DE19549882B4

DE19549882B4 - Steuervorrichtung für eine elektrische Servolenkung

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Publication number: DE19549882B4
Application number: DE19549882.8A
Authority: DE
Inventors: Kazuhisa Nishino; Yuji Takatsuka; Shunichi Wada
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-08-12
Filing date: 1995-08-11
Publication date: 2016-03-10
Anticipated expiration: 2015-08-12
Also published as: FR2723560A1; DE19529644A1; JPH0853072A; DE19529644B4; JP3100840B2; FR2723560B1; US5652487A

Abstract

Steuervorrichtung für eine elektrische Servolenkung eines Fahrzeugs, umfassend: a) einen Motor (1) zum Zuführen eines Lenkdrehmoments an ein Lenksystem; b) eine Motor-Treibervorrichtung (2a–2d; 4a–4d), die ein Linksdrehungs-Steuersignal (PWM-P2) oder ein Rechtsdrehungs-Steuersignal (PWM-P1) empfängt und bei Empfang eines Linksdrehungs-Freischaltsignals oder Rechtsdrehungs-Freischaltsignals das Linksdrehungs-Steuersignal (PWM-P2) oder das Rechtsdrehungs-Steuersignal (PWM-P1) an den Motor (1) für dessen Links- oder Rechtsdrehung anlegt; c) eine Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung (7) zur Erfassung der Größe und Richtung eines von einem Fahrer an ein Lenkrad angelegten Lenkdrehmoments und zur Ausgabe eines entsprechenden Lenkdrehmoment-Ausgangssignals (TRQ), welches in der Neutralstellung des Lenkrads einen vorgegebenen Neutralwert aufweist und bei einer Rechtsdrehung oder Linksdrehung des Lenkrads von diesem Neutralwert ansteigt oder abfällt; d) eine Hauptsteuereinrichtung (8) zur Ausgabe – des Linksdrehungs- oder Rechtsdrehungs-Steuersignals (PWM-P2; PWM-P1), wenn das Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) eine Rechts- oder Linksdrehung anzeigt, wobei das Linksdrehungs- oder Rechtsdrehungs-Steuersignal (PWM-P2; PWM-P1) eine Größe entsprechend der von dem Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) angezeigten Größe einer Links- oder Rechtsdrehung aufweist; und– eines ersten Rechtsdrehungs-Befehlssignals, wenn das Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) einen Wert aufweist, der größer als eine erste vorgegebene Schwelle (T1) ist und eines ersten Linksdrehungs-Befehlssignals, wenn das Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) einen Wert aufweist, der kleiner als eine zweite vorgegebene Schwelle (T2) ist; e) eine Rechts- oder Linksdrehungs-Erkennungseinrichtung (9–11; CP1, CP2) zur Ausgabe eines zweiten Rechtsdrehungs-Befehlssignals, wenn das Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) einen Wert aufweist, der größer als eine dritte vorgegebene Schwelle (T3) ist, die kleiner als die erste Schwelle (T1) ist oder zur Ausgabe eines zweiten Linksdrehungs-Befehlssignals, wenn das ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für eine elektrische Servolenkung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bis 4.
Eine derartige Steuerung oder Regelung für eine elektrische Servolenkung wurde beispielsweise in der japanischen Veröffentlichung eines offengelegten Patents JP H01-257674 A beschrieben. Die Steuerung vergleicht Rechts- und Linksrichtungs-Antriebssignale (”Rechtsrichtung”: Richtung nach rechts; ”Linksrichtung”: Richtung nach links), die von einem Computer entsprechend einem Ausgangssignal eines Drehmomentdetektors ausgegeben werden, mit Rechts- und Linksrichtungs-Antriebssignalen, die von einer Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung entsprechend einem Ausgangssignal des Drehmomentdetektors ausgegeben werden, durch eine UND-Schaltung. Als Motorantriebsrichtung wird dann jene Richtung der Richtungsantriebssignale festgelegt, die unter diesen Antriebssignalen zusammenpassen. Dies führt dazu, daß es möglich ist, eine Drehung des Lenkrades infolge eines Ausfalls oder eines Wegdriftens des Computers zu verhindern.
Bei einer vorhandenen Steuerung für eine elektrische Servolenkung wird das Drehrichtungsantriebssignal, welches von einem Drehmomentdetektor eingegeben und von einem Computer beurteilt wird, mit einem Richtungsantriebssignal verglichen, welches von einer Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung ausgegeben wird, und zwar mit Hilfe einer UND-Schaltung, und die Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung schaltet den Antrieb eines Motors frei, wenn beide Signale miteinander übereinstimmen. Selbst wenn ein Ausfall auftritt, bei welchem der Computer den Motor unabhängig vom Lenkdrehmoment antreibt, ist es daher möglich, die erforderliche Sicherheit zu gewährleisten, da die Motorantriebsrichtung durch die Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung gesteuert wird. Wenn jedoch ein Ausfall in der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung auftritt, so daß der Motor angetrieben werden kann, ist es jedoch unmöglich, die Sicherheit zu gewährleisten, da der Computer den Ausfall der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung nicht erfassen kann. Daher ist ein Notfallsystem nicht sicher ausgebildet.
EP 0 336 682 A2 lehrt eine durch Elektromotor betriebene Servolenkungsvorrichtung mit einem Drehmomentsensor, der ein vom Fahrer des Fahrzeugs angelegtes Lenkmoment misst und in einer redundanten Weise an eine Steuerung und eine analoge Richtungsbestimmungsschaltung ausgibt, welche eine zusätzliche Analyse der Drehrichtung durchführt und damit gemeinsam mit dem Mikroprozessor die Sicherheit der Lenkunterstützung verbessert. Es findet eine Analyse des ausgegebenen Spannungspegels des Drehmomentsensors durch Vergleich mit Referenzspannungspegeln statt.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Erfassung eines Ausfalls auf der Grundlage einer Motorklemmenspannung, oder eines Motorstroms, durch Überwachung des Ausgangszustandes der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung.
Dieses Ziel wird durch Bereitstellung von Servolenkungs-Steuervorrichtungen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen erreicht. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Bei noch einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung zur Erfassung einer Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Anhaltezustands-Beurteilungsvorrichtung zur Beurteilung, daß das Fahrzeug anhält, vorgesehen, wenn ein Ausgangssignal der Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung ein eingestellter Wert oder kleiner ist, und die voranstehend geschilderten Ausfallbeurteilungen werden dann durchgeführt, wenn die Anhaltezustands-Beurteilungsvorrichtung feststellt, daß das Fahrzeug anhält. Durch Erfassung eines Ausfalls der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung, wenn ein Fahrzeug anhält, wird es daher ermöglicht, eine Ausfallerfassung ohne einen Sicherheitsverlust durchzuführen, selbst wenn die Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung defekt ist, und der Motor infolge der Ausfallerfassung nicht normal arbeitet.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Steuerung für eine elektrische Servolenkung weiterhin eine Stromabschaltvorrichtung zum Abschalten des Stroms durch Unterbrechung eines Motors von einem Lenksystem auf, sowie eine Abschaltzustands-Beurteilungsvorrichtung zur Beurteilung, daß der Motor von dem Lenksystem abgeklemmt ist, und die voranstehend geschilderten Ausfallbeurteilungen werden dann durchgeführt, wenn die Abschaltzustands-Beurteilungsvorrichtung feststellt, daß der Motor von dem Lenksystem abgeklemmt ist. Durch mechanisches Abklemmen des Motors von dem Lenksystem, wobei in diesem Zustand ein Ausfall der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung erfaßt wird, ist es daher möglich, eine Ausfallerfassung ohne einen Sicherheitsverlust durchzuführen, selbst wenn der Motor infolge der Ausfallerfassung nicht normal arbeitet.
Vorzugsweise wird die Ausfallerfassung einmal nach dem Starten eines Fahrzeugs durchgeführt, durch die Vorrichtung zur Erfassung des Ausfalls der Rechtsrichtungs- und Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung. Daher gibt es keine Auswirkungen auf die ursprüngliche Servolenkungssteuerung nach einer Fehlererfassung der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung, da die Fehlererfassung nur einmal nach dem Starten durchgeführt wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
1 ein Blockschaltbild der Steuerung einer nicht erfindungsgemäßen elektrischen Servolenkung zur ergänzenden Erläuterung der Erfindung;
2 ein Eigenschaftsdiagramm, welches die Ausgangscharakteristik der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung von 1 zeigt;
3 mit den 3a und 3b eine Reihe von Blockschaltbildern, welche den Aufbau der Motorantriebsrichtung-Unterscheidungsvorrichtung von 1 zeigen;
4 mit den 4a bis 4g die Motorstromeigenschaften in Bezug auf das Lenkdrehmoment, Antriebssignale, und Ausgangssignale der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung;
5 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufs der Servolenkungssteuerung von 1;
6 ein Blockschaltbild einer Steuerung für eine weitere, nicht erfindungsgemäße elektrische Servolenkung;
7 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufs der Steuerung von 6;
8 ein Blockschaltbild einer Steuerung für eine elektrische Servolenkung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
9 ein Eigeschaftsdiagramm, welches die Ausgangscharakteristik der Motordrehzahl-Erfassungsvorrichtung bei diesen Ausführungsformen zeigt;
10 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufes einer Ausführungsform;
11 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufs bei dieser Ausführungsform;
12 ein Blockschaltbild einer Steuerung für eine elektrische Servolenkung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
13 ein Blockschaltbild der Steuerung für die elektrische Servolenkung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
14 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufs bei dieser Ausführungsform;
15 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufs bei dieser Ausführungsform;
16 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufs bei einer weiteren Ausführungsform;
17 mit den 17a bis 17f eine Reihe von Zeitablaufdiagrammen zur Erläuterung des Betriebsablaufs bei der Ausführungsform von 16;
18 ein Blockschaltbild einer Steuerung für eine elektrische Servolenkung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
19 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufs bei dieser Ausführungsform;
20 eine Darstellung der Beziehung zwischen dem Motorstrom und einem PWM-Tastverhältnis (PWM: pulse width modulation; Impulsbreitenmodulation);
21 ein Blockschaltbild einer Steuerung für eine elektrische Servolenkung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
22 ein Blockschaltbild einer Steuerung für eine elektrische Servolenkung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
23 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Funktionen eines Computers 33 bei dieser Ausführungsform;
24 mit den 24a bis 24c eine Reihe von Flußdiagrammen zur Erläuterung des Betriebsablaufs bei dieser Ausführungsform;
25 ein Blockschaltbild einer Steuerung für eine elektrische Servolenkung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
26 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufs bei dieser Ausführungsform;
27 ein Blockschaltbild einer Steuerung für eine elektrische Servolenkung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
28 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufes bei dieser Ausführungsform; und
29 ein Flußdiagramm eines Hauptprogramms zur Fehlererfassung für sämtliche Ausführungsformen.
1 ist ein Blockschaltbild der Steuerung für eine elektrische Servolenkung zur Erläuterung der Erfindung. Ein Motor 1 zum Liefern eines Lenkdrehmoments an ein Lenkrad ist an einen ersten bis vierten Transistor 2a bis 2d angeschlossen, die in Brückenschaltung verbunden sind, um den Motor 1 anzutreiben. Der erste Transistor 2a ist zwischen eine positive Klemme einer Energieversorgung 3 und eine erste Klemme des Motors 1 geschaltet, der zweite Transistor 2b ist zwischen eine positive Klemme der Energieversorgung 3 und eine zweite Klemme des Motors 1 geschaltet, der dritte Transistor 2c ist zwischen die zweite Klemme des Motors 1 und Masse geschaltet, und der vierte Transistor 2b ist zwischen die erste Klemme des Motors 1 und Masse geschaltet.
Bei dem ersten bis vierten Transistor 2a bis 2d wird ein PWM-Signal, welches von einer Transistortreiberschaltung 4a ausgegeben wird, dem Gate des ersten Transistors 2a zugeführt. Ein PWM-Signal, welches von einer Transistortreiberschaltung 4b ausgegeben wird, wird an das Gate des zweiten Transistors 2b angelegt. Ein von einer Transistortreiberschaltung 4c ausgegebenes Signal wird an das Gate des dritten Transistors 2c angelegt. Ein von einer Transistortreiberschaltung 4d ausgegebenes Signal wird an das Gate des vierten Transistors 2d angelegt.
Ein Motorstrom wird durch eine Spannung erfaßt, die von einem Nebenschlußwiderstand 5 erzeugt wird, dessen eines Ende gemeinsam an die Drains der Transistoren 2c und 2c angeschlossen ist, und dessen anderes Ende mit Masse verbunden ist. Eine Motorstrom-Erfassungsvorrichtung 6 führt einen Sample-and-Hold-Vorgang durch und verstärkt eine Spannung, die von dem Nebenschlußwiderstand 5 erzeugt wird, um eine Spannung entsprechend dem Motorstrom auszugeben. Sample-and-Hold, wie es hier beschrieben wird, erfolgt so, daß ein durch den Nebenschlußwiderstand 5 fließender Strom synchron zum Einschaltzustand eines PWM-Signals abgetastet wird, und ein Stromspitzenwert festgehalten wird, wenn das PWM-Signal eingeschaltet ist, da die Signalform eines Stroms, der durch den Anker des Motors 1 fließt, sich von jener eines Motorstroms unterscheidet, der durch den Nebenschlußwiderstand 5 fließt. Eine Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 erfaßt das Lenkdrehmoment eines Lenkrades. 2 zeigt die Ausgangscharakteristik der Vorrichtung 7. Wenn das Lenkdrehmoment Null ist, wie durch das Ausgangcharakteristikdiagramm in 2 gezeigt ist, so wird ein Ausgangssignal TRQ mit konstanter Spannung ausgegeben, welches ansteigt, wenn das Lenkdrehmoment nach rechts hin zunimmt, und absinkt, wenn das Lenkdrehmoment nach links zunimmt.
Ein Mikrocomputer 8 ist so programmiert, daß er einen Motorstrom entsprechend dem Ausgangssignal TRQ der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 bestimmt, und den Strom des Motors 1 mittels Impulsbreitenmodulation (PWM) steuert oder regelt. Der Mikrocomputer 8 gibt ein PWM-Signal für einen Antrieb des Motors 1 nach rechts von einem Port P1 an die Transistortreiberschaltung 4a aus. Weiterhin gibt der Mikrocomputer 8 ein PWM-Signal für den Antrieb des Motors 1 in Richtung nach links von dem Port P2 an die Transistortreiberschaltung 4b aus.
Der Mikrocomputer 8 gibt ein Rechtsrichtungsantriebssignal zum Antrieb des Motors 1 nach rechts von einem Port P3 und ein Linksrichtungsantriebssignal zum Antrieb des Motors 1 nach links von einem Port P4 aus. Eine Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 gibt ein Rechtsrichtungs-Unterscheidungssignal entsprechend dem Ausgangssignal der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 aus. Eine Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 gibt ein Linksrichtungs-Unterscheidungssignal entsprechend dem Ausgangssignal der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 aus. Die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 und die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 bilden eine Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11.
Eine erste UND-Schaltung 12 gibt ein Rechtsantriebsfreischaltsignal aus, wenn ein von P3 des Mikrocomputers 8 ausgegebenes Rechtsrichtungsantriebssignal mit einem Rechtsrichtungs-Unterscheidungssignal übereinstimmt, welches von der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 ausgegeben wird. Eine zweite UND-Schaltung 13 gibt ein Linksrichtungsfreischaltsignal aus, wenn ein von P4 des Mikrocomputers 8 ausgegebenes Linksrichtungsantriebssignal mit einem Linksrichtungs-Unterscheidungssignal übereinstimmt, welches von der Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 ausgegeben wird.
Die Rechtsrichtungs-Unterscheidungssignaleingabevorrichtung 14 gibt ein Rechtsrichtungs-Unterscheidungssignal, welches von der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 ausgegeben wird, in den Mikrocomputer 8 ein. Eine Linksrichtungs-Unterscheidungssignaleingabevorrichtung 15 gibt ein Linksrichtungs-Unterscheidungssignal, welches von der Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 ausgegeben wird, in den Mikrocomputer 8 ein.
Der Motor 1 wird solange nicht angetrieben, bis eine Antriebsrichtung, die von dem Mikrocomputer 8 ausgegeben wird, mit einem Signal übereinstimmt, welches von der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 ausgegeben wird. Wie in 3a gezeigt ist, weist die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 einen Komparator CP1 auf, an dessen negative Eingangsklemme eine positive Spannung eingegeben wird, welche eine Schwellenspannung (hier als Schwelle bezeichnet) T₃ zeigt, und an deren positive Eingangsklemme ein Ausgangssignal TRQ der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 auf einen bestimmten Spannungspegel eingegeben wird. Der Komparator CP1 invertiert ein Rechtsrichtungs-Unterscheidungssignal von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel, wenn das Ausgangssignal TRQ größer wird als die dritte Schwelle T₃. Wie in 3b gezeigt ist, weist die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 einen Komparator CP2 auf, an dessen negative Eingangsklemme eine positive Spannung eingegeben wird, die eine vierte Schwelle T₄ zeigt, und an dessen positive Eingangsklemme das Ausgangssignal TRQ der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 auf einen bestimmten Spannungspegel eingegeben wird. Der Komparator CP2 invertiert ein Linksrichtungs-Unterscheidungssignal von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel, wenn das Ausgangssignal TRQ kleiner wird als die vierte Schwelle T₄.
Unter Bezugnahme auf die 4a bis 4g wird diese Steuerungsvorrichtung nachstehend näher erläutert. 4a, zeigt eine Motorstromcharakteristik entsprechend dem Ausgangssignal TRQ der Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung 7. 4b zeigt ein Ausgangssignal (Rechtsrichtungsantriebssignal) des Ports P3 entsprechend dem Ausgangssignal TRQ der Lenkwinkel-Erfassungsvorrichtung 7, welches einen hohen Pegel annimmt, wenn das Ausgangssignal TRQ die erste Schwelle T₁ erreicht. 4c zeigt ein Ausgangssignal (Linksrichtungsantriebssignal) des Ports P4 entsprechend dem Ausgangssignal TRQ der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7, welches einen hohen Pegel annimmt, wenn das Ausgangssignal TRQ die zweite Schwelle T₂ erreicht. 4d zeigt ein Ausgangssignal (Rechtsrichtungs-Unterscheidungssignal) der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9, welches einen hohen Pegel annimmt, wenn das Ausgangssignal TRQ der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 die dritte Schwelle T₃ erreicht. 4e zeigt ein Ausgangssignal (Linksrichtungs-Unterscheidungssignal) der Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10, welches einen hohen Pegel annimmt, wenn das Ausgangssignal TRQ der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 die vierte Schwelle T₄ erreicht.
In diesem Falle repräsentiert T₅ die fünfte Schwelle eines Lenkdrehmoments, und diese fünfte Schwelle T₅ wird auf einen Wert eingestellt, der niedriger als die dritte Schwelle T₃ um einen Wert ε ist, welcher der Summe der Meßfehler der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 entspricht. T₆ ist die sechste Schwelle des Lenkdrehmoments, und die sechste Schwelle T₆ ist auf einen Wert eingestellt, der höher ist als die vierte Schwelle T₄, und zwar um einen Wert ε entsprechend der Summe der Meßfehler der Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10. Die dritte Schwelle der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 und die vierte Schwelle der Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 sind so eingestellt, daß sie zwischen der ersten Schwelle T₁ und der zweiten Schwelle T₂ liegen, wenn der Motor 1 nicht eingeschaltet ist. Wenn das Ausgangssignal TRQ der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 höher ist als die erste Schwelle T₁ infolge eines Lenkvorgangs nach rechts, nehmen daher ein Linksrichtungsantriebssignal, ein Linksrichtungs-Unterscheidungssignal und ein Ausgangssignal des Ports P2 einen niedrigen Pegel an. Dann werden die Pegel eines Rechtsrichtungsantriebssignals und eines Rechtsrichtungs-Unterscheidungssignalss auf hohem Pegel gehalten, das PWM-Signal wird von dem Port P1 an die Transistortreiberschaltung 4a ausgegeben, und der Motor 1 wird in Richtung nach rechts angetrieben. Wenn jedoch das Ausgangssignal der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 niedriger als die zweite Schwelle T₂ infolge des Lenkvorgangs nach links ist, nehmen ein Rechtsrichtungsantriebssignal, ein Rechtsrichtungs-Unterscheidungssignal und ein Ausgangssignal des Ports P1 einen niedrigen Pegel ein. Dann werden die Pegel eines Linksrichtungsantriebssignal und eines Linksrichtungs-Unterscheidungssignalss auf hohem Pegel gehalten, das PWM-Signal wird von dem Port P2 an die Transistortreiberschaltung 4b ausgegeben, und der Motor 1 wird in Richtung nach links angetrieben.
Nachstehend wird der Vorgang der Ausfallerfassung der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von 5 beschrieben. Wenn im Falle der Erfassung eines Fehlers der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 der Wert des Ausgangssignals TRQ der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 kleiner oder gleich der fünften Schwelle T₅ ist (Schritt 101), und der Zustand, in welchem der Pegel eines Ausgangssignals der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9, welches von dem Port P5 eingegeben wird, auf hohem Pegel gehalten wird (Schritt 102), für einen eingestellten Zeitraum andauert (Schritt 103), so stellt der Mikrocomputer 8 fest, daß die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 defekt ist (Schritt 104).
Wenn im Falle der Fehlererfassung der Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 der Wert des Ausgangssignals TRQ der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 größer oder gleich der sechsten Schwelle T₆ ist (Schritt 105), und der Zustand, in welchem ein Ausgangssignal der Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10, welches von dem Port P6 eingegeben wird, auf hohem Pegel gehalten wird (Schritt 106), für einen eingestellten Zeitraum andauert (Schritt 107), so stellt der Mikrocomputer 8 fest, daß die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 defekt ist (Schritt 108). Wenn der Mikrocomputer 8 im Schritt 104 oder im Schritt 108 feststellt, daß die Richtungs-Unterscheidungsvorrichtung defekt ist, so werden die Signalpegel der Ausgangsports P1, P2, P3 und P4 des Mikrocomputer 8 auf niedrigen Pegel gesetzt, um den Motor 1 anzuhalten, bis das System im Schritt 405 in dem in 29 gezeigten Hauptprogramm anhält.
Eine Ausfallerfassung der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 kann hier immer durchgeführt werden, ohne die ursprüngliche Steuerung der elektrischen Servolenkung zu beeinflussen. Selbst wenn die dritte Schwelle T₃ der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 links vom Neutralpunkt eingestellt ist, wie in 4f gezeigt, und die vierte Schwelle T4 der Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 rechts vom Neutralpunkt eingestellt ist, wie in 4g gezeigt ist, kann dennoch eine Ausfallerfassung durchgeführt werden. Darüber hinaus kann eine Ausfallerfassung selbst dann durchgeführt werden, wenn die dritte Schwelle T₃ der rechten Richtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 gleich der vierten Schwelle T₄ der Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 ist.
Bei der voranstehend geschilderten Steuervorrichtung wird nur ein Ausfall der Motorantriebs-Unterscheidungsvorrichtung erfaßt. Es ist jedoch auch möglich, einen Ausfall der ersten und zweiten UND-Schaltungen 12 und 13 zur Ausgabe eines Antriebsfreischaltsignals gleichzeitig zu erfassen. 6 zeigt ein Blockdiagramm der Steuerung der elektrischen Servolenkung gemäß dieser Variante. In 6 bezeichnen ähnliche oder gleiche Symbole wie in 4 ähnliche oder gleiche Abschnitte wie in 1. Die Rechtsantriebsfreischaltsignaleingabevorrichtung 16 gibt ein Rechtsantriebsfreischaltsignal in den Port P5 ein, der als Eingangsport des Mikrocomputers 8 dient. Die Linksantriebsfreischaltsignaleingabevorrichtung 17 gibt ein Linksantriebsfreischaltsignal in den Port P6 ein, der als Eingangsport des Mikrocomputers 8 dient.
Nunmehr wird der Betriebsablauf unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von 7 und die bereits beschriebenen 2, 3 und 4 erläutert. Zuerst wird eine Ausfallerfassung der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 auf der Grundlage der nachstehenden Schritte durchgeführt. Wenn der Wert des Ausgangssignals TRQ der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 kleiner oder gleich der fünften Schwelle T5 ist (Schritt 121), und eine Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f1 für die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 auf Null eingestellt ist (Schritt 124), wird ein Zähler cnt₁ heraufgezählt (Schritt 125), und ein Signal auf hohem Pegel wird von dem Port P3 an die erste UND-Schaltung ausgegeben (Schritt 127), bis der Zähler cnt₁ einen eingestellten Wert n₁ erreicht (Schritt 126).
Wenn die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 defekt ist, und ein Rechtsrichtungs-Unterscheidungssignal auf hohem Pegel bleibt, so wird das Signal in die erste UND-Schaltung 12 eingegeben, und von der ersten UND-Schaltung 12 ein Signal mit hohem Pegel ausgegeben. Daher überwacht der Mikrocomputer 8 den Signalpegel des Ports P5 und zählt einen Zähler cnt₂ herauf, wenn der Pegel hoch ist. Wenn der Signalpegel des Ports P5 jedoch niedrig ist, setzt der Mikrocomputer 8 den Zähler cnt₂ auf Null (Schritte 128, 129 und 133). Wenn der Zähler cnt₂ einen eingestellten Wert n₂ erreicht, so stellt der Mikrocomputer fest, daß die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 defekt ist (Schritt 131), setzt den Ausgangssignalpegel des Ports P3 auf einen niedrigen Pegel, und stellt die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f1 auf 1 ein (Schritt 132).
Wenn der Zeitraum (der gezählte Wert n₁), der in den Schritten 125 und 126 eingestellt wird, abläuft, bevor ein Ausfall festgestellt wird, so wird beurteilt, daß die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 normal arbeitet, und dann endet die Ausfallerfassung. Da eine Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke im Schritt 124 überprüft wird, wird daraufhin keine Fehlererfassung der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 durchgeführt, bis der Wert des Ausgangssignals TRQ der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 die fünfte Schwelle T₅ überschreitet, und die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f1 und die Zähler cnt₁ und cnt₂ gelöscht sind (Schritte 122 und 123).
Dann wird eine Ausfallerfassung der Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 auf der Grundlage der nachstehend geschilderten Schritte durchgeführt. Wenn der Wert des Ausgangssignals TRQ der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 größer oder gleich der sechsten Schwelle T6 ist (Schritt 134), und eine Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f2 für die Linksrichtungs- und Entscheidungsvorrichtung 10 auf Null eingestellt ist (Schritt 137), wird ein Zähler cnt3 heraufgezählt (Schritt 138), und wird ein Signal auf hohem Pegel von dem Port P4 ausgegeben (Schritt 104), bis der Zähler cnt₃ den eingestellten Wert n₁ erreicht (Schritt 139).
Wenn die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 defekt ist, und der Pegel eines Linksrichtungs-Unterscheidungssignals auf hohem Pegel gehalten wird, so wird von der zweiten UND-Schaltung 13 ein Signal auf hohem Pegel ausgegeben. Daher überwacht der Mikrocomputer 8 den Signalpegel des Ports P6, und zählt einen Zähler cnt₄ herauf, wenn der Signalpegel hoch ist, setzt jedoch den Zähler cnt₄ auf Null, wenn der Pegel niedrig ist (Schritte 141, 142 und 146). Wenn der eingestellte Wert des Zählers cnt₄ den eingestellten Wert n₂ erreicht, so stellt der Mikrocomputer 8 fest, daß die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 defekt ist (Schritt 144), und setzt das Ausgangssignal des Ports P4 auf den niedrigen Pegel, und setzt die Ausfallerfassungsmarke f2 auf 1 (Schritt 145). Wenn die in den Schritten 138 und 139 eingestellte Zeit abläuft, bevor ein Ausfall festgestellt wird, so wird beurteilt, daß die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 normal arbeitet, und dann endet die Ausfallerfassung.
Da die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f2 im Schritt 137 überprüft wird, wird jedoch eine Ausfallerfassung der Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 solange nicht durchgeführt, bis der Wert des Ausgangssignals TRQ der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 kleiner als die sechste Schwelle T₆ wird, und die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f2 und die Zähler cnt₃ und cnt₄ gelöscht sind (Schritte 135 und 136). Wenn im Schritt 131 und 144 festgestellt wird, daß die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 defekt ist, so werden die Signalpegel der Ports P1, P2, P3 und P4 im Schritt 405 in dem in 29 gezeigten Hauptprogramm auf niedrigen Pegel gesetzt, um den Motor 1 anzuhalten.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine Ausfallerfassung nur für die Zeit durchgeführt, die auf den Wert n₁ eingestellt ist, nachdem der Wert des Ausgangssignals TRQ der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 kleiner oder gleich der fünften Schwelle T₅ oder größer oder gleich der sechsten Schwelle T₆ wird. Es ist allerdings auch möglich, eine Ausfallerfassung der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 immer dann durchzuführen, wenn der Wert des Ausgangssignals TRQ der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 kleiner oder gleich der fünften Schwelle T₅ ist, und eine Ausfallerfassung der Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 immer dann durchzuführen, wenn der Wert des Ausgangssignals TRQ der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 größer oder gleich der sechsten Schwelle T₆ ist.
Die oben beschriebene Steuervorrichtung ermöglicht eine Auswahlerfassung der ersten und zweiten UND-Schaltungen 12 und 13 gleichzeitig mit der Fehlererfassung der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11. Es wird daher beurteilt, ob die erste oder zweite UND-Schaltung 12 bzw. 13 defekt ist, wenn der Transistor 2c bzw. 2d eingeschaltet ist, während kein Rechtsrichtungs- oder Linksrichtungsantriebssignal von dem Mikrocomputer 8 an die erste bzw. zweite UND-Schaltung 12 bzw. 13 ausgegeben wird. Darüber hinaus ist es ebenfalls möglich, eine Auswahlerfassung durchzuführen, wenn die dritte Schwelle T₃ der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 links vom Neutralpunkt eingestellt ist, wie in 4f gezeigt ist, und die vierte Schwelle T₄ der Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 rechts vom Neutralpunkt eingestellt ist, wie in 4g gezeigt ist. Weiter ist es möglich, eine Auswahlerfassung selbst dann durchzuführen, wenn die dritte Schwelle T₂ der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 gleich der vierten Schwelle T₄ der Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 ist.
Im Falle einer Steuerung einer elektrischen Servolenkung, die so aufgebaut ist, daß eine Klemmenspannung des Motors 1 für die Servolenkungssteuerung verwendet wird, ist es erfindungsgemäß möglich, einen Ausfall der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 und der ersten und zweiten UND-Schaltungen 12 und 13 durch Erfassung von Änderungen der Motorklemmenspannung durchzuführen. 8 ist ein Blockschaltbild der Steuerung der elektrischen Servolenkung gemäß dieser Ausführungsform. In 8 zeigen ähnliche oder gleiche Symbole wie in 1 ähnliche oder gleiche Abschnitte wie in 1.
Ein Widerstand 21 mit einem für den Widerstandswert des Motors 1 ausreichenden Widerstandswert ist an ein Ende einer Energiequelle Vcc zum Betrieb des Mikrocomputers 8 angeschlossen. Eine mit der zweiten Klemme des Motors 1 verbundene Diode 22 ist an das andere Ende des Widerstands 21 in Vorwärtsrichtung angeschlossen. Die Diode 22 verhindert, daß Strom einer Energieversorgung 3 in Rückwärtsrichtung zur Stromversorgung Vcc fließt, wenn der zweite Transistor 2b eingeschaltet wird. Weiterhin ist ein zusätzlicher Widerstand 23 mit einem ausreichend hohen Widerstandswert in Bezug auf den Widerstandswert des Motors 1 zwischen der ersten Klemme des Motors 1 und Masse angeschlossen. Die Widerstände 21 und 23 und die Diode 22 bilden eine Spannungsanlegungsvorrichtung 24 zum Anlegen einer Spannung an den Motor 1.
Eine Ausfallschaltung 27 mit einem Widerstand 25 und einem Kondensator 26 ist an die erste Klemme des Motors 1 angeschlossen, um eine Motorklemmenspannung an einem Punkt P zu glätten und auszugeben. Die Obergrenze der geglätteten Motorklemmenspannung wird an die Stromversorgungsspannung Vcc durch eine Diode 28 angeklemmt. Die Untergrenze für die geglättete Motorklemmenspannung wird über eine Diode 29 an den Massepegel angeklemmt. Die angeklemmte Motorklemmenspannung wird in den Mikrocomputer 8 über eine Klemme A/D₃ des Mikrocomputers 8 eingegeben.
Da die Drehzahl des Motors 1 durch eine Motordrehzahl-Erfassungsvorrichtung 30 erfaßt wird, erhält der Mikrocomputer 8 den in 9 gezeigten Wert von der Motordrehzahl-Erfassungsvorrichtung 30. Hierbei repräsentiert das Symbol εN einen zu beurteilenden Pegel, wenn der Motor 1 anhält. Wenn ein erfaßter Wert N0 zwischen N1 und N2 vorhanden ist, so wird festgestellt, daß der Motor 1 anhält. Dann steigt der Pegel eines gemessenen Wertes N an, wenn die Drehzahl in Richtung nach rechts zunimmt, sinkt jedoch auf Null ab, wenn die Drehzahl in Richtung nach links zunimmt.
Nachstehend wird der Betriebsablauf bei dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm in 10 und die 2, 3 und 4 beschrieben. Wenn die Auswahlerfassungs-Beendigungsmarke f1 der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 gleich Null ist (Schritt 153), wenn das Lenkdrehmoment neutral ist, und der Motor 1 anhält (Schritte 151 und 152), so wird zuerst der Zähler cnt₁ heraufgezählt (Schritt 154). Bis der Zähler cnt₁ den eingestellten Wert n₁ erreicht (Schritt 155), gibt der Mikrocomputer 8 über den Port P3 ein Signal auf hohem Pegel aus. In diesem Fall zählt der Mikrocomputer 8 den Zähler cnt₂ herauf, bis eine Motorklemmenspannung VMT, die an einem Kontakt P erzeugt wird, zwischen eingestellten Werten VMT1 und VMT2 liegt, jedoch setzt der Mikrocomputer 8 den Zähler cnt₂ auf Null, wenn die Spannung VMT zwischen den eingestellten Werten VMT1 und VMT2 liegt (Schritte 157, 158 und 162). Wenn der Zähler cnt₂ den eingestellten Wert n₂ erreicht, so setzt der Mikrocomputer 8 ein Signal des Ports P3 auf den niedrigen Pegel, und die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f1 auf 1 (Schritt 160), und beurteilt, daß die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 defekt ist (Schritt 161).
Wenn der Zähler cnt₁ den eingestellten Wert n₁ erreicht, bevor der Mikrocomputer 8 einen Defekt der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 feststellt, so stellt der Mikrocomputer 8 fest, daß die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 normal arbeitet, setzt das Signal des Ports P3 auf niedrigen Pegel, und die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f1 auf 1, und löscht die Zähler cnt₁ und nt₂ auf Null (Schritte 164 und 167). Daher endet die Ausfallerfassung der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9.
Wenn dann die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f2 der Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 gleich Null ist (Schritt 168), so zählt der Mikrocomputer 8 den Zähler cnt₁ herauf (Schritt 169). In diesem Fall gibt der Mikrocomputer 8 ein Signal auf hohem Pegel von dem Port P4 aus (Schritt 171), es sei denn, daß der Zähler cnt₁ den eingestellten Wert n₁ erreicht (Schritt 170). Weiterhin zählt der Mikrocomputer 8 den Zähler cnt₂ herauf, bis die Motorklemmenspannung VMT zwischen den eingestellten Werten VMT1 und VMT2 liegt, setzt jedoch den Zähler cnt₂ auf Null, wenn die Motorklemmenspannung VMT zwischen den eingestellten Werten VMT1 und VMT2 liegt (Schritte 172, 173 und 177). Wenn der Zähler cnt₂ den eingestellten Wert n₂ erreicht, setzt der Mikrocomputer 8 ein Signal am Port P4 auf den niedrigen Pegel, setzt die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f2 auf 1 (Schritt 175), und stellt fest, daß die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 defekt ist (Schritt 176). Wenn der Zähler cnt₁ den eingestellten Wert n₁ erreicht, bevor beurteilt wird, daß die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 defekt ist, so stellt der Mikrocomputer 8 fest, daß die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 normal arbeitet und setzt ein Signal des Ports P4 auf den niedrigen Pegel, und setzt die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f2 auf 1 (Schritt 178).
Da die Marken f1 und f2 auf 1 eingestellt werden, wenn die Ausfallerfassung endet, wird in den Schritten 153 und 168 keine Ausfallerfassung durchgeführt. Wenn der Wert des Ausgangssignals TRQ der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 jedoch niedriger ist als die sechste Schwelle T₆, oder die fünfte Schwelle T₅ überschreitet (Schritt 151), oder wenn beurteilt wird, daß der Motor 1 entsprechend einem Ausgangssignal der Motordrehzahl-Erfassungsvorrichtung 30 gedreht wird (Schritt 152), so setzt der Mikrocomputer 8 die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarken f1 und f2 auf 0, und die Zähler cnt₁ und cnt₂ auf 0 (Schritte 181 und 182). Wenn die Zustände der Schritte 152 und 153 erneut erreicht werden, führt daher der Mikrocomputer 8 eine Ausfallerfassung durch. Wenn jedoch im Schritt 161 oder 176 festgestellt wird, daß die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 defekt ist, so hält der Mikrocomputer 8 P1, P2, P3 und P4 auf dem niedrigen Pegel, und hält den Motor 1 an, bis das System im Schritt 405 des in 29 gezeigten Hauptprogramms anhält.
11a bis 11i zeigen Betriebssignalformen der Steuerung, wenn ein Betriebsablauf wie voranstehend beschrieben durchgeführt wird. 11a zeigt das Ausgangssignal TRQ der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7, bei welchem im Verlauf der Zeit sich das Lenkdrehmoment auf den Neutralpunkt verschiebt, und der Wert des Ausgangssignals TRQ zu einem Wert zwischen der fünften Schwelle T₅ und der sechsten Schwelle T₆ konvergiert. 11b zeigt das Motordrehzahlsignal N, welches von der Motordrehzahl-Erfassungsvorrichtung 30 erhalten wird, wobei die Drehzahl des Motors 1 sich an den Wert 0 annähert, wenn der Wert des Ausgangssignals TRQ zu einem Wert zwischen der fünften Schwelle T₅ und der sechsten Schwelle T₆ konvergiert.
11c zeigt ein Rechtsrichtungsantriebssignal, welches von dem Port P3 ausgegeben wird, und auf dem hohen Pegel gehalten wird, während der Wert des Ausgangssignals TRQ auf der rechten Seite der ersten Schwelle T₁ liegt, dagegen auf dem niedrigen Pegel, während der Wert auf der linken Seite der ersten Schwelle T₁ liegt. Dann wird der Signalpegel des Ports P3 für den Zeitraum n₁ zur Fehlererfassung der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 seit dem Zeitpunkt, an welchem das Ausgangssignal TRQ den Neutralpunkt erreichte, auf einen hohen Pegel gelegt.
11d zeigt ein Linksrichtungsantriebssignal, welches von dem Port P4 ausgegeben wird, und auf dem niedrigen Pegel gehalten wird, wenn der Wert des Ausgangssignals TRQ auf der rechten Seite der zweiten Schwelle T₂ liegt. Dann wird der Signalpegel des Ports P3 für den Zeitraum n₁ für die Fehlererfassung der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 auf hohen Pegel gelegt, und daraufhin wird der Signalpegel des Ports P4 für den Zeitraum n₁ zur Fehlererfassung der Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 auf hohen Pegel gelegt.
11e zeigt ein Eingangssignal von A/D3, wenn die Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 normal arbeitet. Wenn das Lenkdrehmoment den Neutralpunkt erreicht, bleibt es zwischen der dritten und vierten Schwelle T₃ bzw. T₄. Daher geben die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 und die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 keine Rechtsrichtungs- bzw. Linksrichtungs-Unterscheidungssignale an die erste und zweite UND-Schaltung aus. Selbst wenn ein Rechtsrichtungsantriebssignal und Linksrichtungsantriebssignal auf hohen Pegel an die erste und zweite UND-Schaltung 12 bzw. 13 ausgegeben werden, geben daher die erste und zweite UND-Schaltung 12 und 13 keine Rechtsrichtungs- bzw. Linksrichtungs-Antriebsfreischaltsignale aus. Daher werden der dritte und vierte Transistor 2c bzw. 2d nicht eingeschaltet, und die Motorklemmenspannung wird gleich dem eingestellten Wert VMT0.
11f zeigt ein Eingangssignal von A/D3 des Mikrocomputers 9, wenn die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 defekt ist. Wenn ein Rechtsrichtungsantriebssignal auf hohen Pegel in die erste UND-Schaltung 12 von dem Port P3 eingegeben wird, während die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 defekt ist, und ein Rechtsrichtungs-Unterscheidungssignal auf hohen Pegel an die erste UND-Schaltung 12 ausgegeben wird, wird der dritte Transistor 2c eingeschaltet. Dies führt dazu, daß die Motorklemmenspannung VTM vom Wert VTM0 auf den Pegel 0 absinkt.
11g zeigt ein Eingangssignal von A/D3, wenn die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 defekt ist. Wenn ein Linksantriebsrichtungssignal auf hohem Pegel in die zweite UND-Schaltung 13 eingegeben wird, während die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 defekt ist, und ein Linksrichtungs-Unterscheidungssignal auf hohem Pegel an die zweite UND-Schaltung 13 ausgegeben wird, so wird der vierte Transistor 2d eingeschaltet. Dies führt dazu, daß die Motorklemmenspannung VTM von TTM0 auf den Pegel 0 absinkt.
Bei den voranstehend geschilderten Steuervorrichtungen wird festgestellt, daß die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 oder die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 defekt ist, indem ermittelt wird, daß die Motorklemmenspannung VTM auf den Pegel 0 absinkt, wenn ein Rechtsrichtungsantriebssignal oder ein Linksrichtungsantriebssignal an die erste bzw. zweite UND-Schaltung 12 bzw. 13 eingegeben wird. Wenn jedoch die Steuerung so wie in 12 gezeigt ausgebildet wird, so ist es möglich, zu beurteilen, daß die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 oder die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 defekt ist, wenn die Motorklemmenspannung VTM auf einen Wert von VTM2 oder höher ansteigt.
Die erste UND-Schaltung 12 der Steuerung ist daher so ausgebildet, daß sie den ersten Transistor 2a einschaltet, wenn der Pegel eines Rechtsrichtungs-Unterscheidungssignals, welches von der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 ausgegeben wird, mit dem Pegel eines Rechtsrichtungsantriebssignals übereinstimmt, das vom Port P1 ausgegeben wird. Weiterhin ist die zweite UND-Schaltung 13 so ausgebildet, daß sie den zweiten Transistor 2b einschaltet, wenn der Pegel eines Linksrichtungs-Unterscheidungssignals, welches von der Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 ausgegeben wird, mit dem Pegel eines Linksrichtungsantriebssignals übereinstimmt, das von dem Port P2 ausgegeben wird.
Daher wird der erste Transistor 2a eingeschaltet, wenn ein Rechtsrichtungantriebssignal in die erste UND-Schaltung 12 von dem Port P1 eingegeben wird, während Rechtsrichtungs- und Linksrichtungsantriebssignale nicht von den Ports P3 und P4 ausgegeben werden, die Transistoren 2c und 2d werden ausgeschaltet, die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 ist defekt, und ein Rechtsrichtungs-Unterscheidungssignal auf hohem Pegel wird an die erste UND-Schaltung 12 ausgegeben. Dies führt dazu, wie in 11h gezeigt ist, daß die Motorklemmenspannung VTM am Punkt P auf VTM2 oder mehr ansteigt, da die Spannung der Energieversorgung 3 dem Wert von VTM0 überlagert ist.
Im Gegensatz hierzu wird der zweite Transistor 2b eingeschaltet, wenn ein Linksrichtungsantriebssignal in die zweite UND-Schaltung 13 von dem Port P2 eingegeben wird, während der dritte und vierte Transistor 2c und 2d abgeschaltet ist, die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 ist defekt, und es wird ein Linksrichtungs-Unterscheidungssignal auf hohem Pegel an die zweite UND-Schaltung 13 ausgegeben. Dies führt dazu, wie in 11i gezeigt ist, daß die Motorklemmenspannung VTM am Punkt P auf VTM2 oder mehr ansteigt, da die Spannung der Energieversorgung 3 dem Wert von VTM0 überlagert ist.
Diese Ausführungsform stellt fest, daß die Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung defekt ist, auf der Grundlage eines abnormen Stroms, der durch den Motor 1 fließt, wenn abwechselnd Signale zum Antrieb des Motors 1 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung ausgegeben werden. 13 ist ein Blockschaltbild der Steuerung der elektrischen Servolenkung gemäß dieser Ausführungsform. In 13 bezeichnen gleiche oder ähnliche Symbole wie in 12 gleiche oder ähnliche Abschnitte wie in 12.
Nachstehend wird der Betriebsablauf bei dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm in 14 und die 2, 3, 4 und 9 beschrieben. Die nachstehenden Vorgänge werden ausgeführt, bis eine eingestellte Zeit t₅ abgelaufen ist (Schritt 204), nach einem Zustand, in welchem das Ausgangssignal TRQ, welches von der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 erhalten wird, neutral ist (Schritt 201), und von dem Signal N, welches von der Motordrehzahl-Erfassungsvorrichtung 30 erhalten wird, beurteilt wird, daß der Haltezustand des Motors 1 über einen eingestellten Zeitraum t₀ andauert (Schritt 203).
Zuerst zählt der Mikrocomputer 8 einen Zähler t immer dann herauf, wenn dieser Betriebsablauf durchgeführt wird (Schritt 205), und gibt Signale auf hohem Pegel von den Ports P1, P3 und P4 aus, und Signale auf niedrigem Pegel von dem Port P2, bis der Zähler t den eingestellten Wert t₁ erreicht (Schritt 212). Der Mikrocomputer 8 erfaßt den Motorstrom, wenn der Zähler t den eingestellten Wert t₁ erreicht, mit Hilfe der Motorstrom-Erfassungsvorrichtung 6, und zählt den Zähler cnt₁ herauf, wenn ein Meßwert IMT größer oder gleich einem eingestellten Wert I₁ ist, setzt jedoch den Zähler auf 0, wenn der Wert IMT kleiner als der Wert I₁ ist (Schritte 207, 208 und 209).
Wenn der Zähler cnt₁ den eingestellten Wert n₁ erreicht, so stellt der Mikrocomputer 8 fest, daß die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung defekt ist (Schritte 210 und 211). Wenn, wie in 15 gezeigt, die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 und die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 normal arbeiten, wenn die Signalpegel der Ports P3 und P4 auf hohem Pegel liegen, während der erste Transistor 2a eingeschaltet ist, so werden Ausgangssignale der ersten und zweiten UND-Schaltungen 12 und 13 auf niedrigen Pegel gelegt, die dritten und vierten Transistoren 2c und 2d ausgeschaltet, und es fließt kein Motorstrom, unabhängig von dem Hochpegelzustand der Signale der Ports P3 und P4 (s. 15e).
Wenn jedoch die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 defekt ist, und ein Linksrichtungs-Unterscheidungssignal auf hohem Pegel an die zweite UND-Schaltung 13 ausgegeben wird, obwohl das Lenkdrehmoment am Neutralpunkt liegt, so wird der vierte Transistor 2d eingeschaltet. Dann fließt ein Kurzschlußstrom größer oder gleich dem eingestellten Strom I₁ gemäß 15g durch den ersten und vierten Transistor 2a bzw. 2d.
Dann geben die Ports P1, P2, P3 und P4 Signale auf niedrigem Pegel aus, während ein gezählter Wert des Zählers t zwischen eingestellten Werten t₁ und t₂ liegt (Schritte 213 und 214). Während der gezählte Wert des Zählers t zwischen den eingestellten Werten t₁ und t₂ liegt, gibt der Port P1 Signale auf niedrigem Pegel aus, und geben die Ports P2, P3 und P4 Signale auf hohem Pegel aus (Schritte 215 und 221). Wenn der Zählwert des Zählers t einen eingestellten Wert t₃ erreicht, so wird der Zähler cnt₂ heraufgezählt, wenn der Wert IMT des Motorstroms, der von der Motorstrom-Erfassungsvorrichtung 6 festgestellt wird, größer oder gleich dem eingestellten Wert I₁ ist, jedoch wird der Zählwert des Zählers cnt₂ auf 0 gesetzt, wenn der Wert IMT kleiner als der eingestellte Wert I₁ ist (Schritte 216, 217 und 218). Wenn der Zählwert des Zählers cnt₂ den eingestellten Wert n₁ erreicht, so wird festgestellt, daß die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 defekt ist (Schritte 219 und 220).
Wenn daher gemäß 15 der Mikrocomputer 8 die Signale der Ports P3 und P4 auf hohen Pegel einstellt, während der zweite Transistor 2b eingeschaltet ist, so werden die Ausgangssignale der ersten und zweiten UND-Schaltungen 12 und 13 auf niedrigen Pegel eingestellt, unabhängig von den Signalen auf hohem Pegel der Ports P3 und P4, wenn die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 und die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 normal arbeiten. Daher sind die dritten und vierten Transistoren 2c und 2d ausgeschaltet, und fließt kein Motorstrom (sh. 15e).
Wenn allerdings die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 defekt ist, und ein Linksrichtungs-Unterscheidungssignal auf hohem Pegel an die erste UND-Schaltung 12 ausgegeben wird, obwohl das Lenkdrehmoment am Neutralpunkt liegt, so wird der dritte Transistor 2c eingeschaltet. Daher fließt ein Kurzschlußstrom größer oder gleich dem eingestellten Strom I₁ gemäß 15f durch den zweiten und dritten Transistor 2b bzw. 2c.
Wenn der Zählwert des Zählers t zwischen eingestellten Werten t₃ und t₄ liegt (Schritt 222), so geben die Ports P1, P2, P3 und P4 Signale auf niedrigem Pegel aus (Schritt 214). Wenn der Zählwert des Zählers t den eingestellten Wert t₄ erreicht, so wird der Zählwert t gelöscht (Schritt 223), und daraufhin wird dieselbe Verarbeitung durchgeführt, bis die eingestellte Zeit t₅ abgelaufen ist (Schritt 204). Wenn die Vorrichtung 9 oder 10 im Schritt 211 oder 220 defekt ist, werden die Ausgangssignale der Ports P1, P2, P3 und P4 im Schritt 405 in dem in 29 gezeigten Hauptprogramm auf einen niedrigen Pegel eingestellt, bis das System anhält und der Motor 1 angehalten wird.
Die 15a bis 15d zeigen Betriebssignalformen, wenn die voranstehend geschilderte Verarbeitung durchgeführt wird. Bei diesen 15a bis 15g zeigt 15a eine Ausgangssignalform des Ports P1, 15b eine Ausgangssignalform des Ports P2, 15c eine Ausgangssignalform des Ports P3, 15d eine Ausgangssignalform des Ports P4, 15e ein Ausgangssignal IMT der Motorstrom-Erfassungsvorrichtung 6, wenn sowohl die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 als auch die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 normal arbeiten, 15f ein Ausgangssignal IMT der Motorstrom-Erfassungsvorrichtung 6, wenn die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 defekt ist, und 15g ein Ausgangssignal IMT der Motorstrom-Erfassungsvorrichtung 6, wenn die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 defekt ist, und ➀ bezeichnet den Motorstromerfassungtakt im Schritt 207, und ➁ bezeichnet den Motorstromerfassungstakt im Schritt 216, wobei die Zeit ta mit t₁ oder t₃–t₂ zusammenfällt, wenn der erste und zweite Transistor 2a und 2b eingeschaltet sind, und die Zeit tb mit t₂–t₁ oder t₄–t₃ zusammenfällt, wenn der erste und zweite Transistor 2a und 2b eingeschaltet sind. Mit Hilfe der Durchführung der voranstehend geschilderten Verarbeitung ist es möglich, einen Ausfall der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 einschließlich der ersten und zweiten UND-Schaltungen 12 und 13 zu erfassen. Durch Einstellung der Einschaltzeit ta des Motors 1 auf einen ausreichend kleinen Wert für die mechanische Zeitkonstante des Motors, und der Ausschaltzeit des Motors 1 auf einen ausreichend großen Wert für die mechanische Zeitkonstante ist es möglich, die Schockeinwirkung des Motors 1 auf ein Lenkrad abzumildern, wenn die Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 defekt ist. Wenn sowohl die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 als auch die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 defekt sind, so ist es möglich, eine Drehung des Lenkrades ohne eine Drehung des Motors 1 zu verhindern, da der Motor 1 abwechselnd in Richtung nach rechts bzw. in Richtung nach links angetrieben wird. Durch Verwendung einer Beobachtungsvorrichtung für die Motordrehzahl-Erfassungsvorrichtung 30 ist es darüber hinaus möglich, die Kosten zu verringern.
Im Falle der voranstehend geschilderten Ausführungsform 5 wird beurteilt, daß die Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 defekt war, indem tatsächlich der Motor 1 angetrieben wurde, auf der Grundlage des Motorstroms, der durch Antrieb des Motors zu diesem Zeitpunkt erzeugt wurde. Allerdings ist es ebenfalls möglich, einen Defekt der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 auf der Grundlage des Werts der Motorklemmenspannung festzustellen, bis der Motor nach seinem Antrieb mechanisch anhält. Der Betriebsablauf dieser Ausführungsform wird nachstehend beschrieben, unter Verwendung der Steuerung für eine elektrische Servolenkung mit dem in 8 gezeigten Aufbau als Beispiel, unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von 16.
Eine Ausfallerfassung bei der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 wird dann durchgeführt, wenn das Ausgangssignal TRQ, welches von der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 erhalten wird, den neutralen Punkt zeigt (Schritt 231), jedoch werden in anderen Fällen Marken und Zähler gelöscht (Schritt 248). Wenn die Abfrage im Schritt 231 durchgeführt wurde, gelangt das Programm zum Schritt 235, da die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f1, eine Ausfallerfassungsmarke fR für die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9, und eine Ausfallerfassungsmarke fL für die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 bereits gelöscht sind. Wenn ein Wert N, der von der Motordrehzahl-Erfassungsvorrichtung 30 erhalten wird, eine Drehung nach links anzeigt, so wird die Marke fL auf 1 eingestellt und P4 auf hohen Pegel gesetzt (Schritt 236).
Wenn der von der Motordrehzahl-Erfassungsvorrichtung 30 erhaltene Wert N eine Drehung nach rechts anzeigt, so wird die Marke fR auf 1 eingestellt, und ein Ausgangssignal des Ports P3 auf den hohen Pegel eingestellt (Schritt 237). Da beide Marken fR und fL auf 1 eingestellt sind, wird eine die Richtung der Motorantriebsrichtungs-Beurteilungsvorrichtung 11 betreffende Fehlererfassung daraufhin im Schritt 233 oder 234 durchgeführt, unabhängig von der Motordrehzahl N.
Dann wird der Zähler cnt₁ heraufgezählt (Schritt 238), die Motorklemmenspannung VMT wird erfaßt, bis der Zählwert des Zählers cnt₁ den eingestellten Wert n₁ erreicht, und es wird überprüft, ob der erfaßte Wert VMT zwischen den Schwellen VMT1 und VMT2 liegt (Schritt 240). Wenn die Abfrage des Schrittes 240 durchgeführt wurde, wird der Zähler cnt₂ heraufgezählt (Schritt 241). Wenn der Zählwert des Zählers cnt₂ den eingestellten Wert n₂ erreicht (Schritt 243), so wird festgestellt, daß die Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 normal arbeitet, und die Marke f1 wird auf 1 gesetzt, und die Ausgangssignale der Ports P3 und P4 werden auf den niedrigen Pegel eingestellt (Schritt 247).
Sofern die Motorklemmenspannung VMT nicht die Bedingung des Schrittes 240 erfüllt, wird der Zähler cnt₂ gelöscht (Schritt 242). Wenn der Zählwert des Zählers cnt₁ den eingestellten Wert n₁ erreicht, bevor der Zählwert des Zählers cnt₂ den eingestellten Wert n₂ erreicht, beispielsweise wenn die Marke fR auf 1 eingestellt ist, so wird beurteilt, daß die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 defekt ist. Wenn jedoch die Marke fR auf 0 eingestellt ist, so wird beurteilt, daß die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 defekt ist (Schritte 244, 245 und 246). Daraufhin wird die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f1 auf 1 eingestellt, und P3 und P4 werden auf niedrigen Pegel gesetzt, ähnlich wie im Falle der Beurteilung, daß alles normal funktioniert (Schritt 247).
Da die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f1 im Schritt 232 überprüft wird, wird daraufhin eine Ausfallerfassung der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 nicht durchgeführt, bis der Wert des Ausgangssignals TRQ für das Lenkdrehmoment kleiner als T6 ist, oder T5 überschreitet, jede Marke und jeder Zähler werden im Schritt 248 gelöscht, und dann kehrt der Wert zum Neutralpunkt zurück. Wenn im Schritt 246 oder 245 festgestellt wird, daß die Vorrichtung 11 defekt ist, so werden die Ausgangssignale der Ports P1, P2, P3 und P4 auf den niedrigen Pegel eingestellt, um den Motor 1 anzuhalten, bis das System im Schritt 405 in dem in 25 gezeigten Hauptprogramm anhält.
Die 17a bis 17f zeigen Betriebssignalformen, wenn eine Ausfallerfassung der Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 entsprechend dem voranstehend geschilderten Verfahren durchgeführt wird. In den 17a bis 17f ist 17a eine Darstellung eines Drehmomentsignals, welches von der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 erhalten wird, und den Zustand anzeigt, in welchem sich das Lenkdrehmoment zur linken Seite der Schwelle T₁ hin verschiebt, und zum Neutralpunkt konvergiert.
17b ist ein Motordrehzahlsignal oder Motorgeschwindigkeitssignal, welches von der Motordrehzahl-Erfassungsvorrichtung 30 erhalten wird, und den Zustand zeigt, in welchem sich die Motordrehzahl an 0 annähert, wenn das Lenkdrehmoment zum Neutralpunkt hin konvergiert. 17c zeigt das Ausgangssignal des Ports P3, bei welchem ein Rechtsrichtungsantriebssignal auf den niedrigen Pegel eingestellt wird, wenn das Lenkdrehmoment den Neutralpunkt erreicht. 17d zeigt das Ausgangssignal des Ports P4, welches für den Zeitraum n₁ auf den hohen Pegel gesetzt wird, um festzustellen, daß die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 defekt ist, wenn das Lenkdrehmoment den Neutralpunkt erreicht.
17e zeigt eine Motorklemmenspannung, wenn die Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 normal arbeitet, wobei die Motorklemmenspannung VTM0 am Kontakt P gleich einer Spannung wird, die durch die Spannungsanlegungsvorrichtung 24 eingestellt wird, wenn der erste bis vierte Transistor 2a bis 2c ausgeschaltet wird.
17f zeigt eine Motorklemmenspannung, wenn die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 defekt ist, wobei die Motorklemmenspannung am Punkt P auf 0 Volt absinkt, wenn ein Linksrichtungsantriebssignal auf niedrigem Pegel in die zweite UND-Schaltung 13 von dem Port P4 über einen Zeitraum n₁ eingegeben wird, wenn die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 defekt ist, wie in 17d gezeigt ist.
Wenn der erste bis vierte Transistor 2a bis 2d sämtlich abgeschaltet sind, und sich der Motor 1 infolge seiner Trägheit im Gegenuhrzeigersinn dreht, wird eine elektromotorische Kraft des Motors 1 in der Richtung von Va in 3 erzeugt. Während sich der Motor 1 mit hoher Drehzahl dreht, und die elektromotorische Kraft eine Stromquellenspannung VB überschreitet, fließt jedoch ein Strom zur Stromversorgung VB über eine Kommuntierungsdiode, die in Gegenrichtung parallel zum vierten Transistor 2a geschaltet ist, über den Motor 1, und eine Kommutierungsdiode, die umgekehrt parallel zum zweiten Transistor 2b geschaltet ist. Daher wird die Motorklemmenspannung (Punkt P) annähernd gleich 0 Volt, wie in 17e gezeigt ist.
Wenn jedoch die Drehzahl des Motors 1 abnimmt und die elektromotorische Kraft kleiner als die Stromquellenspannung VB wird, fließt kein Strom. Wenn die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 normal arbeitet, und der vierte Transistor 2d abgeschaltet ist, nähert sich die Motorklemmenspannung an die Spannung VMT0 an, die durch die Widerstände 21 und 23 und die Diode 22 festgelegt wird. Wenn daraufhin der Motor 1 anhält, wird die Motorklemmenspannung gleich VMT0.
Wenn jedoch die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 defekt ist, so wird ein Linksantriebsfreischaltsignal von der zweiten UND-Schaltung 13 an die Transistortreiberschaltung 4d ausgegeben, und der vierte Transistor 2d wird eingeschaltet, wobei die Motorklemmenspannung auf 0 Volt gehalten wird, selbst wenn der Motor 1 anhält. Daher wird festgestellt, daß die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 defekt ist.
Im Falle einer Drehung im Uhrzeigersinn wird eine elektromotorische Kraft in der Richtung von Vb erzeugt. Daher fließt ein Strom zur Energieversorgung VB über eine Kommutierungsdiode, die umgekehrt parallel zum dritten Transistor 2c geschaltet ist, über den Motor 1, und über eine Kommutierungsdiode, die umgekehrt parallel zum ersten Transistor 2a geschaltet ist. Dann wird die Spannung am Punkt P annähernd gleich VB. Da die Spannung durch die Diode 28 festgeklemmt ist, wird eine gemessene Motorklemmenspannung annähernd gleich Vcc. Wenn die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 normal arbeitet, und der dritte Transistor 2c ausgeschaltet wird, wird die Motorklemmenspannung gleich VMT0, wenn der Motor 1 anhält. Wenn jedoch die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 defekt ist, und der dritte Transistor 2c eingeschaltet wird, so wird die Motorklemmenspannung annähernd gleich 0 Volt, und es wird festgestellt, daß die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 defekt ist.
Im Falle der Ausfallerfassung der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 mit Hilfe der vorliegenden Ausführungsform wird der eingestellte Wert n₁ auf einen Wert gesetzt, der größer ist als die Summe der Maximalzeit seit dem Zeitpunkt, wenn der erste bis vierte Transistor 2a bis 2d sämtlich ausgeschaltet sind, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Motor 1 anhält, und des eingestellten Wertes n₂. Selbst wenn die Drehzahl des Motors 1 nicht festgestellt wird, kann daher eine Ausfallerfassung dadurch durchgeführt werden, daß die Drehrichtung des Motors 1 erhalten wird, wenn das Lenkdrehmoment neutral wird.
Wenn die Drehrichtung des Motors 1 durch einen Beobachter oder eine Beobachtungsvorrichtung oder dergleichen erfaßt wird, unter Verwendung der Motorklemmenspannung und dergleichen, so ist es möglich, auf kostengünstige Weise eine Ausfallerfassungsvorrichtung zu realisieren. Selbst wenn die Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 defekt ist, und ein Transistor während der Ausfallerfassung eingeschaltet wird, ist es darüber hinaus möglich, eine Ausfallerfassung durchzuführen, ohne eine mechanische Schockbeanspruchung auf das Lenkrad auszuüben, da der Motorstrom nicht beeinflußt wird. Darüber hinaus ist diese Ausführungsform auch bei dem in 12 gezeigten Aufbau einsetzbar.
Im Falle der voranstehend geschilderten Ausführungsform wird ein Ausfall der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 dann festgestellt, wenn das Lenkdrehmoment neutral ist, und ein Antrieb des Motors 1 gesperrt ist. Allerdings ist es ebenfalls möglich, dadurch einen Ausfall zu erfassen, daß der Motor 1 angetrieben wird, und das Lenkdrehmoment gesteuert wird. 18 ist ein Blockschaltbild einer elektrischen Servolenkungssteuerung, die vorzugsweise zur Ausführung dieser Ausführungsform verwendet wird.
Der Betriebsablauf bei dieser Ausführungsform ist nachstehend unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm in 19 und die 2, 3 und 4 erläutert. In 19 erfolgt getrennt eine Beschreibung für den Fall eines Antriebs des Motors 1 in Richtung nach rechts, für den Fall eines Antriebs des Motors 1 in Richtung nach links, und einen Fall, in welchem der Motor 1 nicht angetrieben wird, entsprechend dem Wert TRQ des Ausgangssignals der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 (Schritte 261 und 262). Wenn der Motor 1 nicht angetrieben wird, wird die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f1 auf 0 gesetzt, und die Zählwerte der Zähler cnt₁ und cnt₂ werden auf 0 gesetzt (Schritt 263).
Wenn der Motor 1 rechts herum angetrieben wird, so verzweigt der Betriebsablauf im Schritt 261, P4 wird auf hohen Pegel gesetzt (Schritt 265), und der Zähler cnt₁ wird heraufgezählt (Schritt 266), während die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f1 auf 0 gehalten wird (Schritt 264). Bis der Zähler cnt₁ den eingestellten Wert n₁ erreicht (Schritt 267) wird überprüft, ob der Rückkopplungsstrom abnorm ist, der an den Mikrocomputer 8 über die Motorstrom-Erfassungsvorrichtung 6 zurückgeführt wird (Schritt 268). Falls dies der Fall ist, wird der Zähler cnt₂ heraufgezählt (Schritt 269). Falls dies nicht der Fall ist, wird der Zählwert des Zählers cnt₂ auf 0 gesetzt (Schritt 270).
Wenn der Zählwert des Zählers cnt₂ den eingestellten Wert n₂ erreicht, so wird festgestellt, daß die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 defekt ist (Schritte 271 und 272), die Marke f1 wird auf 1 eingestellt, und der Signalpegel des Ports P4 wird niedrig gewählt (Schritt 273). Wenn der Zählwert von cnt₁ den eingestellten Wert n₁ erreicht, bevor entschieden wird, daß die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 defekt ist (Schritt 267), so erfolgt die Beurteilung, daß die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 normal arbeitet, und die Ausfallerfassung ist beendet. Wenn die Ausfallerfassung beendet ist, so wird im Schritt 273 die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f1 auf 1 eingestellt. Daher wird eine Ausfallerfassung nicht durch den Schritt 264 während eines Antriebs rechts herum durchgeführt.
Wenn der Motor 1 links herum angetrieben wird, verzweigt der Betriebsablauf im Schritt 262, der Signalpegel des Ports P3 wird auf hohen Pegel gesetzt (Schritt 275), und der Zähler cnt₁ wird heraufgezählt (Schritt 276), während die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f1 auf 0 gehalten wird (Schritt 274). Bis der Zählwert des Zählers cnt₁ den eingestellten Wert n₁ erreicht (Schritt 277), wird überprüft, ob ein abnormer Rückkopplungsstrom fließt (Schritt 278). Ist dies der Fall, so wird der Zähler cnt₂ heraufgezählt (Schritt 279). Ist dies nicht der Fall, so wird der Zählwert des Zählers cnt₂ auf 0 gesetzt (Schritt 280).
Wenn der Zählwert des Zählers cnt₂ den eingestellten Wert n₂ erreicht, so wird beurteilt, daß die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 defekt ist (Schritte 281 und 282), die Marke f1 wird auf 1 gesetzt, und der Signalpegel des Ports P3 wird niedrig gewählt (Schritt 282). Wenn der Zählwert von cnt₁ den eingestellten Wert n₁ erreicht, bevor entschieden wird, daß die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 defekt ist (Schritt 277), so wird beurteilt, daß die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 normal arbeitet, und hiermit endet die Ausfallerfassung. Wenn die Ausfallerfassung fertig ist, wird im Schritt 283 die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f1 auf 1 eingestellt. Daher wird eine Ausfallerfassung daraufhin nicht durch den Schritt 247 während eines Antriebs links herum durchgeführt.
In Bezug auf einen nicht normalen Rückkopplungsstrom gilt die in 20 gezeigte Beziehung zwischen dem Motorstrom und dem PWM-Tastverhältnis, wenn die Energiequellenspannung und die Last in einem normalen Bereich liegen. Wenn die Beziehung zwischen Tastverhältnis und Motorstrom den durch gestrichelte Linien dargestellten Bereich verläßt, wird daher beurteilt, daß der Rückkopplungsstrom abnorm ist. Im Falle der vorliegenden Ausführungsform wird der vierte Transistor 2d eingeschaltet, wenn ein Ausgangssignal des Ports P4 auf hohem Pegel liegt, während die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 defekt ist, und ein Linksrichtungs-Unterscheidungssignal an die UND-Schaltung 13 ausgegeben wird, wenn der Motor 1 rechts herum angetrieben wird.
In diesem Falle wird der erste Transistor 2a, der in Reihe mit dem vierten Transistor 2d geschaltet ist, eingeschaltet. Da ein Durchlaßstrom zwischen der Energiequelle VB und Masse durch den ersten Transistor 2a und den vierten Transistor 2d fließt, nimmt das Verhältnis von Tastverhältnis zum Motorstrom wesentlich ab, und es wird der voranstehend geschilderte, abnorme Rückkopplungsstrom festgestellt. Wenn beurteilt wird, daß die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 oder die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 defekt ist, im Schritt 272 oder 282, so werden die Signale der Ports P1, P2, P3 und P4 auf niedrigen Pegel im Schritt 405 in dem in 29 gezeigten Hauptprogramm eingestellt, um den Motor 1 anzuhalten, bis das System anhält.
Darüber hinaus wird im Falle der vorliegenden Ausführungsform eine Ausfallerfassung über einen Zeitraum durchgeführt, der durch den eingestellten Wert n₁ festgelegt ist, seit dem Zeitpunkt, an welchem der Ausgangssignalwert TRQ des Lenkdrehmoments größer oder gleich der ersten Schwelle T1 wird, oder kleiner gleich der zweiten Schwelle T2. Es ist allerdings ebenfalls möglich, eine Ausfallerfassung der Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 immer dann durchzuführen, wenn das Lenkdrehmoment TRQ größer oder gleich der ersten Schwelle T1 ist, sowie eine Ausfallerfassung der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 immer dann, wenn das Lenkdrehmoment TRQ kleiner oder gleich der zweiten Schwelle T2 ist. Wie voranstehend erwähnt ermöglicht es die vorliegende Ausführungsform, eine Ausfallerfassung der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 selbst dann durchzuführen, wenn eine Schwelle so eingestellt ist, daß der Motor 1 angetrieben werden kann.
Bei den voranstehenden Ausführungsformen wird ein Ausfall der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 durch den Fluß eines Durchlaßstroms festgestellt. Es ist jedoch ebenfalls möglich, eine Ausfallerfassung entsprechend einer Änderung des Rückkopplungsstroms durchzuführen, ohne einen Durchlaßstrom fließen zu lassen. 21 zeigt ein Blockschaltbild einer Steuerung für eine elektrische Servolenkung, die vorzugsweise zur Ausführung dieser Ausführungsform eingesetzt wird. In 21 bezeichnen gleiche oder ähnliche Symbole wie in 18 gleiche oder ähnliche Abschnitte wie in 18. Wenn ein Linksantriebsfreischaltsignal auf hohem Pegel in eine negative Eingangsklemme von der zweiten UND-Schaltung 13 eingegeben wird, sperrt eine UND-Schaltung 31 eine Rechtsrichtungsantriebssignaleingabe in die andere Eingangsklemme von P1 des Mikrocomputer 8, und schaltet den ersten Transistor 2a aus. Wenn ein Rechtsantriebsfreischaltsignal auf hohem Pegel in eine negative Eingangsklemme von der ersten UND-Schaltung 12 eingegeben wird, so sperrt eine UND-Schaltung 32 ein Linksrichtungsantriebssignal, welches in die andere Eingangsklemme von P2 des Mikrocomputers 8 eingegeben wird, und schaltet den zweiten Transistor 2b ab.
In Bezug auf einen abnormen Rückkopplungsstrom gilt die in 20 gezeigte Beziehung zwischen Motorstrom und PWM-Tastverhältnis, wenn die Energiequellenspannung und die Last in einem normalen Bereich liegen. Wenn daher das Verhältnis von Tastverhältnis zum Motorstrom den durch die gestrichelten Linien dargestellten Bereich verläßt, so wird beurteilt, daß der Rückkopplungsstrom nicht normal ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Linksantriebsfreischaltsignal auf hohem Pegel ausgegeben, und wird der vierte Transistor 2d eingeschaltet, wenn P4 auf hohen Pegel gesetzt wird, während die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 defekt ist, und ein Linksrichtungs-Unterscheidungssignal wird an die zweite UND-Schaltung 13 ausgegeben, wenn der Motor 1 rechts herum angetrieben wird.
Da das Linksantriebsfreischaltsignal auf hohem Pegel ebenfalls an die negative Eingangsklemme der UND-Schaltung 31 ausgegeben wird, wird ein Rechtsrichtungsantriebssignal gesperrt, welches in die positive Eingangsklemme der UND-Schaltung 31 von dem Port P1 eingegeben wird. Daher wird ein Antriebssignal, welches von der UND-Schaltung 31 ausgegeben wird, auf niedrigen Pegel gelegt, um den ersten Transistor 2a auszuschalten.
Selbst wenn eine Ausfallerfassung durchgeführt wird, wenn die Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 defekt ist, fließt von dem ersten Transistor 2a kein Durchlaßstrom zum vierten Transistor 2d. Daher nimmt das Verhältnis des Tastverhältnisses der PWM zum Motorstrom wesentlich zu, und kann ein abnormer Rückkopplungsstrom festgestellt werden. Wenn beurteilt wird, daß die Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 defekt ist, so werden die Ports P1, P2, P3 und P4 im Schritt 405 in dem in 29 gezeigten Hauptprogram auf den niedrigen Pegel eingestellt, um den Motor 1 anzuhalten, bis das System anhält. Da die Ausfallerfassung durchgeführt werden kann, ohne daß ein Durchlaßstrom fließt, ist es daher möglich, die Belastung des ersten Transistors 2a bis zum vierten Transistor 2d zu verringern, und eine Zerstörung zu verhindern.
Im Falle der voranstehend geschilderten Ausführungsformen wird das Vorhandensein oder die Abwesenheit eines Richtungsunterscheidungssignals, welches von der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 ausgegeben wird, eindeutig entsprechend einem Meßergebnis der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 festgestellt. Um ein Rechtsrichtungs-Unterscheidungssignal und ein Linksrichtungs-Unterscheidungssignal zu eliminieren ist es daher erforderlich, durch Betätigung des Lenkrades einen neutralen Wert für das Lenkdrehmoment einzustellen. Allerdings ist es ebenfalls möglich, eine Ausfallerfassung der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 unabhängig vom Ausgangssignal der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 durchzuführen.
22 zeigt ein Blockschaltbild einer Steuerung einer elektrischen Servolenkung, die vorzugsweise zur Ausführung dieser Ausführungsform verwendet wird. In 22 bezeichnen gleiche oder ähnliche Symbole wie in 8 gleiche oder ähnliche Abschnitte wie in 8. Ein Mikrocomputer 33 zur Beurteilung einer Motorantriebsrichtung gibt ein Rechtsrichtungs-Unterscheidungssignal vom Port P7 und ein Linksrichtungs-Unterscheidungssignal vom Port P8 an die erste UND-Schaltung 12 und die zweite UND-Schaltung 13 entsprechend einem Erfassungsergebnis der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 aus. Wenn ein Rechtsantriebssperrsignal von dem Port P9 des Mikrocomputers 8 in den Port P11 des Mikrocomputers 33 eingegeben wird, so wird dieser zwangsweise daran gehindert, ein Rechtsrichtungs-Unterscheidungssignal auszugeben, unabhängig von einem Erfassungsergebnis der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7. Wenn ein Linksantriebssperrsignal von dem Port P10 des Mikrocomputers 8 in den Port P12 des Mikrocomputers 33 eingegeben wird, so wird dieser entsprechend zwangsweise daran gehindert, ein Linksrichtungs-Unterscheidungssignal auszugeben, unabhängig von einem Erfassungsergebnis der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7.
23 zeigt die Bearbeitungsfunktion des Mikrocomputers 33 als Hardware. In 23 wird eine Spannung auf einem Pegel entsprechend der dritten Schwelle T3 in die negative Eingangsklemme eines Komparators 33a eingegeben. Weiterhin wird das Ausgangssignal TRQ der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 in die positive Eingangsklemme des Komparators 33a durch einen A/D eingegeben. Dies führt dazu, daß dann, wenn das Ausgangssignal TRQ die dritte Schwelle T3 überschreitet, der Komparator 33a ein Vergleichssignal auf hohem Pegel ausgibt.
Eine Spannung auf einem Pegel entsprechend der vierten Schwelle T4 wird an die positive Eingangsklemme eines Komparators 33b angelegt. Weiterhin wird das Ausgangssignal TRQ der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 in die negative Eingangsklemme des Komparators 33b durch den A/D eingegeben. Wenn das Ausgangssignal TRQ die vierte Schwelle T4 überschreitet, so gibt der Komparator 33b ein Vergleichssignal auf hohem Pegel aus.
Das Vergleichssignal wird in einer Eingangsklemme einer UND-Schaltung 33c von dem Komparator 33a aus eingegeben, und ein Rechtsantriebssperrsignal auf niedrigem Pegel wird in die andere Eingangsklemme der Schaltung 33c von dem Mikrocomputer 8 aus durch den Port P11 eingegeben. Wenn daher das Rechtsantriebssperrsignal eingegeben wird, so wird ein Rechtsrichtungs-Unterscheidungssignal, welches von dem Port P7 ausgegeben wird, zwangsweise auf den niedrigen Pegel gesetzt, unabhängig vom Pegel des Vergleichssignals, welches von dem Komparator 33a ausgegeben wird.
Das Vergleichssignal von dem Komparator 33b wird in eine Eingangsklemme einer UND-Schaltung 33d eingegeben, und ein Linksantriebssperrsignal auf niedrigem Pegel wird in die andere Eingangsklemme der Schaltung 33d von dem Mikrocomputer 8 aus über den Port P12 eingegeben. Wenn daher das Linksantriebssperrsignal eingegeben wurde, wird ein Linksrichtungs-Unterscheidungssignal, welches von dem Port P8 ausgegeben, zwangsweise auf den niedrigen Pegel gesetzt, unabhängig vom Pegel des Vergleichssignals, welches vom Komparator 33b ausgegeben wurde.
Als nächstes wird nachstehend ein Bearbeitungsablauf unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme in den 24a bis 24c und auf die 2, 3 und 4 beschrieben. Bei den 24a bis 24c ist 24a ein Flußdiagramm des Hauptprogramms, 24b ein Flußdiagramm der Ausfallerfassung einer Rechtsrichtungs-Unterscheidungsfunktion, und 24c ein Flußdiagramm der Ausfallerfassung einer Linksrichtungs-Unterscheidungsfunktion. In 24a wird das System gestartet, und dann wird eine Initialisierung durchgeführt (Schritt 301), dann erfolgt eine Ausfallerfassung der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsfunktion (Schritt 302), daraufhin eine Ausfallerfassung der Linksrichtungs-Unterscheidungsfunktion (Schritt 303), und daraufhin wird mit der normalen Steuerung begonnen (Schritt 304). Zum Zeitpunkt der Initialisierung (Schritt 301) setzt der Mikrocomputer 8 die Ausgangssignalpegel der Ports P1 und P2 auf einen niedrigen Pegel, und schaltet den ersten Transistor 2a und den zweiten Transistor 2b aus.
In 24b wird eine Ausfallerfassung der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsfunktion dadurch durchgeführt, daß der Port P9 auf den niedrigen Pegel gesetzt wird, und zwangsweise das Ausgangssignal des Ports 7 des Mikrocomputers 33 auf den niedrigen Pegel gesetzt wird (Schritt 305). Dann wird der Signalpegel des Ports P3 auf den hohen Pegel gesetzt (Schritt 306). Wenn ein Zustand, in welchem die momentane Motorklemmenspannung VMT kleiner als die Schwelle VMT1 ist, oder die Schwelle VMT2 überschreitet (Schritt 307), über die eingestellte Zeit t₁ andauert (Schritt 308), so wird beurteilt, daß die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsfunktion defekt ist (Schritt 307). Dann wird der Ausgangssignalpegel des Ports P9 auf den hohen Pegel gesetzt, und der Ausgangssignalpegel des Ports P4 auf den niedrigen Pegel gesetzt (Schritt 311), um die Ausfallerfassung zu beenden. Wenn ein Zustand, in welchem die Motorklemmenspannung VMT größer oder gleich der Schwelle VMT1 ist, und kleiner oder gleich der Schwelle VMT2 ist, über die eingestellte Zeit t₂ andauert (Schritt 310) im Schritt 307, so wird beurteilt, daß die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsfunktion normal ist, und dann endet die Ausfallerfassung der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsfunktion (Schritt 311).
Nach der Ausfallerfassung der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsfunktion wird die Ausfallerfassung der Linksrichtungs-Unterscheidungsfunktion durchgeführt. In 24c wird der Ausgangssignalpegel des Ports P10 auf einen niedrigen Wert gesetzt, und der Ausgangssignalpegel des Ports P8 des Mikrocomputers 33 wird zwangsweise auf den niedrigen Pegel gesetzt (Schritt 312). Dann wird der Ausgangssignalpegel des Ports P4 auf den hohen Pegel gesetzt (Schritt 313). Wenn ein Zustand, in welchem die momentane Motorklemmenspannung VMT niedriger ist als die Schwelle VMT1, oder die Schwelle VMT2 überschreitet (Schritt 314), über die eingestellte Zeit t₁ andauert (Schritt 315), so wird beurteilt, daß die Linksrichtungs-Unterscheidungsfunktion defekt ist (Schritt 316). Dann wird der Ausgangssignalpegel des Ports P10 auf hohen Pegel gesetzt und der Ausgangssignalpegel des Ports P4 auf niedrigen Pegel (Schritt 318), um die Ausfallerfassung zu beenden. Wenn ein Zustand, in welchem die Motorklemmenspannung VMT größer oder gleich der Schwelle VMT1 ist, und kleiner oder gleich der Schwelle VMT2, über die eingestellte Zeit t₂ im Schritt 314 andauert (Schritt 317), so wird beurteilt, daß die Linksrichtungs-Unterscheidungsfunktion normal arbeitet, und dann endet die Ausfallerfassung der Linksrichtungs-Unterscheidungsfunktion (Schritt 318). Wenn ein Zustand, in welchem die Motorklemmenspannung VMT größer oder gleich der Schwelle VMT1 ist, und kleiner oder gleich der Schwelle VMT2, für die eingestellte Zeit t₂ im Schritt 314 andauert (Schritt 317), so wird beurteilt, daß die Linksrichtungs-Unterscheidungsfunktion normal arbeitet, und dann endet die Ausfallerfassung der Linksrichtungs-Unterscheidungsfunktion (Schritt 318). Wenn im Schritt 309 oder 316 festgestellt wird, daß die Linksrichtungs-Unterscheidungsfunktion defekt ist, so werden die Ausgangssignalpegel der Ports P1, P2, P3 und P4 auf niedrigen Pegel gesetzt, um den Motor 1 anzuhalten, bis das System im Schritt 405 in dem in 24a gezeigten Hauptprogramm anhält (Schritte 320 und 321).
Mit dem voranstehend geschilderten Aufbau ist es möglich, einen Ausfall der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsfunktion unabhängig von einem Ausgangssignal der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 festzustellen. Darüber hinaus kann die Ausfallerfassung selbst dann durchgeführt werden, wenn die Schwelle für die Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsfunktion neutral und so eingestellt ist, daß ein Antrieb des Motors 1 gesperrt ist. Weiterhin kann eine Ausfallerfassung ohne irgendwelche Sicherheitseinbußen durchgeführt werden, da der Mikrocomputer 33 so programmiert ist, daß nur ein Antrieb des Motors 1 entsprechend einem Signal gesperrt werden kann, welches von dem Mikrocomputer 8 ausgesandt wird.
Wenn die Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 defekt ist, so ist es ebenfalls möglich, eine Ausfallunterscheidung so durchzuführen, daß die Ausfallerfassung nur bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 0 durchgeführt werden kann, um zu verhindern, daß sich das Lenkrad dreht. 25 zeigt ein Blockschaltbild einer Steuerung eines elektrischen Lenkservosystems, welche vorzugsweise zur Ausführung dieser Ausführungsform eingesetzt wird. In 25 bezeichnen gleiche oder ähnliche Symbole wie in 1 gleiche oder ähnliche Abschnitte wie in 1. In 25 bezeichnet das Bezugszeichen 34 eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Nachstehend wird der Betriebsablauf bei dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm in 26 und auf die 2, 3 und 4 beschrieben. Wenn zuerst die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f1 der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 auf 0 gesetzt ist (Schritt 331), ist ein Wert VP, der von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung 34 erhalten wird, kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert VP1, anhand dessen beurteilt wird, daß ein Fahrzeug anhält (Schritt 332), und der Wert des Ausgangssignals TRQ, welches von der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 erhalten wird, ist kleiner oder gleich der fünften Schwelle T5 (Schritt 333), und der Zähler cnt₁ wird heraufgezählt (Schritt 334). In diesem Fall wird, bis ein Zählwert des Zählers cnt₁ den eingestellten Wert n₁ erreicht (Schritt 335), ein Signal auf hohem Pegel von dem Port P3 ausgegeben (Schritt 336), es wird das Ausgangssignal der ersten UND-Schaltung 12 zu diesem Zeitpunkt überwacht, und der Zähler cnt₂ wird heraufgezählt, wenn das Ausgangssignal auf hohem Pegel liegt, jedoch wird der Zähler cnt₂ auf 0 gesetzt, wenn das Ausgangssignal auf dem niedrigen Pegel liegt (Schritte 337, 338 und 339).
Wenn der Zählwert des Zählers cnt₁ den eingestellten Wert n₁ erreicht, bevor der Zählwert des Zählers cnt₂ den eingestellten Wert n₂ erreicht (Schritt 335), so wird beurteilt, daß die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 normal arbeitet, es wird ein Signal auf niedrigem Pegel von dem Port P3 ausgegeben, die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f1 wird auf 1 gesetzt (Schritt 342), und die Ausfallerfassung der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 ist beendet. Wenn jedoch de Zähler cnt₂ den eingestellten Wert n₂ erreicht (Schritt 340), bevor der Zähler cnt₁ den eingestellten Wert n₁ erreicht (Schritt 335), so wird beurteilt, daß die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 defekt ist (Schritt 341). Dann wird von dem Port P3 ein Signal auf niedrigem Pegel ausgegeben, die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f1 wird auf 1 eingestellt (Schritt 342), und die Ausfallerfassung der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 ist beendet.
Im Falle der Ausfallerfassung der Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung wird der Zähler cnt₃ heraufgezählt (Schritt 346), wenn festgestellt wird, daß das Fahrzeug anhält (Schritt 344), und der Wert des Ausgangssignals TRQ der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung größer oder gleich der sechsten Schwelle T6 ist (Schritt 345). Bis ein Zählwert des Zählers cnt₃ den eingestellten Wert n₁ erreicht (Schritt 347), wird ein Signal auf hohem Pegel von dem Port P4 ausgegeben (Schritt 348), wird das Ausgangssignal der zweiten UND-Schaltung 13 zu diesem Zeitpunkt überwacht, und wird der Zähler cnt₄ heraufgezählt, wenn das Ausgangssignal auf dem hohen Pegel liegt. Befindet sich das Ausgangssignal der zweiten UND-Schaltung auf dem niedrigen Pegel, so wird der Zähler cnt₄ auf 0 eingestellt (Schritte 349, 350 und 351).
Wenn der Zählwert des Zählers cnt₃ den eingestellten Wert n₁ erreicht, bevor der Zählwert des Zählers cnt₄ den eingestellten Wert n₂ erreicht (Schritt (347), so wird beurteilt, daß die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 normal arbeitet, es wird ein Signal auf niedrigem Pegel von P4 ausgegeben, die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f2 wird auf 1 gesetzt (Schritt 354), und die Ausfallerfassung der Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 ist beendet. Wenn jedoch der Zähler cnt₄ den eingestellten Wert n₂ erreicht (Schritt 352), bevor der Zählwert des Zählers cnt₃ den eingestellten Wert n₁ erreicht (Schritt 347), so wird beurteilt, daß die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 defekt ist (Schritt 353). Dann wird ein Signal auf niedrigem Pegel von dem Port P4 ausgegeben, die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f2 wird auf 1 gesetzt (Schritt 354), und die Ausfallerfassung der Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 ist beendet.
Da die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f1 der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 im Schritt 331 überprüft wird, und die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f2 der Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 im Schritt 343 überprüft wird, wird eine Ausfallerfassung nur einmal nach dem Start des Systems durchgeführt. Wenn beurteilt wird, daß die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 oder die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 im Schritt 341 oder 353 defekt ist, so werden die Ausgangssignalpegel der Ports P1, P2, P3 und P4 auf niedrigen Pegel gesetzt, um den Motor 1 im Schritt 405 des in 29 gezeigten Hauptprogramms anzuhalten, bis das System anhält.
Bei dem voranstehend geschilderten Aufbau tritt selbst dann kein gefährlicher Zustand auf, wenn die Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 defekt ist, und der Motor 1 während der Ausfallerfassung fehlerhaft arbeitet, da die Ausfallerfassung der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 durchgeführt wird, während sich das Fahrzeug im Stillstand befindet. Da eine Ausfallerfassung nur einmal nach dem Start durchgeführt wird, wird die ursprüngliche Steuerung der Servolenkung nicht durch die Ausfallerfassung beeinflußt, nachdem die Ausfallerfassung durchgeführt wurde. Weiterhin ist es möglich, diese Ausführungsform zusammen mit der Ausführungsform zu verwenden, die in den Patentansprüchen angegeben ist.
Im Falle der voranstehend geschilderten Ausführungsform 10 wird die Ausfallerfassung der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 durchgeführt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich 0 ist. Allerdings ist es ebenfalls möglich, die Ausfallerfassung nur dann durchzuführen, wenn eine Kupplung zum Verbinden des Motors 1 mit einer Last (Lenkwelle), die an den Motor 1 angeschlossen ist, ausgeschaltet oder ausgerückt ist, so daß die Last nicht beeinflußt wird.
27 ist ein Blockschaltbild einer Steuerung für eine elektrische Servolenkung, die vorzugsweise zur Ausführung dieser Ausführungsform eingesetzt wird. In 27 bezeichnen gleiche oder ähnliche Symbole wie in 2 gleiche oder ähnliche Abschnitte wie in 2. Eine Kupplung 35, beispielsweise eine elektromagnetische Kupplung, wird von einer Kupplungsantriebsvorrichtung 36 angetrieben, die entsprechend einem Steuersignal betätigt wird, welches von dem Mikrocomputer 8 geschickt wird. Der Antriebszustand der Kupplung 35 wird durch eine Kupplungszustands-Erfassungsvorrichtung 37 festgestellt.
Nachstehend wird der Betriebsablauf bei dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme in den 28 und 29 und auf die 2, 3 und 4 beschrieben. Wenn die Initialisierung in dem Flußdiagramm in 29 (Schritt 401) fertig ist, so wird die nachfolgende Ausfallerfassung der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 gestartet (Schritt 402). Zuerst, wenn die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f1 der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 auf 0 eingestellt wird (Schritt 361), wird von der Kupplungszustands-Erfassungsvorrichtung 37 bestätigt, daß die Kupplung 35 ausgeschaltet oder ausgerückt ist (Schritt 362). Wenn der Wert des Ausgangssignals TRQ der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 kleiner oder gleich der fünften Schwelle T5 ist (Schritt 363), so wird der Zähler cnt₁ heraufgezählt (Schritt 364), und ein Signal auf hohem Pegel von dem Port P3 ausgegeben (Schritt 366), es sei denn, daß der Zählwert des Zählers cnt₁ den eingestellten Wert n₁ erreicht (Schritt 365). Dann wird ein Ausgangssignal der ersten UND-Schaltung 12 überwacht, und der Zähler cnt₂ wird heraufgezählt, wenn das Ausgangssignal der UND-Schaltung 12 auf hohem Pegel liegt, jedoch wird der Zähler cnt₂ auf 0 gesetzt, wenn der Pegel niedrig ist (Schritte 367, 368 und 369).
Wenn der Zähler cnt₁ den eingestellten Wert n₁ erreicht, bevor der Zählwert des Zählers cnt₂ den eingestellten Wert n₂ erreicht (Schritt 365), so wird beurteilt, daß die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 normal arbeitet, ein Signal auf niedrigem Pegel wird von dem Port P3 ausgegeben, die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f1 wird auf 1 gesetzt (Schritt 372), und die Ausfallerfassung der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 ist beendet. Wenn jedoch der Zählwert des Zählers cnt₂ den eingestellten Wert n₂ erreicht (Schritt 370), bevor der Zählwert des Zählers cnt₁ den eingestellten Wert n₁ erreicht (Schritt 365), so wird beurteilt, daß die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 defekt ist (Schritt 371), ein Signal auf niedrigem Pegel wird von dem Port P3 ausgegeben, die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f1 wird auf 1 gesetzt (Schritt 372), und die Ausfallerfassung der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 ist beendet.
Im Falle der Ausfallerfassung der Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 wird der Zähler cnt₃ heraufgezählt (Schritt 376), wenn die Kupplung 35 ausgeschaltet oder ausgerückt ist (Schritt 374), und der Wert des Ausgangssignals TRQ der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 größer oder gleich der sechsten Schwelle T6 ist (Schritt 375). In diesem Fall wird, es sei denn, daß der Zählwert des Zählers cnt₃ den eingestellten Wert n₁ erreicht (Schritt 377), ein Signal auf hohem Pegel von dem Port P4 ausgegeben (Schritt 378). Das Ausgangssignal der zweiten UND-Schaltung 13 zu diesem Zeitpunkt wird überwacht, und der Zähler cnt₄ wird heraufgezählt, wenn das Ausgangssignal auf hohem Pegel liegt, jedoch wird der Zähler cnt₄ auf 0 gesetzt, wenn der Pegel niedrig ist (Schritte 379, 380 und 381).
Wenn der Zählwert des Zählers cnt₃ den eingestellten Wert n₁ erreicht, bevor der Zählwert des Zählers cnt₄ den eingestellten Wert n₂ erreicht (Schritt 377), so wird beurteilt, daß die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 normal arbeitet, ein Signal auf niedrigem Pegel wird von dem Port P4 ausgegeben, die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f2 wird auf 1 eingestellt (Schritt 384), und die Ausfallerfassung der Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 ist beendet. Wenn jedoch der Zählwert des Zählers cnt₄ den eingestellten Wert n₂ erreicht (Schritt 382), bevor der Zählwert des Zählers cnt₃ den eingestellten Wert n₁ erreicht (Schritt 377), so wird beurteilt, daß die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 defekt ist (Schritt 383), ein Signal auf niedrigem Pegel wird von dem Port P4 ausgegeben, die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f2 wird auf 1 gesetzt (Schritt 384), und die Ausfallerfassung der Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 ist beendet.
Da die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f1 der Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 im Schritt 361 überprüft wird, und die Ausfallerfassungs-Beendigungsmarke f2 der Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 im Schritt 373 überprüft wird, wird nach dem Start des Systems nur einmal eine Ausfallerfassung durchgeführt. Wenn im Schritt 371 oder 383 festgestellt wird, daß die Rechtsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 9 oder die Linksrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 10 defekt ist, wird die in 29 gezeigte Motorausgangssignal-Anhalteverarbeitung (Schritt 405) begonnen, die Ausgangssignalpegel der Ports P1, P2, P3 und P4 werden im Schritt 405 des Hauptprogramms auf den niedrigen Pegel gesetzt, um den Motor anzuhalten, bis das System anhält, und darüber hinaus wird die Kupplung 35 ausgeschaltet oder ausgerückt. Falls nicht irgendein Ausfall festgestellt wird, so beginnt der Mikrocomputer 8 mit der Hauptverarbeitung außer der Ausfallerfassung (Schritt 404).
Bei dem voranstehend geschilderten Aufbau tritt selbst dann kein gefährlicher Zustand auf, wenn die Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 defekt wird, und der Motor 1 abnorm arbeitet, da die Ausfallerfassung der Motorantriebsrichtungs-Unterscheidungsvorrichtung 11 durchgeführt wird, während die Kupplung abgeschaltet oder ausgerückt ist. Da die Ausfallerfassung nur einmal nach dem Start des Systems durchgeführt wird, wird darüber hinaus die ursprüngliche Steuerung der Servolenkung nicht durch die Ausfallerfassung beeinflußt, nachdem ein Ausfall ermittelt wurde.
Bei den voranstehend geschilderten Ausführungsformen wurde der interne Aufbau der Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 beschrieben. Selbstverständlich weist die Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung 7 eine Schnittstellenschaltung zur Verstärkung eines Signals oder eine Phasenkompensationsschaltung zum Kompensieren einer Phase auf, beispielsweise eine Differenzierschaltung, soweit dies erforderlich ist.

Claims

Steuervorrichtung für eine elektrische Servolenkung eines Fahrzeugs, umfassend: a) einen Motor (1) zum Zuführen eines Lenkdrehmoments an ein Lenksystem; b) eine Motor-Treibervorrichtung (2a–2d; 4a–4d), die ein Linksdrehungs-Steuersignal (PWM-P2) oder ein Rechtsdrehungs-Steuersignal (PWM-P1) empfängt und bei Empfang eines Linksdrehungs-Freischaltsignals oder Rechtsdrehungs-Freischaltsignals das Linksdrehungs-Steuersignal (PWM-P2) oder das Rechtsdrehungs-Steuersignal (PWM-P1) an den Motor (1) für dessen Links- oder Rechtsdrehung anlegt; c) eine Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung (7) zur Erfassung der Größe und Richtung eines von einem Fahrer an ein Lenkrad angelegten Lenkdrehmoments und zur Ausgabe eines entsprechenden Lenkdrehmoment-Ausgangssignals (TRQ), welches in der Neutralstellung des Lenkrads einen vorgegebenen Neutralwert aufweist und bei einer Rechtsdrehung oder Linksdrehung des Lenkrads von diesem Neutralwert ansteigt oder abfällt; d) eine Hauptsteuereinrichtung (8) zur Ausgabe – des Linksdrehungs- oder Rechtsdrehungs-Steuersignals (PWM-P2; PWM-P1), wenn das Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) eine Rechts- oder Linksdrehung anzeigt, wobei das Linksdrehungs- oder Rechtsdrehungs-Steuersignal (PWM-P2; PWM-P1) eine Größe entsprechend der von dem Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) angezeigten Größe einer Links- oder Rechtsdrehung aufweist; und – eines ersten Rechtsdrehungs-Befehlssignals, wenn das Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) einen Wert aufweist, der größer als eine erste vorgegebene Schwelle (T1) ist und eines ersten Linksdrehungs-Befehlssignals, wenn das Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) einen Wert aufweist, der kleiner als eine zweite vorgegebene Schwelle (T2) ist; e) eine Rechts- oder Linksdrehungs-Erkennungseinrichtung (9–11; CP1, CP2) zur Ausgabe eines zweiten Rechtsdrehungs-Befehlssignals, wenn das Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) einen Wert aufweist, der größer als eine dritte vorgegebene Schwelle (T3) ist, die kleiner als die erste Schwelle (T1) ist oder zur Ausgabe eines zweiten Linksdrehungs-Befehlssignals, wenn das Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) einen Wert aufweist, der kleiner als eine vierte vorgegebene Schwelle (T4) ist, die größer als die zweite Schwelle (T2) ist; f1) eine erste Freischalteinrichtung (13) zur Ausgabe des Linksdrehungs-Freischaltsignals, wenn das erste und zweite Linksdrehungs-Befehlssignal erzeugt werden; f2) eine zweite Freischalteinrichtung (12) zur Ausgabe des Rechtsdrehungs-Freischaltsignals, wenn das erste und zweite Rechtsdrehungs-Befehlssignal erzeugt werden; gekennzeichnet durch g1) eine Motordrehzahl-Erfassungsvorrichtung (30) zur Erfassung einer Motordrehzahl; g2) eine Motorklemmenspannungs-Erfassungsvorrichtung (21–29; A/D3) zur Erfassung einer Klemmenspannung des Motors (1); und h) eine Ausfallbestimmungseinrichtung zur Bestimmung eines Ausfalls der Links- und Rechtsdrehungs-Erkennungseinrichtungen (9–11; CP1, CP2) und der Freischalteinrichtung (12, 13) auf Grundlage der Größe des Lenkdrehmoment-Ausgangssignals (TRQ) und der erfaßten Motordrehzahl und von Zeitdauern der erfaßten Klemmenspannung.
Steuervorrichtung für eine elektrische Servolenkung eines Fahrzeugs, umfassend: a) einen Motor (1) zum Zuführen eines Lenkdrehmoments an ein Lenksystem; b) eine Motor-Treibervorrichtung (2a–2d; 4a–4d), die ein Linksdrehungs-Steuersignal (PWM-P2) oder ein Rechtsdrehungs-Steuersignal (PWM-P1) empfängt und bei Empfang eines Linksdrehungs-Freischaltsignals oder Rechtsdrehungs-Freischaltsignals das Linksdrehungs-Steuersignal (PWM-P2) oder das Rechtsdrehungs-Steuersignal (PWM-P1) an den Motor (1) für dessen Links- oder Rechtsdrehung anlegt; c) eine Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung (7) zur Erfassung der Größe und Richtung eines von einem Fahrer an ein Lenkrad angelegten Lenkdrehmoments und zur Ausgabe eines entsprechenden Lenkdrehmoment-Ausgangssignals (TRQ), welches in der Neutralstellung des Lenkrads einen vorgegebenen Neutralwert aufweist und bei einer Rechtsdrehung oder Linksdrehung des Lenkrads von diesem Neutralwert ansteigt oder abfällt; d) eine Hauptsteuereinrichtung (8) zur Ausgabe – des Linksdrehungs- oder Rechtsdrehungs-Steuersignals (PWM-P2; PWM-P1), wenn das Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) eine Rechts- oder Linksdrehung anzeigt, wobei das Linksdrehungs- oder Rechtsdrehungs-Steuersignal (PWM-P2; PWM-P1) eine Größe entsprechend der von dem Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) angezeigten Größe einer Links- oder Rechtsdrehung aufweist; und – eines ersten Rechtsdrehungs-Befehlssignals, wenn das Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) einen Wert aufweist, der größer als eine erste vorgegebene Schwelle (T1) ist und eines ersten Linksdrehungs-Befehlssignals, wenn das Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) einen Wert aufweist, der kleiner als eine zweite vorgegebene Schwelle (T2) ist; e) eine Rechts- oder Linksdrehungs-Erkennungseinrichtung (9–11; CP1, CP2) zur Ausgabe eines zweiten Rechtsdrehungs-Befehlssignals, wenn das Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) einen Wert aufweist, der größer als eine dritte vorgegebene Schwelle (T3) ist, die kleiner als die erste Schwelle (T1) ist oder zur Ausgabe eines zweiten Linksdrehungs-Befehlssignals, wenn das Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) einen Wert aufweist, der kleiner als eine vierte vorgegebene Schwelle (T4) ist, die größer als die zweite Schwelle (T2) ist; f3) eine erste Freischalteinrichtung (13) zum Empfang des Linksdrehungs-Steuersignals (PWM-P2) und zur Ausgabe dieses Signals an die Motor-Treibervorrichtung (2a–2d; 4a–4d) in Abhängigkeit von dem zweiten Linksdrehungs-Befehlssignal; f4) eine zweite Freischalteinrichtung (12) zum Empfang des Rechtsdrehungs-Steuersignals (PWM-P1) und zur Ausgabe dieses Signals an die Motor-Treibervorrichtung (2a–2d; 4a–4d) in Abhängigkeit von dem zweiten Rechtsdrehungs-Befehlssignal; dadurch gekennzeichnet, daß f5) das erste Linksdrehungs-Befehlssignal oder das erste Rechtsdrehungs-Befehlssignal das Linksdrehungs-Freischaltsignal oder Rechtsdrehungs-Freischaltsignal sind; und g1) eine Motordrehzahl-Erfassungsvorrichtung (30) zur Erfassung einer Motordrehzahl vorgesehen ist; g2) eine Motorklemmenspannungs-Erfassungsvorrichtung (21–29; A/D3) zur Erfassung einer Klemmenspannung des Motors (1); und h) eine Ausfallbestimmungseinrichtung zur Bestimmung eines Ausfalls der Links- und Rechtsdrehungs-Erkennungseinrichtungen (9–11; CP1, CP2) und der Freischalteinrichtung (12, 13) auf Grundlage der Größe des Lenkdrehmoment-Ausgangssignals (TRQ) und der erfaßten Motordrehzahl und von Zeitdauern der erfaßten Klemmenspannung.
Steuervorrichtung für eine elektrische Servolenkung eines Fahrzeugs, umfassend: a) einen Motor (1) zum Zuführen eines Lenkdrehmoments an ein Lenksystem; b) eine Motor-Treibervorrichtung (2a–2d; 4a–4d), die ein Linksdrehungs-Steuersignal (PWM-P2) oder ein Rechtsdrehungs-Steuersignal (PWM-P1) empfängt und bei Empfang eines Linksdrehungs-Freischaltsignals oder Rechtsdrehungs-Freischaltsignals das Linksdrehungs-Steuersignal (PWM-P2) oder das Rechtsdrehungs-Steuersignal (PWM-P1) an den Motor (1) für dessen Links- oder Rechtsdrehung anlegt; c) eine Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung (7) zur Erfassung der Größe und Richtung eines von einem Fahrer an ein Lenkrad angelegten Lenkdrehmoments und zur Ausgabe eines entsprechenden Lenkdrehmoment-Ausgangssignals (TRQ), welches in der Neutralstellung des Lenkrads einen vorgegebenen Neutralwert aufweist und bei einer Rechtsdrehung oder Linksdrehung des Lenkrads von diesem Neutralwert ansteigt oder abfällt; d) eine Hauptsteuereinrichtung (8) zur Ausgabe – des Linksdrehungs- oder Rechtsdrehungs-Steuersignals (PWM-P2; PWM-P1), wenn das Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) eine Rechts- oder Linksdrehung anzeigt, wobei das Linksdrehungs- oder Rechtsdrehungs-Steuersignal (PWM-P2; PWM-P1) eine Größe entsprechend der von dem Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) angezeigten Größe einer Links- oder Rechtsdrehung aufweist; und – eines ersten Rechtsdrehungs-Befehlssignals, wenn das Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) einen Wert aufweist, der größer als eine erste vorgegebene Schwelle (T1) ist und eines ersten Linksdrehungs-Befehlssignals, wenn das Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) einen Wert aufweist, der kleiner als eine zweite vorgegebene Schwelle (T2) ist; e) eine Rechts- oder Linksdrehungs-Erkennungseinrichtung (9–11; CP1, CP2) zur Ausgabe eines zweiten Rechtsdrehungs-Befehlssignals, wenn das Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) einen Wert aufweist, der größer als eine dritte vorgegebene Schwelle (T3) ist, die kleiner als die erste Schelle (T1) ist oder zur Ausgabe eines zweiten Linksdrehungs-Befehlssignals, wenn das Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) einen Wert aufweist, der kleiner als eine vierte vorgegebene Schwelle (T4) ist, die größer als die zweite Schwelle (T2) ist; f1) eine erste Freischalteinrichtung (13) zur Ausgabe des Linksdrehungs-Freischaltsignals, wenn das erste und zweite Linksdrehungs-Befehlssignal erzeugt werden; f2) eine zweite Freischalteinrichtung (12) zur Ausgabe des Rechtsdrehungs-Freischaltsignals, wenn das erste und zweite Rechtsdrehungs-Befehlssignal erzeugt werden; gekennzeichnet durch g1) eine Motordrehzahl-Erfassungsvorrichtung (30) zur Erfassung einer Motordrehzahl; g3) eine Motorstrom-Erfassungsvorrichtung (6) zur Erfassung eines durch den Motor (1) fließenden Stroms (Imt); und h1) eine Ausfallbestimmungseinrichtung zur Bestimmung eines Ausfalls der Links- und Rechtsdrehungs-Erkennungseinrichtungen (9–11; CP1, CP2) auf Grundlage der Größe des Lenkdrehmoment-Ausgangssignals (TRQ) und der erfaßten Motordrehzahl und von Zeitdauern des erfaßten Motorstroms (Imt).
Steuervorrichtung für eine elektrische Servolenkung eines Fahrzeugs, umfassend: a) einen Motor (1) zum Zuführen eines Lenkdrehmoments an ein Lenksystem; b) eine Motor-Treibervorrichtung (2a–2d; 4a–4d), die ein Linksdrehungs-Steuersignal (PWM-P2) oder ein Rechtsdrehungs-Steuersignal (PWM-P1) empfängt und bei Empfang eines Linksdrehungs-Freischaltsignals oder Rechtsdrehungs-Freischaltsignals das Linksdrehungs-Steuersignal (PWM-P2) oder das Rechtsdrehungs-Steuersignal (PWM-P1) an den Motor (1) für dessen Links- oder Rechtsdrehung anlegt; c) eine Lenkdrehmoment-Erfassungsvorrichtung (7) zur Erfassung der Größe und Richtung eines von einem Fahrer an ein Lenkrad angelegten Lenkdrehmoments und zur Ausgabe eines entsprechenden Lenkdrehmoment-Ausgangssignals (TRQ), welches in der Neutralstellung des Lenkrads einen vorgegebenen Neutralwert aufweist und bei einer Rechtsdrehung oder Linksdrehung des Lenkrads von diesem Neutralwert ansteigt oder abfällt; d) eine Hauptsteuereinrichtung (8) zur Ausgabe – des Linksdrehungs- oder Rechtsdrehungs-Steuersignals (PWM-P2; PWM-P1), wenn das Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) eine Rechts- oder Linksdrehung anzeigt, wobei das Linksdrehungs- oder Rechtsdrehungs-Steuersignal (PWM-P2; PWM-P1) eine Größe entsprechend der von dem Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) angezeigten Größe einer Links- oder Rechtsdrehung aufweist; und – eines ersten Rechtsdrehungs-Befehlssignals, wenn das Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) einen Wert aufweist, der größer als eine erste vorgegebene Schwelle (T1) ist und eines ersten Linksdrehungs-Befehlssignals, wenn das Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) einen Wert aufweist, der kleiner als eine zweite vorgegebene Schwelle (T2) ist; e) eine Rechts- oder Linksdrehungs-Erkennungseinrichtung (9–11; CP1, CP2) zur Ausgabe eines zweiten Rechtsdrehungs-Befehlssignals, wenn das Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) einen Wert aufweist, der größer als eine dritte vorgegebene Schwelle (T3) ist, die kleiner als die erste Schwelle (T1) ist oder zur Ausgabe eines zweiten Linksdrehungs-Befehlssignals, wenn das Lenkdrehmoment-Ausgangssignal (TRQ) einen Wert aufweist, der kleiner als eine vierte vorgegebene Schwelle (T4) ist, die größer als die zweite Schwelle (T2) ist; f1) eine erste Freischalteinrichtung (13) zur Ausgabe des Linksdrehungs-Freischaltsignals, wenn das erste und zweite Linksdrehungs-Befehlssignal erzeugt werden; f2) eine zweite Freischalteinrichtung (12) zur Ausgabe des Rechtsdrehungs-Freischaltsignals (12), wenn das erste und zweite Rechtsdrehungs-Befehlssignal erzeugt werden; gekennzeichnet durch g3) eine Motorstrom-Erfassungsvorrichtung (6) zur Erfassung eines durch den Motor (1) fließenden Stroms (Imt); und h2) eine Ausfallbestimmungseinrichtung zur Bestimmung eines Ausfalls der Links- und Rechtsdrehungs-Erkennungseinrichtungen (9–11; CP1, CP2) auf Grundlage der Größe des Lenkdrehmoment-Ausgangssignals (TRQ) und des erfaßten Motorstroms (Imt).
Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß f6) eine dritte und vierte Freischalteinrichtung (32, 31) vorgesehen sind, zum Empfang der Linksdrehungs- und Rechtsdrehungs-Steuersignals (PWM-P2; PWM-P1) und zur Ausgabe dieser Signale an die Motor-Treibervorrichtung (2a–2d; 4a–4d) im Ansprechen auf die ersten oder zweiten Freischaltsignale.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß e1) die Rechts- oder Linksdrehungs-Erkennungseinrichtung (9–11; CP1, CP2) durch einen Mikrocomputer (33) gebildet ist, der ein Linksantriebssperrsignal und ein Rechtsantriebssperrsignal von der Haupt-Steuereinrichtung (8) empfängt.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß i) eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung (34) zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit (v) vorgesehen ist; wobei h3) die Ausfallbestimmungseinrichtung einen Ausfall ferner auf Grundlage der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit (V) erfaßt.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß j) eine Kupplungszustands-Erfassungsvorrichtung (37) zur Erfassung eines Kupplungszustands einer Kupplung des Motors (1) vorhanden ist; wobei h4) die Ausfallbestimmungseinrichtung einen Ausfall ferner auf Grundlage der erfaßten Kupplungszustands erfaßt.