DE3732864C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine motorbetriebene Servolenkanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Servolenkanlage ist aus der DE 36 04 396 A1 bekannt.

Der übliche Aufbau einer motorbetriebene Servolenkanlage ist beispielsweise in Fig. 18 dargestellt.

Fig. 18 zeigt ein Lenkrad 1, einen Drehmomentfühler 2, der das die Lenksäule beaufschlagende Drehmoment erfaßt, ein Lenkgetriebe 3, ein angetriebenes Rad 4, einen Gleichstrommotor 5, der eine Lenkhilfskraft erzeugt, eine Kupplung 6, die die Betätigungskraft des Lenkrads 1 unterbricht, ein Untersetzungsgetriebe 7, eine Regeleinheit 8, Schalttransistoren 9 und 10, einen Stromfühler 11, der den durch den Gleichstrommotor 5 fließenden Strom erfaßt, eine Batterie 12, eine Lichtmaschine 13, Schwungraddioden 14 und 15, einen Anker 50 sowie Magnetspulen 51 und 52.

Bei einem normalen Lenkvorgang wird ein das Lenkrad 1 beaufschlagendes Drehmoment vom Drehmomentfühler 2 erfaßt und in die Regeleinheit 8 eingeleitet. Diese liefert Ausgangsimpulse, die je nach den vom Drehmomentfühler 2 gelieferten Meßsignalen verschiedene Tastverhältnisse haben, an den Transistoren 9 oder 10 zur Taktimpulsregelung des Motors 5, so daß der Motor 5 das Laufrad 4 über die Kupplung 6 und das Untersetzungsgetriebe 7 mit einem für die Unterstützung der Lenkkraft des Lenkrads 1 erforderlichen Drehmoment beaufschlagt.

Der Motor 5 ist ein Gleichstrom-Reihenschlußmotor mit einer Erregerwicklung 51 für Rechtsdrehung und einer Erregerwicklung 52 für Linksdrehung. Eine Stromversorgung zum Antrieb des Motors ist eine in einem Kraftfahrzeug angeordnete Batterie 12, die von der Lichtmaschine 13 aufgeladen wird.

Bei dieser Konstruktion wird ein Radeinschlag bzw. Lenkwinkel des Laufrads 4 durch eine zusammengesetzte Lenkkraft aus einer vom Lenkrad 1 über das Lenkgetriebe 3 übertragenen Betriebskraft und einer vom Motor 5 durch das Untersetzungsgetriebe 7 übertragenen Lenkhilfskraft erhalten. Infolgedessen erzeugt der Motor 5 die Lenkhilfskraft entsprechend einem Betriebsdrehmoment T, so daß eine Servolenkfunktion erhalten wird. Zu diesem Zeitpunkt führt die Regeleinheit 8 ein Signal I_M ein, das einen Strom I bezeichnet, der durch den Stromfühler 11 zum Motor 5 fließt, so daß eine Rückkopplungsregelung in der Weise durchführbar ist, daß dem Motor 5 ordnungsgemäß ein vorbestimmter Strom I, der dem Drehmoment T entspricht, zugeführt wird.

Eine derartige bekannte Servolenkung wird jedoch in bezug auf Unterstützung nicht in Betracht gezogen, wenn im Drehmomentfühler ein Fehler auftritt, denn sie unterbricht die Servolenkfunktion, indem sie die Kupplung 6 vom Motor 5 trennt.

Wenn also, wie erwähnt, in einem Drehmomentfühler ein Fehler auftritt, wird die Funktion der konventionellen Servolenkanlage sofort unterbrochen. Somit ist diese bekannte Servolenkanlage nicht besonders geeignet, und hinsichtlich Betriebszuverlässigkeit ist sie unbefriedigend.

Die zum Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannte DE 36 04 396 A1 weist keine die Funktion von Drehmomentfühlern überwachende Glieder auf, wodurch die Betriebszuverlässigkeit verringert ist.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine motorbetriebene Servolenkanlage anzugeben, bei der durch eine Überwachung der Funktion der Drehmomentfühler darin auftretende Fehler feststellbar sind und dadurch eine hohe Betriebszuverlässigkeit erreicht werden kann.

Die obige Aufgabe wird gelöst bei einer motorbetriebenen Servoanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die in dessen kennzeichnendem Teil angegebenen Merkmale. Der Anspruch 2 bildet diese Merkmale vorteilhaft weiter.

Die vorgeschlagene Ausführungsform umfaßt zwei Drehmomentfühler für die Drehmomente, überwacht die Funktion der beiden Drehmomentfühler und führt die Servolenkfunktion normalerweise mittels des erfaßten Signals des Drehmomentfühlers durch. Wenn für einen der Drehmomentfühler ein Fehlerzustand erzeugt wird, wird die Servolenkfunktion von dem anderen Drehmomentfühler weiter durchgeführt. Wenn beide Drehmomentfühler fehlerhaft sind, wird die Servolenkfunktion unterbrochen. Mit der vorgeschlagenen Ausführungsform kann also eine ausreichende Unterstützung und hohe Sicherheit der Servolenkung erzielt werden.

Bei der vorliegenden Ausführungsform erfolgt die Fehlererfassung der Drehmomentfühler, indem entschieden wird, ob die erfaßten Spannungen innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegen, und wenn zwischen den erfaßten Spannungen beider Fühler eine Differenz auftritt, wird entschieden, daß an einem Fühler, bei dem die Änderungsrate der erfaßten Spannung klein ist, ein Fehler vorliegt; dann kann die Ausführungsform die Fehlererfassung der Drehmomentfühler normalerweise sicher durchführen.

Da ferner der Geschwindigkeitsausgleich und der Trägheitsausgleich zur Regelung der Lenkhilfskraft durchgeführt werden, kann das Lenkrad ohne eine zusätzliche Beschleunigungs- oder Verlangsamungskraft des Fahrzeugs leicht betätigt werden.

Bei der erläuterten Ausführungsform werden zwar zwei Drehmomentfühler eingesetzt; die Servolenkfunktion kann jedoch auch dann vollständig erhalten werden, wenn mehr als drei Drehmomentfühler verwendet werden und einige davon ausfallen.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1A und 1B eine Darstellung des Gesamtaufbaus einer Ausführungsform einer motorgetriebenen Servolenkanlage nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform eines Lenkfühlers;

Fig. 3 Draufsichten, die ein Substrat eines Lenkfühlerelements erläutern, wobei Fig. 3A eine Draufsicht auf einen Drehmomentfühler und Fig. 3B eine Draufsicht auf einen Lenkwinkelfühler ist;

Fig. 4A und 4B ein Anschlußdiagramm des Lenkwinkelfühlers bzw. ein Ersatzschaltbild von Fig. 4A;

Fig. 5A und 5B Kennlinien eines Drehmomentfühlers;

Fig. 6A und 6B Kennlinien von Lenkwinkelfühlern;

Fig. 7A und 7B Logikschaltbilder, die die Funktionsweise der Erfindung erläutern;

Fig. 8A und 8B ein Diagramm zur Erläuterung einer peripheren Schaltung einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 9 ein Blockschaltbild einer Lenkwinkelfühler- Signalverarbeitungsschaltung;

Fig. 10 ein Schaltbild eines beispielsweisen Differenzierglieds;

Fig. 11 ein Kennliniendiagramm des Differenzierglieds von Fig. 10;

Fig. 12 ein Kennliniendiagramm des Motorstroms und -drehmoments entsprechend einem Strombefehlssignal;

Fig. 13 ein Diagramm des Gesamtaufbaus, wobei die Regelfunktion der Erfindung gezeigt ist;

Fig. 14 ein Ablaufdiagramm einer Rückstell-Verarbeitungsroutine;

Fig. 15 ein Ablaufdiagramm einer Ausfall-Verarbeitungsroutine;

Fig. 16A bis 16C Ablaufdiagramme zur Erläuterung eines Verarbeitungsvorgangs mittels einer Aufgabe der Stufe 0;

Fig. 17A und 17B Ablaufdiagramme zur Erläuterung einer Verarbeitungsroutine mittels einer Aufgabe der Stufe Eins; und

Fig. 18 ein Blockdiagramm, das eine konventionelle motorgetriebene Servolenkanlage zeigt.

Gemäß Fig. 1 unterscheidet sich die motorisch angetriebene Servolenkanlage von derjenigen nach Fig. 18 wie folgt. Die Servolenkanlage nach Fig. 1A umfaßt eine Lenkfühlereinheit 20, die aus zwei Drehmomentfühlern 201, 202 sowie zwei Lenkwinkelfühlern 210, 220 besteht, und die Regelfunktion durch die Regeleinheit 8 nach der Erfindung ist von derjenigen nach dem Stand der Technik vollständig verschieden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1A werden die Lenkwinkelfühler 210, 220 für die Durchführung einer Trägheitsausgleichsregelung verwendet. Da bei einer solchen Servolenkung der Motor 5 zur Erzeugung der Lenkhilfskraft mit relativ hoher Drehzahl umläuft, darf die Trägheit des Motors 5 bei der Beschleunigung oder beim Verlangsamen nicht vernachlässigt werden, da dann zur Betätigung des Lenkrads eine Zusatzkraft benötigt wird. Die Servolenkung nach Fig. 1A führt zum Ausgleich der Trägheit in einem System, in dem die Lenkhilfskraft vom Motor 5 etc. erhalten wird, eine Trägheitsausgleichsregelung durch.

Nach Fig. 2 verwendet die Lenkfühlereinheit 20 als Fühlerelement einen als Gleitwiderstand ausgebildeten Meßgrößenumformer. 1A bezeichnet eine Eingangswelle, auf der das Lenkrad 1 (Fig. 1B) angebracht ist. 1B ist eine Ausgangswelle, die mit einem Lenkgetriebe 3 verbunden ist. 1A und 1B sind über ein Nadellager 1C koaxial angeordnet, jeweils frei drehbar und über ein Kugellager 1D an einem festen Abschnitt 1E gehalten. Die Eingangswelle 1A und die Ausgangswelle 1B sind über ein elastisch gekoppeltes Element, z. B. eine Torsionsfeder 13, miteinander verbunden, durch das die Lenkkraft (Drehkraft) vom Lenkrad 1 an die Eingangsachse 1A angelegt wird. Wenn sich die Lenkkraft in dem Zustand zur Übertragung auf die Ausgangswelle 1B befindet, wird eine der Lenkkraft zu diesem Zeitpunkt entsprechende Verdrehung zu dem elastisch gekoppelten Element, also der genannten Torsionsfeder, erzeugt, so daß zwischen der Eingangsachse 1A und der Ausgangsachse 1B eine Winkelverschiebung proportional der Lenkkraft T (Drehkraft) zwischen der Eingangswelle 1A und der Ausgangswelle 1B auftritt.

20A ist ein scheibenförmiges Isoliersubstrat, das auf die Eingangswelle 1A aufgebracht ist. Auf beiden Seiten des Isoliersubstrats ist ein Schaltungsmuster ausgebildet, wie die Fig. 3A und 3B zeigen. Fig. 3A ist eine Draufsicht von der linken Seite in Fig. 2, während Fig. 3B eine Draufsicht von der rechten Seite in Fig. 2 ist. Auf der linksseitigen Oberfläche des Substrats 20A sind gemäß Fig. 3A Widerstandsmuster 201a, 201b, die als Fühlerelemente der Drehmomentfühler 201, 202 (Fig. 1A) wirken, ferner Leitermuster 201c, 201c zum Verbinden der Widerstandsmuster 201a, 201b mit der Stromversorgung und Leitermuster 201e, 201f zur Bildung der Gleitfläche für die Gleiter der Widerstandsmuster 201a, 201b ausgebildet. Auf der rechtsseitigen Oberfläche des Isoliersubstrats 20A sind ein Widerstandsmuster 200, das als Fühlerelemente der Lenkwinkelfühler 210, 230 wirkt, Leitermuster 200a, 200b, die als Schleifringe zum Verbinden des Widerstandsmusters 200 mit der Stromversorgung wirken, sowie Leitermuster 200c, 200d, die als Schleifringe zum Anschluß der Leitermuster 201e, 201f nach außen dienen, aufgebracht (Fig. 3B). Niete r1, r2, r3, r4 und r5 (Fig. 3A und 3B) sind Nietkontakte. Der Niet r1 verbindet das Leitermuster 200a auf der rechten Seite mit dem Leitermuster 201c auf der linken Seite. Der Niet r2 verbindet das Leitermuster 200b der rechten Seite mit dem Leitermuster 201d der linken Seite. Die Niete r3, r4 verbinden die Muster 201e und 200c. Der Niet r5 verbindet die Muster 201f und 200d.

20B ist ein Isoliersubstrat, das auf die Ausgangswelle 1B aufgebracht ist. Auf der Oberfläche des Isoliersubstrats 20B sind angebracht: ein Paar Bürsten 20D, die durch Gleitkontakt eine Überbrückung zwischen dem Widerstandsmuster 201a auf der linken Seite des Substrats 20A und dem Leitermuster 201e bewirken, und ein Paar Bürsten 20D′, die in bezug auf die Mittenachse L der Eingangswelle 1A ungefähr symmetrisch angeordnet sind und durch Gleitkontakt eine Überbrückung zwischen dem Widerstandsmuster 201b und dem Leitermuster 201f bewirken.

20C ist ein Isoliersubstrat, das an dem festen Abschnitt 1E angebracht ist. Fünf Bürsten 20F₁-20F₅ sind auf dem Substrat 20C angeordnet und kontaktieren das Widerstandsmuster 200 und jedes Leitermuster 200a, 200b, 200c und 200d und gleiten darauf. Entgegengesetzt zu einer Bürste 40F₄, die das Widerstandsmuster 200 gleitend kontaktiert, ist unter fünf Bürsten 20F₁′-20F₅′ etwa symmetrisch in bezug auf die Mittenachse L eine Bürste 20F₄′ so angeordnet, daß sie auf dem Widerstandsmuster kontaktierend gleitet.

Wenn somit das Lenkrad 1 betätigt und von der Eingangswelle 1A auf die Ausgangswelle 1B ein Drehmoment übertragen wird, tritt zwischen den Substraten 20A und 20B eine Winkelverschiebung proportional dem angelegten Drehmoment auf, so daß die Bürsten 20D und 20E entgegengesetzt zueinander verschoben werden, wie ein Pfeil in Fig. 4A zeigt, und die Kontaktstellungen der Widerstandsmuster 201a und 201b geändert werden. Dann werden die der Gleitlage der Bürste 201a entsprechende Ausgangsspannung und die der Gleitlage der Bürste 201b entsprechende Ausgangsspannung erhalten. Diese Ausgangsspannungswerte dienen als Drehmoment-Meßwerte. In Verbindung mit der Umdrehung der Eingangsachse 1A läuft das Substrat 20A an dem ortsfesten Substrat 20C um. Infolgedessen gleiten die Bürsten 20F₄, 20F₄′ auf dem Widerstandsmuster 200 gemäß dem in Fig. 4A gezeigten Pfeil. Die der Gleitlage der Bürste 20F₄ entsprechende Ausgangsspannung und die der Gleitlage der Bürste 20F₄′ entsprechende Ausgangsspannung werden dadurch erhalten. Diese Ausgangsspannungen werden als Lenkwinkel- Meßwerte genützt. Im übrigen sind mit den Bürsten 20D, 20D′, 20F₁-20F₅ und 20F₁′-20F₅′ Zuleitungen (nicht gezeigt) verbunden.

Die Erfassung der Drehmomente und der Lenkwinkel erfolgt mit der Schaltung, die über die äußeren Widerstände 21 und 22 an eine Gleichspannungsversorgung von 5 V angeschlossen ist. Infolgedessen werden die Drehmomente T₁ und T₂ von den Drehmomentfühlern 201 und 202 gemäß dem Kennliniendiagramm von Fig. 5A erfaßt. Die Lenkwinkel R₁ und R₂ werden jeweils von den Lenkwinkelfühlern 210 und 220 entsprechend dem Kennliniendiagramm von Fig. 6A und 6B erfaßt.

Für die Drehmomente T₁ und T₂ wird durch Analog-Digital- Umsetzung eine Pegelumsetzung durchgeführt, um eine Dynamikerweiterung und bessere Auflösung zu erzielen. Nach Fig. 5B werden die Drehmomente T₁ und T₂ in eines bei Rechtsdrehung T_s(R) und eines bei Linksdrehung T_s (L) getrennt, wobei das Drehmoment T_s(R) bei Rechtsdrehung (im Uhrzeigersinn) entsprechend der Vollinie und das Drehmoment T_s(L) bei Linksdrehung (im Gegenuhrzeigersinn) entsprechend der Strichlinie zur Regelung als Signale mit zweifachem Dynamikbereich verwendet werden.

In Fig. 1A ist ein Mikrorechner 80 dargestellt, der einen Analog-Digital-Umsetzer bzw. ADU enthält. Nachstehend wird die Steuerung der Servolenkung durch den Mikrorechner 80 erläutert.

Wie bereits erwähnt, wird bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ein Trägheitsausgleich durch die Lenkwinkelfühler 210, 220 durchgeführt. Die motorisch angetriebene Servolenkung nach Fig. 1 hat einen Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler 230, mit dem der Wert der Lenkhilfskraft änderbar ist, also ein sogenannter Geschwindigkeitsausgleich erfolgen kann. Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 7A und 7B die Servolenkung einschließlich des Trägheitsausgleichs beschrieben.

Wie in Fig. 1 erläutert, wird das von zwei Drehmomentfühlern 201, 202 erfaßte Drehmoment T₁, T₂ von Schaltern SW₁, SW₂ gewählt. Normalerweise wird das Drehmoment T₁ zur Eingabe in den Mikrorechner 80 gewählt. Wenn es bei der Erfassung des Drehmoments T₁ durch den Drehmomentfühler 201 Schwierigkeiten gibt, wird das Drehmoment T₂ in den Mikrorechner 80 eingegeben, wie noch erläutert wird.

Die Signale T₁, T₂ der Drehmomentfühler 201, 202 werden in eine Lenksignal-Verarbeitungsstufe 84 eingegeben (Fig. 1). Nachdem eines der Signale T₁ oder T₂ ausgewählt wurde, um von dem Pegelumsetzer 841 zu dem Signal T_s(R) oder T_s(L) von Fig. 5B invertiert zu werden, wird es einer Bearbeitungsroutine 801 (Fig. 7A und 7B) unterworfen und zu einem Grundhilfsstrom I_MO entsprechend dem Drehmoment T invertiert.

Dann wird der Grundhilfsstrom I_MO einer differentiellen Bearbeitungsroutine 802 bzw. einer Fahrzeuggeschwindigkeitsausgleichsroutine 803 unterzogen.

Es wird zuerst die differentielle Bearbeitung 802 durchgeführt zum Erhalt eines Ausgleichsstroms I_D, der zur Erhöhung der Empfindlichkeit notwendig ist. Die Differenzierung 802 erfolgt mit einem Digitalverfahren unter Anwendung einer Wiederholbearbeitung im Mikrorechner 80 und liefert einen Differenzwert I_D durch eine Subtraktion zwischen dem Momentanwert I_MO(n) und dem aus der vorhergehenden Bearbeitung stammenden Wert I_MO(n-1).

Die Bearbeitung 803 für den Fahrzeuggeschwindigkeitsausgleich ist eine Multiplikation, bei der ein Fahrzeuggeschwindigkeitsausgleichs-Koeffizient K_V, der bei niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit den Wert 1,0 hat und entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit unter 1,0 liegt, wenn diese im Hochdrehzahlbereich ansteigt, mit dem Grundhilfsstrom I_MO multipliziert wird. Der Fahrzeuggeschwindigkeitsausgleichs-Koeffizient K_V wird durch eine Koeffizient-Rechenroutine der Fahrzeuggeschwindigkeitsfaktorbearbeitung 804 aufgrund des Signals vom Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler 230 erhalten.

Dann werden die Signale R₁ bzw. R₂ der beiden Lenkwinkelfühler 210 bzw. 220 in die Differenzierglieder 231 bzw. 232 eingeführt. In den Differenziergliedern 231 und 232 werden die Signale R₁ und R₂ analog differenziert, zur Lenkwinkelgeschwindigkeit R₁′ und R₂′ invertiert und in den Mikrorechner 80 eingeführt, in einer digitalisierten Differenzbearbeitung 806 zu einer Lenkwinkelbeschleunigung R_S′′ invertiert und in einem Schritt 807 zu einem Trägheitsausgleichsstrom IR_S′′ invertiert.

Der dem Motor 5 zugeführte Strom I_M zur Bildung der Lenkhilfskraft wird durch Addition dieser Ausgleichswerte wie folgt erhalten:

I_M = I_MV + I_D + IR_S′′.

Hinsichtlich der Lenkwinkel R₁ und R₂ von den Lenkwinkel­ fühlern 210 und 220 ist folgendes zu sagen. Da das Widerstandsmuster 200 nicht über 360° verläuft und, wie Fig. 3B zeigt, teilweise geschlitzt ist, weisen die Lenkwinkel R₁ und R₂ Verzögerungen von 180° und erfassungsfreie Bereiche bzw. Totwinkel von ca. 5° für jeweils 360° auf, wie die Fig. 6A und 6B zeigen. Zum Ausgleich dieser Konstruktion werden die Lenkwinkel R₁ und R₂ einer Lenkwinkelbearbeitung 805 unterzogen, bei der das Signal innerhalb eines vorbestimmten Spannungsbereichs, z. B. von 1,5-3,5 V, als R_S erfaßt wird und dadurch eine der Lenkwinkelgeschwindigkeiten R₁′ oder R₂′ entsprechend der Lenkwinkeländerung für die Bearbeitung 806 ausgewählt wird.

In Fig. 1B ist ein Motorsteuerkreis 81 gezeigt. Ein Wellenformer 82 dient der Bildung eines Signalverlaufs, der zur Eingabe des Signals des Fahrzeuggeschwindigkeitsfühlers 230 in den Mikrorechner 80 erforderlich ist. 83 ist ein Fehlererfassungskreis für das Leistungselement 814 (entsprechend den Transistoren 9 und 10 von Fig. 18). 84 ist ein Bearbeitungskreis für das Lenkfühlersignal. 85 ist ein Analogmultiplexer bzw. Analog- MPX zur Umschaltung und Einführung von mehreren Signalen (des zum Motor 5 fließenden Stroms I_M, eines Signals PTEMP, das die Temperatur des Leistungselements 814 bezeichnet, eines Kupplungssignals, das ein Betriebssignal der Kupplung 6 bezeichnet) in den Mikrorechner 80. 86 ist ein Selbstrücksetzkreis, der den Mikrorechner 80 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt rücksetzt. 87 ist ein Ausgangskreis zur Erregung eines Spannungsversorgungsrelais 18. 88 ist ein Ausgangskreis zum Einschalten einer Warnleuchte 19. 89 ist ein Ausgangskreis zur Betätigung der Kupplung 6.

Fig. 8 ist eine Detaildarstellung des Wellenformers 82, des Analog-MPX 85, des Selbstrückstellkreises 86 und der Ausgangskreise 87-89. 90 ist ein Spannungsversorgungs-Fehlererfassungskreis.

Der Wellenformer 82 enthält Schmitt-Triggerschaltungen IC₁₀ und Z-Dioden Z₁-Z₆. Das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal und das Kurbelwinkelsignal werden von den Z-Dioden und den Schmitt-Triggerschaltungen geformt, das Lichtmaschinensignal wird von den Z-Dioden geformt.

Der Analog-MPX 85 verwendet eine IC₉ (die als Typ HD 14051 bekannt ist) und wählt mittels der Wählsignale CS₁ und CS₂, die von den Ausgangsports P6 und P7 ausgegeben werden, ein Signal.

Der Selbstrücksetzkreis 86 verwendet eine unter der Typenbezeichnung HA 1835 bekannte IS. Wenn ein Signal V_ig, das durch Aktivieren des Zündschalters eines Kraftfahrzeugs erzeugt wird, ansteigt und ein Signal PRUN, das intermittierend am Ausgangsport P10 des Mikrorechners 80 erzeugt wird, während einer vorbestimmten Zeit unterbrochen sind, wird ein Signal RES zum Rücksetzen des Mikrorechners 80 erzeugt.

Der Spannungsversorgungs-Fehlererfassungskreis 90 enthält zwei Vergleicher 901, 902. Wenn die Spannungsversorgung V_cc des Mikrorechners 80 außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, z. B. 5±0,5 V, wird ein Transistor T₁₄ abgeschaltet, so daß die Kupplung 6 und das Spannungsversorgungsrelais abgeschaltet werden und außerdem die Warnleuchte 19 eingeschaltet wird. Das heißt, wenn die Versorgungsspannung V_cc des Mikrorechners 80 von einem vorbestimmten Bereich abweicht, besteht die Gefahr, daß der Mikrorechner 80 nicht normal bzw. fehlerhaft arbeitet. Zu diesem Zeitpunkt wird die Servolenkfunktion unterbrochen, und dieser Zustand wird angezeigt. Gleichzeitig wird die Kollektorspannung des Transistors 14 in den Motorsteuerkreis 81 eingeführt. Wenn der Transistor T₁₄ abgeschaltet wird, wird der Motorstrom I_M auf Null geregelt.

Der Mikrorechner 80 führt die Spannung der Lichtmaschine 13 und das beim Einschalten des Zündschalters erzeugte Signal von den Eingangsports P4 und P5 durch eine vorbestimmte Bearbeitungsstufe ein. Wenn durch dieses Vorgehen die Ausgangsspannung der Lichtmaschine 13 auf weniger als eine vorbestimmte Spannung von z. B. 5 V vermindert wird und wenn der Anlasser arbeitet, wird der Strom I_M des Motors 5 zu Null gemacht, so daß eine Fehloperation der Servolenkung verhindert wird.

Gemäß Fig. 9 werden die Drehmomentsignale T₁ und T₂ durch Puffer eingeführt, die Rechenverstärker 90, 91 aufweisen, deren Verstärkungsfaktoren mit 1 eingestellt sind. Nachdem die eingeführten Signale vom Analogschalter 92 gewählt sind, werden die Signale von einem Pegelumsetzer, umfassend Rechenverstärker 93, 94, bearbeitet unter Lieferung von Signalen T_s(R) und T_s(L) an die Analogeingänge AN₁ und AN₂ des Mikrorechners 80.

Andererseits werden, nachdem die Lenkwinkel R₁ und R₂ in Puffer eingeleitet sind, die Rechenverstärker 95, 96 aufweisen, die Winkel dem Mikrorechner 80 direkt von den Analogeingängen AN₄ und AN₆ zugeführt, und gleichzeitig werden die Winkel in den Differenziergliedern 231 und 232 bearbeitet unter Bildung der Lenkwinkelgeschwindigkeit und , so daß die Lenkwinkelgeschwindigkeit dem Mikrorechner 80 von den Analogeingängen AN₅ und AN₇ zugeführt wird.

Nach Fig. 10 ist der negative Eingang des Differenzierglieds mit einem Widerstand R₁ und einem Kondensator C und außerdem mit einem Rückkopplungswiderstand R₂ verbunden. Der positive Eingang ist mit einer Bezugsspannung V_ref von 2,5 V verbunden. Die Kennlinie des Differenzierglieds von Fig. 10 ist durch die dort angegebene Gleichung angegeben. Infolgedessen kann in Fig. 11 der Verlauf des Ausgangssignals entsprechend der Lenkwinkelgeschwindigkeit gezeigt werden.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, wird das dem Motor 5 zur Lieferung der Lenkhilfskraft zugeführte Strombefehlssignal I_M in Form von Digitalsignalen mit 8 Bits von den Ausgangsports P11-P18 des Mikrorechners 80 ausgegeben. Das Strombefehlssignal wird dem Digital-Analog-Umsetzer 810 des Motorsteuerkreises 81 zugeführt und in Analogsignale umgesetzt. Die Analogsignale werden in Impulssignale umgesetzt zur Taktsteuerung mittels eines Impulsdauermodulations- bzw. PDM-Kreises 811. Die Impulssignale werden dem Leistungselement 814 durch die UND- Glieder 812 und 813 zugeführt zur Steuerung einer Drehrichtung des Motors 5. Das Leistungselement liefert an den Motor 5 entweder ein Rechtsdrehsignal FR oder in Linksdrehsignal FL.

Zu diesem Zeitpunkt hat der dem Strombefehlssignal I_M entsprechende Motorstrom I einen linearen Verlauf nach Fig. 12. Dementsprechend enthält der Mikrorechner 80 Umsetzungstabellen etc. zum Ausgleich des nichtlinearen Verlaufs. Ein Widerstand R₁₁ in Fig. 1 hat die gleiche Aufgabe wie der Stromdetektor 11 (Fig. 18). Mit Hilfe des Widerstands R₁₁ wird der zum Motor 5 fließende Strom I tatsächlich erfaßt und zum PDM-Kreis 811 rückgeführt.

Nachstehend wird die Steuerungsoperation durch den Mikrorechner 80 erläutert.

Fig. 13 zeigt die Aufteilung der Steueroperation durch den Mikrorechner 80. Grob kann diese Operation in eine Rücksetzroutine 130, die beim Einschalten eines Zündschalters durchgeführt wird, und eine Unterbrechungsroutine 131 unterteilt werden. Dabei wird die Unterbrechungsroutine wiederum in eine Intervallunterbrechungs-Routine 132, die alle 2 ms von einem Taktgeber aktiviert wird, und eine Eingabesignalerfassungsunterbrechungs- Routine 133 unterteilt.

Die Rücksetzroutine 130 läuft ab, wenn der Zündschalter eingeschaltet, der Selbstrücksetzkreis 86 durch den Anstieg des Signals V_ig des Zündschalters aktiviert und das Signal des Selbstrücksetzkreises an den Rücksetzeingang des Mikrorechners 80 angelegt wird. Gemäß Fig. 14 werden zuerst in Schritt 1301 jedes Register und jeder Port im Mikrorechner initialisiert. In Schritt 1302 werden RAM und ROM geprüft. Die RAM-Prüfung erfolgt, indem ein Wert einer bestimmten Größe eingegeben und festgestellt wird, ob das Resultat der Addition des Ausgangswerts einen vorbestimmten Wert annimmt. Die ROM-Prüfung erfolgt durch die Feststellung, ob das Ergebnis der Addition sämtlicher Ausgänge einen vorbestimmten Wert annimmt, wobei es sich um eine sogenannte Summenprüfung handelt.

Das Ergebnis von Schritt 1302 wird im nächsten Schritt 1303 festgestellt. Wenn das Ergebnis von Schritt 1303 NEIN ist, geht die Routine von Schritt 1303 zur Fehlerroutine in Schritt 1304. Wenn das Ergebnis von Schritt 1302 JA ist, geht die Abarbeitung von Schritt 1303 zu Schritt 1305 weiter, in dem der Schalter SW₁ (Fig. 1) vom Ausgang des Ports P1 geschlossen wird, wodurch das Drehmoment T₁ gewählt wird. Im nächsten Schritt 1306 wird ein Lenkwinkelwählkennzeichen rückgesetzt (wird noch erläutert), und schließlich wird die Abarbeitung beendet durch Starten eines Taktgebers der Unterbrechungsroutine 132 (Fig. 13) in Schritt 1307. Wenn dagegen das Ergebnis von Schritt 1303 NEIN ist, geht die Abarbeitung von Schritt 1303 zu der Fehlerroutine von Schritt 1304. Schritt 1304 umfaßt den in Fig. 15 gezeigten Ablauf. In Schritt 041 wird das Motorbefehlssignal I_M auf Null gesetzt. In den folgenden Schritten 042, 043 und 044 werden die Signale zu den Ausgangskreisen 87, 88 und 89 gesteuert, und das Relais 18 wird entregt, so daß der Strom des Motors 5 abgeschaltet wird. Die Kupplung 6 wird abgeschaltet und trennt die Rotationsachse des Motors 5 vom Lenkgetriebe 3, und die Warnleuchte 19 wird eingeschaltet.

Nachdem der Zündschalter aktiviert ist, wird das Ergebnis des Schritts 1303 JA, indem die Rücksetzroutine 130 durchgeführt wird, und das Setzen des Taktgebers wird in Schritt 1307 durchgeführt; dann wird die Unterbrechungsroutine 131 durchgeführt.

Die Unterbrechungsroutine 131 ist weiter in die Intervallunterbrechungs- Routine 132 und die Eingabesignalerfassungsunterbrechungs- Routine 133 unterteilt. Zuerst wird die Eingabesignalerfassungsunterbrechungs- Routine 133 beschrieben. Diese beginnt jedesmal, wenn der Raddrehzahlimpuls eingegeben wird, und ein Zähler wird jedesmal aufwärtsgezählt, wenn sowohl die Vorder- als auch die Hinterflanke des Raddrehzahlimpulses erzeugt werden, wie bereits erläutert wurde. Infolgedessen wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V erhalten, indem der Zählerstand des Zählers ausgelesen und dieser mit konstanter Periode (z. B. 640 ms durch eine Raddrehzahlverarbeitung, die noch erläutert wird) gelöscht wird. Die Frequenz des Fahrzeuggeschwindigkeitsimpulses vom Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler 230 ist z. B. nach JIS D 5601 (japanische Industrienorm) mit f=0,354×V (km/h) vorgegeben. Wenn also die Fahrzeuggeschwindigkeit V=10 km/h ist, ist die Frequenz 3,54 l/s und die Periode ist 282 ms und wird zur Startperiode der Eingabesignalerfassungsunterbrechungs-Routine 133.

Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 13 aktiviert dann der in Schritt 1307 der Rücksetzbearbeitung 130 gesetzte Taktgeber die Intervallunterbrechungsroutine 132.

Wenn die Intervallunterbrechungsroutine beginnt, wird zu jedem Zeitpunkt eine Task-Dispatcherroutine 132 aktiviert, und beim Unterbrechungsstart wird jedesmal entschieden, ob der Unterbrechungsstart für einen Task der Stufe 0, der alle 2 ms zu starten ist, für einen Task der Stufe 1, der alle 10 ms zu starten ist, für einen Task der Stufe 2, der alle 20 ms zu starten ist, oder für einen Task der Stufe 3, der alle 640 ms zu starten ist, gilt. Aufgrund dieser Entscheidung wird entweder der Task 135 der Stufe 0, der Task 136 der Stufe 1, der Task 137 der Stufe 2 oder der Task 138 der Stufe 3 gestartet.

Die Fig. 16A, 16B und 16C zeigen den Task 135 der Stufe 0. Wenn der Task 135 gestartet wird, werden NG-Kennzeichen der Drehmomente (1) und (2) daraufhin geprüft, ob sie in Schritt 500 gesetzt wurden. Wenn das Ergebnis von Schritt 500 JA ist, geht die Abarbeitung von Schritt 500 zu Schritt 1304 der Fehlerroutine von Fig. 15, weil eine normale Aufrechterhaltung der Servolenkfunktion nicht möglich ist, wenn die Drehmomente (1) und (2) den Zustand NG haben.

In Schritt 502 und Schritt 504 werden die Analogsignale T_s(R) und T_s(L) durch die Analogports AN₁ bzw. AN₂ von der Lenkfühlersignal- Bearbeitungsschaltung 84 (Fig. 9) eingeführt. Dabei bezeichnet V_TR das Signal T_s(R), und V_TL bezeichnet das Signal T_s(L).

Im nächsten Schritt 506 wird entschieden, ob der Drehmomentfühler (1) gewählt ist. Wenn das Ergebnis von Schritt 506 NEIN ist, werden die Werte von V_TR und V_TL im nächsten Schritt 508 gegeneinander ausgetauscht. Wie bereits in Verbindung mit den Fig. 2-5 erläutert wurde, ist die Polarität des Links- oder des Rechtsdrehsignals oder der Signale jeweils bei Drehung des Lenkrads im Gegenuhrzeigersinn und im Uhrzeigersinn in den Drehmomentfühlern (1) und (2) entgegengesetzt.

In Schritt 510 wird entschieden, ob beide Signale V_TR und V_TL kleiner als 4,5 V sind. Wenn das Ergebnis von Schritt 510 NEIN ist, geht die Bearbeitung von Schritt 510 zu Schritt 512. In Schritt 512 wird wiederum entschieden, ob der Drehmomentfühler (1) gewählt ist. Wenn das Ergebnis von Schritt 512 NEIN ist, d. h. wenn zu diesem Zeitpunkt der Drehmomentfühler (2) gewählt ist, erfolgt sofort ein Sprung zu Schritt 1304, also der Fehlerroutine von Fig. 14. Wie in Verbindung mit den Fig. 4 und 5 erläutert wurde, wird angenommen, daß die Ausgänge der Fühler höchstens 4 V betragen, wenn die Fühler normal arbeiten.

Wenn also das Ergebnis von Schritt 510 NEIN ist, bedeutet dies, daß der gewählte Drehmomentfühler fehlerhaft ist. Andererseits ist durch Schritt 1305 der Rücksetzbearbeitung in Fig. 14 die beschriebene Ausführungsform so eingerichtet, daß der Drehmomentfühler (1) zuerst gewählt wird. Wenn also das Ergebnis von Schritt 512 NEIN ist, bedeutet das, daß der Drehmomentfühler (1) bereits fehlerhaft ist, und gleichzeitig wird der Drehmomentfühler (2) gewählt. Wenn dann das Ergebnis von Schritt 512 NEIN ist, bedeutet dies, daß beide Drehmomentfühler (1) und (2) fehlerhaft sind, so daß der Ablauf sofort zur Fehlerbearbeitungsroutine 1304 geht.

Wenn das Ergebnis von Schritt 512 JA ist, bedeutet dies, daß noch Spielraum für die Wahl des Drehmomentfühlers (2) vorhanden ist, so daß die Bearbeitung dadurch beendet wird, daß das Signal des Ausgangsports P1 im nächsten Schritt 514 umgekehrt, das Drehmoment (2) durch Aktivieren des Schalters SW₂ gewählt und das Strombefehlssignal, das bei der vorhergehenden Bearbeitung (2 ms früher) errechnet wurde, im nächsten Schritt 516 wieder verwendet wird.

Wenn andererseits der gewählte Drehmomentfühler fehlerfrei ist, ist das Ergebnis von Schritt 510 JA. Zu diesem Zeitpunkt wird entschieden, ob das Signal des Drehmomentfühlers das Rechts- oder das Linksdrehsignal ist. Je nach dem Ergebnis von Schritt 518 werden die Bearbeitungen der Schritte 520 und 522 ausgeführt. Die Entscheidung bezüglich des Rechts- oder des Linksdrehsignals erfolgt durch Vergleich der Größen der Signale V_TR und V_TL. Dies ist leicht verständlich unter Bezugnahme auf die Verläufe der Signale V_TR (=T_s(R)) und V_TL (=T_s(L)) von Fig. 5B.

Im nächsten Schritt 524 wird auf der Grundlage des Drehmoments V_TR oder V_TL der Grundhilfsstrom I_MO errechnet. Die Bearbeitung von Schritt 524 entspricht der Bearbeitung 801 in Fig. 7 und erfolgt mittels Durchführung einer Map-Abfrage (Kennfeld-Abfrage).

Die nächsten Schritte 526 und 528 entsprechen den Bearbeitungen 802 von Fig. 7. Diese Schritte erfolgen unter digitaler Differenzierung des Grundhilfsstroms und durch Vorgeben des differentiellen Ausgleichsstroms I_D aus der Map-Abfrage.

Der nächste Schritt 530 entspricht den Routinen 803 und 804 von Fig. 7. Der Schritt 530 wird durchgeführt mittels einer Map-Abfrage entsprechend der durch die Aufgabe 138 der Stufe 3 in Fig. 13 erhaltenen Radgeschwindigkeit, Auslesen des den Verstärkungsfaktor K_V bezeichnenden Koeffizienten und Vorgeben des Raddrehzahl-Ausgleichsstroms I_MV durch den Koeffizienten.

Im nächsten Schritt 532 wird der Hilfsstrom I_BASE, der ein Grundregelstrom für die Lenkhilfskraft wird, errechnet.

Nachdem der Hilfsstrom I_BASE erhalten ist, wird in den nächsten Schritten 534 und 536 entschieden, ob die Einführung des Lenkwinkelsignals möglich ist. Wenn das Lenkwinkelwähl- Kennzeichen rückgesetzt ist oder das Lenkwinkel-NG-Kennzeichen gesetzt ist, geht der Ablauf von Schritt 534 zu Schritt 538, so daß der Hilfsstrom I_BASE als der dem Motor 5 zuzuführende Strom I_M (=I_TOTAL) vorgegeben wird.

Wenn dagegen das Signal des Lenkwinkelfühlers in Ordnung ist, wenn also die Ergebnisse beider Schritte 534 und 536 NEIN sind, geht der Ablauf von diesen Schritten zur Trägheitsausgleichs- Routine durch die Schritte 540-548 weiter, es wird der der Lenkwinkelbeschleunigung R_s′′ entsprechende Trägheitsausgleichsstrom IR_s′′ vorgegeben, und schließlich wird der erforderliche Gesamthilfsstrom I_TOTAL (=I_M) durch Addition des Stroms IR_s′′ und des Hilfsstroms I_BASE errechnet. Diese Schritte 540-548 entsprechen den Bearbeitungsroutinen 805-807 in Fig. 7.

Nachdem der Hilfsstrom I_M in Schritt 538 oder 548 erhalten ist, wird in Schritt 550 die zu unterstützende Richtung bestimmt, und es wird entweder ein Richtungsbefehlssignal RV(R) oder REV(L) am Ausgangsport P19 oder P20 (Fig. 1 und 8) ausgegeben. Im nächsten Schritt 552 wird an den Ausgangsports P11-P18 die 8-Bit-Information, die den Endhilfsstrom I_M bezeichnet, erzeugt und beendet den Task der Stufe 0 nach den Fig. 6A und 6B.

Unter Bezugnahme auf Fig. 17 wird nun die Routine des Task 136 (Fig. 13) der Stufe 1 erläutert.

Der Task 136 beginnt nach jeweils 10 ms, wie bereits erläutert wurde. Wenn der Task durchgeführt wird, werden die Schritte 600 und 602 abgearbeitet, um das Rücksetzen des Mikrorechners zu verhindern. Zu diesem Zeitpunkt wird das Ausgangssignal des Programms RUN am Ausgangsport P10 des Mikrorechners 80 ausgegeben.

In Schritt 604 wird aufgrund des Vorliegens eines NG-Kennzeichens entschieden, ob das Drehmoment (1) normal ist. Wenn das Ergebnis von Schritt 604 NEIN ist, wird im Schritt 606 das Drehmoment (2) gewählt und der Zustand des Signals am Ausgangsport P1 wird invertiert.

In Schritt 608 wird das Signal V_T2 (=T₂) des Drehmoments (2) vom Analogeingangsport AN₃ gelesen. Im nächsten Schritt 610 wird entschieden, ob der Spannungswert des Signals V_T2 im Bereich zwischen 0,5 und 4,5 V liegt. Wenn das Ergebnis von Schritt 610 NEIN ist, wird Schritt 612 durchgeführt, dann erfolgt ein Sprung zu der Fehlerbearbeitung (1) in Fig. 15, womit der Task der Stufe 1 beendet ist. Wenn nämlich die Drehmomentfühler (1) und (2) normal sind, wird angenommen, daß die Ausgangsspannungen V_T1 und V_T2 der Drehmomentfühler im Bereich von 1-4 V liegen; wenn das Ergebnis von Schritt 610 NEIN ist, bedeutet das, daß beide Drehmomentfühler (1) und (2) fehlerhaft sind.

Wenn das Ergebnis des Schritts JA ist, wird im nächsten Schritt 614 entschieden, ob das Drehmoment (1) normal ist, und in Schritt 616 wird entschieden, ob das momentan ausgelesene Signal V_T2 ein Drehmoment bei Rechts- oder bei Linksdrehung ist. Da im vorliegenden Fall das Signal T₂ (=V_T2), das das Drehmoment angibt, (2) den Verlauf nach Fig. 5A hat, kann ohne weiteres entschieden werden, ob das Signal V_T2 ein Drehmoment bei Rechts- oder Linksdrehung angibt, indem bestimmt wird, ob das Signal V_T2 kleiner als 2,5 V ist.

Wenn das Entscheidungsergebnis bezüglich der Richtung des Signals V_T2 ein Drehmoment für Rechtsdrehung ist, wenn also das Ergebnis von Schritt 616 JA ist, wird Schritt 618 durchgeführt, und es wird eine Drehmomentdifferenz dadurch erhalten, daß ein Drehmoment (2) für Rechtsdrehung mittels des Signals V_T2 mit einem weiteren Drehmoment (1) für Rechtsdrehung das bereits durch den Task 135 der Stufe 0 ausgelesen wurde, verglichen wird. Wenn das Entscheidungsergebnis der Drehmomentrichtung des Signals V_T2 ein Drehmoment für Linksdrehung ist, wenn also das Ergebnis von Schritt 616 NEIN ist, wird Schritt 620 ausgeführt zum Erhalt einer Drehmomentdifferenz durch Vergleich eines Drehmoments (2) für Linksdrehung mit einem weiteren Drehmoment (1) für Linksdrehung.

Danach wird in Schritt 622 bestimmt, ob diese Drehmomentdifferenzen kleine Werte innerhalb vorbestimmter Bereiche einhalten. Wenn das Ergebnis von Schritt 622 JA ist, wird bestimmt, daß beide Drehmomentfühler (1) und (2) normal sind, und Schritt 624 wird ausgeführt, um das Signal am Ausgangsport PI in dem Zustand zu halten, in dem das Drehmoment (1) gewählt ist. Das heißt, die Werte der Drehmomente (1) und (2) sollten ursprünglich gleich sein. Wenn also die Drehmomentdifferenzen klein sind, kann entschieden werden, daß nach der Wahrscheinlichkeit beide Drehmomentfühler (1) und (2) normal sind, so daß der gewählte Zustand des Drehmoments (1) beibehalten werden kann.

Wenn dagegen das Ergebnis von Schritt 622 NEIN ist, zeigt dies, daß zwischen dem Drehmoment (1) und dem Drehmoment (2) Differenzen gebildet sind, die ursprünglich gleich sein sollten, und es wird angenommen, daß einer der Drehmomentfühler (1) oder (2) fehlerhaft ist. Zu diesem Zeitpunkt geht der Ablauf von Schritt 622 zu Schritt 626. In Schritt 626 wird entschieden, ob einer der Drehmomentfühler (1) oder (2) fehlerhaft ist. Das Entscheidungsprinzip von Schritt 626 ist wie folgt: Das Lenkdrehmoment ist eine sich normalerweise ändernde Größe. Wenn erfaßt wird, daß sich das Lenkdrehmoment nicht ändert, wird entschieden, daß das Erfassungsergebnis durch irgendeinen Fehler zustandegekommen ist. Aufgrund dieser Erkenntnis wird entschieden, daß der einen kleinen Änderungswert aufweisende Drehmomentfühler fehlerhaft ist.

Wenn dagegen das Ergebnis von Schritt 614 NEIN ist, wird die Abarbeitung des Schritts 616 oder des Schritts 628 übersprungen, und der Ablauf geht zum nächsten Schritt 630A weiter. Die Schritte 630A und 630B dienen der Wahl einer richtigen Drehmomentinformation in folgender Weise: Der Gesamtwert der beiden Daten der zwei Drehmomentfühler sollte zwischen 4,5 und 5,5 V liegen. Wenn somit in Schritt 630B der Wert unter 4,5 V oder über 5,5 V liegt, springt die Abarbeitung zu Schritt 612. Wenn der Wert innerhalb des Bereichs liegt, geht die Routine weiter zu Schritt 630A. Die Bearbeitungsvorgänge der Schritte 630A bis 640 dienen der Wahl eines der Eingänge der Analogeingangsports AN₅ oder AN₇ als Lenkwinkelgeschwindigkeit R_s′, die als Trägheitsausgleichsroutine der Schritte 534 oder 548 bei der Aufgabe 135 (Fig. 16) der Stufe 0 verwendet werden. Diese Schritte 630-640 sind vorgesehen, weil es notwendig ist, die beiden Fühler entsprechend dem Lenkwinkel umzuschalten, da die Lenkwinkelfühler der Ausführungsform den Lenkwinkel nicht kontinuierlich mit einem Fühler erfassen können, wie in Fig. 6A und 6B erläutert wurde.

Aus diesem Grund führt Schritt 630 das Signal VR₁ vom Analogeingangsport AN₄ ein, und im nächsten Schritt 632 wird entschieden, ob das Signal VR₁ in dem Bereich von 1,5-3,5 V liegt. Wenn das Ergebnis von Schritt 632 JA ist, zeigt dies, daß das Signal VR₁ innerhalb des Bereichs liegt und somit den Rechtslenkwinkel zeigt; und in Schritt 634 wird ein Kennzeichen zur Wahl des Lenkwinkels (1) gesetzt.

Wenn das Ergebnis von Schritt 632 NEIN ist, wird von dem Eingangsport AN₆ das Signal VR₂ eingeführt. Dann entscheidet Schritt 638, ob das Signal VR₂ innerhalb des Bereichs von 1,5-3,5 V liegt. Wenn das Ergebnis von Schritt 638 JA ist, wird in der Bearbeitung von Schritt 640 ein Kennzeichen zur Wahl des Lenkwinkels (2) gesetzt.

Im übrigen ist aus den Signalverläufen nach den Fig. 6A und 6B ersichtlich, daß, wenn beide Lenkwinkelfühler (1) und (2) normal sind, beide Signale VR₁ und VR₂ im Bereich von 1,5-3,5 V liegen. Infolgedessen wird das Ergebnis von Schritt 638 nicht als NEIN angenommen. Wenn dann das Ergebnis von Schritt 638 NEIN ist, wird entschieden, daß einer der Lenkwinkelfühler (1) oder (2) fehlerhaft arbeitet. In Schritt 642 wird entschieden, ob beide Signale VR₁ und VR₂ größer als 0,5 V sind. Im nächsten Schritt 644 wird entschieden, ob die Signale VR₁ und VR₂ kleiner als 4,5 V sind. Wenn eines der Ergebnisse dieser Schritte 642 oder 644 NEIN ist, wird die Bearbeitung von Schritt 646 durchgeführt, und das Lenkwinkel- NG-Kennzeichen wird gesetzt, so daß anschließend kein Trägheitsausgleich erfolgt.

Wenn dagegen die Ergebnisse beider Schritte 642 und 644 JA sind, wird entschieden, daß an einem der Signale VR₁ oder VR₂ des Lenkwinkelfühlers eine Änderung in Form eines Übergangszustands erzeugt wird, daß jedoch kein Fehler am Lenkwinkelfühler vorhanden ist. In Schritt 648 wird wie vorher das Lenkwinkelwahl-Kennzeichen aufrechterhalten, und eine Fehlerentscheidung bleibt für den nächsten Schritt vorbehalten.

Nachdem die Bearbeitung hinsichtlich des Lenkwinkelfühlers beendet ist, geht der Ablauf zu Schritt 650, und eine Fehlerentscheidung des Leistungselements 814 wird auf der Grundlage der Signale V_CE(R) und V_CE(L) durchgeführt, die von den Eingangsports P8 und P9 eingeführt werden. Wenn ein Fehler erfaßt wird, springen die Schritte zur Fehler-(1)-Routine 1304. Wenn kein Fehler erfaßt wird, ist die Routine beendet.

Gemäß Fig. 13 erfaßt der Task 137 der Stufe 2, die alle 20 ms gestartet wird, eine Temperatur von zwei Leistungstransistoren (entsprechend den Transistoren 9 und 10 von Fig. 18), die im Leistungselement 814 vorgesehen sind. Wenn die Temperatur einen vorbestimmten Wert übersteigt, wird der dem Motor 5 zugeführte Strom verringert. Zur Durchführung dieser Funktion wird das Signal PTEMP von einem Temperaturfühler eines Thermistors, der an einem Leistungstransistor im Leistungselement 814 vorgesehen ist, eingeführt.

Der Task 138 der Stufe 3, die alle 640 ms gestartet wird, führt die Daten des Zählers ein, der in der Eingabesignalerfassungs- Unterbrechungsbearbeitung 133 aufwärtsgezählt wird, errechnet die Fahrzeuggeschwindigkeit in der erläuterten Weise, und die so erhaltene Geschwindigkeitsinformation wird für den erläuterten Geschwindigkeitsausgleich genützt.

Claims (2)

1. Motorbetriebene Servolenkanlage, bei der eine auf ein Lenkgetriebe eines lenkbaren Rads (4) eines Kraftfahrzeugs übertragene Lenkkraft erfaßt und eine Lenkhilfskraft durch eine motorisch angetriebene Stelleinheit entsprechend dem erfaßten Wert der Lenkkraft geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Detektoren (201, 202) zur Erfassung der Lenkkraft und eine Überwachungs- und Regeleinrichtung (84, 80, 81, 89) vorgesehen sind, wobei die Überwachungs- und Regeleinrichtung Änderungsgrößen von von den beiden Detektoren abgegebenen Signalen erfaßt, aufgrund eines Minimalwerts von den beiden Detektoren in Übereinstimmung mit der Änderungsgröße abgegebenen Spannungssignalen einen der Detektoren, dessen Spannung den Minimalwert annimmt, als fehlerhaft und den anderen Detektor, dessen abgegebene Spannung den Minimalwert nicht hat, als fehlerfrei erkennt, wenn jeder Detektor unterschiedliche Änderungsgrößen aufweist, und die Lenkhilfskraft aufgrund eines normalen Ausgangssignals eines fehlerfreien Detektors, das einen ersten Steuerwert darstellt, regelt.

2. Motorbetriebene Servolenkanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - zwei kreisringförmige Lenkwinkelfühler (210, 220) Erfassungsbereiche, die einen Winkel von weniger als 360° bilden, und nicht erfassende, Schlitze bildende Bereiche aufweisen, die jeweils um 180° versetzt angeordnet sind, um einen Lenkwinkel des Lenkrads zu erfassen;
• - zwei Differenzierglieder (231, 232) vorgesehen sind, die mit den Lenkwinkelfühlern (210, 220) verbunden sind und deren Ausgangssignale differenzieren;
• - ein Mikrorechner (80) mit den Lenkwinkelfühlern (210, 220) verbunden ist und jeweils ein differenziertes Ausgangssignal eines im Erfassungsbereich befindlichen Lenkwinkelfühlers (210, 220) wählt;
• - eine digitale Differenzierverarbeitungseinrichtung (806, 807) mit dem Mikrorechner (80) verbunden ist und das differenzierte Ausgangssignal vom Mikrorechner (80) zum Erzeugen eines zweiten Steuerwertes (IR_S) als einen Lenkwinkelbeschleunigungswert für einen mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit rotierenden Motor zur Erzeugung der Lenkhilfskraft differenziert; und
• - eine Addiereinrichtung, den ersten Steuerwert (I_D) und den zweiten Steuerwert (IR_S) addiert.