zweite Treiberschaltung 6b umfasst einen zweiten Inverter 41 oder eine zweite Strommesseinheit 43, welche ein Stromsensor auf Basis von drei Shunts ist. Die zweite Strommesseinheit 43 wird als ein Motorphasenstromsensor und ein Stromsensor der primären Seite verwendet.
Zudem ist der erste Sensor 7a zur Erdstromüberwachung dem ersten Inverter 40 an einem Punkt zwischen dem Erdungsabschnitt 8 und dem ersten negativen Anschluss 2a-2 bereitgestellt. Leistung, die einen von dem ersten Sensor 7a gemessenen Strom- oder Spannungswert aufweist, wird dem Mikrocontroller 32 zugeführt. Der zweite Sensor 7b ist dem zweiten Inverter 41 an einem Punkt zwischen dem Erdungsabschnitt 8 und dem zweiten negativen Anschluss 2b-2 bereitgestellt. Leistung, die einen von dem zweiten Sensor 7b gemessenen Strom- oder Spannungswert aufweist, wird dem Mikrocontroller 36 zugeführt.
Der erste und der zweite Mikrocontroller 32, 36 sind jeweils konfiguriert, um: zum Beispiel arithmetische Operationen für die EPS-Hilfssteuerung auszuführen; den Motorstrom (Strom, der dem Elektromotor 13 zugeführt wird) zu steuern; einen beliebigen Defekt der funktionalen Komponenten zu erfassen; und einen Vorgang zum Wechseln in einen abgesicherten Modus auszuführen. Die Leistungsversorgungsspannungen der internen Betriebsleistungsquellen 48, 49 werden jeweils an dem ersten und zweiten Mikrocontroller 32, 36 angelegt. Der CPU-Monitor 34 ist konfiguriert, einen beliebigen Defekt, der in dem Mikrocontroller 32 aufgetreten ist, zu erfassen, und die Leistungsversorgung zum Mikrocontroller 32 zu unterbrechen, wenn ein beliebiger Defekt erfasst wird. Der CPU-Monitor 38 ist konfiguriert, einen beliebigen Defekt zu erkennen, der in dem Mikrocontroller 36 aufgetreten ist, und die Leistungsversorgung zum Mikrocontroller 36 zu unterbrechen, wenn ein beliebiger Defekt erfasst wird. Der Predriver 33 ist konfiguriert, Treiberelemente in dem Inverter 40 basierend auf einem Befehl von dem Mikrocontroller 32 anzutreiben. Der Predriver 37 ist konfiguriert, Treiberelemente im Inverter 41 basierend auf einem Befehl von dem Mikrocontroller 36 anzutreiben.
Jeder der Inverter 40, 41 umfasst Treiberelemente zum Zuführen eines Stroms zum Elektromotor 13. Der Inverter 40 arbeitet basierend auf einem Steuersignal CS1 vom Predriver 33. Der Inverter 41 arbeitet basierend auf einem Steuersignal CS2 vom Predriver 37. Der Elektromotor 13, welcher zwei Spulensätze aufweist, wird mit den Motorströmen von den Invertern 40, 41 so angetrieben, dass er ein Motordrehmoment zur Unterstützung einer Lenkkraft erzeugt.
Die Strommesseinheiten 42, 43 sind konfiguriert, zu überwachen, ob die Motorströme von den Invertern 40, 41 Soll-Elektrostromwerte aufweisen, die in der Motorsteuerung erforderlich sind, um sicherzustellen, dass ein in der Hilfssteuerung berechnetes benötigtes Drehmoment für den Elektromotor 13 zuverlässig ausgegeben wird. Die Strommesseinheiten 42, 43 sind ferner konfiguriert, Ströme der primären Seite (Ströme, die von der ersten und zweiten Leistungsquelle 4a, 4b in die Antriebseinheiten EPP1, EPP2 eingespeist werden) zu überwachen.
Eine erste Lenksensoreinheit 23a (umfassend einen Lenkmomentsensor 21a und Lenkwinkelsensor 22a) für die Antriebseinheit EPP1 wird mit der Leistungsversorgungsspannung einer internen Betriebsleistungsquelle 45 in der logischen Schaltung 3a angewendet, und ist konfiguriert, Messausgänge dem ersten und zweiten Mikrocontroller 32, 36 zur Verfügung zu stellen. Eine zweite Lenksensoreinheit 23b (umfassend einen Lenkmomentsensor 21b und einen Lenkwinkelsensor 22b) für die Antriebseinheit EPP2 wird mit der Leistungsversorgungsspannung einer internen Betriebsleistungsquelle 47 in der logischen Schaltung 3a angewendet, und ist konfiguriert, Messausgänge dem zweiten und ersten Mikrocontroller 36, 32 zur Verfügung zu stellen.
Jeder der Lenkmomentsensoren 21a, 21 b und Lenkwinkelsensoren 22a, 22b kann ein Dualsensor sein, der konfiguriert ist, getrennte Ausgänge für die Kerne in jeder Zweikern-CPU zur Verfügung zu stellen. Sowohl der erste als auch der zweite Mikrocontroller 32, 36 umfasst eine Inter-Mikrocomputer-Kommunikationseinheit, die konfiguriert ist, eine Inter-Mikrocomputer-Kommunikation (Inter-CPU-Kommunikation) zu errichten, um Zustandssignale und Sensorsignale zwischen dem ersten und zweiten Mikrocontroller 32, 36 auszutauschen.
Der Elektromotor 13 ist mit Motordrehwinkelsensoren (duale Motorpositionssensoren) 50a, 50b ausgestattet, die auf einer Leiterplatte montiert sind. Der Motordrehwinkelsensor 50a wird mit der Leistungsversorgungsspannung einer internen Betriebsleistungsquelle 52, die in der logischen Schaltung 3a bereitgestellt ist, angewendet, und ist konfiguriert, Messausgänge dem ersten und zweiten Mikrocontroller 32, 36 bereitzustellen. Der Motordrehwinkelsensor 50b wird mit der Leistungsversorgungsspannung einer internen Betriebsleistungsquelle 51, die in der logischen Schaltung 3a bereitgestellt ist, angewendet, und ist konfiguriert, Messausgänge dem ersten und zweiten Mikrocontroller 32, 36 bereitzustellen.
Basierend auf einem von der Strommesseinheit 42 gemessenen Dreiphasenstromwert einer von der virtuellen Motorpositionserfassungsvorrichtung 35 erfassten Rotordrehposition, einem von den Motordrehwinkelsensoren 50a, 50b erfassten Motordrehwinkel, dem Ausgangssignal DS1 von dem ersten Sensor 7a und dergleichen erzeugt der erste Mikrocontroller 32 ein Pulssignal, um eine Pulsweitenmodulation (PWM)-Steuerung auszuführen. Der erste Mikrocontroller 32 gibt das Pulssignal an den Predriver 33 aus.
Basierend auf einem von der Strommesseinheit 43 gemessenen Phasenstromwert, einer von der virtuellen Motorpositionserfassungsvorrichtung 39 erfassten Rotordrehposition, einem von den Motordrehwinkelsensoren 50a, 50b erfassten Motordrehwinkel, dem Ausgangssignal DS2 von dem zweiten Sensor 7b und dergleichen erzeugt der zweite Mikrocontroller 36 ein Pulssignal, um eine PWM-Steuerung auszuführen. Der zweite Mikrocontroller 36 gibt das Pulssignal an den Predriver 37 aus.
Der Betrieb des ersten Mikrocontrollers 32 wird von dem CPU-Monitor 34 beurteilt. Der Betrieb des zweiten Mikrocontrollers 36 wird von dem CPU-Monitor 38 beurteilt. Die CPU-Monitoren 34, 38, die jeweils zum Beispiel einen als „Watchdog“ bekannten Zeitgeber umfassen, überwachen durchgehend, ob der erste und der zweite Mikrocontroller 32, 36 richtig arbeiten.
Die Predriver 33, 37 geben das erste und das zweite Steuersignal (PWM-Signale) CS1, CS2 an die Inverter 40 bzw. 41 aus, und der Elektromotor 13 wird mit den Motorströmen von den Invertern 40, 41 angetrieben. Die Strommesseinheiten 42, 43 messen Dreiphasenströme, die erzeugt werden, während der Elektromotor 13 angetrieben wird, und stellen die resultierenden Messsignale dem ersten und dem zweiten Mikrocontroller 32, 36 zur Verfügung, so dass der erste und der zweite Mikrocontroller 32, 36 diese Messsignale verwenden, um eine Regelung auszuführen. Basierend auf den Dreiphasenströmen berechnen der erste und der zweite Mikrocontroller 32, 36 die Gesamtmenge der Ströme, die von der ersten und zweiten Leistungsquelle 4a, 4b zugeführt werden. Die virtuellen Motorpositionserfassungsvorrichtungen 35, 39, von denen jede eine Rotordrehposition basierend auf einer Spannung an dem Sternpunkt der Statorspule misst, stellen die resultierenden Messsignale dem ersten und dem zweiten Mikrocontroller 32, 36 zur Verfügung. Die Messsignale von den virtuellen Motorpositionserfassungsvorrichtungen 35, 39 werden verwendet, um die Messausgänge von den Strommesseinheiten 42, 43 und Motordrehwinkelsensoren 50a, 50b zu verifizieren, und werden ebenfalls als Back-up für einen Ausfall dieser Sensoren verwendet.
4 veranschaulicht ein Konfigurationsbeispiel für den ersten und den zweiten Sensor 7a, 7b in der EPS-ECU 3 von 3. Diese Sensoren 7a, 7b werden zur Erdstromüberwachung verwendet. Der erste Sensor 7a wird aus einem Widerstand R1 gebildet, der mit dem Inverter 40 an einem Punkt zwischen dem Erdungsabschnitt 8 und dem ersten negativen Anschluss 2a-2 verbunden ist. Der erste Sensor 7a gibt als das Ausgangssignal DS1 die Spannung über den Widerstand R1 an den Mikrocontroller 32 aus, und der Mikrocontroller 32 misst den Erdstrom (als „iGND“ in den Zeichnungen abgekürzt) basierend auf dem Ausgangssignal DS1. Zudem erfasst der Mikrocontroller 32 ebenfalls einen Überstrom oder einen Kurzschluss in dem Kabelbaum basierend auf dem Spannungsniveau über dem Widerstand R1. Wie bei dem ersten Sensor 7a wird der zweite Sensor 7b aus einem Widerstand R2 gebildet, der mit dem Inverter 41 an einem Punkt zwischen dem Erdungsabschnitt 8 und dem zweiten negativen Anschluss 2b-2 verbunden ist. Der zweite Sensor 7b gibt als das Ausgangssignal DS2 die Spannung über dem Widerstand R2 an den Mikrocontroller 36 aus, und der Mikrocontroller 36 misst den Erdstrom basierend auf dem Ausgangssignal DS2. Zudem erfasst der Mikrocontroller 36 ebenfalls einen Überstrom oder einen Kurzschluss in dem Kabelbaum basierend auf dem Spannungsniveau über dem Widerstand R2.
Als nächstes wird eine Änderung des Erdstroms, die erwartungsgemäß auftritt, wenn ein Erdkabelbaum-Bruch in der EPS-ECU-Drive von 2 aufgetreten ist, mit Bezug zu 5 beschrieben werden. Angenommen, dass der Erdkabelbaum GH2, der die negative Elektrode 4bM der Leistungsquelle 4b mit dem zweiten negativen Anschluss 2b-2 verbindet, an einem durch den Pfeil in 5 angezeigten Punkt gebrochen ist. Falls solch ein Bruch des Erdkabelbaums GH2 aufgetreten ist, fließt der Erdstrom nicht länger durch die Zweitsystemantriebseinheit EPP2 und das Ausgangssignal DS2 von (der Elektrostromwert überwacht von) dem zweiten Sensor 7b wird Null. Dementsprechend erfasst der zweite Mikroprozessor 5b beim Empfang des Ausgangssignals DS2, welches einen Elektrostromwert von Null angibt, einen Fehler (Bruch) des Erdkabelbaums GH2. Wenn auf der anderen Seite solch ein Bruch des Erdkabelbaums GH2 aufgetreten ist, fließt der Erdstrom von den zwei Energie-zuführenden Systemen (der Strom, der einen verdoppelten Elektrostromwert aufweist) durch den Erdkabelbaum GH1, der die negative Elektrode 4aM der Leistungsquelle 4a mit dem ersten negativen Anschluss 2a-2 verbindet. Dementsprechend gibt der erste Sensor 7a, wenn der erste Sensor 7a solch einen Anstieg des Erdstroms erfasst, das Ausgangssignal DS1 an den ersten Mikroprozessor 5a aus, das an gibt, dass der Erdstrom ansteigt, so dass der erste Mikroprozessor 5a einen Fehler (Überstrom-Fehler) des Erdkabelbaums GH1 erfasst.
6 stellt ein Beispiel einer Steuerung dar, die in Reaktion auf den Bruch des Erdkabelbaums GH2 in der EPS-ECU 3 von 2 ausgeführt wird. Wie in 5 dargestellt, wird über die Inter-Mikrocomputer-Kommunikation zwischen dem ersten Mikroprozessor 5a und dem zweiten Mikroprozessor 5b bestimmt, wenn der Erdkabelbaum GH2 gebrochen ist und der erste und der zweite Sensor 7a, 7b damit einen anormalen Erdstromzustand durch die Erdkabelbäume GH1, GH2 erfassen, dass der Erdkabelbaum GH2 gebrochen ist oder von der Fahrzeugkarosserieerdung (Karosseriemasse) abgesteckt worden ist.
Wenn erfasst wird, dass der Erdkabelbaum GH2 gebrochen ist oder von der Fahrzeugkarosserieerdung abgesteckt worden ist, gibt der erste Mikroprozessor 5a das erste Steuersignal CS1 zur Steuerung der ersten Treiberschaltung 6a aus, so dass der von der ersten Treiberschaltung 6a zugeführte Motorstrom begrenzt wird, um beispielsweise die Hälfte des normalen Werts nicht zu übersteigen. Zudem gibt der zweite Mikroprozessor 5b das zweite Steuersignal CS2 zur Steuerung der zweiten Treiberschaltung 6b aus, so dass der von der zweiten Treiberschaltung 6b zugeführte Motorstrom begrenzt wird, um beispielsweise die Hälfte des normalen Werts nicht zu überschreiten. Auf diese Weise wird nach einem Bruch oder unbeabsichtigten Abstecken des Erdkabelbaums GH2 der Ausgang des ersten und zweiten Steuersignals CS1, CS2 von dem ersten und zweiten Mikroprozessor 5a, 5b aufrechterhalten.
Diese Steuerung stellt sicher, dass der Wert des Erdstroms durch den Erdkabelbaum GH1, welcher nicht gebrochen ist, den Wert nicht überschreitet, der normalerweise erforderlich ist, um einen einzelnen Spulensatz anzutreiben. Dadurch ermöglicht es die Technik gemäß dieser Ausführungsform, Schwankungen im Erdpotenzial zu verhindern oder zu verringern und ermöglicht zudem das Verhindern eines Durchbrennens eines beliebigen Erdkabelbaums, was ansonsten durch eine ungleichmäßige Erdstromverteilung verursacht werden kann, wenn ein Defekt in dem Erdungsabschnitt des Fahrzeugs aufgetreten ist.
Wenn einer der Erdkabelbäume gebrochen ist, wird der Elektromotor 13 weiterhin von beiden der Antriebseinheiten EPP1, EPP2 in den zwei Energie-zuführenden Systemen angetrieben. Damit verringert die EPS-ECU 3 im Falle solch eines Defekts eine Hilfsdrehmomentausgabe, während sie ihre Defekterfassungsfähigkeit aufrechterhält und damit in der Lage bleibt, eine Defektmitteilung wirksam auszuführen, um die Sicherheit zu gewährleisten. Darüber hinaus verbleiben selbst in dem Fall eines solchen Defekts die Mikroprozessoren 5a, 5b, die Treiberschaltungen 6a, 6b und die Sensoren 7a, 7b in den Antriebseinheiten EPP1, EPP2 in den zwei Energie-zuführenden Systemen in Betrieb. Damit können sich, selbst wenn ein weiterer Defekt, wie beispielsweise ein Defekt des Elektromotors 13 zusätzlich zu dem Defekt in dem Erdkabelbaum auftritt, beide Mikroprozessoren 5a, 5b mit solch einem zusätzlichen Defekt befassen, so dass eine doppelte Ausfallsicherheitsfunktion aufrechterhalten wird.
Als nächstes wird der wie oben beschriebene anormale Erdstromerfassungsbetrieb, der Überstromerfassungsbetrieb, und der Kurzschlusserfassungsbetrieb detailliert mit Bezug zu den Flussdiagrammen der 7 bis 12 beschrieben werden. 7 ist ein Flussdiagramm, das den von der Erstsystemantriebseinheit EPP1 ausgeführten anormalen Erdstromerfassungsbetrieb darstellt. 8 ist ein Flussdiagramm, das den von der Zweitsystemantriebseinheit EPP2 ausgeführten anormalen Erdstromerfassungsbetrieb darstellt.
Wie in 7 gezeigt, bestimmt in der Erstsystemantriebseinheit EPP1 der erste Mikroprozessor 5a zuerst, ob der Wert eines anormalen Erdstromleitungszählers in dem ersten Mikroprozessor 5a unterhalb eines festgelegten Werts ist oder nicht. Wenn der Zählerwert angibt, dass die Anzahl des Auftretens der anormalen Erdstromleitung durch den Erdkabelbaum GH1 gleich oder über dem festgelegten Wert liegt, bestimmt der erste Mikroprozessor 5a, dass der Erdkabelbaum GH1 einen Defekt aufweist (Schritt S1). Wenn der erste Mikroprozessor 5a bestimmt, dass der Zählerwert unterhalb des festgelegten Werts liegt, misst der erste Mikroprozessor 5a den Erdstrom unter Verwendung des Ausgangs des ersten Sensors 7a und bestimmt, ob der Erdstromwert einen festgelegten Wert überschreitet, wodurch bestimmt wird, ob eine anormale Erdstromleitung erfasst wird (Schritt S2).
Wenn der erste Mikroprozessor 5a in Schritt S2 bestimmt, dass der Erdstromwert den festgelegten Wert nicht überschreitet, d.h., bestimmt, dass der Erdstromwert innerhalb eines zulässigen Bereichs liegt, setzt der erste Mikroprozessor 5a den anormalen Erdstromleitungszähler darin zurück (Schritt S3).
Dann führt der erste Mikroprozessor 5a über die Inter-Mikrocomputer-Kommunikation einen Vorgang zum Empfangen eines bestätigten anormalen Erdstromleitung-Flags von dem zweiten Mikroprozessor 5b in der Antriebseinheit EPP2 (Schritt S4) aus. Wenn der erste Mikroprozessor 5a den bestätigten anormalen Erdstromleitung-Flag von dem zweiten Mikroprozessor 5b empfängt, setzt er eine Obergrenze für den Motorstrom (Schritt S5). Insbesondere begrenzt der erste Mikroprozessor 5a bei diesem Obergrenze-Setzvorgang den Wert des Stroms, der durch den Spulensatz 13a des Elektromotors 13 fließt, der von dem ersten Mikroprozessor 5a gesteuert wird, indem das erste Steuersignal CS1 korrigiert wird, so dass der Motorstrom, der von der Treiberschaltung 6a zugeführt wird, den maximal zulässigen Strom des Kabelbaums nicht überschreitet. Genauer gesagt begrenzt der erste Mikroprozessor 5a beim Empfangen des bestätigten anormalen Erdstromleitung-Flags den Strom (Motorstrom), der durch den Spulensatz 13a fließt, so dass der Wert des Stroms beispielsweise die Hälfte des normalen Werts nicht überschreitet.
Dann fügt der erste Mikroprozessor 5a einen Motorstromdefekteintrag zu der Defekthistorie in der Speichereinheit 5c hinzu (Schritt S6) und der Vorgang endet.
Wenn auf der anderen Seite in Schritt S1 bestimmt wird, dass der Wert des anormalen Erdstromleitungszählers gleich oder oberhalb des vorgeschriebenen Werts ist, bestimmt der erste Mikroprozessor 5a, dass der Erdstromkabelbaum GH1 einen Defekt aufweist, und der Vorgang geht weiter zu Schritt S7. In Schritt S7 stellt der erste Mikroprozessor 5a einen bestätigten anormalen Erdstromleitungs-Flag auf „ON“. Dann führt der erste Mikroprozessor 5a einen Vorgang zur Übertragung des bestätigten anormalen Erdstromleitung-Flags an den zweiten Mikroprozessor 5b in der Zweitsystemantriebseinheit EPP2 aus (Schritt S8). Daraus folgt, dass der zweite Mikroprozessor 5b benachrichtigt wird, dass eine anormale Erdstromleitung in dem Erdstromkabelbaum GH1 für die Erstsystemantriebseinheit EPP1 aufgetreten ist. Auf diese Weise wirken die Erstsystemantriebseinheit EPP1 und die Zweitsystemantriebseinheit EPP2 zusammen, um den Motorstrom zu begrenzen, so dass Ströme, die durch die Erdkabelbäume fließen, die maximal zulässigen Ströme der Erdkabelbäume nicht überschreiten.
Danach geht der Vorgang weiter zu Schritt S6. In Schritt S6 fügt der erste Mikroprozessor 5a einen Motorstromdefekteintrag zu der Defekthistorie in der Speichereinheit 5c hinzu, und der Vorgang endet.
Wenn andererseits in Schritt S2 bestimmt wird, dass sich der Erdstromwert außerhalb des zulässigen Bereichs befindet, zählt der erste Mikroprozessor 5a den Zählerwert des anormalen Erdstromleitungszählers hoch (Schritt S9). Dann geht der Vorgang weiter zu Schritt S6. In Schritt S6 fügt der erste Mikroprozessor 5a einen Motorstromdefekteintrag zu der Defekthistorie in der Speichereinheit 5c hinzu, und der Vorgang endet.
Wie in 8 gezeigt, bestimmt in der zweiten Systemantriebseinheit EPP2 der zweite Mikroprozessor 5b zuerst, ob der Wert eines anormalen Erdstromleitungszählers in dem zweiten Mikroprozessor 5b unterhalb eines vorgeschriebenen Werts ist oder nicht. Wenn der Zählerwert angibt, dass die Anzahl des Auftretens der anormalen Erdstromleitung durch den Erdkabelbaum GH2 gleich oder über dem vorgeschriebenen Wert ist, bestimmt der zweite Mikroprozessor 5b, dass der Erdkabelbaum GH2 einen Defekt aufweist (Schritt S11). Wenn der zweite Mikroprozessor 5b bestimmt, dass der Zählerwert unterhalb des vorgeschriebenen Werts ist, misst der zweite Mikroprozessor 5b den Erdstrom unter Verwendung des Ausgangs des zweiten Sensors 7b und bestimmt, ob der Erdstromwert einen festgelegten Wert überschreitet, wodurch bestimmt wird, ob die anormale Erdstromleitung erfasst wird (Schritt S12).
Wenn der zweite Mikroprozessor 5b in Schritt S12 bestimmt, dass der Erdstromwert den festgelegten Wert nicht überschreitet, das heißt, bestimmt, dass der Erdstromwert innerhalb eines zulässigen Bereichs ist, setzt der zweite Mikroprozessor 5b den anormalen Erdstromleitungszähler darin zurück (Schritt S13).
Dann führt der zweite Mikroprozessor 5b über die Inter-Mikrocomputer-Kommunikation einen Vorgang zum Empfangen eines bestätigten anormalen Erdstromleitung-Flags von dem ersten Mikroprozessor 5a in der Antriebseinheit EPP1 aus (Schritt S14). Wenn der zweite Mikroprozessor 5b den bestätigten anormalen Erdstromleitung-Flag von dem ersten Mikroprozessor 5a empfängt, setzt er eine Obergrenze auf den Motorstrom (Schritt S15). Genauer gesagt begrenzt der zweite Mikroprozessor 5b bei diesem Obergrenze-Festsetzvorgang den Wert des Stroms, der durch den Spulensatz 13b des Elektromotors 13 fließt, der von dem zweiten Mikroprozessor 5b gesteuert wird, indem das zweite Steuersignal CS2 korrigiert wird, so dass der von der Treiberschaltung 6b zugeführte Motorstrom den maximal zulässigen Strom des Kabelbaums nicht überschreitet. Genauer gesagt beschränkt der zweite Mikroprozessor 5b beim Empfangen des bestätigten anormalen Erdstromleitung-Flags den Strom (Motorstrom), der durch den Spulensatz 13b fließt, so dass der Wert des Stroms beispielsweise die Hälfte des normalen Werts nicht überschreitet.
Dann fügt der zweite Mikroprozessor 5b einen Motorstromdefekteintrag zu der Defekthistorie in der Speichereinheit 5d hinzu (Schritt S16), und der Vorgang endet.
Wenn auf der anderen Seite in Schritt S12 bestimmt wird, dass der Wert des anormalen Erdstromleitungszählers gleich dem oder über dem vorgeschriebenen Wert ist, bestimmt der zweite Mikroprozessor 5b, dass der Erdkabelbaum GH2 einen Defekt aufweist, und der Vorgang geht weiter zu Schritt S17. In Schritt S17 stellt der zweite Mikroprozessor 5b einen bestätigten anormalen Erdstromleitung-Flag auf „ON“. Dann führt der zweite Mikroprozessor 5b einen Vorgang zur Übertragung des bestätigten anormalen Erdstromleitung-Flags zu dem ersten Mikroprozessor 5a in der ersten Systemantriebseinheit EPP1 aus (Schritt S18). Daraus folgt, dass der erste Mikroprozessor 5a benachrichtigt wird, dass eine anormale Erdstromleitung in dem Erdkabelbaum GH2 für die Zweitsystemantriebseinheit EPP2 aufgetreten ist. Auf diese Weise wirken die Erstsystemantriebseinheit EPP1 und die Zweitsystemantriebseinheit EPP2 zusammen, um den Motorstrom zu begrenzen, so dass Ströme, die durch die Erdkabelbäume fließen, die maximal zulässigen Ströme der Erdkabelbäume nicht überschreiten.
Danach geht der Vorgang weiter zu Schritt S16. In Schritt S16 fügt der zweite Mikroprozessor 5b eine Motorstromdefekteintragung zu der Defekthistorie in der Speichereinheit 5d hinzu, und der Vorgang endet.
Wenn auf der anderen Seite in Schritt S12 bestimmt wird, dass sich der Erdstromwert außerhalb des zulässigen Bereichs befindet, zählt der zweite Mikroprozessor 5b den Zählerwert des anormalen Erdstromleitungszählers hoch (Schritt S19). Dann geht der Vorgang weiter zu Schritt S16. In Schritt S16 fügt der zweite Mikroprozessor 5b eine Motorstromdefekteintragung zu der Defekthistorie in der Speichereinheit 5d hinzu, und der Vorgang endet.
Auf diese Weise erfasst der erste oder der zweite Sensor 7a, 7b, wenn ein Fehler in dem Erdungsabschnitt 8 des Fahrzeugs aufgetreten ist, die anormale Erdstromleitung, und das erste und zweite Steuersignal CS1, CS2 zur Anpassung der Motorsteuerungsgrößen werden jeweils zu den Invertern 40, 41 in der ersten und der zweiten Treiberschaltung 6a, 6b ausgegeben, um einen Schaden zu verhindern oder zu verringern, der ansonsten durch eine ungleiche Erdstromverteilung verursacht werden kann.
Darüber hinaus wird in den Schritten S1, S2, S11 und S12 von dem ersten und zweiten Mikroprozessor 5a, 5b bestimmt, ob ein Defekt in den Erdkabelbäumen aufgetreten ist. Damit kann gemäß dieser Ausführungsform ein Erdkabelbaumdefekt mit der Software und ohne zusätzliche Hardware dafür erfasst werden.
Darüber hinaus wirken die Erstsystemantriebseinheit EPP1 und die Zweitsystemantriebseinheit EPP2 in den Schritten S4, S8, S14 und S18 zusammen, um den Motorstrom zu beschränken. Damit stellt die Technik gemäß dieser Ausführungsform einen durchgehenden Betrieb der EPS-ECU 3 zuverlässiger sicher.
Darüber hinaus werden in den Schritten S5 und S15 Obergrenzen auf die Motorströme gesetzt. Damit ermöglicht die Technik gemäß dieser Ausführungsform einen durchgehenden Betrieb der EPS-ECU 3, während ein Kabelbaum-Durchbrennen verhindert wird, und erhöht eine funktionale Überlebensrate für Komponenten, die mit niedrigem Motorstromverbrauch betrieben werden können.
Zudem wird in den Schritten S6 und S16 das Auftreten eines Defekts in der Defekthistorie in den Speichereinheiten 5c, 5d eingetragen. Damit verbessert die Technik gemäß dieser Ausführungsform die Wartungsfähigkeit, indem es ermöglicht wird, die Defekthistorie mit einem Servicewerkzeug abzurufen und dadurch einen Defekt in den Erdkabelbäumen zu bemerken.
9 ist ein Flussdiagramm, das den Überstromerfassungsbetrieb, der von der Erstsystemantriebseinheit EPP1 ausgeführt wird, veranschaulicht. 10 ist ein Flussdiagramm, das den von der Zweitsystemantriebseinheit EPP2 ausgeführten Überstromerfassungsbetrieb veranschaulicht. Der Überstromerfassungsbetrieb wird ausgeführt, um auf einen Defekt (Überstromdefekt) zu reagieren, der einen unerwünschten kontinuierlichen Anstieg im Motorstrom verursacht. Wenn beispielsweise die Lenkmomentsensoren 21a und/oder 21b falsche Messungen aufgrund einer Sensor-Fehlfunktion bereitstellen, kann manchmal bestimmt werden, dass das erzeugte Lenkmoment nicht ausreicht, auch wenn dies nicht der Fall ist. In dieser Situation kann solch ein Überstromdefekt als Folge der Regelung auftreten.
Wie in 9 dargestellt, bestimmt der erste Mikroprozessor 5a in der Erstsystemantriebseinheit EPP1 zuerst, ob der Wert eines Überstromdefektzählers darin unterhalb eines vorgeschriebenen Werts liegt, oder nicht. Wenn der Zählerwert angibt, dass die Anzahl des Auftretens eines signifikanten Unterschieds zwischen dem Versorgungsstrom von der Leistungsquelle 4a und dem Erdstrom durch den Erdkabelbaum GH1 gleich oder oberhalb des vorgeschriebenen Werts ist, bestimmt der erste Mikroprozessor 5a, dass ein Überstromdefekt in der EPS-ECU 3 aufgetreten ist (Schritt S21). Wenn der erste Mikroprozessor 5a bestimmt, dass der Zählerwert unterhalb des vorgeschriebenen Werts ist, misst der erste Mikroprozessor 5a den Erdstrom unter Verwendung des Ausgangs des ersten Sensors 7a, und bestimmt, ob ein Überstrom erzeugt wird, basierend auf der Differenz zwischen dem Erdstrom und dem Versorgungsstrom von der Leistungsquelle 4a, wodurch bestimmt wird, ob ein Überstromdefekt erfasst wird (Schritt S22).
Wenn der erste Mikroprozessor 5a in Schritt S22 bestimmt, dass kein Überstrom erzeugt wird, das heißt, bestimmt, dass die Differenz zwischen dem Erdstrom und dem Versorgungsstrom innerhalb eines zulässigen Bereichs ist, setzt der erste Mikroprozessor 5a den Überstromdefektzähler darin zurück (Schritt S23).
Dann führt der erste Mikroprozessor 5a über die Inter-Mikrocomputer-Kommunikation einen Vorgang zum Empfangen eines bestätigten Überstromdefekt-Flags von dem zweiten Mikroprozessor 5b in der Antriebseinheit EPP2 aus (Schritt S24). Beim Empfang des bestätigten Überstromdefekt-Flags von dem zweiten Mikroprozessor 5b wechselt der erste Mikroprozessor 5a in einen Sicherheitsmodus (Schritt S25). Genauer gesagt begrenzt der erste Mikroprozessor 5a bei dem Wechselvorgang in den Sicherheitsmodus den Wert des Stroms, der durch den Spulensatz 13a des Elektromotors 13 fließt, der von dem ersten Mikroprozessor 5a gesteuert wird, indem das erste Steuersignal CS1 korrigiert wird, so dass der von der Treiberschaltung 6a zugeführte Motorstrom den maximal zulässigen Strom des Kabelbaums nicht überschreitet. Genauer gesagt beschränkt der erste Mikroprozessor 5a beim Empfangen des bestätigten Überstromdefekt-Flags den Strom (Motorstrom), der durch den Spulensatz 13a fließt, so dass der Wert des Stroms beispielsweise die Hälfte des normalen Werts nicht überschreitet.
Dann fügt der erste Mikroprozessor 5a eine Überstromdefekt-Eintragung zu der Defekthistorie in der Speichereinheit 5c hinzu (Schritt S26), und der Vorgang endet.
Wenn andererseits in Schritt S21 bestimmt wird, dass der Wert des Überstromdefektzählers gleich dem oder über dem vorgeschriebenen Wert ist, bestimmt der erste Mikroprozessor 5a, dass einen Überstrom erzeugt wird, und der Vorgang geht weiter zu Schritt S27. In Schritt S27 stellt der erste Mikroprozessor 5a ein bestätigtes Überstromdefekt-Flag auf „ON“. Dann führt der erste Mikroprozessor 5a einen Vorgang zur Übertragung des bestätigten Überstromdefekt-Flags zu dem zweiten Mikroprozessor 5b in der Zweitsystemantriebseinheit EPP2 aus (Schritt S28). Als Ergebnis wird der zweite Mikroprozessor 5b benachrichtigt, dass ein Überstromdefekt in dem Erdkabelbaum GH1 für die Erstsystemantriebseinheit EPP1 aufgetreten ist. Auf diese Weise wirken in den Schritten S24 und S28 die Erstsystemantriebseinheit EPP1 und die Zweitsystemantriebseinheit EPP2 zusammen, um den Motorstrom zu begrenzen, so dass Ströme, die durch die Erdkabelbäume fließen, deren maximal zulässige Ströme nicht überschreiten.
Danach geht der Vorgang weiter zu Schritt S26. In Schritt S26 fügt der erste Mikroprozessor 5a eine Überstromdefekt-Eintragung zu der Defekthistorie in der Speichereinheit 5c hinzu, und der Vorgang endet.
Wenn in Schritt S22 andererseits bestimmt wird, dass ein Überstrom erzeugt wird, zählt der erste Mikroprozessor 5a den Zählerwert des Überstromdefektzählers hoch (Schritt S29). Dann geht der Vorgang weiter zu Schritt S26. In Schritt S26 fügt der erste Mikroprozessor 5a eine Überstromdefekteintragung zu der Defekthistorie in der Speichereinheit 5c hinzu, und der Vorgang endet.
Wie in 10 gezeigt, bestimmt der zweite Mikroprozessor 5b in der Zweitsystemantriebseinheit EPP2 zuerst, ob der Wert eines Überstromdefektzählers darin unterhalb eines vorgeschriebenen Werts ist, oder nicht. Wenn der Zählerwert anzeigt, dass die Anzahl des Auftretens einer signifikanten Differenz zwischen dem Versorgungsstrom von der Leistungsquelle 4b und dem Erdstrom durch den Erdkabelbaum GH2 gleich dem oder über dem vorgeschriebenen Wert ist, bestimmt der zweite Mikroprozessor 5b, dass in der EPS-ECU 3 ein Überstromdefekt aufgetreten ist (Schritt S31). Wenn der zweite Mikroprozessor 5b bestimmt, dass der Zählerwert unterhalb des vorgeschriebenen Werts ist, misst der zweite Mikroprozessor 5b den Erdstrom unter Verwendung des Ausgangs des zweiten Sensors 7b, und bestimmt, ob ein Überstrom erzeugt wird, basierend auf der Differenz zwischen dem Erdstrom und dem Versorgungsstrom von der Leistungsquelle 4b, wodurch bestimmt wird, ob ein Überstromdefekt erfasst wird (Schritt S32).
Wenn der zweite Mikroprozessor 5b in Schritt S32 bestimmt, dass kein Überstrom erzeugt wird, das heißt, bestimmt, dass die Differenz zwischen dem Erdstrom und dem Versorgungsstrom innerhalb eines zulässigen Bereichs liegt, setzt der zweite Mikroprozessor 5b den Überstromdefektzähler darin zurück (Schritt S33).
Dann führt der zweite Mikroprozessor 5b über die Inter-Mikrocomputer-Kommunikation einen Vorgang zum Empfangen eines bestätigten Überstromdefekt-Flags von dem ersten Mikroprozessor 5a in der Antriebseinheit EPP1 aus (Schritt S34). Beim Empfangen des bestätigten Überstromdefekt-Flags von dem ersten Mikroprozessor 5a wechselt der zweite Mikroprozessor 5b in einen Sicherheitsmodus (Schritt S35). Genauer gesagt begrenzt der zweite Mikroprozessor 5b bei dem Wechselvorgang in den Sicherheitsmodus den Wert des Stroms, der durch den Spulensatz 13b des Elektromotors 13 fließt, welcher von dem zweiten Mikroprozessor 5b gesteuert wird, indem das zweite Steuersignal CS2 korrigiert wird, so dass der von der Treiberschaltung 6b zugeführte Motorstrom den maximal zulässigen Strom des Kabelbaums nicht überschreitet. Genauer gesagt beschränkt der zweite Mikroprozessor 5b beim Empfangen des bestätigten Überstromdefekt-Flags den Strom (Motorstrom), der durch den Spulensatz 13b fließt, so dass der Wert des Stroms beispielsweise die Hälfte des normalen Werts nicht überschreitet. Dann fügt der zweite Mikroprozessor 5b eine Überstromdefekteintragung zu der Defekthistorie in der Speichereinheit 5d hinzu (Schritt S36), und der Vorgang endet.
Wenn auf der anderen Seite in Schritt S31 bestimmt wird, dass der Wert des Überstromdefektzählers gleich dem oder über dem vorgeschriebenen Wert ist, bestimmt der zweite Mikroprozessor 5b, dass einen Überstrom erzeugt wird, und der Vorgang geht weiter zu Schritt S37. In Schritt S37 stellt der zweite Mikroprozessor 5b ein bestätigtes Überstromdefekt-Flag auf „ON“. Dann führt der zweite Mikroprozessor 5b einen Vorgang zur Übertragung des bestätigten Überstromdefekt-Flags zu dem ersten Mikroprozessor 5a in der Erstsystemantriebseinheit EPP1 aus (Schritt S38). Als Resultat wird der erste Mikroprozessor 5a benachrichtigt, dass ein Überstromdefekt in dem Erdkabelbaum GH2 für die Zweitsystemantriebseinheit EPP2 aufgetreten ist. Auf diese Weise wirken die Erstsystemantriebseinheit EPP1 und die Zweitsystemantriebseinheit EPP2 in den Schritten S34 und S38 zusammen, um den Motorstrom begrenzen, so dass die Ströme, die durch die Erdkabelbäume fließen, deren maximal zulässige Ströme nicht überschreiten.
Danach geht der Vorgang weiter zu Schritt S36. In Schritt S36 fügt der zweite Mikroprozessor 5b eine Überstromdefekt-Eintragung zu der Defekthistorie in der Speichereinheit 5d hinzu, und der Vorgang endet.
Wenn auf der anderen Seite in Schritt S32 bestimmt wird, dass einen Überstrom erzeugt wird, zählt der zweite Mikroprozessor 5b den Zählerwert des Überstromdefektzählers hoch (Schritt S39). Dann geht der Vorgang weiter zu Schritt S36. In Schritt S36 fügt der zweite Mikroprozessor 5b eine Überstromdefekteintragung zu der Defekthistorie in der Speichereinheit 5d hinzu, und der Vorgang endet.
Auf diese Weise erfasst der erste oder der zweite Mikroprozessor 5a, 5b den Überstrom, wenn ein Überstrom aufgrund eines Defekts im Erdungsabschnitt 8 des Fahrzeugs erzeugt wird, und der erste und der zweite Mikroprozessor 5a, 5b geben das erste und zweite Steuersignal CS1, CS2 zur Anpassung der Motorsteuerungsgrößen jeweils an die Inverter 40, 41 in der ersten und zweiten Treiberschaltung 6a, 6b aus, um einen Schaden zu verhindern oder zu verringern, der ansonsten durch eine ungleiche Erdstromverteilung verursacht werden kann.
Darüber hinaus wird in den Schritten S21, S22, S31 und S32 ein Überstrom unter Verwendung des ersten und zweiten Sensors 7a, 7b zur Erdstromüberwachung erfasst. Damit kann gemäß dieser Ausführungsform ein Überstrom ohne zusätzliche Sensoren zur Überstromerfassung erfasst werden.
11 ist ein Flussdiagramm, das den Kurzschlusserfassungsbetrieb veranschaulicht, der von der Erstsystemantriebseinheit EPP1 ausgeführt wird. 12 ist ein Flussdiagramm, das den von der Zweitsystemantriebseinheit EPP2 ausgeführten Kurzschlusserfassungsbetrieb veranschaulicht.
Wie in 11 gezeigt, bestimmt der erste Mikroprozessor 5a in der Erstsystemantriebseinheit EPP1 zuerst, ob der Wert eines Kurzschlussdefektzählers darin unterhalb eines vorgeschriebenen Werts ist, oder nicht (Schritt S41). Hier wird das Auftreten eines Kurzschlussfehlers von dem ersten Mikroprozessor 5a basierend auf einem Vergleich zwischen dem Wert des von dem ersten Sensor 7a gemessenen Erdstroms und dem Wert des Versorgungsstroms bestimmt, der durch den Spulensatz 13a des Elektromotors 13 gemäß dem Ausgang aus der ersten Treiberschaltung 6a fließt. Wenn der Zählerwert anzeigt, dass die Anzahl des Auftretens einer signifikanten Differenz zwischen dem Versorgungsstrom von der Leistungsquelle 4a und dem Erdstrom gleich dem oder über dem vorgeschriebenen Wert ist, bestimmt der erste Mikroprozessor 5a, dass ein Kurzschlussfehler in der EPS-ECU 3 aufgetreten ist. Wenn der erste Mikroprozessor 5a bestimmt, dass der Zählerwert unterhalb des vorgeschriebenen Werts ist, schätzt der erste Mikroprozessor 5a den Wert des Stroms der primären Seite für den Spulensatz 13a ab (Schritt S42). Genauer gesagt schätzt der erste Mikroprozessor 5a den Wert des Eingangsstroms (Stroms der primären Seite) basierend auf dem Motorphasenstrom für den Spulensatz 13a ab. Dann bestimmt der erste Mikroprozessor 5a, ob ein Kurzschlussdefekt erfasst wird (Schritt S43).
Wenn der erste Mikroprozessor 5a in Schritt S43 bestimmt, dass kein Kurzschlussdefekt aufgetreten ist, das heißt, bestimmt, dass der geschätzte Wert des Stroms der primären Seite innerhalb eines zulässigen Bereich liegt, setzt der erste Mikroprozessor 5a den Kurzschlussdefektzähler darin zurück (Schritt S44).
Dann führt der erste Mikroprozessor 5a über die Inter-Mikrocomputer-Kommunikation einen Vorgang zum Empfangen eines bestätigten Kurzstromdefekt-Flags von dem zweiten Mikroprozessor 5b in der Antriebseinheit EPP2 aus (Schritt S45). Wenn der erste Mikroprozessor 5a den bestätigten Kurzstromdefekt-Flag von dem zweiten Mikroprozessor 5b empfängt, wird ein Vorgang zum Abschalten des Motorstroms von dem zweiten Energie-zuführenden System, welches einen Kurzschlussdefekt aufweist, ausgeführt (Schritt S46). Genauer gesagt gibt der zweite Mikroprozessor 5b bei dem Vorgang des Motorstrom-Abschaltens das zweite Steuersignal CS2 zum Abschalten der Stromzufuhr zum Spulensatz 13b des Elektromotors 13 aus.
Dann fügt der erste Mikroprozessor 5a eine Kurzschlussdefekteintragung zu der Defekthistorie in der Speichereinheit 5c hinzu (Schritt S47), und der Vorgang endet.
Wenn auf der anderen Seite in Schritt S41 bestimmt wird, dass der Wert des Kurzschlussdefektzählers gleich dem oder über dem vorgeschriebenen Wert ist, bestimmt der erste Mikroprozessor 5a, dass ein Kurzschlussdefekt aufgetreten ist, und der Vorgang geht weiter zu Schritt S48. In Schritt S48 setzt der erste Mikroprozessor 5a ein bestätigtes Kurzschlussdefekt-Flag auf „ON“. Dann führt der erste Mikroprozessor 5a einen Vorgang zur Übertragung des bestätigten Kurzschlussdefekt-Flags zu dem zweiten Mikroprozessor 5b in der Zweitsystemantriebseinheit EPP2 aus (Schritt S49). Als Ergebnis wird der zweite Mikroprozessor 5b benachrichtigt, dass ein Kurzschlussdefekt in der Erstsystemantriebseinheit EPP1 aufgetreten ist. Auf diese Weise wirken die Erstsystemantriebseinheit EPP1 und die Zweitsystemantriebseinheit EPP2 zusammen, um den Motorstrom zu begrenzen.
Danach geht der Vorgang weiter zu Schritt S47. In Schritt S47 fügt der erste Mikroprozessor 5a eine Kurzschlussdefekteintragung zu der Defekthistorie in der Speichereinheit 5c hinzu, und der Vorgang endet.
Wenn auf der anderen Seite in Schritt S43 bestimmt wird, dass ein Kurzschlussdefekt aufgetreten ist, zählt der erste Mikroprozessor 5a den Zählerwert des Kurzschlussdefektzählers hoch (Schritt S50). Dann geht der Vorgang weiter zu Schritt S47. In Schritt S47 fügt der erste Mikroprozessor 5a eine Kurzschlussdefekteintragung zu der Defekthistorie in der Speichereinheit 5c hinzu, und der Vorgang endet.
Wie in 12 dargestellt, bestimmt der zweite Mikroprozessor 5b in der Zweitsystemantriebseinheit EPP2 zuerst, ob der Wert eines Kurzschlussdefektzählers darin unterhalb eines vorgeschriebenen Werts ist, oder nicht (Schritt S51). Hier wird das Auftreten eines Kurzschlussdefekts von dem zweiten Mikroprozessor 5b basierend auf einem Vergleich zwischen dem Wert des von dem zweiten Sensor 7b gemessenen Erdstroms und dem Wert des Versorgungsstroms bestimmt, der durch den Spulensatz 13b des Elektromotors 13 gemäß dem Ausgang von der zweiten Treiberschaltung 6b fließt. Wenn der Zählerwert angibt, dass die Anzahl des Auftretens einer signifikanten Differenz zwischen dem Versorgungsstrom von der Leistungsquelle 4b und dem Erdstrom gleich dem oder über dem vorgeschriebenen Wert ist, bestimmt der zweite Mikroprozessor 5b, dass ein Kurzschlussdefekt in der EPS-ECU 3 aufgetreten ist. Wenn der zweite Mikroprozessor 5b bestimmt, dass der Zählerwert unterhalb des vorgeschriebenen Werts ist, schätzt der zweite Mikroprozessor 5b den Wert des Stroms der primären Seite für den Spulensatz 13b ab (Schritt S52). Genauer gesagt schätzt der zweite Mikroprozessor 5b den Wert des Eingangsstroms (Strom der primären Seite) basierend auf dem Motorphasenstrom für den Spulensatz 13a ab. Dann bestimmt der zweite Mikroprozessor 5b, ob ein Kurzschlussdefekt erfasst wird (Schritt S53).
Wenn der zweite Mikroprozessor 5b in Schritt S53 bestimmt, dass kein Kurzschlussdefekt aufgetreten ist, das heißt, bestimmt, dass der geschätzte Wert des Stroms der primären Seite innerhalb eines zulässigen Bereich liegt, setzt der zweite Mikroprozessor 5b den Kurzschlussdefektzähler darin zurück (Schritt S54).
Dann führt der zweite Mikroprozessor 5b über die Inter-Mikrocomputer-Kommunikation einen Vorgang zum Empfangen eines bestätigten Kurzstromdefekt-Flags von dem ersten Mikroprozessor 5a in der Antriebseinheit EPP1 aus (Schritt S55). Wenn der zweite Mikroprozessor 5b den bestätigten Kurzstromdefekt-Flag von dem ersten Mikroprozessor 5a empfängt, wird ein Vorgang zum Abschalten des Motorstroms von dem ersten Energie-zuführenden System ausgeführt, welches einen Kurzschlussdefekt aufweist (Schritt S56). Genauer gesagt gibt der erste Mikroprozessor 5a beim Abschaltvorgang des Motorstroms das erste Steuersignal CS1 zum Abschalten der Stromzufuhr zum Spulensatz 13b des Elektromotors 13 aus.
Dann fügt der zweite Mikroprozessor 5b eine Kurzschlussdefekteintragung zu der Defekthistorie in der Speichereinheit 5d hinzu (Schritt S57), und der Vorgang endet.
Wenn auf der anderen Seite in Schritt S51 bestimmt wird, dass der Wert des Kurzschlussdefektzählers gleich dem oder über dem vorgeschriebenen Wert ist, bestimmt der zweite Mikroprozessor 5b, dass ein Kurzschlussdefekt aufgetreten ist, und der Vorgang geht weiter zu Schritt S58. In Schritt S58 setzt der zweite Mikroprozessor 5b ein bestätigtes Kurzschlussdefekt-Flag auf „ON“. Dann führt der zweite Mikroprozessor 5b einen Vorgang zur Übertragung des bestätigten Kurzschlussdefekt-Flags zu dem ersten Mikroprozessor 5a in der Erstsystemantriebseinheit EPP1 aus (Schritt S59). Als Resultat wird der erste Mikroprozessor 5a benachrichtigt, dass ein Kurzschlussdefekt in der Zweitsystemantriebseinheit EPP2 aufgetreten ist. Auf diese Weise wirken die Erstsystemantriebseinheit EPP1 und die Zweitsystemantriebseinheit EPP2 in den Schritten S55 und S59 zusammen, um den Motorstrom zu begrenzen.
Danach geht der Vorgang weiter zu Schritt S57. In Schritt S57 fügte der zweite Mikroprozessor 5b eine Kurzschlussdefekteintragung zu der Defekthistorie in der Speichereinheit 5d hinzu, und der Vorgang endet.
Wenn auf der anderen Seite in Schritt S53 bestimmt wird, dass ein Kurzschlussdefekt aufgetreten ist, zählt der zweite Mikroprozessor 5b den Zählerwert des Kurzschlussdefektzählers hoch (Schritt S60). Dann geht der Vorgang weiter zu Schritt S57. In Schritt S57 fügte der zweite Mikroprozessor 5b eine Kurzschlussdefekteintragung zu der Defekthistorie in der Speichereinheit 5d hinzu, und der Vorgang endet.
Auf diese Weise erfasst der erste oder der zweite Mikroprozessor 5a, 5b den Kurzschlussdefekt, wenn ein Kurzschlussdefekt in der EPS-ECU 3 aufgetreten ist, und gibt an den Inverter 40, 41 in der ersten oder zweiten Treiberschaltung 6a, 6b das erste oder zweite Steuersignal CS1, CS2 zum Abschalten der Motorstromzufuhr von dem Energie-zuführenden System aus, in welchem der Kurzschlussdefekt aufgetreten ist, um einen Schaden zu verhindern oder zu verringern, der ansonsten durch eine ungleiche Erdstromverteilung verursacht werden kann.
Darüber hinaus wird in den Schritten S41 und S51 von der EPS-ECU 3 erfasst, ob ein Kurzschlussdefekt aufgetreten ist. Damit kann gemäß dieser Ausführungsform ein Kurzschlussdefekt mit Software in Abhängigkeit von der vorgesehenen Anwendung erfasst werden.
Darüber hinaus wird in den Schritten S42 und S52 ein Kurzschlussdefekt unter Verwendung der Abschätzung des Stroms der primären Seite basierend auf dem Motorphasenstrom erfasst. Damit kann gemäß dieser Ausführungsform ein Kurzschlussdefekt ohne einen zweckbestimmten Sensor zur Kurzschlusserfassung erfasst werden.
Darüber hinaus wird in den Schritten S46 und S56 die Motorstromzufuhr von dem Energie-zuführenden System, welches einen Kurzschlussdefekt aufweist, abgeschaltet. Dies verhindert ein Kabelbaum-Durchbrennen. Zudem kann der Betrieb der Antriebseinheit in dem Energie-zuführenden System, welches den Kurzschlussdefekt aufweist, nach dem Abschalten der Motorstromzufuhr aufrechterhalten werden. Damit können Komponenten, wie beispielsweise der Mikroprozessor 5a, 5b und/oder der Sensor 7a, 7b in Betrieb sein, um ihre Funktionen zur Verfügung zu stellen, selbst nachdem ein Defekt aufgetreten ist.
Wie oben beschrieben, sind gemäß der vorliegenden Erfindung die erste und zweite Treiberschaltung und der erste und zweite Mikroprozessor mit dem gemeinsamen Erdungsabschnitt verbunden, der von der ersten und zweiten Leistungsquelle geteilt wird. Damit werden Schwankungen im Erdpotenzial verringert oder verhindert. Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung solch einer gemeinsamen Erdung einen durchgehenden Betrieb eines Energie-zuführenden Systems, selbst nachdem der Erdkabelbaum für das Energie-zuführende System gebrochen ist. Zudem verursacht die Verwendung solch einer gemeinsamen Erdung, dass die Steuerschaltungen dieselben Erdpotenziale aufweisen, und verbessert damit den Freiheitsgrad bei der Auslegung der Mittel zur Einrichtung der Kommunikation zwischen den Steuerschaltungen.
Zudem wird der Erdstrom gemäß der vorliegenden Erfindung, der zu dem Erdungsabschnitt des Fahrzeugs fließt, unter Verwendung des ersten und zweiten Sensors zur Erfassung der anormalen Erdstromleitung überwacht. Darüber hinaus werden, wenn eine anormale Erdstromleitung erfasst wird, die Steuersignale zur Anpassung der Motorsteuergrößen jeweils zu den Invertern in der ersten und zweiten Treiberschaltung ausgegeben. Dementsprechend kann ein Schaden, der ansonsten durch eine ungleiche Erdstromverteilung verursacht werden kann, verhindert oder verringert werden, selbst wenn ein Defekt in dem Erdungsabschnitt des Fahrzeugs aufgetreten ist. Wie oben beschrieben, ermöglicht diese Konfiguration eine Erfassung eines unbeabsichtigten Absteckens von der Fahrzeugkarosserieerdung oder eines Bruchs eines beliebigen der Erdkabelbäume, die mit den verschiedenen Energie-zuführenden Systemen verbunden sind. Damit ist es möglich, zu verhindern, dass sich der gesamte Erdstrom an einem der Erdkabelbäume sammelt, und damit ein Durchtrennen des Erdkabelbaums zu verhindern oder zu verringern.
Dementsprechend ist durch Anwendung der vorliegenden Erfindung auf eine bordeigene Vorrichtung, die konfiguriert ist, verschiedene Energie-zuführende Systeme zu verwenden, um eine Leistungsversorgung von unterschiedlichen Leistungsquellen zu empfangen, die bordeigene Vorrichtung robuster gegen einen beliebigen Defekt in den Fahrzeugkabelbäumen gemacht, so dass die bordeigene Vorrichtung selbst nach Auftreten eines solchen Defekts eine Defektdiagnose mit unveränderter oder verbesserter Genauigkeit durchführen kann. Insbesondere stellt die Anwendung der vorliegenden Erfindung auf ein Fahrzeug, welches ein automatisiertes Fahrvermögen aufweist, ein hochzuverlässiges automatisiertes Antriebssystem zur Verfügung, welches in der Lage ist, seinen Betrieb aufrechtzuerhalten, um durchgehend eine automatisierte Fahrzeugsteuerung zur Verfügung zu stellen, selbst nach einem Auftreten eines solchen Defekts, während sich das Fahrzeug in einem Automatikfahrbetrieb befindet. Dies trägt ebenfalls zu der Verbesserung der funktionellen Überlebensfähigkeit, Wartungsfähigkeit und Zuverlässigkeit des Systems bei.
Die obige Ausführungsform ist unter Verwendung eines Beispiels beschrieben worden, in welchem die vorliegende Erfindung auf eine EPS-ECU angewendet wird. Wie man verstehen wird, kann die vorliegende Erfindung jedoch auf ähnliche Weise auf beliebige andere bordeigene Vorrichtungen angewendet werden.
Darüber hinaus ist die obige Ausführungsform unter Verwendung eines Beispiels beschrieben worden, in welchem die vorliegende Erfindung auf eine bordeigene Vorrichtung angewendet wird, das eine redundante Konfiguration aufweist, die zwei Antriebseinheiten in zwei jeweiligen Energie-zuführenden Systemen aufweist; d.h., die Erstsystemantriebseinheit und die Zweitsystemantriebseinheit. Die vorliegende Erfindung kann jedoch ebenfalls auf eine bordeigene Vorrichtung angewendet werden, die andere redundante Konfigurationen aufweist, die drei oder mehr Antriebseinheiten in drei oder mehr jeweils Energie-zuführenden Systemen umfassen.
In der obigen Beschreibung werden bezüglich der Flussdiagramme der 7 bis 12 der anormale Erdstromerfassungsbetrieb, der Überstromerfassungsbetrieb und der Kurzschlusserfassungsbetrieb als separate Vorgänge ausgeführt. Der Überstromdefekt, Kurzschlussdefekt und die anormale Erdstromleitung kann jedoch sequenziell basierend auf dem Wert des Stroms oder der Spannung zwischen dem Erdungsabschnitt und jedem negativen Anschluss erfasst werden. Wie man verstehen wird, können einer oder manche der Erfassungsvorgänge gemäß der vorliegenden Erfindung wahlweise wie benötigt ausgeführt werden.
In der obigen Ausführungsform werden der erste und zweite Sensor 7a, 7b zur Erdstromüberwachung jeweils von Widerständen R1, R2 gebildet, die zwischen dem Erdungsabschnitt und den Invertern 40, 41 angeschlossen sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und der erste und zweite Sensor 7a, 7b können eine beliebige Konfiguration aufweisen, solange sie in der Lage sind, den Strom oder die Spannung zwischen dem Erdungsabschnitt und dem ersten und zweiten negativen Anschluss 2a-2, 2b-2 zu messen. Wenn die vorliegende Erfindung beispielsweise auf eine bordeigene Vorrichtung angewendet wird, die Einzel-Shunt-basierte Strommesseinheiten umfasst, können diese Strommesseinheiten ebenfalls zur Erdstromüberwachung eingesetzt werden. In diesem Beispiel ist es nicht notwendig, weitere zusätzliche Sensoren zur Erdstromüberwachung bereitzustellen.
Nachfolgend werden technische Konzepte, die basierend auf der obigen Ausführungsform verstanden werden können, zusammen mit ihren Wirkungen beschrieben werden.
In einem Aspekt einer Steuerungsvorrichtung für eine bordeigene Vorrichtung zum Einbau in einem Fahrzeug umfasst die bordeigene Vorrichtung einen Aktor (Elektromotor) 13 und der wird mit Leistung von einer ersten Leistungsquelle 4a und einer zweiten Leistungsquelle 4b versorgt, und die Steuerungsvorrichtung umfasst: ein Gehäuse 1, welches einen Gehäuseraum 1a für eine elektronische Vorrichtung aufweist; einen Verbindungsabschnitt, der an dem Gehäuse 1 bereitgestellt ist und einen ersten positiven Anschluss 2a-1, der konfiguriert ist, mit einer positiven Elektrode 4aP der ersten Leistungsquelle 4a verbunden zu werden, einen ersten negativen Anschluss 2a-2, der konfiguriert ist, mit einer negativen Elektrode 4aM der ersten Leistungsquelle 4a oder einem Fahrzeug-Erdungselement 9 verbunden zu werden, einen zweiten positiven Anschluss 2b-1, der konfiguriert ist, mit einer positiven Elektrode 4bP der zweiten Leistungsquelle 4b verbunden zu werden, und einen zweiten negativen Anschluss 2b-2 aufweist, der konfiguriert ist, mit einer negativen Elektrode 4bM der zweiten Leistungsquelle 4b oder dem Fahrzeug-Erdungselement 9 verbunden zu werden; einen Erdungsabschnitt 8, der aus einem elektrisch leitenden Material gebildet ist und in dem Gehäuseraum 1a für eine elektronische Vorrichtung aufgenommen ist; einen ersten Sensor 7a, der zwischen dem Erdungsabschnitt 8 und dem ersten negativen Anschluss 2a-2 bereitgestellt ist und konfiguriert ist, Strom oder Spannung zwischen dem Erdungsabschnitt 8 und dem ersten negativen Anschluss 2a-2 zu messen; einen zweiten Sensor 7b, der zwischen dem Erdungsabschnitt 8 und dem zweiten negativen Anschluss 2b-2 bereitgestellt ist und konfiguriert ist, Strom oder Spannung zwischen dem Erdungsabschnitt 8 und dem zweiten negativen Anschluss 2b-2 zu messen; eine erste Treiberschaltung 6a, die in dem Gehäuseraum 1a für eine elektronische Vorrichtung aufgenommen ist und zwischen dem Erdungsabschnitt 8 und der positiven Elektrode 4aP der ersten Leistungsquelle 4a angeschlossen ist, wobei die erste Treiberschaltung 6a von der ersten Leistungsquelle 4a mit Leistung versorgt wird, und einen ersten Inverter 40 umfasst, der konfiguriert ist, den Aktor 13 anzutreiben und zu steuern; eine zweite Treiberschaltung 6b, die in dem Gehäuseraum 1a für eine elektronische Vorrichtung aufgenommen ist, zwischen dem Erdungsabschnitt 8 und der positiven Elektrode 4bP der zweiten Leistungsquelle 4b angeschlossen ist, wobei die zweite Treiberschaltung 6b von der zweiten Leistungsquelle 4b mit Leistung versorgt wird, und einen zweiten Inverter 41 umfasst, der konfiguriert ist, den Aktor 13 anzutreiben und zu steuern; und einen Prozessor, der in dem Gehäuseraum 1a für eine elektronische Vorrichtung aufgenommen ist und einen ersten Mikroprozessor 5a und einen zweiten Mikroprozessor 5b umfasst, und konfiguriert ist, einen Defekt der Steuerungsvorrichtung basierend auf einem Ausgangssignal DS1 von dem ersten Sensor 7a oder einem Ausgangssignal DS2 von dem zweiten Sensor 7b zu erfassen. Der erste Mikroprozessor 5a ist zwischen dem Erdungsabschnitt 8 und der positiven Elektrode 4aP der ersten Leistungsquelle 4a angeschlossen und wird von der ersten Leistungsquelle 4a mit Leistung versorgt, und ist konfiguriert, ein erstes Steuersignal CS1 zur Steuerung des ersten Inverters 40 auszugeben. Der zweite Mikroprozessor 5b ist zwischen dem Erdungsabschnitt 8 und der positiven Elektrode 4bP der zweiten Leistungsquelle 4b angeschlossen und wird von der zweiten Leistungsquelle 4b mit Leistung versorgt, und ist konfiguriert, ein zweites Steuersignal CS2 zur Steuerung des zweiten Inverters 41 auszugeben.
Diese Konfiguration ist in der Lage, sich mit einer Situation zu befassen, in welcher die negative Leitung von einem der zwei Energie-zuführenden Systeme (Erdkabelbaum GH1 oder GH2) abgesteckt worden ist und sich der gesamte Erdstrom an der negativen Leitung des anderen Energie-zuführenden Systems (Erdkabelbaum GH2 oder GH1) sammelt. Insbesondere erfasst der erste oder zweite Sensor 7a, 7b, wenn ein Defekt, wie beispielsweise ein versehentliches Ausstecken oder ein Bruch einer beliebigen negativen Leitung aufgetreten ist, den Defekt und der erste und der zweite Mikroprozessor 5a, 5b reagieren auf den Defekt, indem sie die Leistungszufuhr und/oder dergleichen beschränken.
Darüber hinaus sind der erste und der zweite Mikroprozessor 5a, 5b in der obigen Konfiguration mit dem gemeinsamen Erdungsabschnitt 8 verbunden, anstatt mit getrennten Erdungsabschnitten verbunden zu sein. Damit ist das Erdungsniveau für den ersten und den zweiten Mikroprozessor 5a, 5b dasselbe und dies verbessert den Freiheitsgrad beim Konstruieren zur Errichtung der Inter-Mikrocomputer-Kommunikation dazwischen.
In einem bevorzugten Aspekt der Steuerungsvorrichtung für eine bordeigene Vorrichtung, wenn der Prozessor basierend auf dem Ausgangssignal von dem ersten Sensor 7a oder dem zweiten Sensor 7b bestimmt, dass ein Fehler in der Steuerungsvorrichtung aufgetreten ist, erhält der erste Mikroprozessor 5a einen Ausgang des ersten Steuersignals CS1 aufrecht und der zweite Mikroprozessor 5b erhält einen Ausgang des zweiten Steuersignals CS2 aufrecht.
In dieser Konfiguration sind der erste und der zweite Mikroprozessor 5a, 5b nicht unabhängig voneinander, sondern sind konfiguriert, Steuerungsvorgänge unter Zusammenwirkung miteinander auszuführen. Damit verbleiben selbst in einer Situation, in welcher die negative Leitung von einem der zwei Energie-zuführenden Systeme (Erdkabelbaum GH1 oder GH2) abgesteckt worden ist, sowohl der erste als auch der zweite Mikroprozessor 5a, 5b zur Verfügung für den Betrieb. Dies verringert einen funktionalen Ausfall aufgrund des Auftretens eines Defekts in der Steuerungsvorrichtung.
In einem noch weiteren bevorzugten Aspekt, wenn der Prozessor basierend auf dem Ausgangssignal DS1 von dem ersten Sensor 7a oder dem Ausgangssignal DS2 von dem zweiten Sensor 7b bestimmt, dass ein Defekt in der Steuerungsvorrichtung aufgetreten ist, korrigiert der Prozessor das erste Steuersignal oder das zweite Steuersignal, um einen Wert des Stroms zu begrenzen, der durch den Aktor 13 fließt.
Diese Konfiguration macht es möglich, sich mit einer Situation zu befassen, in welcher die negative Leitung von einem der zwei Energie-zuführenden Systeme (Erdkabelbaum GH1 oder GH2) abgesteckt worden ist und sich der gesamte Strom an der negativen Leitung von dem anderen Energie-zuführenden System (Erdkabelbaum GH2 oder GH1) sammelt. Insbesondere, indem in solch einer Situation der Wert des Stroms, der durch den Aktor 13 fließt, begrenzt wird, kann ein Schaden der immer noch verbundenen negativen Leitung verhindert oder verringert werden. Der Strom, der durch den Aktor 13 fließt, kann entweder begrenzt werden, indem das erste und das zweite Steuersignal CS1, CS2 korrigiert werden, um das Ausgangsmoment des Aktors 13 zu verringern oder indem ein Begrenzungsvorgang ausgeführt wird, um den Strom so zu begrenzen, dass er einen festgelegten Wert nicht überschreitet.
In einem noch weiteren bevorzugten Aspekt, wenn der Prozessor einen Defekt der Steuerungsvorrichtung basierend auf dem Ausgangssignal des ersten Sensors 7a oder des zweiten Sensors 7b erfasst, bestimmt der Prozessor, dass ein Kontaktdefekt an dem ersten negativen Anschluss 2a-2 oder dem zweiten negativen Anschluss 2b-2 in dem Verbindungsabschnitt aufgetreten ist.
Gemäß dieser Konfiguration wird, wenn das Ausgangssignal DS1 von dem ersten Sensor 7a oder das Ausgangssignal DS2 von dem zweiten Sensor 7b einen zu hohen Wert anzeigt, bestimmt, dass die negative Leitung von einem der zwei Energie-zuführenden Systeme (Erdkabelbaum GH1 oder GH2) abgesteckt worden ist (bestimmt, dass ein Kontaktdefekt aufgetreten ist). Dies ermöglicht es, einen geeigneten Vorgang nach der Defekterfassung auszuführen.
In einem noch weiteren bevorzugten Aspekt umfasst der Prozessor eine Speichereinheit 5c, 5d, die einen nicht-flüchtigen Speicher aufweist, und wenn der Prozessor basierend auf dem Ausgangssignal DS1 von dem ersten Sensor 7a oder dem Ausgangssignal DS2 von dem zweiten Sensor 7b bestimmt, dass ein Kontaktdefekt an dem ersten negativen Anschluss 2a-2 oder dem zweiten negativen Anschluss 2b-2 in dem Verbindungsabschnitt aufgetreten ist, wird eine Eintragung des Kontaktdefekts in der Speichereinheit 5c, 5d gespeichert.
In der obigen Konfiguration wird ein Defekt in der Steuerungsvorrichtung als ein Eintrag der Defekthistorie gespeichert. Dies verbessert die Wartungsfreundlichkeit der Steuerungsvorrichtung während einer zukünftigen Fahrzeugwartung.
In einem noch weiter bevorzugten Aspekt, wenn der Prozessor basierend auf dem Ausgangssignal DS1 von dem ersten Sensor 7a oder dem Ausgangssignal DS2 von dem zweiten Sensor 7b bestimmt, dass ein Kontaktdefekt an dem ersten negativen Anschluss 2a-2 oder dem zweiten negativen Anschluss 2b-2 in dem Verbindungsabschnitt aufgetreten ist, korrigiert der Prozessor das erste Steuersignal CS1 oder das zweite Steuersignal CS2, um einen Wert des Stroms zu begrenzen, der durch den Aktor 13 fließt.
Diese Konfiguration ermöglicht es, mit einer Situation umzugehen, in welcher die negative Leitung von einem der zwei Energie-zuführenden Systeme (Erdkabelbaum GH1 oder GH2) ausgesteckt worden ist und sich der gesamte Strom an der negativen Leitung des anderen Energie-zuführenden Systems (Erdkabelbaum GH2 oder GH1) sammelt. Insbesondere kann in solch einer Situation durch Begrenzen des Werts des Stroms, der durch den Aktor 13 fließt, ein Schaden der noch immer verbundenen negativen Leitung verhindert oder verringert werden. Der Strom, der durch den Aktor 13 fließt, kann begrenzt werden, indem entweder das erste und das zweite Steuersignal CS1, CS2 korrigiert wird, um das Ausgangsmoment des Aktors 13 zu verringern oder indem ein Begrenzungsvorgang ausgeführt wird, um den Strom so zu begrenzen, dass er einen festgelegten Wert nicht überschreitet.
In einem noch weiter bevorzugten Aspekt ist der Verbindungsabschnitt so konfiguriert, dass eine Stromkapazität des ersten negativen Anschlusses 2a-2 größer als eine Stromkapazität des ersten positiven Anschlusses 2a-1 ist, und dass eine Stromkapazität des zweiten negativen Anschlusses 2b-2 größer ist als eine Stromkapazität des zweiten positiven Anschlusses 2b-1.
Diese Konfiguration ist in der Lage, mit einer Situation umzugehen, in welcher die negative Leitung von einem der zwei Energie-zuführenden Systeme (Erdkabelbaum GH1 oder GH2) ausgesteckt worden ist und sich der gesamte Erdstrom an der negativen Leitung des anderen Energie-zuführenden Systems (Erdkabelbaum GH2 oder GH1) sammelt. Insbesondere kann ein Schaden des ersten und des zweiten negativen Anschlusses 2a-2, 2b-2 selbst in solch einer Situation verhindert oder verringert werden, da der erste und der zweite negative Anschluss 2a-2, 2b-2, die mit den negativen Leitungen verbunden sind, größere Stromkapazitäten aufweisen. Es ist weiter bevorzugt, die negativen Leitungen mit größeren Stromkapazitäten zu verwenden. Auf der anderen Seite sind in der obigen Konfiguration die Stromkapazitäten des ersten und des zweiten positiven Anschlusses 2a-1, 2b-1 geringer als die des ersten und des zweiten negativen Anschlusses 2a-2, 2b-2. Dies verhindert oder verringert einen Anstieg der Größe und der Kosten der Steuerungsvorrichtung.
In einem noch weiter bevorzugten Aspekt ist der erste Sensor 7a konfiguriert, Strom zwischen dem Erdungsabschnitt 8 und dem ersten negativen Anschluss 2a-2 zu messen, und der zweite Sensor 7b ist konfiguriert, Strom zwischen dem Erdungsabschnitt 8 und dem zweiten negativen Anschluss 2b-2 zu messen.
Gemäß dieser Konfiguration werden die Werte der Ströme, die zwischen dem Erdungsabschnitt 8 und dem Verbindungsabschnitt fließen, gemessen. Dies ermöglicht es, geeignete Maßnahmen basierend auf den gemessenen Stromwerten nach der Defekterfassung zu ergreifen.
In einem noch weiteren bevorzugten Aspekt, wenn eine Meldung von mindestens einem der Ausgangssignale DS1, DS2 von dem ersten und dem zweiten Sensor 7a, 7b gleich oder über einem festgelegten Wert liegt, bestimmt der Prozessor, dass ein Defekt in der Steuerungsvorrichtung aufgetreten ist.
In dieser Konfiguration können der erste und der zweite Sensor 7a, 7b ebenfalls verwendet werden, um einen Überstromdefekt zu erfassen. Dies beseitigt die Notwendigkeit, einen zusätzlichen Stromsensor zur Überstromerfassung bereitzustellen.
In einem noch weiteren bevorzugten Aspekt ist der Prozessor ferner konfiguriert, basierend auf einem Vergleich zwischen dem Ausgangssignal DS1 von dem ersten Sensor 7a und einem Wert des Stroms, der durch den Aktor 13 gemäß einem Ausgang von der ersten Treiberschaltung 6a fließt, oder einem Vergleich zwischen dem Ausgangssignal DS2 von dem zweiten Sensor 7b und einem Wert des Stroms, der durch den Aktor 13 gemäß einem Ausgang von der zweiten Treiberschaltung 6b fließt, zu bestimmen, ob ein Kurzschlussdefekt in dem Gehäuseraum 1a für eine elektronische Vorrichtung aufgetreten ist.
Die obige Konfiguration ermöglicht es, zu bestimmen, dass ein Kurzschlussdefekt in der Schaltung aufgetreten ist, wenn die Messungen des ersten und des zweiten Sensors 7a, 7b, die in Reaktion auf die Ausgangssignale von der ersten und der zweiten Treiberschaltung 6a, 6b beobachtet werden, nicht mit den Werten der Ströme übereinstimmen, die gemäß diesen Ausgangssignalen durch den Aktor 13 fließen sollen.
In einem noch weiteren bevorzugten Aspekt ist der Prozessor konfiguriert, um: basierend auf dem ersten Steuersignal CS1 einen Wert des Stroms abzuschätzen, der durch den Aktor 13 gemäß einem Ausgang von der ersten Treiberschaltung 6a fließt; und basierend auf dem zweiten Steuersignal CS2 einen Wert des Stroms abzuschätzen, der durch den Aktor 13 gemäß einem Ausgang von der zweiten Treiberschaltung 6b fließt.
Hier liegen Informationen, die von dem ersten und dem zweiten Steuersignal CS1, CS2 angegeben werden, in den Mikroprozessoren 5a, 5b vor. Damit beseitigt die obige Konfiguration die zusätzliche Notwendigkeit zum Erfassen der Werte der Ströme, die durch den Aktor 13 fließen, der Ausgangssignale von der ersten und der zweiten Treiberschaltung 6a, 6b oder dergleichen.
In einem noch weiteren bevorzugten Aspekt umfasst die bordeigene Vorrichtung einen Fahrzustandssensor (Lenkmomentsensor 21 und Lenkwinkelsensor 22) zum Sammeln von Informationen über einen Fahrzustand eines Fahrzeugs, und der Prozessor ist konfiguriert, das erste Steuersignal CS1 oder das zweite Steuersignal CS2 basierend auf einem Ausgangssignal von dem Fahrzustandssensor zu berechnen. Wenn der Prozessor basierend auf dem Ausgangssignal von dem ersten Sensor 7a oder dem zweiten Sensor 7b bestimmt, dass ein Defekt in der Steuerungsvorrichtung aufgetreten ist, erhält der erste Mikroprozessor 5a den Ausgang des ersten Steuersignals CS1 basierend auf dem Ausgangssignal von dem Fahrzustandssensor aufrecht und der zweite Mikroprozessor 5b erhält den Ausgang des zweiten Steuersignals CS2 basierend auf dem Ausgangssignal von dem Fahrzustandssensor aufrecht.
In dieser Konfiguration sind der erste und der zweite Mikroprozessor 5a, 5b nicht unabhängig voneinander, sondern sind konfiguriert, Steuerungsvorgänge unter Zusammenwirkung miteinander auszuführen. Selbst in einer Situation, in welcher die negative Leitung von einem der zwei Energie-zuführenden Systeme (Erdkabelbaum GH1 oder GH2) ausgesteckt worden ist, verbleiben der erste und der zweite Mikroprozessor 5a, 5b damit zur Verfügung für einen Betrieb, wie beispielsweise eine Berechnung basierend auf dem Ausgangssignal des Fahrzustandssensors. Dies verringert einen funktionalen Ausfall aufgrund des Auftretens eines Defekts in der Steuerungsvorrichtung.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
1 a: Gehäuseraum für eine elektronische Vorrichtung
2a-1: erster positiver Anschluss
2a-2: erster negativer Anschluss
2b-1: zweiter positiver Anschluss
2b-2: zweiter negativer Anschluss
3: EPS-ECU
4a: erste Leistungsquelle
4b: zweite Leistungsquelle
5a: erster Mikroprozessor
5b: zweiter Mikroprozessor
5c, 5d: Speichereinheit
6a: erste Treiberschaltung
6b: zweite Treiberschaltung
7a: erster Sensor
7b: zweiter Sensor
8: Erdungsabschnitt (gemeinsame Erdung)
9: Fahrzeug-Erdungselement (Fahrzeugkarosserieerdung)
10: elektrische Servolenkungsvorrichtung
13: Elektromotor (Aktor)
21, 21a, 21b: Lenkmomentsensor (Fahrzustandssensor)
22, 22a, 22b: Lenkwinkelsensor (Fahrzustandssensor)
EPP1: Erstsystemantriebseinheit
EPP2: Zweitsystemantriebseinheit
PH1, PH2: Leistungskabelbaum
GH1, GH2: Erdkabelbaum
CS1: erstes Steuersignal
CS2: zweites Steuersignal
DS1: Ausgangssignal des ersten Sensors
DS2: Ausgangssignal des zweiten Sensors

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2015061458 A [0003]
JP 2017099170 A [0003]

Claims

Steuerungsvorrichtung für eine bordeigene Vorrichtung zum Einbau in einem Fahrzeug, wobei die bordeigene Vorrichtung einen Aktor umfasst und von einer ersten Leistungsquelle und einer zweiten Leistungsquelle mit Leistung versorgt wird, wobei die Steuerungsvorrichtung umfasst: ein Gehäuse, welches einen Gehäuseraum für eine elektronische Vorrichtung aufweist; einen Verbindungsabschnitt, der an dem Gehäuse bereitgestellt ist und einen ersten positiven Anschluss, einen ersten negativen Anschluss, einen zweiten positiven Anschluss und einen zweiten negativen Anschluss aufweist, wobei der erste positive Anschluss konfiguriert ist, mit einer positiven Elektrode der ersten Leistungsquelle verbunden zu werden, wobei der erste negative Anschluss konfiguriert ist, mit einer negativen Elektrode der ersten Leistungsquelle oder einem Fahrzeug-Erdungselement verbunden zu werden, wobei der zweite positive Anschluss konfiguriert ist, mit einer positiven Elektrode der zweiten Leistungsquelle verbunden zu werden, und wobei der zweite negative Anschluss konfiguriert ist, mit einer negativen Elektrode der zweiten Leistungsquelle oder dem Fahrzeug-Erdungselement verbunden zu werden; einen Erdungsabschnitt, der aus einem elektrisch leitenden Material gebildet ist und in dem Gehäuseraum für eine elektronische Vorrichtung aufgenommen ist; einen ersten Sensor, der zwischen dem Erdungsabschnitt und dem ersten negativen Anschluss bereitgestellt ist und konfiguriert ist, Strom oder Spannung zwischen dem Erdungsabschnitt und dem ersten negativen Anschluss zu messen; einen zweiten Sensor, der zwischen dem Erdungsabschnitt und dem zweiten negativen Anschluss bereitgestellt ist und konfiguriert ist, Strom oder Spannung zwischen dem Erdungsabschnitt und dem zweiten negativen Anschluss zu messen; eine erste Treiberschaltung, die in dem Gehäuseraum für eine elektronische Vorrichtung aufgenommen ist und zwischen dem Erdungsabschnitt und der positiven Elektrode der ersten Leistungsquelle angeschlossen ist, wobei die erste Treiberschaltung von der ersten Leistungsquelle mit Leistung versorgt wird, und einen ersten Inverter umfasst, der konfiguriert ist, den Aktor anzutreiben und zu steuern; eine zweite Treiberschaltung, die in dem Gehäuseraum für eine elektronische Vorrichtung aufgenommen ist und zwischen dem Erdungsabschnitt und der positiven Elektrode der zweiten Leistungsquelle angeschlossen ist, wobei die zweite Treiberschaltung von der zweiten Leistungsquelle mit Leistung versorgt wird, und einen zweiten Inverter umfasst, der konfiguriert ist, den Aktor anzutreiben und zu steuern; und einen Prozessor, der in dem Gehäuseraum für eine elektronische Vorrichtung aufgenommen ist und einen ersten Mikroprozessor und einen zweiten Mikroprozessor umfasst, wobei der Prozessor konfiguriert ist, einen Defekt der Steuerungsvorrichtung basierend auf einem Ausgangssignal von dem ersten Sensor oder einem Ausgangssignal von dem zweiten Sensor zu erfassen, wobei der erste Mikroprozessor zwischen dem Erdungsabschnitt und der positiven Elektrode der ersten Leistungsquelle angeschlossen ist und von der ersten Leistungsquelle mit Leistung versorgt wird, und konfiguriert ist, ein erstes Steuersignal zur Steuerung des ersten Inverters auszugeben, und wobei der zweite Mikroprozessor zwischen dem Erdungsabschnitt und der positiven Elektrode der zweiten Leistungsquelle angeschlossen ist und von der zweiten Leistungsquelle mit Leistung versorgt wird, und konfiguriert ist, ein zweites Steuersignal zur Steuerung des zweiten Inverters auszugeben.
Die Steuerungsvorrichtung für eine bordeigene Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei, wenn der Prozessor basierend auf dem Ausgangssignal von dem ersten Sensor oder dem zweiten Sensor bestimmt, dass ein Fehler in der Steuerungsvorrichtung aufgetreten ist, der erste Mikroprozessor einen Ausgang des ersten Steuersignals aufrechterhält und der zweite Mikroprozessor einen Ausgang des zweiten Steuersignals aufrechterhält.
Die Steuerungsvorrichtung für eine bordeigene Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei, wenn der Prozessor basierend auf dem Ausgangssignal von dem ersten Sensor oder dem Ausgangssignal von dem zweiten Sensor bestimmt, dass ein Defekt in der Steuerungsvorrichtung aufgetreten ist, der Prozessor das erste Steuersignal oder das zweite Steuersignal korrigiert, um einen Wert des Stroms zu begrenzen, der durch den Aktor fließt.
Die Steuerungsvorrichtung für eine bordeigene Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei, wenn der Prozessor einen Defekt der Steuerungsvorrichtung basierend auf dem Ausgangssignal des ersten Sensors oder des zweiten Sensors erfasst, der Prozessor bestimmt, dass ein Kontaktdefekt an dem ersten negativen Anschluss oder dem zweiten negativen Anschluss in dem Verbindungsabschnitt aufgetreten ist.
Die Steuerungsvorrichtung für eine bordeigene Vorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei der Prozessor eine Speichereinheit umfasst, die einen nicht-flüchtigen Speicher aufweist, und wobei, wenn der Prozessor basierend auf dem Ausgangssignal von dem ersten Sensor oder dem Ausgangssignal von dem zweiten Sensor bestimmt, dass ein Kontaktdefekt an dem ersten negativen Anschluss oder dem zweiten negativen Anschluss in dem Verbindungsabschnitt aufgetreten ist, eine Eintragung des Kontaktdefekts in der Speichereinheit gespeichert wird.
Die Steuerungsvorrichtung für eine bordeigene Vorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei, wenn der Prozessor basierend auf dem Ausgangssignal von dem ersten Sensor oder dem Ausgangssignal von dem zweiten Sensor bestimmt, dass ein Kontaktdefekt an dem ersten negativen Anschluss oder dem zweiten negativen Anschluss in dem Verbindungsabschnitt aufgetreten ist, der Prozessor das erste Steuersignal oder das zweite Steuersignal korrigiert, um einen Wert des Stroms zu begrenzen, der durch den Aktor fließt.
Die Steuerungsvorrichtung für eine bordeigene Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Verbindungsabschnitt so konfiguriert ist, dass eine Stromkapazität des ersten negativen Anschlusses größer als eine Stromkapazität des ersten positiven Anschlusses ist, und dass eine Stromkapazität des zweiten negativen Anschlusses größer ist als eine Stromkapazität des zweiten positiven Anschlusses.
Die Steuerungsvorrichtung für eine bordeigene Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der erste Sensor konfiguriert ist, Strom zwischen dem Erdungsabschnitt und dem ersten negativen Anschluss zu messen, und wobei der zweite Sensor konfiguriert ist, Strom zwischen dem Erdungsabschnitt und dem zweiten negativen Anschluss zu messen.
Die Steuerungsvorrichtung für eine bordeigene Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei, wenn eine Meldung von mindestens einem der Ausgangssignale von dem ersten und dem zweiten Sensor gleich oder über einem festgelegten Wert liegt, der Prozessor bestimmt, dass ein Defekt in der Steuerungsvorrichtung aufgetreten ist.
Die Steuerungsvorrichtung für eine bordeigene Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei der Prozessor ferner konfiguriert ist, basierend auf einem Vergleich zwischen dem Ausgangssignal von dem ersten Sensor und einem Wert des Stroms, der durch den Aktor gemäß einem Ausgang von der ersten Treiberschaltung fließt, oder einem Vergleich zwischen dem Ausgangssignal von dem zweiten Sensor und einem Wert des Stroms, der durch den Aktor gemäß einem Ausgang von der zweiten Treiberschaltung fließt, zu bestimmen, ob ein Kurzschlussdefekt in dem Gehäuseraum für eine elektronische Vorrichtung aufgetreten ist.
Die Steuerungsvorrichtung für eine bordeigene Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei der Prozessor konfiguriert ist, um: basierend auf dem ersten Steuersignal einen Wert des Stroms abzuschätzen, der durch den Aktor gemäß einem Ausgang von der ersten Treiberschaltung fließt; und basierend auf dem zweiten Steuersignal einen Wert des Stroms abzuschätzen, der durch den Aktor gemäß einem Ausgang von der zweiten Treiberschaltung fließt.
Die Steuerungsvorrichtung für eine bordeigene Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die bordeigene Vorrichtung einen Fahrzustandssensor zum Sammeln von Informationen über einen Fahrzustand eines Fahrzeugs umfasst, wobei der Prozessor konfiguriert ist, das erste Steuersignal oder das zweite Steuersignal basieren auf einem Ausgangssignal von dem Fahrzustandssensor zu berechnen, und wobei, wenn der Prozessor basierend auf dem Ausgangssignal von dem ersten Sensor oder dem zweiten Sensor bestimmt, dass ein Defekt in der Steuerungsvorrichtung aufgetreten ist, der erste Mikroprozessor den Ausgang des ersten Steuersignals basierend auf dem Ausgangssignal von dem Fahrzustandssensor aufrechterhält und der zweite Mikroprozessor den Ausgang des zweiten Steuersignals basierend auf dem Ausgangssignal von dem Fahrzustandssensor aufrechterhält.