DE602004000045T2

DE602004000045T2 - Elektrisches Lenkradschloss mit Schutz vor Überhitzung

Info

Publication number: DE602004000045T2
Application number: DE200460000045
Authority: DE
Inventors: Yuji Niwa-gun Fukano; Kenji Niwa-gun Tanaka; Mitsuo Niwa-gun Mori; Tomoyuki Toyota-shi Funayama; Mikito Toyota-shi Yagyu; Tomoo Toyota-shi Kakegawa
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2003-01-10
Filing date: 2004-01-07
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2024-01-08
Also published as: KR101046652B1; JP4084200B2; CN1521064A; EP1437271A1; DE602004000045D1; JP2004217002A; EP1437271B1; CN1310785C; KR20040064624A; US20040221628A1; US7187089B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Lenkradschloss und insbesondere ein elektrisches Lenkradschloss, welches einen eingebauten Stellantrieb vor dem Überhitzen schützt.
Mechanische Lenkradschlösser wurden herkömmlicher Weise verwendet, um zu verhindern, dass Fahrzeuge gestohlen werden.
Das Dokument US 6,295,848 B1 , welches die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 zeigt, offenbart einen von einem Betätigungsabschnitt getrennten Stellantrieb. Der Stellantrieb weist ein Arretierelement auf, welches eine Lenkwelle und einen Arretiersteuermechanismus arretiert oder entarretiert. Der Arretiersteuermechanismus beinhaltet ein Antriebselement, welches vorgesehen ist in einer vorbestimmten Richtung hin und her bewegbar zu sein; eine zweite Feder, welche als Feder zum Entarretieren dient; und eine Arretiersperrung, welche vorgesehen ist, um die Federkraft der zweiten Feder aufzunehmen.
Das Dokument US 5,168,415 offenbart ein Motorsteuerungsverfahren zum Bestimmen der Temperatur eines Motors, bei welchem die Zeiten der Betätigung und des Ruhezustands des Motors überwacht werden, eine geschätzte Temperatur als eine Funktion der überwachten Zeiten und vorbestimmten Kennzeichen des Temperaturanstiegs und Temperaturabfalls des Motors bestimmt wird und der Motor abgestellt und/oder ein Alarmsignal erzeugt wird, wenn die geschätzte Temperatur eine vorbestimmte Temperatur überschreitet.
Die japanische Offenlegungsschrift Nr. 11-105673 beschreibt ein mechanisches Lenkradschloss mit einem Schlüsselzylinder. Ein mechanischer Schlüssel wird in den Schlüsselzylinder eingeführt und gedreht, um einen Arretierstift zu bewegen, welcher mit einer Lenkwelle in und außer Eingriff gebracht wird. Der Eingriff des Arretierstifts mit der Lenkwelle arretiert die Lenkwelle und beschränkt die Drehung der Lenkwelle. Die Beschränkung der Drehung verbessert die Sicherheit des Fahrzeugs in Bezug auf Fahrzeugdiebstähle.
In den letzten Jahren wurde zum Verbessern der Lenkbarkeit eines Fahrzeugs ein System zum Anlassen/Abstellen des Motors einer Art mit einer Drucktaste vorgeschlagen, welches einen Tastschalter zum Anlassen und Abstellen eines Motors aufweist. Bei einem Lenkradschloss (elektrischem Lenkradschloss) für solch ein Anlass/Abstell-System bewegt ein Stellantrieb einen Arretierstift, welcher mit der Lenkwelle in und außer Eingriff gebracht wird. Eine Arretiersteuereinheit steuert den Stellantrieb.
Beim elektrischen Lenkradschloss des Standes der Technik kann ein häufiges Arretieren und Entarretieren der Lenkwelle den Stellantrieb (Motor) überhitzen und einen thermischen Schaden verursachen, wie beispielsweise Drahtbruch einer Spule. Ein mit einer Überhitzungsschutzfunktion versehener Motor kann eingesetzt werden, um solch einen thermischen Schaden zu verhindern. Solch ein mit einer Überhitzungsschutzfunktion versehener Motor würde jedoch eine Bimetall-Hardwarestruktur aufweisen. Dies würde die Größe und Kosten des Motors vergrößern bzw. erhöhen. Folglich würde der Einsatz eines mit einer Überhitzungsschutzfunktion versehenen Motors das Lenkradschloss vergrößern und die Herstellungskosten erhöhen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein elektrisches Lenkradschloss zu liefern, welches einen Stellantrieb vor Überhitzung schützt, ohne den Stellantrieb zu vergrößern.
Um die oben erwähnte Aufgabe zu erzielen, liefert die vorliegende Erfindung ein elektrisches Lenkradschloss zum Arretieren einer Lenkwelle. Das Lenkradschloss beinhaltet einen Arretierstift, welcher mit der Lenkwelle zum Arretieren der Lenkwelle in Eingriff gebracht werden kann. Ein Stellantrieb bewegt den Arretierstift zwischen einer Arretierstellung, in welcher der Arretierstift mit der Lenkwelle in Eingriff steht, und einer Entarretierstellung, in welcher der Arretierstift außer Eingriff mit der Lenkwelle gebracht ist. Eine Steuereinheit steuert den Stellantrieb. Die Steuereinheit erzeugt einen auf die Betätigungszeit des Stellantriebs bezogenen berechneten Wert und unterbricht die Betätigung des Stellantriebs, wenn der berechnete Wert größer als ein im Voraus bestimmter Schwellenwert der Betätigungsunterbrechung ist. Die Steuereinheit steuert den Stellantrieb gemäß einer Anforderung zur Betätigung des Stellantriebs und annulliert die Anforderung zur Betätigung des Stellantriebs, wenn der berechnete Wert größer als ein Schwellenwert der Annullierung ist, welcher kleiner als der Schwellenwert der Betätigungsunterbrechung ist.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Steuern eines Stellantriebs, welcher einen zum Arretieren einer Lenkwelle in einem elektrischen Lenkradschloss verwendeten Arretierstift antreibt. Das Verfahren beinhaltet das Bestimmen, ob der Stellantrieb zum Bewegen des Arretierstifts betätigt wird, das Erhöhen eines berechneten Wertes durch das Durchführen einer Addition bei Betätigung des Stellantriebs, das Verringern des berechneten Wertes durch das Durchführen einer Subtraktion bei Unterbrechung der Betätigung des Stellantriebs und das Unterbrechen der Betätigung des Stellantriebs, wenn der berechnete Wert größer als ein Schwellenwert der Betätigungsunterbrechung ist. Zudem beinhaltet das Verfahren das Steuern des Stellantriebs gemäß einer Anforderung zur Betätigung des Stellantriebs und das Annullieren der Anforderung zur Betätigung des Stellantriebs, wenn der berechnete Wert größer als ein Schwellenwert der Annullierung ist, welcher kleiner als der Schwellenwert der Betätigungsunterbrechung ist.
Andere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen offensichtlich, welche mittels eines Beispiels die Prinzipien der Erfindung veranschaulichen.
Die Erfindung und bevorzugten Aufgaben und Vorteile derselben kann am besten in Bezug auf die folgende Beschreibung der bestimmten veranschaulichenden Ausführungsformen zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen verstanden werden, in welchen:
die 1(a) und 1(b) schematische Blockdiagramme eines Lenkradschlosses nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind;
2 ein Ablaufplan eines durch eine Arretiersteuereinheit ausgeführten Verfahrens in der bevorzugten Ausführungsform ist;
3 ein Ablaufplan eines Subtraktionsverfahrens ist, welches durch die Arretiersteuereinheit in der bevorzugten Ausführungsform ausgeführt wird;
4 ein Zeitplan ist, welcher zeigt, wie sich ein Überhitzungsschutz in der bevorzugten Ausführungsform ereignet;
die 5(a) und 5(b) Graphen sind, welche ein Additionsverfahren und das Subtraktionsverfahren zeigen, welche durch die Arretiersteuereinheit der bevorzugten Ausführungsform ausgeführt werden.
Ein elektrisches Lenkradschloss 1 nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben werden.
In Bezug auf die 1(a) und 1(b) beinhaltet das elektrische Lenkradschloss 1 eine Lenkwelle 11, einen Arretierstift 12, einen als Stellantrieb dienenden Motor 13 und eine Arretiersteuereinheit 14. Die Arretiersteuereinheit 14 ist an einem Erfassungsschalter 16 angeschlossen. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Erfassungsschalter 16 vorzugsweise ein normal geöffneter (A-Kontakt) mechanischer Schalter (Grenzschalter in der bevorzugten Ausführungsform). Der Erfassungsschalter 16 weist einen an einem positiven Anschluss einer Batterie angeschlossenen Anschluss und einen anderen an der Arretiersteuereinheit 14 angeschlossenen Anschluss auf.
Die Arretiersteuereinheit 14 steuert den Motor 13 und treibt den Motor 13 mit einem Antriebssignal an. Der Motor 13 weist eine an einem Schneckengetriebe 17 befestigte Drehwelle auf. Das Schneckengetriebe 17 steht drehbar mit einem Zahnrad 18 in Eingriff.
Der Arretierstift 12 weist ein erstes Ende auf, welches mit einer Buchse 11a in der Umfangsfläche der Lenkwelle 11 in und außer Eingriff gebracht wird. Der Eingriff des Arretierstifts 12 mit der Buchse 11a (wie im Zustand der 1(a) gezeigt) beschränkt die Drehung der Lenkwelle 11. Die Freigabe des Arretierstifts 12 aus der Buchse 11a (wie im Zustand der 1(b) gezeigt) ermöglicht die Drehung der Lenkwelle 11.
Eine Zahnstange 12a ist auf der Umfangsfläche des Arretierstifts 12 gebildet und steht mit dem Zahnrad 18 in Eingriff. Folglich bewegt die Drehung des Zahnrads 18 den Arretierstift 12 in eine Richtung senkrecht zur axialen Richtung der Lenkwelle 11 (die durch die Pfeile F1 und F2 in 1(a) angezeigten Richtungen). Mit anderen Worten wird der Arretierstift 12 durch den Motor 13 mit der Lenkwelle 11 in und außer Eingriff gebracht.
Der Arretierstift 12 weist ein zweites Ende auf, auf welchem ein Schaltervorsprung 12b gebildet ist. In Bezug auf 1(a) ist die Lenkwelle 11 arretiert, wenn der Arretierstift 12 mit der Buchse 11a der Lenkwelle 11 in Eingriff steht. In diesem Zustand berührt der Vorsprung 12b den Erfassungsschalter 16 nicht. Folglich wird der Erfassungsschalter 16 geöffnet, wenn die Lenkwelle 11 arretiert ist. In diesem Zustand wird die Arretiersteuereinheit 14 mit einem Signal mit einem niedrigen Pegel versorgt. Die Arretiersteuereinheit 14 bestätigt das Arretieren der Lenkwelle 11 aus dem niedrigen Signal.
In Bezug auf 1(b) ist die Lenkwelle 11 entarretiert, wenn der Arretierstift 12 aus der Buchse 11a freigegeben ist. In diesem Zustand berührt der Vorsprung 12b den Erfassungsschalter 16. Dies schließt den Erfassungsschalter 16 und verursacht, dass das Signal ansteigt, mit welchem die Arretiersteuereinheit 14 versorgt wird. Die Arretiersteuereinheit 14 bestätigt das Entarretieren der Lenkwelle 11 aus dem hohen Signal. Der Erfassungsschalter 16 ist geschlossen, wenn der Arretierstift 12 vollständig außer Eingriff mit der Buchse 11a der Lenkwelle 11 gebracht ist.
Die Arretiersteuereinheit 14 beinhaltet eine Antriebsschaltung (nicht gezeigt), welche einen Mikrocomputer (nicht gezeigt) und den Motor 13 antreibt. In Erwiderung auf ein Motorbetätigungssignal, welches das Entarretieren der Lenkwelle 11 anfordert, versorgt die Arretiersteuereinheit 14 den Motor 13 mit einem Antriebssignal zum Entarretieren. Anschließend dreht der Motor seine Drehwelle in die durch den Pfeil R1 angezeigte Richtung, um den Arretierstift 12 in die durch den Pfeil F1 angezeigte Richtung (von der Lenkwelle 11 entfernend) zu bewegen. Die Bewegung des Arretierstifts 12 gibt den Arretierstift 12 aus der Buchse 11a der Lenkwelle frei und schließt den Erfassungsschalter 16, wie im Zustand der 1(b) gezeigt. Die Arretiersteuereinheit 14 bestätigt dann über das hohe Signal des Erfassungsschalters 16, dass die Lenkwelle 11 entarretiert wurde.
In Erwiderung auf ein Motorbetätigungssignal, welches das Arretieren der Lenkwelle 11 anfordert, versorgt die Arretiersteuereinheit 14 den Motor 13 mit einem Antriebssignal zum Arretieren. Anschließend dreht der Motor 13 seine Drehwelle in die durch den Pfeil R2 angezeigte Richtung, um den Arretierstift 12 in die durch den Pfeil F2 angezeigte Richtung zu bewegen (zur Lenkwelle 11). Die Bewegung des Arretierstifts 12 nimmt den Arretierstift 12 mit der Buchse 11a der Lenkwelle 11 in Eingriff und öffnet den Erfassungsschalter 16, wie im Zustand der 1(a) gezeigt. Die Arretiersteuereinheit 14 bestätigt dann über das niedrige Signal des Erfassungsschalters 16, dass die Lenkwelle 11 arretiert wurde.
Die Arretiersteuereinheit 14 erhöht oder verringert einen Zählerwert Cptc basierend auf der Betätigungszeit und der Betätigungsunterbrechungszeit des Motors 13, um den Motor 13 basierend auf dem Zählerwert Cptc zu steuern. Die Erhöhung und Verringerung des Zählerwertes Cptc und die Steuerung des Motors 13 basierend auf dem Zählerwert Cptc, welche durch die Arretiersteuereinheit 14 durchgeführt werden, werden nun in Bezug auf den Ablaufplan der 2 erörtert werden.
Im Schritt S1 bestimmt die Arretiersteuereinheit 14, ob der Motor 13 arbeitet. Wenn der Motor 13 arbeitet, bestimmt die Arretiersteuereinheit 14 im Schritt S2, ob ein Additionszeitintervall Ta von der vorherigen Addition (Inkrementieren) des Zählwerts Cptc verstrichen ist.
In vorbestimmten Zeitintervallen wird ein Wert wird zum Zählerwert Cptc addiert oder von demselben subtrahiert. Folglich wirkt der Zählerwert Cptc als eine Variable, welche zum Simulieren der Temperaturänderung des Motors 13 verwendet wird. Der Wert von eins wird durch die Arretiersteuereinheit 14 in vorbestimmten Zeitintervallen zum Zählerwert Cptc addiert oder von demselben subtrahiert, um die Temperatur des Motors 13 basierend auf dem Zählerwert Cptc vorherzusagen. Der Ausgangszählerwert Cptc entspricht der Temperatur des Motors 13 vor der Betätigung des Motors 13 (nachstehend als Temperatur vor der Betätigung bezeichnet). In der bevorzugten Ausführungsform wird der Ausgangszählerwert Cptc auf „0" eingestellt. Folglich zeigt der Zählerwert Cptc die Temperaturänderung relativ zur Temperatur vor der Betätigung an.
Das Additionszeitintervall Ta, welches vor der Temperaturanstiegsrate des Motors 13 berechnet wird, ist das Zeitintervall, bei welchem der Zählerwert Cptc das Additionsverfahren durchläuft. In der bevorzugten Ausführungsform wird das Additionszeitintervall Ta auf 24 Millisekunden eingestellt.
Wenn das Additionszeitintervall Ta im Schritt S2 verstrichen ist, addiert die Arretiersteuereinheit 14 im Schritt S3 „1" zum Zählerwert Cptc. Wenn das Additionszeitintervall Ta im Schritt S2 nicht verstrichen ist, beendet die Arretiersteuereinheit 14 vorübergehend die Verarbeitung. D.h. die Arretiersteuereinheit 14 führt das Verfahren des Schrittes S3 aus, wenn das Additionszeitintervall Ta verstreicht. Folglich führt die Arretiersteuereinheit 14 das Verfahren des Schrittes S3 durch und erhöht immer dann den Zählerwert Cptc um „1", wenn das Additionszeitintervall Ta verstreicht. In der bevorzugten Ausführungsform erhöht die Antriebssteuereinheit 14 den Zählerwert Cptc immer dann um „1", wenn 24 Millisekunden während der Betätigung des Motors 13 verstreichen. Folglich nimmt der Zählerwert Cptc im Verhältnis zur Betätigungszeit des Motors 13 zu.
Wenn der Motor 13 zu arbeiten beginnt, bestimmt die Arretiersteuereinheit 14 im Schritt S2 erst, ob das Additionszeitintervall Ta verstrichen ist, seitdem der Motor 13 zu arbeiten begann.
Nach dem Durchführen des Verfahrens des Schrittes S3 bestimmt die Arretiersteuereinheit 14 im Schritt S4, ob der Zählerwert Cptc größer als ein Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung ist. Der Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung entspricht dem Zählerwert Cptc, bei welchem die Betätigung des Motors 13 zwangsläufig unterbrochen wird. Da der Ausgangszählerwert Cptc „0" beträgt, entspricht der Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung der tolerierten Höchsttemperatur des Motors 13. In der bevorzugten Ausführungsform wird unter der Annahme, dass der Motor 13 in einer Umgebung von „85°C" arbeitet und die Höchsttemperatur des Motors 13 „180°C" beträgt, die Berechnung von „180–85" durchgeführt und das Ergebnis von „95" als Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung eingestellt. Wenn der Zählerwert Cptc größer als der Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung im Schritt S4 ist, unterbricht die Arretiersteuereinheit 14 die Betätigung des Motors 13 im Schritt S5. Wenn der Zählerwert Cptc kleiner oder gleich dem Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung ist, beendet die Arretiersteuereinheit 14 vorübergehend die Verarbeitung.
Wenn der Motor 13 im Schritt S1 nicht arbeitet, führt die Arretiersteuereinheit 14 im Schritt S6 ein Subtraktionsverfahren durch. Das im Schritt S6 durchgeführte Subtraktionsverfahren wird nun in Bezug auf 3 erörtert werden.
Im Schritt S11 der 3 bestimmt die Arretiersteuereinheit 14, ob der Zählerwert Cptc größer oder gleich „45" ist. Im Schritt S12 bestimmt die Arretiersteuereinheit 14, ob ein erstes Zeitintervall Ts1 der Subtraktion von der vorangehenden Subtraktion (Verringern) des Zählerwertes Cptc verstrichen ist.
Ein Zeitintervall der Subtraktion wird vor der Temperaturabfallrate des Motors 13 berechnet und ist das Intervall, bei welchem der Zählerwert Cptc das Subtraktionsverfahren durchläuft. In der bevorzugten Ausführungsform werden zwei Subtraktionszeitintervalle verwendet. Das erste Subtraktionszeitintervall Ts1 wird verwendet, wenn der Zählerwert Cptc größer oder gleich „45" ist. Das zweite Subtraktionszeitintervall Ts2 wird verwendet, wenn der Zählerwert Cptc kleiner oder gleich „45" ist. In der bevorzugten Ausführungsform wird das erste Subtraktionszeitintervall Ts1 auf 0,5 Sekunden und das zweite Subtraktionszeitintervall Ts2 auf 11 Sekunden eingestellt.
Wenn das erste Subtraktionszeitintervall Ts1 im Schritt S12 verstrichen ist, subtrahiert die Arretiersteuereinheit 14 im Schritt S13 „1" vom Zählerwert Cptc. Wenn das erste Subtraktionszeitintervall Ts1 im Schritt S12 nicht verstrichen ist, beendet die Arretiersteuereinheit 14 vorübergehend die Verarbeitung. D.h. die Arretiersteuereinheit 14 führt das Verfahren des Schrittes S13 durch, wenn das erste Subtraktionszeitintervall Ts1 verstreicht. Folglich führt die Arretiersteuereinheit 14 immer dann das Verfahren des Schrittes S13 durch und verringert den Zählerwert Cptc um „1", wenn das erste Subtraktionszeitintervall Ts1 verstreicht. Wenn der Zählerwert Cptc größer oder gleich „45" ist, verringert die Arretiersteuereinheit 14 in der bevorzugten Ausführungsform immer dann den Zählerwert Cptc um „1", wenn bei Unterbrechung der Betätigung des Motors 13 0,5 Sekunden verstreichen. Folglich nimmt der Zählerwert Cptc im Verhältnis zur Betätigungsunterbrechungszeit des Motors 13 ab.
Wenn der Zählerwert Cptc im Schritt S11 nicht größer oder gleich „45" ist, oder kleiner als „45" ist, bestimmt die Arretiersteuereinheit 14, ob das zweite Subtraktionszeitintervall Ts2 von der vorangehenden Subtraktion (Verringern) des Zählerwertes Cptc im Schritt S14 verstrichen ist. Wenn das zweite Subtraktionszeitintervall Ts2 nicht im Schritt S14 verstrichen ist, beendet die Arretiersteuereinheit 14 vorübergehend die Verarbeitung. D.h. die Arretiersteuereinheit 14 führt das Verfahren des Schrittes S15 durch, wenn das zweite Subtraktionszeitintervall Ts2 verstreicht. Wenn der Zählerwert Cptc kleiner als 45 ist, führt die Arretiersteuereinheit 14 folglich die Verfahren in Anschluss an den Schritt S15 immer dann durch, wenn das zweite Subtraktionszeitintervall Ts2 verstreicht.
Wenn das zweite Subtraktionszeitintervall Ts2 im Schritt S14 verstreicht, bestimmt die Arretiersteuereinheit 14, ob der Zählerwert Cptc im Schritt S15 „0" beträgt. Wenn der Zählerwert Cptc nicht „0" beträgt, subtrahiert die Arretiersteuereinheit 14 im Schritt S16 „1" vom Zählerwert Cptc. In der bevorzugten Ausführungsform beträgt das zweite Subtraktionszeitintervall Ts2 11 Sekunden. Wenn der Zählerwert Cptc kleiner als „45" ist, wenn der Motor 13 nicht arbeitet, subtrahiert die Arretiersteuereinheit 14 folglich alle 11 Sekunden „1" vom Zählerwert Cptc. Der Zählerwert Cptc nimmt folglich im Verhältnis zur Betätigungsunterbrechungszeit des Motors 13 ab. Wenn der Zählerwert Cptc im Schritt S15 „0" beträgt, beendet die Arretiersteuereinheit 14 vorübergehend die Verarbeitung. Mit anderen Worten wird der Zählerwert Cptc nie kleiner als „0", da die Arretiersteuereinheit 14 das Verfahren des Schrittes 16 nicht durchführt, wenn der Zählerwert Cptc „0" beträgt.
Wenn die Betätigung des Motors 13 unterbrochen ist, bestimmt die Arretiersteuereinheit 14 im Schritt S12 und S14 erst, ob das erste Subtraktionszeitintervall Ts1 oder das zweite Subtraktionszeitintervall Ts2 verstrichen ist, seitdem die Betätigung des Motors 13 unterbrochen wurde.
Wenn der Zählerwert größer oder gleich „45" ist, subtrahiert die Arretiersteuereinheit 14 auf diese Weise immer dann den Zählerwert Cptc, wenn das erste Subtraktionszeitintervall Ts1 verstreicht. Wenn der Zählerwert Cptc kleiner als „45" ist, subtrahiert die Arretiersteuereinheit 14 den Zählerwert Cptc immer dann, wenn das zweite Subtraktionszeitintervall Ts2 verstreicht.
Nach dem Subtraktionsverfahren des Zählerwertes Cptc bestimmt die Arretiersteuereinheit 14, ob der Zählerwert Cptc kleiner oder gleich einem Schwellenwert Cth der Annullierung ist. Der Schwellenwert Cth der Annullierung wird durch das Subtrahieren des Zählerwertes Cptc, welcher der für den Motor 13 zum Bewegen des Arretierstifts 12 aus der Arretierstellung in die Entarretierstellung oder aus der Entarretierstellung in die Arretierstellung erforderten Zeit (hiernach als Mindestbewegungszeit bezeichnet) entspricht, vom Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung eingestellt. In der bevorzugten Ausführungsform beträgt die Mindestbetätigungszeit 300 Millisekunden. Folglich beträgt der Schwellenwert Cth der Annullierung in der bevorzugten Ausführungsform 82, welcher durch die unten gezeigte Gleichung berechnet wird. 95 (Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung) – (300/24) ≈ 82
Wenn der Zählerwert Cptc kleiner oder gleich dem Schwellenwert Cth der Annullierung im Schritt S7 ist, erklärt die Arretiersteuereinheit 14 das Motorbetätigungssignal im Schritt S8 für gültig und beendet dann vorübergehend die Verarbeitung. Mit anderen Worten steuert die Arretiersteuereinheit 14 anschließend den Motor 13 gemäß dem Motorbetätigungssignal. Wenn der Zählerwert Cptc größer als der Schwellenwert Cth der Annullierung im Schritt S7 ist, annulliert die Arretiersteuereinheit 14 das Motorbestätigungssignal im Schritt S9 und beendet dann vorübergehend die Verarbeitung. Mit anderen Worten setzt die Arretiersteuereinheit 14 bei Betätigung des Motors 13 die Betätigung des Motors 13 fort. Wenn die Arretiersteuereinheit 14 ein neues Motorbetätigungssignal empfängt, betätigt die Arretiersteuereinheit 14 jedoch nicht den Motor 13. Die Arretiersteuereinheit 14 wiederholt dann die in den 2 und 3 gezeigten Verfahren.
Die Betätigung des Lenkradschlosses 1 wird nun in Bezug auf die 4, 5(a) und 5(b) erörtert werden.
Am Punkt P0 der 4 beginnt der Motor 13 die Betätigung. Der Ausgangszählerwert Cptc am Punkt P0 beträgt „0". Wenn die Arretiersteuereinheit 14 mit dem Motorbetätigungssignal versorgt wird, betätigt die Arretiersteuereinheit 14 den Motor 13 in Erwiderung auf das Motorbetätigungssignal. Da der Motor 13 arbeitet, erhöht die Arretiersteuereinheit 14 den Zählerwert Cptc immer dann um „1", wenn ein Additionszeitintervall Ta verstreicht. Insbesondere addiert die Arretiersteuereinheit 14 immer dann „1" zum Zählerwert Cptc, wenn das Additionszeitintervall Ta verstreicht. D.h. die Betätigungszeit des Motors 13 ist zum Zählerwert Cptc proportional.
Die Arretiersteuereinheit 14 bestätigt die Vollendung des Arretierens oder Entarretierens der Lenkwelle 11 und hält die Betätigung des Motors 13 an. Die Arretiersteuereinheit 14 bestätigt die Vollendung des Arretierens oder Entarretierens basierend auf dem Signal vom Erfassungsschalter 16. Wenn der Motor 13 den Arretierstift 12 bewegt, kann die Bewegung des Arretierstifts 12 zu einer vorbestimmten Position zuviel Zeit erfordern oder beispielsweise durch eine überhöhte Belastung angehalten werden. In solch einem Fall versorgt der Erfassungsschalter 16 die Arretiersteuereinheit 14 nicht mit einem Signal über eine lange Zeitdauer. Folglich würde die Arretiersteuereinheit 14 den Motor 13 für eine lange Zeitdauer betätigt lassen. Mit anderen Worten würde der Motor 13 für eine lange Zeitdauer aktiviert sein. Um einen thermischen Schaden zu verhindern, welcher durch solch eine lange Betätigung des Motors 13 zugefügt werden kann, wird die kontinuierliche Betätigungszeit auf eine Sekunde beschränkt. Folglich wäre der Zählerhöchstwert Cptc am Punkt P1 in solch einem Fall „42" (1 Sekunde/24 Millisekunden). D.h., der inkrementierte Zählerhöchstwert Cptc am Punkt P1 beträgt in solch einem Fall „42". Die Addition von „42" zum Zählerwert Cptc entspricht einem Zustand, in welchem die Temperatur des Motors 13 um „42°C" höher als die Temperatur vor der Betätigung ist.
Die Arretiersteuereinheit 14 hält die Betätigung des Motors 13 am Punkt P1 an und verringert den Zählerwert Cptc immer dann um „1", wenn das zweite Subtraktionszeitintervall Ts2 verstreicht (Zählerwert Cptc sei kleiner als 45). Das durch die Arretiersteuereinheit 14 durchgeführte Subtraktionsverfahren wird nun erörtert werden.
5(b) zeigt Veränderungen im Zählerwert Cptc in Bezug auf die Zeit, nachdem die Betätigung des Motors 13 unterbrochen wird. Der Zählerwert Cptc wird zum Simulieren der Temperatur des Motors 13 verwendet. Folglich zeigt das Gefälle der Linie in 5(b) die Temperaturabfallrate des Motors 13 an. Wenn der Zählerwert Cptc größer oder gleich 45 ist, subtrahiert die Arretiersteuereinheit 14 immer dann „1" vom Zählerwert Cptc, wenn das erste Subtraktionszeitintervall Ts1 verstreicht. Wenn der Zählerwert Cptc kleiner als „45" ist, subtrahiert die Arretiersteuereinheit 14 immer dann „1" vom Zählerwert Cptc, wenn das zweite Subtraktionszeitintervall Ts2 verstreicht. Wenn der Motor 13 nicht arbeitet, subtrahiert die Arretiersteuereinheit 14 auf diese Weise „1" vom Zählerwert Cptc, entweder wenn das erste Subtraktionszeitintervall Ts1 oder zweite Subtraktionszeitintervall Ts2 gemäß dem Ist-Zählerwert Cptc verstreicht. D.h. die Betätigungsunterbrechungszeit des Motors 13 ist zum Zählerwert Cptc proportional.
Am Punkt P2 in 4 startet die Arretiersteuereinheit 14 die Betätigung des Motors 13 neu, wenn die Arretiersteuereinheit 14 wieder mit dem Motorbetätigungssignal versorgt wird.
Der Zählerwert Cptc am Punkt P2 ist kleiner als der Zählerwert Cptc am Punkt P1. Wenn der Motor 13 die Betätigung für 110 Sekunden vom Punkt P1 unterbricht, durchläuft der Zählerwert Cptc beispielsweise das Subtraktionsverfahren zehn Mal (110 Sekunden/11 Sekunden (Subtraktionszeitintervall Ts2)). In diesem Fall wäre der Zählerwert Cptc am Punkt P2 der durch das Subtrahieren von „10" vom Zählerwert Cptc am Punkt P1 erhaltene Wert. Da „10" vom Zählerwert Cptc subtrahiert wird, wird vorhergesagt, dass die Temperatur des Motors 13 am Punkt P2 um 10°C von der Temperatur am Punkt P1 abgenommen hat. Wenn das Motorbetätigungssignal der Arretiersteuereinheit 14 am Punkt P2 wieder geliefert wird, betätigt die Arretiersteuereinheit 14 den Motor 13. Dann addiert die Arretiersteuereinheit 14 immer dann „1" zum Zählerwert Cptc, wenn das Additionszeitintervall Ta verstreicht.
Anschließend unterbricht die Arretiersteuereinheit 14 die Betätigung des Motors 13 am Punkt P3 und subtrahiert dann immer dann „1" vom Zählerwert Cptc, wenn das erste Subtraktionszeitintervall Ts1 verstreicht. Der Zählerhöchstwert Cptc am Punkt P3 ist ein durch das Addieren von „42" zum Zählerwert Cptc des Punktes P2 erhaltener Wert. Wenn „42" addiert wurde, wird vorhergesagt, dass die Temperatur des Motors 13 um 42°C von der Temperatur am Punkt P2 angestiegen ist.
Wenn der Temperaturanstieg vom Punkt P2 zum Punkt P3 größer als der Temperaturabfall vom Punkt P1 zum Punkt P2 ist, wie in 4 gezeigt, wird vorhergesagt, dass die Temperatur des Motors 13 von der Temperatur am Punkt P1 um einen Wert angestiegen ist, welcher dem Unterschied DCptc zwischen den Zählerwerten Cptc an den Punkten P1 und P3 entspricht. Mit anderen Worten wird vorhergesagt, dass die Temperatur des Motors 13 von der Temperatur vor der Betätigung um einen Wert angestiegen ist, welcher der Summe des Zählerwertes Cptc am Punkt 1 und dem Unterschied DCptc entspricht.
Wie oben beschrieben wurde, addiert die Arretiersteuereinheit 14 bei Betätigung des Motors 13 immer dann „1" zum Zählerwert Cptc, wenn das Additionszeitintervall Ta verstreicht. Wenn die Betätigung des Motors 13 unterbrochen wird, subtrahiert die Arretiersteuereinheit 14 immer dann „1" vom Zählerwert Cptc, wenn das erste Subtraktionszeitintervall Ts1 oder zweite Subtraktionszeitintervall Ts2 verstreicht.
Am Punkt P3', bei welchem der Zählerwert Cptc kleiner als der Schwellenwert Cth der Annullierung ist, wird die Arretiersteuereinheit 14 mit dem Motorbetätigungssignal versorgt. Sogar wenn der Zählerwert Cptc während der Betätigung des Motors 13 größer als der Schwellenwert Cth wird, setzt die Arretiersteuereinheit 14 fort den Motor 13 zu betätigen. Danach unterbricht die Arretiersteuereinheit 14 zwangsläufig die Betätigung des Motors 13, wenn der Zählerwert Cptc größer als der Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung wird (Punkt P4). Wenn die Arretiersteuereinheit 14 mit dem Motorbetätigungssignal versorgt wird, wenn sich der Zählerwert Cptc zwischen dem Schwellenwert Cth und dem Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung befindet, annulliert die Arretiersteuereinheit 14 das Motorbetätigungssignal und betätigt nicht den Motor 13. Wenn der Zählerwert Cptc den Schwellenwert Cth der Annullierung übersteigt, setzt die Arretiersteuereinheit 14 mit anderen Worten fort, den Motor 13 zu betätigen, aber annulliert neue Motorbetätigungssignale.
Nachdem die Betätigung des Motors 13 zwangsläufig unterbrochen wird, betätigt die Arretiersteuereinheit 14 sogar dann nicht den Motor 13, wenn sie das Motorbetätigungssignal solange empfängt, solange der Ist-Zählerwert Cptc größer als der Annullierungswert Cth ist. Wenn das Motorbetätigungssignal am Punkt P5 empfangen wird, ist beispielsweise der Ist-Zählerwert Cptc größer als der Schwellenwert Cth. Folglich annulliert die Arretiersteuereinheit 14 das Motorbetätigungssignal und betätigt nicht den Motor 13. D.h., wenn das Motorbetätigungssignal empfangen wird, wenn sich der Zählerwert Cptc zwischen dem Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung und dem Schwellenwert Cth der Annullierung befindet, annulliert die Arretiersteuereinheit 14 das Motorbetätigungssignal und betätigt nicht den Motor 13.
Wenn eine Annullierungsdauer PT zum Sichern der Mindestbetätigungszeit vom Punkt P4 nicht verstreicht, betätigt die Arretiersteuereinheit 14 sogar dann nicht den Motor 13, wenn das Motorbetätigungssignal empfangen wird. In der bevorzugten Ausführungsform beträgt die Annullierungsdauer PT 6,5 Sekunden und wird auf folgende Weise erhalten: 0,5 Sekunden (erstes Subtraktionszeitintervall Ts1) × 13 (Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung – Schwellenwert Cth der Annullierung) = 6,5 Sekunden.
Wenn das Motorbetätigungssignal empfangen wird, ist die Annullierungsdauer PT am Punkt P6 verstrichen und der Ist-Zählerwert Cptc kleiner als der Schwellenwert Cth der Annullierung. Folglich betätigt die Arretiersteuereinheit 14 den Motor 13 in Erwiderung auf das Motorbetätigungssignal.
Das Lenkradschloss 1 der bevorzugten Ausführungsform weist die unten beschriebenen Vorteile auf.
Die Arretiersteuereinheit 14 verwendet den Zählerwert Cptc zum Steuern des Motors 13. Der Wert von „1" wird immer dann zum Zählerwert Cptc addiert, wenn das Additionszeitintervall Ta während der Betätigung des Motors 13 verstreicht. Zudem wird der Wert von „1" immer dann vom Zählerwert Cptc subtrahiert, wenn das erste Subtraktionszeitintervall Ts1 oder zweite Subtraktionszeitintervall Ts2 während der Betätigungsunterbrechung des Motors 13 verstreicht. D.h., der Zählerwert Cptc nimmt im Verhältnis zur Betätigungszeit des Motors 13 zu und im Verhältnis zur Betätigungsunterbrechungszeit des Motors 13 ab. Folglich simuliert der Zählerwert Cptc die Temperatur des Motors 13. In Erwiderung auf das Motorbetätigungssignal betätigt die Arretiersteuereinheit 14 den Motor 13 und addiert immer dann „1" zum Zählerwert Cptc, wenn das Additionszeitintervall Ta verstreicht. Wenn der Zählerwert Cptc, welcher sich immer dann verändert, wenn das Additionszeitintervall Ta verstreicht, den Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung übersteigt, nimmt die Arretiersteuereinheit 14 an, dass der Temperaturanstieg des Motors 13 überhöht ist und unterbricht zwangsläufig die Betätigung des Motors 13. Die Unterbrechung der Motorbetätigung verhindert einen thermischen Schaden, welcher durch den Temperaturanstieg des Motors 13 verursacht werden kann. Außerdem muss der Motor 13 nicht mit einer Überhitzungsschutzvorrichtung versehen werden. Folglich muss das Lenkradschloss 1 nicht vergrößert werden und die Kosten können gering gehalten werden.
Wenn die Arretiersteuereinheit 14 das Motorbetätigungssignal empfängt, wenn sich der Zählerwert Cptc zwischen dem Schwellenwert Cth der Annullierung und dem Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung befindet, annulliert die Arretiersteuereinheit 14 das Motorbetätigungssignal und betätigt nicht den Motor 13. Der Schwellenwert Cth der Annullierung wird durch das Subtrahieren des Zählerwertes Cptc, welcher der für den Motor 13 zum Bewegen des Arretierstifts 12 aus der Arretierstellung in die Entarretierstellung oder aus der Entarretierstellung in die Arretierstellung erforderten Zeit (Mindestbewegungszeit) entspricht, vom Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung eingestellt. Folglich betätigt die Arretiersteuereinheit 14 nicht den Motor 13, wenn der Zählerwert Cptc größer als der Schwellenwert Cth der Annullierung ist. Dies verhindert ein unvollständiges Arretieren oder Entarretieren der Lenkwelle 11. Wenn das Motorbetätigungssignal nicht annulliert und beispielsweise am Punkt P5 in 4 empfangen wurde, würde die Arretiersteuereinheit 14 den Motor 13 nur für eine kurze Dauer betätigen und dann die Betätigung des Motors 13 unterbrechen. Wenn sofort danach ein anderes Motorbetätigungssignal empfangen werden würde, würde die Arretiersteuereinheit 14 wieder den Motor 13 nur für eine kurze Zeitdauer betätigen. In solch einem Fall bleibt das Arretieren oder Entarretieren der Lenkwelle 11 unvollständig. Der Schwellenwert Cth der Annullierung, welcher kleiner als der Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung ist, wird jedoch in der bevorzugten Ausführungsform verwendet. Zudem betätigt die Arretiersteuereinheit 14 nicht den Motor 13, wenn sich der Zählerwert Cptc zwischen dem Betätigungsunterbrechungswert Cmax und dem Schwellenwert Cth der Annullierung befindet. Beim Lenkradschloss 1 wird folglich verhindert, dass das Arretieren und Entarretieren der Lenkwelle unvollständig bleibt.
Der Schwellenwert Cth der Annullierung wird durch das Subtrahieren des Zählerwertes Cptc, welcher der für den Motor 13 zum Bewegen des Arretierstifts 12 aus der Arretierstellung in die Entarretierstellung oder aus der Entarretierstellung in die Arretierstellung erforderten Zeit entspricht, vom Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung eingestellt. Wenn die Arretiersteuereinheit 14 das Motorbetätigungssignal empfängt, wenn der Zählerwert Cptc kleiner als der Schwellenwert Cth der Annullierung ist, betätigt folglich die Arretiersteuereinheit 14 den Motor 13 und bewegt den Arretierstift 12 in die Arretier- oder Entarretierstellung. Solch eine Steuerung verhindert ein unvollständiges Arretieren oder Entarretieren der Lenkwelle 11.
Die Arretiersteuereinheit 14 addiert immer dann „1" zum Zählerwert Cptc, wenn das Additionszeitintervall Ta während der Betätigung des Motors 13 verstreicht. Zudem subtrahiert die Arretiersteuereinheit 14 immer dann „1" vom Zählerwert Cptc, wenn das erste Subtraktionszeitintervall Ts1 oder zweite Subtraktionszeitintervall während der Betätigungsunterbrechung des Motors 13 verstreicht. D.h. die Arretiersteuereinheit 14 führt eine einfache Berechnung durch, bei welcher der Zählerwert Cptc in vorbestimmten Zeitintervallen addiert oder subtrahiert wird, um die Temperatur des Motors 13 vorherzusagen. Dies verringert die an der Arretiersteuereinheit 14 angelegte Steuerbelastung.
Der Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung ist der Zählerwert Cptc, bei welchem die Betätigung des Motors 13 zwangsläufig unterbrochen wird. Da der Ausgangszählerwert Cptc „0" beträgt, entspricht der Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung dem tolerierten Temperaturanstiegsbereich des Motors 13. In der bevorzugten Ausführungsform entspricht der Ausgangswert „0" des Zählerwertes Cptc „85°C", welcher unter der Annahme eingestellt wird, dass der Motor 13 bei der schlechtesten Umgebungstemperatur betätigt wird. Zudem wird angenommen, dass die gewährleistete Betriebs-Höchsttemperatur des Motors 13 180°C beträgt. Folglich wird der Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung auf „95" eingestellt. Wenn die Temperatur der Umgebung, in welcher der Motor 13 verwendet wird, geringer als 85°C ist, wird die Betätigung des Motors 13 zwangsläufig unterbrochen, wenn der Zählerwert Cptc den Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung sogar dann überschreitet, wenn die Ist-Temperatur des Motors 13 geringer als 180°C ist. Mit anderen Worten wird der Schutz des Motors 13 vor einem thermischen Schaden zudem gesichert, da die Temperatur des Motors 13 vor der Betätigung niedriger wird. Zudem wird der Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung unter der Annahme eingestellt, dass der Motor 13 bei der schlechtesten Umgebungstemperatur betätigt wird. Sogar bei Betätigung des Motors 13 bei der schlechtesten Umgebungstemperatur verhindert dies, dass der Motor 13 versagt aufgrund eines thermischen Schadens normal zu funktionieren.
Jemandem mit technischen Fähigkeiten sollte offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung in vielen anderen bestimmten Formen ausgeführt werden kann. Insbesondere sollte klar sein, dass die vorliegende Erfindung in den folgenden Formen ausgeführt werden kann.
Der Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung kann auf einen anderen Wert als „95" eingestellt sein. Der Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung kann gemäß dem Ausgangszählerwert Cptc eingestellt sein. Der Ausgangszählerwert Cptc kann beispielsweise auf „85" und der Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung auf „180" eingestellt sein. Es wird bevorzugt, dass der Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung derart eingestellt wird, dass der Unterschied zwischen dem Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung und dem Ausgangszählerwert Cptc „95" beträgt.
Alternativ kann der Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung derart eingestellt sein, dass der Unterschied zwischen dem Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung und dem Ausgangszählerwert Cptc größer als „95" ist. Dies würde ein Erreichen des Schwellenwertes Cmax der Betätigungsoperation erschweren und zudem das Arretieren oder Entarretieren der Lenkwelle 11 sichern. Andererseits kann der Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung derart eingestellt sein, dass der Unterschied zwischen dem Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung und dem Ausgangszählerwert Cptc kleiner als „95" ist. Dies würde gewährleisten, dass der Motor 13 nicht auf eine hohe Temperatur erhitzt wird, und schützt zudem den Motor 13 vor einem thermischen Schaden.
Der Schwellenwert Cth der Annullierung kann auf einen anderen Wert als „82" eingestellt werden. Solange der Unterschied zwischen dem Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung und dem Schwellenwert Cth der Annullierung „13" und das Gleiche, wie die bevorzugte Ausführungsform beträgt, wird das Arretieren und Entarretieren der Lenkwelle 11 durch die Arretiersteuereinheit 14 gewährleistet. Solange der Unterschied zwischen dem Schwellenwert Cth der Annullierung und dem Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung gewährleistet wird, kann der Schwellenwert Cth der Annullierung als ein hoher Wert oder ein geringer Wert gemäß dem Betätigungsunterbrechungswert Cmax eingestellt werden. Wenn der Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung auf „105" eingestellt ist, kann der Schwellenwert Cth der Annullierung beispielsweise auf „92" eingestellt sein.
Der Unterschied zwischen dem Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung und dem Schwellenwert Cth der Annullierung kann größer als „13" sein. Dies würde zudem gewährleisten, dass die Arretiersteuereinheit 14 den Arretierstift 12 mit dem Motor 13 aus der Arretierstellung in die Entarretierstellung oder aus der Entarretierstellung in die Arretierstellung bewegt. Folglich würde zudem eine Verhinderung des unvollständigen Arretierens oder Entarretierens der Lenkwelle 11 gewährleistet werden. Andererseits kann der Unterschied zwischen dem Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung und dem Schwellenwert Cth der Annullierung kleiner als „13" sein. In diesem Fall würde der kleinere Unterschied zwischen dem Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung und dem Schwellenwert Cth der Annullierung das Motorunterbrechungssignal bei einem früheren Schritt für gültig erklären, nachdem die Betätigung des Motors 13 zwangsläufig angehalten wird. Solch eine Steuerung würde die Erwiderung des Motors 13 in Bezug auf eine Betätigungsanforderung verbessern.
Mehrere Additionszeitintervalle können für den Zählerwert Cptc eingestellt werden. Beispielsweise kann der Bereich des Zählerwertes Cptc in zwei Schritte unterteilt werden. Ein Additionszeitintervall Ta1 wird für den ersten Schritt und ein Additionszeitintervall Ta2 für den zweiten Schritt eingestellt (Ta1 > Ta2). Wenn sich der Zählerwert Cptc im ersten Schritt befinder, addiert die Arretiersteuereinheit 14 immer dann „1" zum Zählerwert Cptc, wenn das Additionszeitintervall Ta1 verstreicht. Wenn sich der Zählerwert Cptc im zweiten Schritt befindet, addiert die Arretiersteuereinheit 14 immer dann „1" zum Zählerwert Cptc, wenn das Additionszeitintervall Ta2 verstreicht. Alternativ können drei oder mehrere Additionszeitintervalle für den Zählerwert Cptc eingestellt werden. Anstelle des Verwendens von zwei Subtraktionszeitintervallen können zudem drei oder mehrere Subtraktionszeitintervalle verwendet werden. Durch das Verwenden mehrerer Additionszeitintervalle und Subtraktionszeitintervalle würde der Zählerwert Cptc die Temperatur des Motors 13 genauer simulieren. Dies würde eine genauere Steuerung des Motors 13 gemäß der Temperatur des Motors 13 ermöglichen.
Das Additionszeitintervall und Subtraktionszeitintervall des Zählerwertes Cptc können das gleiche sein. Dies würde die Berechnung des Zählerwertes Cptc ermöglichen und zudem die an die Arretiersteuereinheit 14 angelegte Steuerbelastung verringern.
Der zum Zählerwert Cptc addierte Wert muss nicht „1" sein und kann schrittweise gemäß dem Zählerwert Cptc verändert werden. Wenn der Zählerwert Cptc kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, kann beispielsweise immer dann „2" zum Zählerwert Cptc addiert werden, wenn das Additionszeitintervall verstreicht und der Zählerwert Cptc größer oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, und immer dann „1" zum Zählerwert Cptc addiert werden, wenn das Additionszeitintervall verstreicht. Zudem kann der vom Zählerwert Cptc subtrahierte Wert schrittweise verändert werden. Wenn der Zählerwert Cptc größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, kann beispielsweise immer dann „4" vom Zählerwert Cptc subtrahiert werden, wenn das Subtraktionszeitintervall verstreicht, und wenn der Zählerwert Cptc kleiner als der vorbestimmte Wert ist, kann immer dann „3" vom Zählerwert Cptc subtrahiert werden, wenn das Additionszeitintervall verstreicht. Der Wert, welcher zum Zählerwert Cptc addiert oder von demselben subtrahiert wird, kann ein anderer als die oben beschriebenen Werte sein. Zudem kann der Wert, welcher addiert oder subtrahiert wird, zwischen drei Werten gemäß dem Zählerwert Cptc verändert werden.
Der Ausgangszählerwert Cptc kann entsprechend der Temperatur des Motors vor der Betätigung (Temperatur vor der Betätigung) eingestellt werden. In diesem Fall würde der Zählerwert Cptc die vorhergesagte Temperatur (°C) des Motors 13 darstellen.
Der Zählerwert Cptc muss nicht zum Berechnen der vorhergesagten Temperatur des Motors 13 verwendet werden. Beispielsweise kann ein Wert, welcher durch das Subtrahieren des Produktes einer vorbestimmten Konstante und der Zeit, während welcher die Betätigung des Motors 13 unterbrochen wird, vom Produkt einer vorbestimmten Konstante und der Zeit erhalten wird, während welcher der Motor 13 betätigt wird, verwendet werden, um die Temperatur des Motors 13 vorherzusagen. Beim Durchführen solch einer Berechnung, wird die Temperatur des Motors 13 vorhergesagt, wenn die Arretiersteuereinheit 14 das Motorbetätigungssignal empfängt, welches voraussetzt, dass die Betätigungszeit des Motors 13 zum Vollenden einer Aktion konstant ist. Folglich kann aus dem Berechnungsergebnis bestimmt werden, ob der berechnete Wert den Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung übersteigt, bevor der Motor 13 beginnt zu arbeiten. Die Arretiersteuereinheit 14 betätigt den Motor 13 bis der berechnete Wert den Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung übersteigt.
Alternativ unterbricht die Arretiersteuereinheit 14 sofort die Betätigung des Motors 13, wenn die Arretiersteuereinheit 14 bestimmt, dass der berechnete Wert höher als der Schwellenwert Cmax der Betätigungsunterbrechung ist.
Die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen gelten als veranschaulichend und nicht einschränkend.

Claims

Elektrisches Lenkradschloss (1) zum Arretieren einer Lenkwelle (11), wobei das Lenkradschloss (1) Folgendes aufweist: einen Arretierstift (12), welcher mit der Lenkwelle (11) zum Arretieren der Lenkwelle (11) in Eingriff gebracht werden kann; einen Stellantrieb (13) zum Bewegen des Arretierstifts (12) zwischen einer Arretierstellung, in welcher der Arretierstift (12) mit der Lenkwelle (11) in Eingriff steht, und einer Entarretierstellung, in welcher der Arretierstift (12) außer Eingriff mit der Lenkwelle (11) gebracht ist; und eine Steuereinheit (14) zum Steuern des Stellantriebs (13), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (14) einen berechneten Wert (Cptc) erzeugt, welcher auf die Betätigungszeit des Stellantriebs (13) bezogen ist, und die Betätigung des Stellantriebs (13) unterbricht, wenn der berechnete Wert höher als ein vorbestimmter Schwellenwert (Cmax) der Betätigungsunterbrechung ist, wobei die Steuereinheit (14) den Stellantrieb (13) gemäß einer Anforderung zur Betätigung des Stellantriebs steuert; und dadurch, dass die Steuereinheit die Anforderung zur Betätigung des Stellantriebs annulliert, wenn der berechnete Wert höher als ein Schwellenwert (Cth) der Annullierung ist, welcher weniger als der Schwellenwert der Betätigungsunterbrechung beträgt.
Lenkradschloss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert der Betätigungsunterbrechung einer tolerierten Höchsttemperatur des Stellantriebs (13) entspricht.
Lenkradschloss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert der Annullierung durch das Subtrahieren eines Wertes, welcher der Betätigungszeit des zum Ermöglichen des Arretierens und Entarretierens der Lenkwelle (11) erforderten Stellantriebs (13) entspricht, vom Schwellenwert der Betätigungsunterbrechung eingestellt wird.
Lenkradschloss nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (14) den berechneten Wert immer dann erhöht, wenn bei Betätigung des Stellantriebs (13) ein vorbestimmter erster Zeitintervall (Ta) verstreicht, und den berechneten Wert immer dann verringert, wenn bei Unterbrechung der Betätigung des Stellantriebs (13) ein vorbestimmter zweiter Zeitintervall (Ts1, Ts2) verstreicht.
Lenkradschloss nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (14) den berechneten Wert sogar dann nicht verringert, wenn der vorbestimmte zweite Zeitintervall verstreicht, wenn der berechnete Wert gleich einem der Temperatur des Stellantriebs (13) vor der Betätigung entsprechenden Ausgangswert ist.
Lenkradschloss nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (14) einen Wert von eins zum berechneten Wert immer dann addiert, wenn der vorbestimmte erste Zeitintervall verstreicht, und immer dann einen Wert von eins vom berechneten Wert subtrahiert, wenn der vorbestimmte zweite Zeitintervall verstreicht.
Lenkradschloss nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte erste Zeitintervall gemäß einer Temperaturanstiegsrate des Stellantriebs (13) und der vorbestimmte zweite Zeitintervall gemäß einer Temperaturabfallrate des Stellantriebs (13) eingestellt ist.
Lenkradschloss nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte zweite Zeitintervall einen vorbestimmten dritten Zeitintervall, welcher eingestellt wird, wenn der berechnete Wert ein vorbestimmter Wert oder höher ist, und einen vorbestimmten vierten Zeitintervall enthält, welcher eingestellt wird, wenn der berechnete Wert geringer als der vorbestimmte Wert ist.
Lenkradschloss nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte erste Zeitintervall 24 Millisekunden, der vorbestimmte dritte Zeitintervall 0,5 Sekunden und der vorbestimmte vierte Zeitintervall 11 Sekunden beträgt.
Verfahren zum Steuern eines Stellantriebs (13), welcher einen Arretierstift (12) antreibt, welcher zum Arretieren einer Lenkwelle (11) in einem elektrischen Lenkradschloss (1) verwendet wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Bestimmen, ob der Stellantrieb (13) zum Bewegen des Arretierstifts (12) betätigt wird; Erhöhen eines berechneten Wertes (Cptc) durch das Durchführen einer Addition bei Betätigung des Stellantriebs (13); Verringern eines berechneten Wertes durch das Durchführen einer Subtraktion bei Unterbrechung der Betätigung des Stellantriebs (13); Unterbrechen der Betätigung des Stellantriebs (13), wenn der berechnete Wert höher als ein Schwellenwert (Cmax) der Betätigungsunterbrechung ist; Steuern des Stellantriebs (13) gemäß einer Betätigungsanforderung des Stellantriebs (13); und Annullieren der Betätigungsanforderung des Stellantriebs (13), wenn der berechnete Wert höher als ein Schwellenwert (Cth) der Annullierung ist, welcher weniger als der Schwellenwert der Betätigungsunterbrechung beträgt.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert der Betätigungsaufhebung einer tolerierten Höchsttemperatur des Stellantriebs (13) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert der Annullierung durch das Subtrahieren eines Wertes, welcher einer Betätigungszeit des zum Ermöglichen des Arretierens und Entarretierens der Lenkwelle (11) erforderten Stellantriebs (13) entspricht, vom Schwellenwert der Betätigungsunterbrechung eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Erhöhen eines berechneten Wertes das Erhöhen des berechneten Wertes immer dann enthält, wenn ein vorbestimmter erster Zeitintervall (Ta) bei Betätigung des Stellantriebs (13) verstreicht; und das Verringern des berechneten Wertes das Verringern des berechneten Wertes immer dann enthält, wenn ein vorbestimmter zweiter Zeitintervall (Ts1, Ts2) bei Unterbrechung der Betätigung des Stellantriebs (13) verstreicht.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verringern des berechneten Wertes sogar dann nicht das Verringern des berechneten Wertes enthält, wenn der vorbestimmte zweite Zeitintervall verstreicht, wenn der berechnete Wert gleich einem Ausgangswert ist, welcher der Temperatur des Stellantriebs (13) vor der Betätigung entspricht.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass: das Erhöhen des berechneten Wertes das Addieren eines Wertes von eins zum berechneten Wert immer dann enthält, wenn der vorbestimmte erste Zeitintervall verstreicht; und das Verringern des berechneten Wertes das Subtrahieren eines Wertes von eins vom berechneten Wert immer dann enthält, wenn der vorbestimmte zweite Zeitintervall verstreicht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte erste Zeitintervall gemäß einer Temperaturanstiegsrate des Stellantriebs (13) eingestellt ist und der vorbestimmte zweite Zeitintervall gemäß einer Temperaturabfallrate des Stellantriebs (13) eingestellt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte zweite Zeitintervall einen vorbestimmten dritten Zeitintervall, welcher eingestellt wird, wenn der berechnete Wert ein vorbestimmter Wert oder höher ist, und einen vorbestimmten vierten Zeitintervall beinhaltet, welcher eingestellt wird, wenn der berechnete Wert niedriger als der vorbestimmte Wert ist.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte erste Zeitintervall 24 Millisekunden, der vorbestimmte dritte Zeitintervall 0,5 Sekunden und der vorbestimmte vierte Zeitintervall 11 Sekunden beträgt.