DE102004060361A1

DE102004060361A1 - Elektrisches Servolenkungssystem

Info

Publication number: DE102004060361A1
Application number: DE102004060361A
Authority: DE
Inventors: Yoshitomo Nabari Tokumoto
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2003-12-25
Filing date: 2004-12-15
Publication date: 2005-07-28
Also published as: US7275619B2; FR2864509A1; JP2005186759A; FR2864509B1; US20050150712A1

Abstract

Ein elektrisches Servolenkungssystem umfasst: einen ersten Dreherfassungsabschnitt, der einen ersten Sensorabschnitt umfasst und ein Signal ausgibt, das einer Drehung einer Eingangswelle entspricht; einen zweiten Dreherfassungsabschnitt, der einen zweiten und dritten Sensorabschnitt umfasst und Signale ausgibt, die einer Drehung einer Ausgangswelle entsprechen; und eine Steuereinheit, welche die jeweiligen Drehwinkel der Eingangs- und Ausgangswelle und ein an einen Torsionsstab angelegtes Drehmoment, basierend auf den Ausgangssignalen aus diesen Dreherfassungsabschnitten, erfasst und eine Antriebssteuerung für einen Elektromotor bereitstellt. Die Steuereinheit bestimmt das Auftreten eines Fehlers am ersten bis dritten Sensorabschnitt und stellt die Antriebssteuerung für den Elektromotor bereit, indem sie die Antriebssteuerung, basierend auf den Bestimmungsergebnissen zwischen einer Drehmomentsteuerungsbetriebsart, die den Erfassungswert des Drehmoments verwendet, und einer Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart, umschaltet, die den Erfassungswert des Drehwinkels der Eingangs- oder Ausgangswelle verwendet.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Servolenkungssystem, welches in einem Fahrzeug wie Automobilen installiert ist und einen Elektromotor verwendet, um den Fahrer beim Lenkvorgang zu unterstützen.

BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK

Ein in einem Automobil installiertes, elektrisches Servolenkungssystem umfasst beispielsweise einen Elektromotor, der mit einem Lenkmechanismus gekoppelt ist, der sich von einem Lenkteil (Lenkrad) zu lenkbaren Straßenrädern erstreckt. Das elektrische Servolenkungssystem ist dazu ausgelegt, eine Kraft des Elektromotors an den Lenkmechanismus anzulegen, wodurch ein Fahrer bei der Betätigung des vorgenannten Lenkteils für einen Lenkvorgang unterstützt wird. Der Lenkmechanismus eines derartigen Lenksystems umfasst eine Lenkwelle, deren eines Ende und deren anderes Ende mit dem Lenkteil bzw. mit den lenkbaren Straßenrädern verbunden ist, und die sich in Verbindung mit dem Lenkvorgang durch den Fahrer dreht. Bei dem elektrischen Servolenkungssystem wird der Elektromotor im Allgemeinen basierend auf einem an der Lenkwelle entsprechend dem Lenkvorgang entstehenden Drehmoment angetrieben und gesteuert.

Wie beispielsweise in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2000-185660 offenbart ist, ist ein herkömmliches elektrisches Servolenkungssystem mit einem Drehmomentsensor zur Erfassung des oben erwähnten Drehmoments und einem Lenkwinkelsensor zur Erfassung eines Drehwinkels (Lenkwinkels) der Lenkwelle versehen, so dass nach dem Erfassen eines Fehlers des Drehmomentsensors, eine Unterstützungssteuerung basierend auf einem erfassten Wert des Drehwinkels bereitgestellt werden kann, der vom Lenkwinkelsensor ausgegeben wird. Auf diese Weise wird die zeitweilige Aufhebung der Lenkunterstützung basierend auf der vorgenannten Motorkraft auch dann verhindert, wenn der Drehmomentsensor einen Fehler hervorruft.

Konkret arbeitet das herkömmliche Servolenkungssystem wie folgt. Vor der Erfassung des Fehlers des Drehmomentsensors legt ein Steuergerät einen Sollstromwert für den Elektromotor entsprechend einem vom Sensor erfassten Drehmoment fest und stellt über eine Rückkoppelungssteuerung unter Verwendung des so festgelegten Sollstromwerts eine Antriebssteuerung für den Elektromotor bereit. Nach der Erfassung des Fehlers des Drehmomentsensors stellt die Steuerung die Antriebssteuerung für den Elektromotor basierend auf einem vom Lenkwinkelsensor erfassten Lenkwinkel derart bereit, dass die Antriebssteuerung Unterstützungseigenschaften aufweist, die denjenigen der Steuerung entsprechen, die vor der Erfassung des Fehlers des Drehmomentsensors bereitgestellt wurden. Auf diese Weise hält das herkömmliche, elektrische Servolenkungssystem die Steuerunterstützung weiter aufrecht.

Das herkömmliche, wie vorstehend beschriebene, elektrische Servolenkungssystem weist jedoch das folgende Problem auf. Wenn der Drehmomentsensor (Drehmomenterfassungsabschnitt) oder dergleichen zeitweilig eine behebbare Unregelmäßigkeit und/oder einen behebbaren Fehler erleidet, die/der beispielsweise durch externe Störungen verursacht wird, so dass die Steuerung unfähig wird, den erfassten Wert des Drehmoments zu erlangen, erfasst und bestimmt die Steuerung, dass der Drehmomentsensor nicht in Ordnung ist und geht dann vollständig zur Unterstützungssteuerung basierend auf dem Lenkwinkel über. Von daher kehrt die Steuerung auch dann nicht zu der auf dem erfassten Wert des Drehmoments basierenden Unterstützungssteuerung zurück, wenn der Drehmomentsensor oder dergleichen wieder in seinen Normalzustand zurückkehrt, wobei die vorerwähnte zeitweilige Unregelmäßigkeit und/oder der zeitweilige Fehler behoben wird, nachdem die Steuerung erfasst und bestimmt hat, dass der Drehmomentsensor nicht in Ordnung ist. Von daher fährt die Steuerung fort, die Unterstützungssteuerung basierend auf dem Lenkwinkel bereitzustellen.

AUFGABE UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Angesichts der Probleme, denen herkömmliche elektrische Servolenkungssysteme gegenüberstehen, besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein elektrisches Servolenkungssystem bereitzustellen, wobei, auch wenn eine auf einem erfassten Wert eines Drehmoments basierende Unterstützungssteuerung aufgrund eines zeitweiligen Sensorfehlers oder dergleichen aufgehoben wird, eine Steuerung dazu ausgelegt ist, die Unterstützungssteuerung basierend auf dem erfassten Wert des Drehmoments wieder aufzunehmen, wenn der zeitweilige Sensorfehler oder dergleichen behoben wurde.

Nach der vorliegenden Erfindung umfasst zum Erzielen der vorstehenden Aufgabe ein elektrisches Servolenkungssystem, das eine Lenkunterstützung durch Anlegen einer Kraft eines Elektromotors an einen Lenkmechanismus bereitstellt, der sich von einem Lenkteil zu lenkbaren Straßenrädern erstreckt: eine erste Drehwelle, die mit dem Lenkteil gekoppelt ist; eine zweite Drehwelle, die über einen Torsionsstab mit der ersten Drehwelle verbunden ist; einen ersten Dreherfassungsabschnitt mit einer Erfassungseinheit oder mehreren Erfassungseinheiten, um ein Signal auszugeben, das einer Drehung der ersten Drehwelle entspricht; einen zweiten Dreherfassungsabschnitt mit einer Erfassungseinheit oder mehreren Erfassungseinheiten, um ein Signal auszugeben, das einer Drehung der zweiten Drehwelle entspricht; und eine Steuerung, die jeweilige Drehwinkel der ersten und zweiten Drehwelle und ein Drehmoment am Torsionsstab basierend auf den Ausgangssignalen aus dem ersten und zweiten Dreherfassungsabschnitt erfasst und eine Antriebssteuerung für den Elektromotor bereitstellt, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung jede der mehreren Erfassungseinheiten des ersten und zweiten Dreherfassungsabschnitts überprüft, um das Auftreten eines Fehlers basierend auf deren Ausgangssignalen zu bestimmen, und die Antriebssteuerung für den Elektromotor bereitstellt, indem die Antriebssteuerung, basierend auf den Ergebnissen der Bestimmung, zwischen einer Drehmomentsteuerungsbetriebsart, die einen erfassten Wert des Drehmoments verwendet, und einer Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart, die einen erfassten Wert eines der beiden Drehwinkel der ersten und zweiten Drehwelle verwendet, umgeschaltet wird.

Entsprechend dem wie vorstehend beschrieben angeordneten elektrischen Servolenkungssystem überprüft die Steuerung jede der Erfassungseinheiten, die im ersten und zweiten Dreherfassungsabschnitt enthalten sind, um das Auftreten eines Fehlers zu bestimmen, und stellt dann die Antriebssteuerung für den Elektromotor bereit, indem die Antriebssteuerung, basierend auf den Ergebnissen der Bestimmung, zwischen einer Drehmomentsteuerungsbetriebsart, die einen erfassten Wert des Drehmoments verwendet, und einer Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart, die einen erfassten Wert eines der beiden Drehwinkel der ersten und zweiten Drehwelle verwendet, umgeschaltet wird. Im Gegensatz zum herkömmlichen Beispiel bietet das elektrische Servolenkungssystem deshalb insofern einen Vorteil, dass, auch wenn eine Unterstützungssteuerung basierend auf dem erfassten Wert des Drehmoments aufgrund eines zeitweiligen Fehlers oder dergleichen außer Kraft gesetzt ist, die Steuerung das Auftreten des zeitweiligen Fehlers oder dergleichen und dessen Behebung erfasst, um die Unterstützungssteuerung basierend auf dem erfassten Wert des Drehmoments wieder aufzunehmen, wenn der zeitweilige Fehler oder dergleichen behoben wurde.

Darüber hinaus wird im vorstehenden elektrischen Servolenkungssystem bevorzugt, dass die Steuerung Zeitablaufinformation über das Fehlerauftreten im Hinblick auf jede der mehreren Erfassungseinheiten verwaltet und entweder die Drehmomentsteuerungsbetriebsart oder die Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart basierend auf der Bestimmung und der Zeitablaufinformation auswählt.

In diesem Fall kann die Steuerung die Zeitablaufinformation zum Überprüfen jeder der Erfassungseinheiten verwenden, um einen Grad eines Fehlers an diesen zu bestimmen. Von daher kann die Steuerung eine geeignetere Betriebsart, Drehmomentsteuerungs- oder Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart, wählen, wodurch die Optimierung der Unterstützungssteuerung ohne weiteres erzielt werden kann.

Bei dem vorstehenden elektrischen Servolenkungssystem wird darüber hinaus bevorzugt, dass bei der Bestimmung der Steuerung, dass mindestens eine der Erfassungseinheiten des ersten Dreherfassungsabschnitts und mindestens eine der Erfassungseinheiten des zweiten Dreherfassungsabschnitts fehlerfrei ist, die Steuerung die Drehmomentsteuerungsbetriebsart bevorzugt vor der Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart ausgeführt.

Wenn in diesem Fall mindestens eine der Erfassungseinheiten des ersten oder zweiten Dreherfassungsabschnitts einen zeitweiligen Fehler oder dergleichen erleidet, aber die Steuerung die Behebung des zeitweiligen Fehlers oder dergleichen erfasst, kann die Drehmomentsteuerungsbetriebsart, die ein besseres Lenkgefühl als die Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart aufweist, sofort bevorzugt vor der Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart ausgeführt werden. Von daher kann das elektrische Servolenkungssystem eine sogar noch geeignetere Unterstützungssteuerung bereitstellen, wodurch ohne weiteres die Beeinträchtigung der Steuerbarkeit eines Fahrzeugs umgangen wird.

Nach dem vorstehenden elektrischen Servolenkungssystem kann die Steuerung eine Vielzahl von Prozessoren umfassen, um die jeweiligen Drehwinkel der ersten und zweiten Drehwelle und das Drehmoment, basierend auf einer vorbestimmten Operationsgleichung, unter Verwendung der Ausgangssignale aus dem ersten und zweiten Dreherfassungsabschnitt zu berechnen; die Steuerung kann die entsprechenden Drehwinkel miteinander und die entsprechenden Drehmomente miteinander vergleichen, wobei die Dreh- und Drehmomentwinkel von jedem der Prozessoren berechnet wurden; und die Steuerung kann den Vergleichsergebnissen entsprechend wahlweise entweder die Drehmomentsteuerungs- oder Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart ausführen.

In diesem Fall kann die Steuerung auf geeignete Weise entweder die Drehmomentsteuerungs- oder Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart ausführen, wodurch die Zuverlässigkeit noch weiter erhöht wird.

Nach dem vorstehenden elektrischen Servolenkungssystem kann die Vielzahl der Prozessoren die entsprechenden Drehwinkel und die entsprechenden Drehmomente berechnen, indem individuell unterschiedliche Operationsgleichungen verwendet werden.

In diesem Fall verwendet die Vielzahl der Prozessoren die individuell unterschiedlichen Operationsgleichungen, und von daher ist es wahrscheinlicher, dass die Prozessoren im Falle eines Fehlers oder dergleichen unterschiedliche Operationsergebnisse bereitstellen. Deshalb ist die Erfassung des Fehlers im Vergleich zu einem Fall erleichtert, bei dem die Vielzahl der Prozessoren dieselbe Operationsgleichung verwenden. Dies sorgt für eine noch geeignetere Auswahl zwischen Drehmomentsteuerungs- oder Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart, so dass die Zuverlässigkeit der Steuerung noch verstärkt werden kann.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Schaubild, das schematisch eine Anordnung eines elektrischen Servolenkungssystems nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Schaubild, das schematisch einen Torsionsstab, eine Eingangswelle, eine Ausgangswelle, einzelne Zielplatten und Magnetsensoren des vorstehenden elektrischen Servolenkungssystems zeigt;
3 ist eine grafische Darstellung, die Ausgangssignale (Spannungen) aus den Magnetsensoren des vorstehenden elektrischen Servolenkungssystems darstellt;
4 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Anordnung eines in 1 gezeigten Operationsabschnitts darstellt;
5 ist ein Wellenverlaufsschema, das eine Beziehung zwischen Ausgängen aus den vorstehenden Magnetsensoren, eine Sinus-Wellenform und eine Cosinus-Wellenform zeigt;
6 ist ein Flussdiagramm, das Hauptoperationsabläufe zeigt, die im vorstehenden elektrischen Servolenkungssystem stattfinden;
7 ist eine Gruppe von Übersichten, wovon jede in chronologischer Reihenfolge beispielhafte Abläufe des obigen Operationsabschnittes zum Erfassen eines Drehmoments basierend auf den Ausgängen aus den Magnetsensoren zeigt, wobei 7A ein Zeitablaufschema eines Falls darstellt, bei dem alle Magnetsensoren mit mehreren Kanälen normal arbeiten, und 7B ein Zeitablaufschema eines Falls darstellt, bei dem ein Kanal der Magnetsensoren unter einer Unregelmäßigkeit leidet; und
8 ist ein Flussdiagramm, das spezielle Abläufe des Schritts S5 aus 6 zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein elektrisches Servolenkungssystem nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Schaubild, das schematisch einen Aufbau des elektrischen Servolenkungssystems nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Mit Bezug auf die Figur ist das elektrische Servolenkungssystem beispielsweise in einem Automobil installiert und weist eine Anordnung auf, bei der eine Lenkwelle 3 zwischen ein Lenkteil (Lenkrad) 1 und ein Ritzel 2 gesetzt ist. Die Lenkwelle 3 umfasst: einen Torsionsstab 31, der an ihrem Mittelabschnitt angeordnet ist; eine als erste Drehwelle dienende Eingangs welle 32, die an einer Eingangsseite (Oberseite) des Torsionsstabs 31 befestigt ist; und eine als zweite Drehwelle dienende Ausgangswelle 33, die an einer Ausgangsseite (Unterseite) des Torsionsstabs 31 befestigt ist. Die Eingangswelle 32 und die Ausgangswelle 33 sind zueinander koaxial angeordnet aber nicht direkt miteinander verbunden. Somit stehen die Eingangswelle 32 und die Ausgangswelle 33 über den Torsionsstab 31 in koaxialer Verbindung.
Die Eingangswelle 32 ist mit dem Lenkteil 1 so gekoppelt, dass eine Drehung des Lenkteils 1, die durch eine Lenkbetätigung eines Fahrers hervorgerufen wird, direkt auf die Eingangswelle 32 übertragen wird.
Die Ausgangswelle 33 ist mit einem Untersetzungsgetriebe mit einer Schnecke 5 und einem damit kämmenden Schneckenrad 4 und einem Elektromotor 6 zur Lenkunterstützung gekoppelt. Der Elektromotor 6 hat eine drehfest mit der Schnecke 5 montierte Welle und wird von einer Steuereinheit (ECU) 20 als Steuerung gesteuert. Eine Drehung des Elektromotors 6 wird als Lenkunterstützungskraft auf das Ritzel 2 übertragen, während dessen Drehzahl vom Untersetzungsgetriebe reduziert wird. Die Drehung des Ritzels 2 wird in eine lineare Bewegung einer Zahnstange 7 umgewandelt, welche lenkbare Straßenräder 9 über seitliche Verbindungsstangen 8 steuert. Das Untersetzungsgetriebe und der Elektromotor 6 bilden einen Lenkunterstützungsabschnitt, welcher die Lenkunterstützungskraft an einen Lenkmechanismus anlegt, der sich vom Lenkteil 1 zu den lenkbaren Straßenrädern 9 erstreckt.
Die Eingangswelle 32 und die Ausgangswelle 33 sind entsprechend mit Sensorabschnitten als erster bzw. zweiter Dreherfassungsabschnitt versehen. Der Sensorabschnitt umfasst eine Erfassungseinheit zur Erfassung eines Drehwinkels der Eingangswelle 32 oder der Ausgangswelle 33, um in der Lage zu sein, den Drehwinkel der Eingangswelle 32 oder der Ausgangswelle 33 zu erfassen, welche sich in Verbindung mit der Lenkbetätigung des Lenkteils 1 dreht. Es erfolgt auch eine ausführlichere Beschreibung mit Bezug auf 2. Die Eingangswelle 32 ist drehfest mit einer ersten Zielplatte 34 montiert, wobei erste Magnetsensoren A1, B1 außerhalb eines außenseitigen Umfangs der Zielplatte 34 angeordnet sind. Gleichermaßen ist die Ausgangswelle 33 drehfest mit einer zweiten und dritten Zielplatte 35, 36 montiert, wobei die zweiten Magnetsensoren A2, B2 und dritte Magnetsensoren A3, B3 außerhalb jeweiliger außenseitiger Umfänge der zweiten und dritten Zielplatten 35, 36 angeordnet sind.
Die erste Zielplatte 34 und die ersten Magnetsensoren A1, B1 bilden einen ersten Sensorabschnitt P, welcher an eine Steuereinheit 20 ein Signal ausgibt, das einem Drehwinkel der Eingangswelle 32 entspricht. Die zweite Zielplatte 35 und die Magnetsensoren A2, B2 bilden einen zweiten Sensorabschnitt Q, welcher an die Steuereinheit 20 ein Signal ausgibt, das einem Drehwinkel der Ausgangswelle 33 entspricht. Die dritte Zielplatte 36 und die dritten Magnetsensoren A3, B3 bilden einen dritten Sensorabschnitt R, welcher an die Steuereinheit 20 ein Signal ausgibt, das einem Drehwinkel der Ausgangswelle 33 entspricht. Somit ist die Steuereinheit 20 dazu ausgelegt, eine absolute Drehposition der Ausgangswelle 33 basierend auf den Ausgängen aus dem zweiten und dritten Sensorabschnitt Q, R zu erfassen.
Die Zielplatten 34 bis 36 bestehen jeweils aus einem Magnetmaterial in einer Geradstirnradform mit Außenzähnen, die mit gleichen Abständen am Außenumfang angeordnet sind. Das heißt, jede der Zielplatten 34 bis 36 bildet ein Ziel mit einem regelmäßig gezahnten Außenumfang. Die erste Zielplatte 34 und die zweite Zielplatte 35 haben dieselbe Anzahl von Zähnen N (z.B. 36), wohingegen die Anzahl der dritten Zielplatte 36 prim (keinen gemeinsamen Nenner außer 1) zu N ist (z.B. 35).
Die ersten bis dritten Magnetsensoren A1, B1, A2, B2, A3, B3 sind in 2 Linien a 3 Reihen so angeordnet, dass ein jeweiliges Paar der Sensoren den Zähnen auf dem Außenumfang einer entsprechenden der Zielplatten 34 bis 36 gegenüberstehen kann. Diese Magnetsensoren A1 bis A3, B1 bis B3 sind in einem Sensorkasten 10 untergebracht, welcher an einer vorbestimmten Stelle in einer Fahrzeugkarosserie befestigt ist. Die ersten Magnetsensoren A1, B1 stehen einzeln unterschiedlichen Umfangspositionen der ersten Zielplatte 34 gegenüber. Gleichermaßen stehen die zweiten Magnetsensoren A2, B2 einzeln unterschiedlichen Umfangspositionen der zweiten Zielplatte 35 gegenüber, wohingegen die dritten Magnetsensoren A3, B3 einzeln unterschiedlichen Umfangspositionen der dritten Zielplatte 36 gegenüberstehen.
Jeder der Magnetsensoren A1 bis A3, B1 bis B3 umfasst ein Element, das dadurch gekennzeichnet ist, dass sein Widerstand durch die Wirkung eines Magnetfelds verändert wird und für das ein magnetoresistives Element (MR-Element) als Beispiel dient. Jeder der Magnetsensoren A1 bis A3, B1 bis B3 gibt ein Spannungssignal ab, welches entsprechend der regelmäßig gezahnten Gestaltung des Außenumfangs jeder entsprechenden Zielplatte 34 bis 36 periodisch verändert wird. Konkreter ausgedrückt, wenn sich die erste Zielplatte 34 entsprechend der Lenkbetätigung des Fahrers gemeinsam mit der Eingangswelle 32 dreht, fluktuieren die Ausgangssignale aus den ersten Magnetsensoren A1, B1 entsprechend einer Veränderung (Winkelverschiebung) der jeweiligen Drehwinkel der Eingangswelle 32 und der ersten Zielplatte 34 periodisch aufgrund der regelmäßig gezahnten Gestaltung der ersten Zielplatte 34. Wenn sich die zweite Zielplatte 35 gemeinsam mit der Ausgangswelle 33 dreht, fluktuieren die Ausgangssignale aus den zweiten Magnetsensoren A2, B2 entsprechend einer Veränderung (Winkelverschiebung) der jeweiligen Drehwinkel der Ausgangswelle 33 und der zweiten Zielplatte 35 periodisch aufgrund der regelmäßig gezahnten Gestaltung der zweiten Zielplatte 35. Wenn sich die dritte Zielplatte 36 gemeinsam mit der Ausgangswelle 33 dreht, fluktuieren die Ausgangssignale aus den dritten Magnetsensoren A3, B3 entsprechend einer Veränderung (Winkelverschiebung) der jeweiligen Drehwinkel der Ausgangswelle 33 und der dritten Zielplatte 36 periodisch aufgrund der regelmäßig gezahnten Gestaltung der dritten Zielplatte 36.
Die ersten Magnetsensoren A1 und B1 sind der ersten Zielplatte 34 so gegenüberliegend angeordnet, dass ihre Ausgangssignale einen auf dem elektrischen Winkel basierenden Phasenunterschied von beispielsweise π/2 haben. Gleichermaßen sind die zweiten Magnetsensoren A2 und B2 der zweiten Zielplatte 35 so gegenüberliegend angeordnet, dass ihre Ausgangssignale einen auf dem elektrischen Winkel basierenden Phasenunterschied von beispielsweise π/2 haben. Die dritten Magnetsensoren A3 und B3 sind der dritten Zielplatte 36 so gegenüberliegend angeordnet, dass ihre Ausgangssignale einen auf dem elektrischen Winkel basierenden Phasenunterschied von beispielsweise π/2 haben. Auf diese Weise geben die jeweiligen Magnetsensorpaare A1 bis A3, B1 bis B3 im ersten bis dritten Sensorabschnitt P, Q, R die zueinander phasenverschobenen Signale aus, wodurch sich der folgende Vorteil bietet: Auch wenn eine nichtlineare Veränderung in der Nähe des Höchst- oder Mindestwerts der Ausgangswellenform in Zusammenhang mit der regelmäßig gezahnten Gestaltung der entsprechenden Zielplatte 34 bis 36 auftritt, kann die Steuereinheit 20 irgendeines der Ausgangssignale aus dem Magnetsensorpaar A1 bis A3, B1 bis B3 verwenden, das sich in einem linearen Bereich befindet, während sich das andere Ausgangssignal in einem nichtlinearen Bereich befindet. Somit wird eine Abnahme der Genauigkeit der erfassten Drehung der Eingangswelle 32 oder der Ausgangswelle 33 verhindert.
Zusätzlich ist die Anzahl von Zähnen (= 35) der dritten Zielplatte 36 geringer als diejenige (= 36) der zweiten Zielplatte 35. Von daher werden die Phasen der Ausgänge aus den dritten Magnetsensoren A3, B3 in Bezug auf diejenigen aus den Ausgängen der zweiten Magnetsensoren A2, B2 um ((2π/36) – (2π/35)) pro Drehung (2π/36) der Ausgangswelle 33 verschoben. Jedoch kehrt der Phasenunterschied zu Null zurück, wenn die Ausgangswelle 33 einen Umlauf macht. Deshalb kann eine Beziehung zwischen der absoluten Drehposition der Ausgangswelle 33 und der vorstehenden Phasenverschiebung zuvor so untersucht und tabellarisch festgehalten werden, dass die absolute Drehposition der Ausgangswelle 33 aus der Phasenverschiebung berechnet werden kann. Solch eine Tabelle wird zuvor in einem Datenspeicherabschnitt der Steuereinheit 20 gespeichert, der später noch beschrieben wird.
Die Steuereinheit 20 umfasst: einen Operationsabschnitt 21 zum Ausführen eines vorbestimmten Ablaufs unter Verwendung der Ausgänge aus dem ersten bis dritten Sensorabschnitt P, Q, R; einen Antriebssteuerungsabschnitt 22 zum Antreiben des Elektromotors 6, indem ihm ein Strom basierend auf einem Befehlswert aus dem Operationsabschnitt 21 zugeführt wird; und ein Fehlerrelais 23, um die Stromzufuhr zum Elektromotor 6 entsprechend eines Mitteilungssignals aus dem Operationsabschnitt 21 zu unterbrechen. Die Steuereinheit 20 ist dazu ausgelegt, ein Signal zu erfassen, das eine von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 40 erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt. Die Steuereinheit 20 ist dazu ausgelegt, eine Größe einer vom Elektromotor 6 erzeugten Drehkraft (Motorkraft) zu bestimmen, indem sie die Fahrgeschwindigkeit des Automobils berücksichtigt.
Die Steuereinheit 20 umfasst darüber hinaus den (nicht gezeigten) Datenspeicherabschnitt, der aus einem nichtflüchtigen Speicher oder dergleichen besteht. Der Datenspeicherabschnitt speichert vorab Programme, die tabellarische Information und dergleichen, welche notwendig sind, um den Elektromotor 6 anzutreiben und zu steuern. Darüber hinaus speichert der Datenspeicherabschnitt auf einer bei Bedarf abrufbaren Basis Betriebsergebnisse, die von den einzelnen Teilen der Steuereinheit 20 geliefert werden, und Informationen, die vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 40 und dergleichen übermittelt werden und Laufzustände und dergleichen des Automobils anzeigen.
Mit Bezug auf 4 umfasst der Operationsabschnitt 21: mehrere, z.B. zwei CPUs 21a, 21b als Prozessoren; und Speicher 21c, 21d, welche im vorstehenden Datenspeicherabschnitt enthalten und für die jeweilige CPU 21a bzw. 21b bestimmt sind. Die CPUs 21a, 21b verwenden die Ausgangssignale aus dem ersten Sensorabschnitt P (Magnetsensoren A1, B1), die im ersten Dreherfassungsabschnitt enthalten sind, um einen Drehwinkel seitens des Lenkteils 1 der Lenkwelle 3 zu erfassen, d.h. den Drehwinkel der Eingangswelle 32. Zusätzlich verwenden die CPUs 21a, 21b auch die Ausgangssignale aus dem zweiten Sensorabschnitt Q (Magnetsensoren A2, B2) oder dem dritten Sensorabschnitt R (Magnetsensoren A3, B3), die im zweiten Dreherfassungsabschnitt enthalten sind, um einen Drehwinkel seitens eines lenkbaren Straßenrads 9 der Lenkwelle 3 zu erfassen, d.h. den Drehwinkel der Ausgangswelle 33. Die CPUs 21a, 21b sind dazu ausgelegt, als Drehmomenterfassungsabschnitt zu fungieren, welcher die erfassten Drehwinkel der Eingangswelle 32 und der Ausgangswelle 33 verwendet, um ein Lenkdrehmoment zu erfassen, das an der Lenkwelle 3 durch ein Eingangsdrehmoment entsteht, das vom Lenkteil 1 entsprechend der Lenkbetätigung durch den Fahrer und durch ein Umkehreingangsdrehmoment, wie etwa ein Stördrehmoment, an die Lenkwelle 3 angelegt wird, das von den lenkbaren Straßenrädern 9 je nach den Zuständen der Straßenoberfläche, auf der das Automobil fährt, umgekehrt in die Lenkwelle 3 eingegeben wird. Das heißt, das Lenkdrehmoment umfasst die Drehmomente, die an den Torsionsstab 31 sowohl vom Lenkteil 1 als auch von den lenkbaren Straßenrädern 9 angelegt werden. Die CPUs 21a, 21b sind auch dazu ausgelegt, so zu arbeiten, dass sie die Lenkunterstützungskraft bestimmen, die vom Lenkunterstützungsabschnitt angelegt werden soll, wobei die Lenkunterstützungskraft basierend auf dem vom Drehmomenterfassungsabschnitt erfassten Drehmoment bestimmt wird.
Speziell sind die CPUs 21a, 21b dazu ausgelegt, voneinander unterschiedliche Operationsgleichungen zu verwenden, um ein jeweiliges Paar erfasster Werte der Drehwinkel θ1, θ2 der Eingangswelle 32 und der Ausgangswelle 33 und ein Paar von Drehmomenterfassungswerten T zu bestimmen. Beispielsweise erhalten die CPUs 21a, 21b ihre jeweiligen Erfassungswerte basierend auf vorbestimmten Operationsgleichungen, wie diejenigen, die Differenzgleichung und tan^–1-Gleichung genannt werden. Das heißt, die CPU 21a erhält die Erfassungswerte des Drehwinkels θ1 der Eingangswelle 32 und des Drehwinkels θ2 der Ausgangswelle 33 (Zielplatte 35) beispielsweise basierend auf den Ausgangssignalen aus den Magnetsensoren A1, B1 und den Magnetsensoren A2, B2, wobei die Signale in einer vorbestimmten Abtastzeit in sie eingegeben werden. Die CPU 21a erhält darüber hinaus den Erfassungswert des Drehmoments T, indem ein Absolutwert eines relativen Drehwinkels der Eingangs- und Ausgangswelle 32, 33 basierend auf einem Unterschied zwischen den Ausgangssignalen aus dem Magnetsensor A1 und dem Magnetsensor A2 oder ein Unterschied zwischen den Ausgangssignalen aus dem Magnetsensor B1 und dem Magnetsensor B2 bestimmt wird.
Andererseits werden dieselben Ausgangssignale wie in die CPU 21a eingegeben werden, von den Magnetsensoren A1 bis A3, B1 bis B3 in der oben genannten Abtastzeit auch in die CPU 21b eingegeben. Alle Ausgangssignale aus diesen Magnetsensoren A1 bis A3, B1 bis B3 haben Wellenverläufe, die einer Sinuswelle entsprechen. Da die Magnetsensoren A1, B1 beispielsweise so angeordnet sind, das sie einzelnen Positionen der ersten Zielplatte 34 gegenüberstehen, welche im Hinblick auf die Umfangsrichtung der ersten Zielpatte 34 um den elektrischen Winkel von π/2 versetzt sind, genügen die Wellenverläufe der Ausgänge aus diesen Sensoren einer Gleichung sin(θ1±(π/2) = ±cosθ1. Deshalb können die Ausgänge aus den Magnetsensoren A1, B1, wenn sich die Eingangswelle 32 in einer Richtung vom Magnetsensor B1 weg zum Magnetsensor A1 dreht, beispielsweise als einen Wellenverlauf sinθ1 und entsprechend einen Wellenverlauf cosθ1 aufweisend erachtet werden, wie in 5 gezeigt ist. Von daher kann die CPU 21b die jeweiligen Werte von sinθ1 und cosθ1 erhalten, indem Bezug auf die einzeln übereinstimmenden Wellenverläufe genommen wird, die in der im Datenspeicherabschnitt gespeicherten Tabelleninformation enthalten sind. Dann kann die CPU 21b einen Wert tanθ1 bestimmen, indem die so bestimmten Werte sinθ1 und cosθ1 verwendet werden. Basierend auf einer Umkehrfunktion (tan^–1) des so bestimmten Werts kann die CPU 21b den gegenwärtig erfassten Wert des Drehwinkels 81 der Eingangswelle 32 erhalten. Auf dieselbe Weise verwendet die CPU 21b die Ausgangssignale aus den Magnetsensoren A2, B2, um einen Erfassungswert des Drehwinkels θ2 der Ausgangswelle 33 (Zielplatte 35) basierend auf der vorgenannten Umkehrfunktion (tan^–1) zu bestimmen. Dann berechnet die CPU 21b einen Absolutwert eines Unterschieds zwischen dem Erfassungswert des Drehwinkels θ1 und dem Erfassungswert des Drehwinkels θ2, um dadurch einen Erfassungswert des Drehmoments T zu erhalten.
Die CPUs 21a, 21b sind auch dazu ausgelegt, die Ausgangssignale aus den Magnetsensoren A3, B3 zu verwenden, um einen Absolutwert eines absoluten Drehwinkels der Ausgangswelle 33 zu bestimmen und ein Drehmoment T zu berechnen. Dies sorgt für eine genauere Steuerung, welche die Richtung der lenkbaren Straßenräder 9 berücksichtigt.
Die Steuereinheit 20 ist so eingerichtet, dass die CPUs 21a, 21b ihres Operationsabschnitts 21 die jeweils bestimmten Erfassungswerte miteinander vergleichen, wodurch sie einander ständig überwachen. Die CPUs 21a, 21b prüfen einander auf das Auftreten eines Fehlers wie eines unregelmäßigen Ablauf oder auf das Auftreten eines Fehlers wie eines unregelmäßigen Ausgangs aus irgendeinem der Magnetsensoren der sechs Kanälen, wodurch ein Beitrag zur verstärkten Zuverlässigkeit der Steuereinheit 20 sowie des elektrischen Servolenkungssystems geleistet wird.
In der Steuereinheit 20 empfängt das Fehlerrelais 23 Signale aus den CPUs 21a, 21b, wobei die Signale jeweils ein Vergleichsergebnis der Erfassungswerte anzeigen. Somit ist das Fehlerrelais 23 dazu ausgelegt, die Ausführung einer fehlerhaften Lenkunterstützung zu verhindern, indem es die Stromzufuhr zum Elektromotor 6 sperrt, wenn alle drei Sensorabschnitte P, Q, R nicht in Ordnung sind und wenn keine der CPUs 21a, 21b das Mitteilungssignal an diese schickt.
Die Steuereinheit 20 ist dazu ausgelegt, eine Antriebssteuerung für den Elektromotor 6 mittels entweder einer normalen Drehmomentsteuerungsbetriebsart bereitzustellen, bei der deren Operationsabschnitt 21 den Erfassungswert des Drehmoments T verwendet, oder einer Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart, die durchgeführt wird, wenn der Erfassungswert des Drehmoments nicht zur Verfügung steht, und welche irgendeinen der Erfassungswerte der Drehwinkel θ1, θ2 oder θ3 verwendet, die einzeln aus den Ausgängen des ersten bis dritten Sensorabschnitts P, Q, R bestimmt wurden. Die Steuereinheit 20 ist für eine bidirektionale Verschiebung zwischen der Drehmomentsteuerungs- und der Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart ausgelegt. Dies ermöglicht es der Steuereinheit 20, zu verhindern, dass die Lenkunterstützung basierend auf der Motorkraft aufgehoben wird, mit Ausnahme des Falls, bei dem ein nicht behebbarer ernsthafter Fehler auftritt, der das Fehlerrelais 23 aktiviert. Dementsprechend kann das Kraftfahrzeug vor einer beeinträchtigten Lenkbarkeit bewahrt werden, die sich aus einer aufgehobenen Lenkunterstützung ergibt.
Im Gegensatz zur Drehmomentsteuerungsbetriebsart ist die Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart dazu ausgelegt, dem Fahrer, der das Lenkteil 1 betätigt, mit Absicht ein etwas ungewöhnliches Lenkgefühl zu vermitteln, wodurch dem Fahrer das Auftreten eines Fehlers oder dergleichen mitgeteilt wird, welcher das Erhalten des Erfassungswerts des Drehmoments unmöglich macht. (Eine ausführliche Beschreibung in dieser Hinsicht erfolgt später.)
Die Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart ist so ausgelegt, dass, wenn die Steuereinheit 20 den Erfassungswert des Drehmoments wieder erhalten kann, die Einheit 20 die Lenkunterstützung bereitstellt, wenn sie von der Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart zur Drehmomentsteuerungsbetriebsart umgeschaltet hat. Auf diese Weise ist die Steuereinheit 20 dazu ausgelegt, zur Unterstützungssteuerung zurückkehren, die auf dem Erfassungswert des Drehmoments beruht, wenn der erste Sensorabschnitt P oder dergleichen, der einen zeitweiligen Fehler oder dergleichen erlitten hat, sich von solch einem Fehler erholt.
Die Steuereinheit 20 weist darüber hinaus die folgende Einrichtung auf. Wenn ein Fehler mittels des zuvor erwähnten gegenseitigen Prüfens der CPUs 21a, 21b zur Bestimmung, ob bei einem der ersten bis dritten Sensorabschnitte P, Q, R der Fehler weiter anhält oder nicht, erfasst wird, speichert der Operationsabschnitt 21 im Datenspeicherungsabschnitt vorbestimmte, sich auf den Fehler beziehende Informationsteile als Zeitablaufinformation. Die Zeitablaufinformation umfasst die Fehlerinhalte wie Auftrittsdatum des erfassten Fehlers, seine Dauer und einen unregelmäßigen Erfassungswert; und die Anzahl der Auftrittsfälle des Fehlers. Die Zeitablaufinformation wird beispielsweise im Hinblick auf jeweils den ersten bis dritten Sensorabschnitt P, Q, R verwaltet. Der Operationsabschnitt 21 erkennt und bestimmt die Häufigkeiten des Fehlerauftritts an jedem der Sensorabschnitte P, Q, R beispielsweise basierend auf den Daten über die Auftrittszahl von Fehlern, die in der bestehenden, im Datenspeicherabschnitt gespeicherten Zeitablaufinformation enthalten sind. Somit kann der Operationsabschnitt 21 den Fehlergrad an jedem der Sensorabschnitte P, Q, R nachverfolgen.
Noch konkreter ausgedrückt, beurteilt der Operationsabschnitt 21 die Daten über das Auftreten von Fehlern wie folgt, indem er die Sensorabschnitte P, Q, R in drei Fehlergrade einteilt. Das heißt, jeder der Sensorabschnitte P, Q, R, der auf Daten bezogen wird, bei denen die Anzahl von Datenteilen, die einen nicht erfassbaren Drehwinkel anzeigen, unter einem ersten Schwellenwert liegt, wird als normal bestimmt. Ein Sensorabschnitt, der auf Daten bezogen wird, bei denen die Anzahl von Datenteilen, die einen nicht erfassbaren Drehwinkel anzeigen, nicht unter dem ersten Schwellenwert liegt, wird als manchmal einen Fehler erleidend bestimmt. Ein Sensorabschnitt, der auf Daten bezogen wird, bei denen die Anzahl von Datenteilen, die einen nicht erfassbaren Drehwinkel anzeigen, nicht unter dem zweiten Schwellenwert liegt, wird als ständig nicht in Ordnung bestimmt. Die Steuereinheit 20 wiederum wählt die Drehmomentsteuerungsbetriebsart, die Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart oder die Fehlerbetriebsart basierend auf der bestehenden Zeitablaufinformation (Fehlergrade) und den Bestimmungsergebnissen über den Auftritt eines Fehlers aus, wobei die Bestimmung zu dem Zeitpunkt erfolgt, zu dem das Drehmoment am Torsionsstab entsteht, d.h. wenn die Motorkraft an den Lenkmechanismus angelegt wird.
Speziell in einem Fall, bei dem der Operationsabschnitt 21 die jeweiligen Fehlergrade am ersten bis dritten Sensorabschnitt P, Q, R, wie in den linken Spalten der jeweiligen Tabellen 1 bis 3 gezeigt, ermittelt hat, führt die Steuereinheit 20 die Betriebsartwahl wie folgt durch, um die ausgewählte Betriebsart durchzuführen. Wenn der Operationsabschnitt 21 basierend auf den vorhandenen Eingangssignalen aus den Sensorabschnitten P, Q, R erkennt und bestimmt, dass die Sensorabschnitte P, Q, R fehlerfrei sind, wählt die Steuereinheit 20 eine der in den rechten Spalten der Tabelle gezeigten Unterstützungsbetriebsarten und führt die ausgewählte Betriebsart durch. Es ist festzuhalten, dass die Symbole ❍, Δ, x in den linken Spalten jeder der Tabellen 1 bis 3 anzeigen, dass der Operationsabschnitt 21 basierend auf der Zeitablaufinformation bestimmt, dass sich der Sensorabschnitt im normalen Zustand befindet, manchmal einen Fehler erleidet oder ständig nicht in Ordnung ist.
Wenn der Operationsabschnitt 21 aus den vorliegenden Eingangssignalen bestimmt, dass ein Fehler aufgetreten ist, wählt der Operationsabschnitt 21 eine der folgenden Betriebsarten und führt die ausgewählte Betriebsart durch, wobei die Betriebsarten umfassen: eine Drehmomentsteuerungsbetriebsart, die nur normale Drehwinkel verwendet, d.h. ein Drehmoment, das aus den Drehwinkeln θ1, θ2 oder den Drehwinkeln θ2, θ3 berechnet wird; eine Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart, die einen der Drehwinkel verwendet, der einen normalen Wert hat; und eine Fehlerbetriebsart.
[TABELLE 1]
[TABELLE 2]
[TABELLE 3]
In Tabelle 1 und Tabelle 2 ist gezeigt, dass eine durch ⌾ dargestellte Drehmomentsteuerungsbetriebsart bevorzugt vor einer durch ❍ dargestellten Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart ausgeführt wird. Das heißt, die Steuereinheit 20 ist dazu ausgelegt, wie folgt zu arbeiten. In einem Fall, bei dem der Operationsabschnitt 21 bestimmt, dass der erste Sensorabschnitt P im normalen Zustand ist oder manchmal einen Fehler erleidet, schließt sich der Operationsabschnitt 21 den vorliegenden Bestimmungsergebnissen an, um zu beurteilen, ob der erste Sensorabschnitt P fehlerfrei ist. Wenn darüber hinaus der Operationsabschnitt 21 entscheidet, dass zumindest einer des zweiten Sensorabschnitts Q und/oder des dritten Sensorabschnitts R fehlerfrei ist, wird die Drehmomentsteuerungsbetriebsart bevorzugt vor der Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart ausgeführt.
Wie in Tabelle 2 und Tabelle 3 gezeigt, bestimmt die Steuereinheit 20 in einem Fall, bei dem alle vom ersten bis zum dritten Sensorabschnitt P, Q, R als manchmal einen Fehler erleidend oder als ständig nicht in Ordnung bestimmt werden, dass alle diese Sensorab schnitte P, Q, R ernsthafte Fehler erleiden, und wählt die Fehlerbetriebsart anstelle der Drehmomentsteuerungs- oder Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart ungeachtet der Bestimmungsergebnisse, die von den vorliegenden Eingangssignalen dargestellt werden. Auf diese Weise gibt die Steuereinheit 20 der Sicherheit des fahrenden Fahrzeugs oberste Priorität.
Wie vorstehend beschrieben führt der Operationsabschnitt 21 die Betriebsartauswahl durch, indem der Fehlergrad im Hinblick auf jeden der Sensorabschnitte P, Q, R nachverfolgt wird. Dies stellt nicht nur die Sicherheit des fahrenden Fahrzeugs sicher, sondern fördert auch die Optimierung des Unterstützungssteuerung.
Die Steuereinheit 20 ist auch dazu ausgelegt, entsprechend dem Bedarf auf die Zeitablaufinformation zurückzugreifen, um einem Fahrgast im Automobil, wie dem Fahrer, je nach dem Fehlergrad einen Warnhinweis zukommen zu lassen. Speziell wenn bestimmt wird, dass der erste Sensorabschnitt P manchmal einen Fehler erleidet oder ständig nicht in Ordnung ist, aktiviert die Steuereinheit 20 unverzüglich am Fahrzeug angebrachte Benachrichtigungsmittel wie eine Anzeigelampe, ein Feld auf dem Armaturenbrett oder einen Lautsprecher, um den Fahrgast visuell oder akustisch über den Fehlergrad zu benachrichtigen. Darüber hinaus ist die Steuereinheit 20 auch dazu ausgelegt, die Anzahl von Malen zu zählen, die die Lenkunterstützung zur Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart umgeschaltet hat, so dass der Fahrgast alarmiert werden kann, wenn die Anzahl einen bestimmten Wert überschreitet. Die so angesammelte Zeitablaufinformation erleichtert die Fehlersuche oder dergleichen während Fahrzeugwartungsdiensten oder dergleichen. Darüber hinaus ist sichergestellt, dass der Fahrgast in einem frühen Stadium über das Auftreten eines Fehlers informiert wird, indem eine dem Grad des Fehlers entsprechende Warnung gegeben wird. Somit wird verhindert, dass das Fahrzeug lange Zeit fährt und dabei der Fehler besteht. Zusätzlich bestimmt die Steuereinheit 20 im Falle häufigen Umschaltens zwischen der Drehmomentsteuerungs- und Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart, dass ein behebbarer Fehler oder dergleichen aufgetreten ist und informiert den Fahrgast über den Fehler, bevor dieser unbehebbar wird. So verhindert die Steuereinheit 20 das Auftreten eines fatalen Fehlers.
Es sind auch alternative Anordnungen zu den vorstehenden möglich. Wenn die vorstehende Anzahl den vorbestimmten Wert überschritten hat, kann die Steuereinheit 20 die Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart nicht zur Drehmomentsteuerungsbetriebsart umschalten, sondern kann die Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart weiter durchführen, auch wenn der Erfassungswert des Drehmoments verfügbar wird. In einer anderen Anordnung kann die Steuereinheit 20 die Steuerungsbetriebsart zur Drehmomentsteuerungsbetriebsart umschalten, bei der, genau wie bei der Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart, eine Art inadäquater Lenkunterstützung bereitgestellt werden kann, um dem Fahrer ein ungewöhnliches Lenkgefühl zu vermitteln und ihn dadurch auf das Auftreten des Fehlers aufmerksam zu machen. Während sich die vorstehende Beschreibung auf die Anordnung bezieht, bei der die Zeitablaufinformation im Hinblick auf jeweils den ersten bis dritten Sensorabschnitt P, Q, R verwaltet wird, kann eine alternative Anordnung erfolgen, bei der die Zeitablaufinformation im Hinblick auf jeweils die Magnetsensoren jedes Sensorabschnitts verwaltet wird.
Nun erfolgt mit Bezug auf 1 bis 8 eine detaillierte Beschreibung über die Abläufe des elektrischen Servolenkungssystem, das wie zuvor beschrieben angeordnet ist. Der einfachen Erklärung halber erfolgt die folgende Beschreibung über die Betriebsabläufe des Systems anhand eines Beispiels, bei dem die Zeitablaufinformation über alle Magnetsensoren des ersten bis dritten Sensorabschnitts P, Q, R kein Datenteil enthält, das das Auftreten eines Fehlers anzeigt, oder wobei die Steuereinheit 20 bestimmt, dass sich die Sensorabschnitte P, Q, R in normalen Betriebszuständen befinden.
In der Steuereinheit 20 erfolgt, wie durch Schritt S1 in 6 angegeben ist, die Bestimmung, ob die durch die CPUs 21a, 21b gelieferten Erfassungswerte des Drehmoments T übereinstimmen oder nicht. Stimmen die Erfassungswerte des Drehmoments T miteinander überein, geben die CPUs 21a, 21b Ausgangssignale an das Fehlerrelais 23 aus, wobei die Signale anzeigen, dass der Erfassungswert des Drehmoments einen normalen Wert hat. Dann bestimmt die Steuereinheit 20, dass der Drehmomenterfassungswert zur Verfügung steht und bestimmt daraufhin, dass die CPUs 21a, 21b und die einzelnen Magnetsensoren der sechs Kanäle A1 bis A3, B1 bis B3 alle fehlerfrei sind. Dementsprechend wählt die Steuereinheit 20 die Drehmomentsteuerungsbetriebsart (Schritt S2).
In der Drehmomentsteuerungsbetriebsart bestimmt eine der beiden CPUs 21a, 21b, und zwar diejenige, die als Hauptprozessor angeordnet ist, wie etwa die CPU 21a, einen Sollstromwert für den Elektromotor 6 basierend auf dem Erfassungswert des Drehmo ments. Die CPU 21a stellt eine Rückkoppelungssteuerung basierend auf dem so beschlossenen Sollstromwert bereit, wodurch der Strom dem Elektromotor 6 zugeführt wird, der wiederum die Motorkraft entsprechend der Lenkbetätigung des Fahrers und dergleichen an den Lenkmechanismus anlegt. Somit stellt die Drehmomentsteuerungsbetriebsart die Lenkunterstützung bereit, bei der das Lenkgefühl so wenig wie möglich beeinträchtigt werden kann.
Stimmen andererseits die von den CPUs 21a, 21b gelieferten Erfassungswerte des Drehmoments T im vorstehenden Schritt S1 nicht überein, bestimmt die Steuereinheit 20, dass der Drehmomentwert nicht zu Verfügung steht und bestimmt dann, ob alle erfassten, von den CPUs 21a, 21b gelieferten Drehwinkel θ1 bis θ3 übereinstimmen oder nicht (Schritt S3).
Mit Bezug auf 7 erfolgt eine detaillierte Beschreibung über jeden Fall, bei dem das jeweilige Paar von Erfassungswerten des Drehmoments T und der Drehwinkel 81 bis 83, die von den CPUs 21a, 21b geliefert werden, übereinstimmen oder nicht übereinstimmen.
Wenn mit Bezug auf 7A die Magnetsensoren A1 bis A3, B1 bis B3 die Ausgangssignale an die Steuereinheit 20 anlegen, überprüfen die einzelnen CPUs 21a, 21b des Operationsabschnitts 21 jeweils die ersten bis dritten Sensorabschnitte P, Q, R, um zu bestimmen, ob jeder Sensorausgang normal ist oder nicht. Konkret ersetzen die CPUs 21a, 21b die jeweiligen Werte von sinθ1 und cosθ1, die aus den Ausgangssignalen aus den Magnetsensoren A1, B1 erhalten wurden, beispielsweise in einer Gleichung (1) (sinθ1)2 + ( cosθ1)2 = 1.
Ist diese Gleichung (1) erfüllt, bestimmen die CPUs 21a, 21b, dass die Ausgangssignale aus den Sensoren A1, B1 normal sind.
Als nächstes berechnet die CPU 21b beispielsweise den Drehwinkel θ1 der Eingangswelle 32, indem sie die zuvor genannte Umkehrfunktion (tan^–1) verwendet, wie in der Figur gezeigt ist. Gleichermaßen berechnet die CPU 21b auch die Erfassungsdrehwinkel θ2, θ3 der zweiten und dritten Zielplatte 35, 36 der Ausgangswelle 33. Die CPU 21b berechnet den Erfassungswert des Drehmoments basierend auf einem Unterschied zwischen den erfassten Drehwinkeln θ1, θ2 und schickt dann den sich ergebenden Erfassungswert des Drehmoments an die Haupt-CPU 21a.
Andererseits erhält die Haupt-CPU 21a auch die genauen Drehwinkel θ1 bis θ3 und das genaue Drehmoment T basierend auf den Ausgängen aus den normalen Sensorabschnitten P, Q, R. Die Sensorabschnitte P, Q, R legen ihre Ausgänge gleichzeitig an die CPU 21a und die CPU 21b an. Wenn diese Erfassungswerte gleich den jeweils entsprechenden Erfassungswerten aus der CPU 21b sind, das heißt, wenn die Erfassungswerte des Drehmoments miteinander übereinstimmen, erfolgt der Ablauf aus Schritt S2.
Dagegen liefert in einem wie in 7B gezeigten Fall, bei dem beispielsweise der Magnetsensor A1 selbst einen permanenten oder vorübergehenden Fehler aufrechterhält, wobei externes Rauschen in einen Draht eintritt, der den Sensor A1 und die Steuereinheit 20 miteinander verbindet, oder eine lose Verbindung an einem Kontaktanschluss auftritt, der an einem Ende des Drahts vorgesehen ist, der Sensor A1 ein Ausgangssignal mit einem nicht normalen Wert. Im Falle eines solchen nicht normalen Ausgangs aus dem Magnetsensor A1, erfüllt der Wert des Ausgangssignals aus dem Sensor A1 und derjenige des dazugehörigen Sensors B1 nicht die vorstehende Gleichung (1), so dass die CPU 21b bestimmt, dass der erste Sensorabschnitt P einen Fehler aufrechterhält. Darüber hinaus bringt die Unregelmäßigkeit oder dergleichen des Sensors A1 mit sich, dass die CPU 21b den erfassten Drehwinkel θ1 basierend auf der Umkehrfunktion (tan^–1) nicht mehr berechnen kann. Dies führt auch dazu, dass der Erfassungswert des Drehmoments nicht mehr berechnet werden kann. Deshalb schickt die CPU 21b der CPU 21a die erfassten, genau berechneten Drehwinkel θ2, θ3.
Die CPU 21a ist aufgrund des nicht normalen Ausgangs aus dem Sensor A1 auch nicht mehr zur Berechnung des erfassten Drehwinkels θ1 und Drehmoments T in der Lage. Genau wie die CPU 21b schickt die CPU 21a die genau bestimmten Drehwinkel θ2, θ3 an die CPU 21b. Somit geben die CPUs 21a, 21b an das Fehlerrelais 23 ein Mitteilungssignal aus, das anzeigt, dass nur die erfassten Drehwinkel θ2, θ3 übereinstimmen. In der Zwischenzeit wird im vorstehenden Schritt S1 bestimmt, dass die Drehmomenterfassungswerte nicht übereinstimmen. Deshalb bestimmt die Steuereinheit 20, dass der Drehmomenterfassungswert nicht zur Verfügung steht.
In anderen als den vorstehenden Fällen, bei denen die CPU 21b beispielsweise nicht auf einen Teil der im Speicher 21d gespeicherten Tabelleninformation zurückgreifen kann und nicht in der Lage ist, den Erfassungswert des Drehmoments T oder den erfassten Drehwinkel θ1 oder θ2 zu berechnen, der zur Berechnung des Drehmomenterfassungswerts verwendet wird, wird im obigen Schritt S1 bestimmt, dass die Drehmomenterfassungswerte nicht übereinstimmen. Deshalb bestimmt die Steuereinheit 20, dass der Drehmomenterfassungswert nicht zur Verfügung steht.
Wenn unter Rückbezug auf Schritt S3 von 6 alle erfassten Drehwinkel θ1 bis θ3, die von den CPUs 21a, 21b geliefert werden, nicht übereinstimmen, geben die CPUs 21a, 21b an das Fehlerrelais 23 ein Mitteilungssignal aus, das anzeigt, dass alle erfassten Drehwinkel θ1 bis θ3 nicht übereinstimmen. Dann wird das Fehlerrelais 23 aktiviert (Schritt S4) und dadurch die Stromzufuhr zum Elektromotor 6 gesperrt.
In einem Fall, in dem mindestens eines der erfassten Drehwinkelpaare θ1 bis θ3 übereinstimmt, bestimmt andererseits die Steuereinheit 20 die Fähigkeit, das Drehmoment T zu berechnen (Schritt S5). Wenn die Steuereinheit 20 bestimmt, dass das Drehmoment T berechenbar ist, geht sie zu Schritt S2 über, um die Drehmomentsteuerungsbetriebsart zu wählen. Wenn die Steuereinheit 20 bestimmt, dass das Drehmoment T nicht berechenbar ist, wählt sie die Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart, die irgendeinen der erfassten Drehwinkel verwendet, der einen normalen Wert hat (Schritt S6).
Ein spezieller Ablauf im vorstehenden Schritt S5 wird unter Bezug auf 8 beschrieben.
Wie in 8 gezeigt, bestimmt zuerst jede der CPUs 21a, 21b, ob die erfassten Drehwinkel θ1 miteinander übereinstimmen oder nicht (Schritt S7). Falls bestimmt wird, dass die erfassten Drehwinkel θ1 nicht miteinander übereinstimmen, bestimmt die Steuereinheit 20, dass die Drehmomentsteuerungsbetriebsart nicht ausführbar ist, so dass die Haupt-CPU 21a beispielsweise aus den übrigen Drehwinkeln θ2, θ3 ein Drehwinkelpaar θ2 oder θ3 auswählt, dessen Erfassungswerte übereinstimmen. Dann bestimmt die CPU 21a das Vorzeichen und die Größe des Drehmoments basierend auf dem ausgewählten Drehwinkel θ2 oder θ3 (Schritt S8). Im vorstehenden Schritt S6 wird die Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart basierend auf dem Vorzeichen und der Größe des so bestimmten Drehmoments ausgewählt, um die Antriebssteuerung für den Elektromotor 6 bereitzustellen. Speziell berechnet die Steuereinheit 20 wie in 7B gezeigt beispielsweise den erfassten Drehwinkel θ2, der übereinstimmt, sowie eine Winkelgeschwindigkeit und eine Winkelbeschleunigung des Drehwinkels θ2, basierend auf der Ermittlung des Vorzeichens und der Größe des Drehmoments, um die Unterstützungskraft (Motorkraft) entsprechend der Lenkbetätigung oder dergleichen zu schätzen. Die Steuereinheit 20 stellt die Antriebssteuerung des Elektromotors 6 in der Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart beispielsweise dadurch bereit, dass entsprechend der Größe des so bestimmten Drehmoments die Dauer verändert wird, während der dem Elektromotor 6 Strom zugeführt wird, so dass beispielsweise 50% der geschätzten Unterstützungskraft aus der Motorkraft an den Lenkunterstützungsmechanismus angelegt werden können. Dies ermöglich es der Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart, dem Fahrer absichtlich ein etwas ungewöhnliches Lenkgefühl zu vermitteln, welches in der Drehmomentsteuerungsbetriebsart nicht vorgesehen ist.
Wenn andererseits im vorstehenden Schritt S7 bestimmt wird, dass die erfassten Drehwinkel θ1 miteinander übereinstimmen, erfolgt eine Bestimmung dahingehend, ob mindestens eines der erfassten Drehwinkelpaare θ2, θ3 übereinstimmt oder nicht (Schritt S9). Von den erfassten Drehwinkeln θ2, θ3 wird ein übereinstimmendes Drehwinkelpaar θ2 oder θ3 ausgewählt (Schritt S10). In der Steuereinheit 20 berechnet die Haupt-CPU 21a beispielsweise ein Drehmoment T basierend auf dem so ausgewählten erfassten Drehwinkel θ2 oder θ3 und den erfassten Drehwinkel θ1. Somit lässt die Steuereinheit 20 die Drehmomentsteuerungsbetriebsart ablaufen, indem sie den sich ergebenden Drehmomenterfassungswert verwendet.
Wird im vorstehenden Schritt S9 bestimmt, dass keine der erfassten Drehwinkel θ2, θ3 übereinstimmen, bestimmt die CPU 21a der Steuereinheit 20, genau wie im vorstehenden Schritt S8, das Vorzeichen und die Größe des Drehmoments basierend auf dem übereinstimmenden Drehwinkelpaar θ1 (Schritt S11). Die Steuereinheit 20 stellt die Antriebssteuerung für den Elektromotor 6 in der Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart basierend auf dem Vorzeichen und der Größe des so aus dem Drehwinkel θ1 bestimmten Drehmoments bereit.
Bei der elektrischen Servolenkung des wie zuvor beschrieben angeordneten Ausführungsbeispiels, ist die Steuereinheit (die Steuerung) 20 dazu ausgelegt, die Antriebssteuerung für den Elektromotor 6 bereitzustellen, indem sie die Steuerung bidirektional zwischen der Drehmomentsteuerungs- und der Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart umschaltet. Dies lässt den Steuerbetrieb von der Lenkwinkelsteuerungs- zur Drehmomentsteuerungsbetriebsart zurückkehren, indem die Abläufe von Schritt S6 aus 6 und den in derselben Figur gezeigten Schritten S1 und S2 nacheinander ausgeführt werden, wenn ein zeitweiliger Fehler oder dergleichen, der eine Magnetsensorseite und/oder die Seite der CPUs 21a, 21b (Prozessorseite) betrifft, behoben wird, so dass der Magnetsensor oder die CPU zu ihrem normalen Zustand zurückkehren, um wieder den erfassten Drehmomentwert erhalten zu können. Darüber hinaus kann die Steuereinheit 20 das Auftreten eines Fehlers, der die Sensorseite und/oder die Prozessorseite in Mitleidenschaft zieht, sowie auch die Behebung des Fehlers erfassen. Im Ergebnis bietet sich im Falle eines behebbaren und/oder geringen Fehlers, der die Sensor- und/oder Prozessorseite betrifft, nicht aber im Falle eines weitreichenden oder ernsthaften Fehlers, der folgende Vorteil. Im Gegensatz zum herkömmlichen Beispiel kann die Ausführungsform das Problem umgehen, dass die optimale Unterstützungssteuerung, die den genauen Erfassungswert des Drehmoments verwendet, nach der Behebung des Fehlers nicht ausgeführt wird. Darüber hinaus ist die Steuereinheit 20 dazu ausgelegt, die Behebung des Fehlers oder dergleichen zu erfassen. Dies hindert die Steuereinheit 20 daran, den Fahrer oder dergleichen fälschlicher Weise über das Andauern des Fehlers zu informieren, obwohl dieser tatsächlich behoben wurde. Dies erspart es dem Fahrer, unnötige Wartungs- und/oder Reparaturarbeiten durchführen lassen zu müssen, die mit der irrtümlichen Fehlererfassung verbunden sind. Von daher kann die elektrische Servolenkung davor bewahrt werden, unter einer ernsthaft gesenkten Zuverlässigkeit zu leiden.
Wie durch Schritt S9 aus 8 angegeben, ist das Ausführungsbeispiel so konzipiert, dass die Drehmomentsteuerungsbetriebsart bevorzugt vor der Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart ausgeführt wird, wenn die Steuereinheit 20 erfasst, dass der erste Sensorabschnitt P fehlerfrei ist, und auch bestimmt, dass der zweite und/oder dritte Sensorabschnitt Q, R fehlerfrei ist. Wenn die Steuereinheit 20 die Behebung eines zeitweiligen Fehlers erfasst, der mindestens einen der Sensoren (eine der Detektoreinheiten) des ersten bzw. zweiten Dreherfassungsabschnitts betrifft, wählt deshalb die Steuereinheit 20 unverzüglich die Drehmomentsteuerungsbetriebsart an Stelle der Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart. Die Drehmomentsteuerungsbetriebsart weist ein besseres Lenkgefühl auf als die Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart.
Im Ergebnis kann die Steuereinheit 20 eine noch günstigere Unterstützungssteuerung bereitstellen, wodurch eine Beeinträchtigung der Lenkbarkeit des Fahrzeugs mit Leichtigkeit umgangen wird.
Während sich die vorstehende Beschreibung auf eine Anordnung bezieht, bei der der erste Sensorabschnitt am ersten Dreherfassungsabschnitt für die Eingangswelle angeordnet ist, wohingegen der zweite und dritte Sensorabschnitt am zweiten Dreherfassungsabschnitt für die Ausgangswelle angeordnet sind, kann die vorliegende Erfindung auch anders angeordnet sein, um das Auftreten eines Fehlers im Hinblick auf jeweils die mehreren jeweils zum ersten und zweiten Dreherfassungsabschnitt gehörenden Sensorabschnitte (Erfassungseinheiten) zu bestimmen und den Elektromotor anzutreiben, während die Antriebssteuerung zwischen der Drehmomentsteuerungs- und der Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart basierend auf den Bestimmungsergebnissen umgeschaltet wird. Deshalb sind die Anzahl von Erfassungseinheiten, die bei jedem Dreherfassungsabschnitt vorgesehen sind, die Anordnung der Einheiten einschließlich der Anzahl von Kanälen und dergleichen, und die Art des Sensors und dergleichen nicht auf das vorstehende Ausführungsbeispiel beschränkt.
Während sich die vorstehende Beschreibung auf eine Anordnung bezieht, bei der der Operationsabschnitt der Steuereinheit mit der Funktion des Drehmomenterfassungsabschnitts betraut ist, welcher die Erfassungsergebnisse aus den Magnetsensoren verwendet, um ein am Torsionsstab angewandtes Drehmoment zu erfassen, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann ein Drehmomentsensor vorgesehen sein, welcher von den vorgenannten Magnetsensoren unabhängig ist und ein Signal an den Operationsabschnitt ausgibt, welches einen Erfassungswert des Drehmoments anzeigt. Solch eine Anordnung ermöglicht es, dass die vorliegende Erfindung auch auf ein Lenksystem angewandt werden kann, bei dem der Operationsabschnitt nicht mit der Funktion des Drehmomenterfassungsabschnitts betraut ist.
Während sich die vorstehende Beschreibung auf eine Anordnung bezieht, bei der die Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart die Antriebssteuerung für den Elektromotor 6 auf eine Weise bereitstellt, dass dem das Steuerteil 1 betätigenden Fahrer absichtlich ein etwas ungewöhnliches Lenkgefühl vermittelt wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann folgender Lösungsansatz übernommen werden. Der normale erfasste Drehwinkel θ2 kann dazu verwendet werden, um das Drehmoment entsprechend der Lenkbetätigung des Fahrers und dergleichen im Wesentlichen genau zu schätzen, während der Sollstromwert für den Elektromotor genau wie bei der Drehmomentsteuerungsbetriebsart bestimmt und dazu verwendet werden kann, um den Elektromotor 6 anzutreiben, während die Beeinträchtigung des Lenkgefühls verhindert wird.
Nach der Beschreibung, die mit Bezug auf das Zeitablaufdiagramm von 7B erfolgte, wird die Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart ausgeführt, indem der erfasste Drehwinkel θ2 und deren Winkelgeschwindigkeit und Winkelbeschleunigung verwendet wird, wenn der Drehwinkel θ1 nicht zur Verfügung steht. Dennoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Es können auch Erfassungsergebnisse verschiedener Sensoren verwendet werden, aus welchen Ergebnissen das Vorzeichen und die Größe des Drehmoments bestimmt und zum Schätzen der Unterstützungskraft entsprechend der Lenkbetätigung und dergleichen verwendet werden können. Im Speziellen kann die Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart ausgeführt werden, indem beispielsweise der Erfassungswert des Drehwinkels θ3, die Gierrate oder die Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet wird.
Während sich die vorliegende Beschreibung auf eine Anordnung bezieht, bei der der Operationsabschnitt (die Steuerung) die beiden CPUs (Prozessoren) umfasst, welche den Erfassungswert des Drehmoments basierend auf der Differenzgleichung und der Gleichung tan^–1 berechnen, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Die Anzahl der Prozessoren und deren Operationsgleichungen sind nicht auf das Vorstehende beschränkt. Im Speziellen kann der Operationsabschnitt einen Prozessor umfassen, der eine andere als die obige Operationsgleichung verwendet, oder mehrere Prozessoren, die dieselbe Operationsgleichung verwenden, um den Erfassungswert zu berechnen. Es wird jedoch festgehalten, dass die Anordnung, welche die mehreren Prozessoren umfasst, die basierend auf voneinander unterschiedlichen Operationsgleichungen arbeiten, eine höhere Tendenz aufweist, die einzelnen Prozessoren im Falle eines Fehlers oder einer Unregelmäßigkeit unterschiedliche Operationsergebnisse bereitstellen zu lassen. Somit ist diese Anordnung dazu ausgelegt, den Fehler schneller zu erfassen, so dass die Zuverlässigkeit noch weiter erhöht wird. In dieser Hinsicht wird diese Anordnung stärker bevorzugt.

Claims

Elektrisches Servolenkungssystem, das eine Lenkunterstützung bereitstellt, indem eine Kraft eines Elektromotors an einen Lenkmechanismus angelegt wird, der sich von einem Lenkteil zu lenkbaren Straßenrädern erstreckt, wobei das elektrische Servolenkungssystem umfasst: eine erste Drehwelle, die mit dem Lenkteil gekoppelt ist; eine zweite Drehwelle, die über einen Torsionsstab mit der ersten Drehwelle verbunden ist; einen ersten Dreherfassungsabschnitt mit einer oder mehreren Erfassungseinheiten, um ein Signal auszugeben, das einer Drehung der ersten Drehwelle entspricht; einen zweiten Dreherfassungsabschnitt mit einer Erfassungseinheit oder mehreren Erfassungseinheiten, um ein Signal auszugeben, das einer Drehung der zweiten Drehwelle entspricht; und eine Steuerung, das jeweilige Drehwinkel der ersten und zweiten Drehwelle und ein Drehmoment am Torsionsstab basierend auf den Ausgangssignalen aus dem ersten und zweiten Dreherfassungsabschnitt erfasst und eine Antriebssteuerung für den Elektromotor bereitstellt, wobei die Steuerung jede der mehreren Erfassungseinheiten des ersten und zweiten Dreherfassungsabschnitts überprüft, um das Auftreten eines Fehlers basierend auf deren Ausgangssignalen zu bestimmen, und die Antriebssteuerung für den Elektromotor bereitstellt, indem die Antriebssteuerung basierend auf den Ergebnissen der Bestimmung, zwischen einer Drehmomentsteuerungsbetriebsart, die einen erfassten Wert des Drehmoments verwendet, und einer Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart, die einen erfassten Wert irgendeines der Drehwinkel der ersten und zweiten Drehwelle verwendet, umgeschaltet wird.
Elektrisches Servolenkungssystem nach Anspruch 1, wobei die Steuerung Zeitablaufinformation über das Fehlerauftreten im Hinblick auf jede der mehreren Erfassungseinheiten verwaltet und entweder die Drehmomentsteuerungsbetriebsart oder die Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart basierend auf den Ergebnissen der Bestimmung und der Zeitablaufinformation auswählt.
Elektrisches Servolenkungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei wenn die Steuerung bestimmt, dass mindestens eine der Erfassungseinheiten des ersten Dreherfassungsabschnitts fehlerfrei ist und mindestens eine der Erfassungseinheiten des zweiten Dreherfassungsabschnitts fehlerfrei ist, die Steuerung die Drehmomentsteuerungsbetriebsart bevorzugt vor der Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart ausführt.
Elektrisches Servolenkungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerung eine Vielzahl von Prozessoren umfasst, um die jeweiligen Drehwinkel der ersten und zweiten Drehwelle und das Drehmoment basierend auf einer vorbestimmten Operationsgleichung unter Verwendung der Ausgangssignale aus dem ersten und zweiten Dreherfassungsabschnitt zu berechnen, und wobei die Steuerung die entsprechenden Drehwinkel miteinander und die entsprechenden Drehmomente miteinander vergleicht, wobei die Drehwinkel und die Drehmomente von jedem der Prozessoren berechnet werden, und den Vergleichsergebnissen entsprechend wahlweise entweder die Drehmomentsteuerungs- oder Lenkwinkelsteuerungsbetriebsart ausführt.
Elektrisches Servolenkungssystem nach Anspruch 4, wobei die Vielzahl der Prozessoren, die einzeln die entsprechenden Drehwinkel und die entsprechenden Drehmomente berechnen, einzeln unterschiedliche Operationsgleichungen verwenden.