DE102007029190A1

DE102007029190A1 - Fehler-Detektoreinheit für eine Drehwinkel-Detektorvorrichtung

Info

Publication number: DE102007029190A1
Application number: DE102007029190A
Authority: DE
Inventors: Hisashi Kariya Kameya; Kenichiro Kariya Hidaka
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-08-22
Filing date: 2007-06-25
Publication date: 2008-03-13
Anticipated expiration: 2027-06-26
Also published as: CN101131328A; US7664619B2; FR2905173A1; JP2008051559A; JP4656024B2; US20080052562A1; CN100549626C; DE102007029190B4; FR2905173B1

Abstract

Eine Fehler-Detektoreinheit detektiert einen Fehler, der in einer Detektorvorrichtung (12) auftritt, die einen Drehwinkel eines Rotors (21) in Bezug auf einen Stator (22) anhand von Sinuswellen- und Kosinuswellensignalen detektiert, die in einer sinusförmigen Wellengestalt in einem Zyklus der Drehung des Rotors (21) amplitudenmoduliert werden. Die Einheit erzeugt einen Beurteilungswert aus den Signalen, beurteilt das Auftreten eines Fehlers aus dem Wert, wenn dieser außerhalb eines normalen Bereiches platziert wird, und beurteilt die Vorrichtung (12) so, dass sich diese in einem vorläufigen Fehlerzustand befindet, wenn die Beurteilung fortgesetzt wird. Wenn nach dieser Beurteilung der Drehwinkel (Theta) sich über seinen gesamten Bereich hinweg ändert während der Wert innerhalb des normalen Bereiches platziert wird, beurteilt die Einheit die Vorrichtung (12) so, dass diese in einen normalen Zustand zurückgekehrt ist. Wenn im Gegensatz dazu die Beurteilung noch fortgesetzt wird, beurteilt die Einheit die Vorrichtung (12) so, dass sie sich in einem endgültigen Fehlerzustand befindet und diese entscheidet dann das Auftreten des Fehlers.

Description

QUERVERWEIS AUF EINE VERWANDTE ANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung basiert auf und beansprucht die Vorteile aus der Priorität der früheren japanischen Patentanmeldung Nr. 2006-225795 , die am 22. August 2006 eingereicht wurde, sodass die Inhalte derselben hier durch Bezugnahme miteinbezogen werden.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Fehlerdetektoreinheit, die für eine Drehwinkel-Detektorvorrichtung verwendet wird, um einen Drehwinkel eines Rotors in Bezug auf einen Stator zu detektieren, und welche das Auftreten eines Fehlers in der Vorrichtung detektiert.
Beschreibung des Standes der Technik
Es ist gut bekannt eine Drehwinkel-Detektorvorrichtung zum Detektieren eines Drehwinkels eines Rotors in Bezug auf einen Stator unter Verwendung eines Drehmelders zu detektieren. Bei dieser Vorrichtung wird ein Erregungssignal mit einer vorbestimmten periodischen Wellenform einem Drehmelder zugeführt und es wird ein Sinuswellen-Phasensignal und ein Kosinuswellen-Phasensignal von dem Drehmelder in Ansprechen auf das Erregersignal ausgegeben, wobei jedes der Phasensignale in einer sinusförmigen Gestalt amplitudenmoduliert wird, um ein Sinuswellen-Phasen-Amplitudensignal As(θ) und ein Kosinuswellen-Phasen-Amplitudensignal Ac(θ) aus den Phasensignalen jeweils zu extrahieren. Jedes Amplitudensignal besitzt eine Amplitude, die sich mit dem Drehwinkel ändert und es wird ein Drehwinkel θ eines Rotors in Bezug auf einen Stator aus den Amplitudensignalen berechnet.
Ferner ist eine Einheit zum Detektieren eines Fehlers eines Drehmelders bekannt, der in einer Drehwinkel-Detektorvorrichtung verwendet wird. Beispielsweise ist in der veröffentlichten japanischen Patent-Erstveröffentlichung Nr. H09-72758 eine Drehmelder-Fehlerdetektoreinheit offenbart. Bei dieser Einheit wird ein Quadrat der Amplitude für jedes Amplitudensignal berechnet. Wenn detektiert wird, dass eine Summe As(θ)² + As(θ)² der ins Quadrat erhobenen Amplituden oder einer Quadratwurzel der Summe außerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt, wird beurteilt, dass in dem Drehmelder ein Fehler aufgetreten ist.
Selbst wenn jedoch bei dieser Einheit ein Fehler tatsächlich in dem Drehmelder aufgetreten ist, gibt es einen Fall, bei dem die Summe oder Quadratwurzel innerhalb des Bereiches liegt. Daher wird in diesem Fall eine fehlerhafte Beurteilung durchgeführt, dass kein Fehler in dem Drehmelder aufgetreten ist. Wenn im Gegensatz dazu kein Fehler tatsächlich in dem Drehmelder aufgetreten ist, gibt es einen Fall, bei dem, obwohl die Einheit den Drehwinkel θ detektieren kann, die Einheit die Amplitudensignale zeitweise nicht richtig detektieren kann. Es wird daher in diesem Fall in fehlerhafter Weise beurteilt, dass ein Fehler in dem Drehmelder aufgetreten ist.
Um dieses Problem zu lösen ist in der veröffentlichten japanischen Patent-Erstveröffentlichung Nr. 2006-177750 eine andere Drehmelder-Fehlerdetektoreinheit offenbart, die für eine Drehwinkel-Detektorvorrichtung verwendet wird. Bei dieser Veröffentlichung berechnet die Einheit den Drehwinkel θ und eine Quadratwurzel aus einer Summe As(θ)² + As(θ)² der ins Quadrat erhobenen Amplituden aus den Amplitudensignalen As(θ) und As(θ). Wenn die Einheit detektiert, dass die Quadratwurzel außerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt, beurteilt die Einheit, dass der Drehmelder sich in einem vorläufigen Fehlerzustand befindet. Das heißt die Einheit beurteilt in vorläufiger Weise, dass ein Fehler in dem Drehmelder auftreten ist. Wenn das Detektieren der Quadratwurzel, die außerhalb des Bereiches platziert ist, für eine vorbestimmte Zeitpe riode fortgesetzt wird, beurteilt die Einheit, dass der Drehmelder sich in einem endgültig detektierten Fehlerzustand befindet. Das heißt, die Einheit beurteilt dann endgültig, dass ein Fehler in dem Drehmelder aufgetreten ist. Wenn im Gegensatz die Einheit detektiert, dass der Drehwinkel θ, der wiederholt nach der Beurteilung entsprechend dem vorläufigen Fehlerzustand berechnet wird, sich über den gesamten Bereich von 0 bis 2π Winkel im Bogenmaß geändert hat, wird die vorläufige Beurteilung annulliert und die Einheit beurteilt dann, dass der Drehmelder in den normalen Zustand zurückgekehrt ist. Das heißt die Einheit beurteilt, dass in dem Drehmelder kein Fehler aufgetreten ist. Da demzufolge der vorläufige Fehlerzustand in einem Übertragungszustand beobachtet wird und zwar von dem normalen Zustand in den endgültigen Fehlerbestimmungszustand, existiert nur eine geringe Möglichkeit dafür, dass ein Fehler des Drehmelders in fehlerhafter Weise beurteilt wird.
Geht man davon aus, dass ein Zustandstyp zum Rückkehren in den normalen Zustand von dem vorläufigen Fehlerzustand so eingestellt wird, dass er der gleiche ist wie der Zustandstyp zum Beurteilen, dass der Drehmelder sich in einem vorläufigen Fehlerzustand befindet, ist die in der Veröffentlichung Nr. 2006-177750 offenbarte Einheit mit dem gleichen Problem behaftet wie demjenigen der Einheit, die in der Veröffentlichung Nr. H09-72758 offenbart ist. Wenn man daher annimmt, dass die Quadratwurzel, die innerhalb des vorbestimmten Bereiches platziert ist, als Rückkehrbedingung eingestellt wird, so werden die Beurteilung entsprechend dem Normalzustand und die Beurteilung gemäß dem vorläufigen Fehlerzustand alternativ in der Einheit durchgeführt. Jedoch wird bei der Einheit, die in der Veröffentlichung Nr. 2006-177750 offenbart ist, der Drehwinkel θ über den gesamten Bereich von 0 bis 2π Winkel im Bogenmaß in dem vorläufigen Fehlerzustand geändert und wird als Rückführzustand eingestellt. Daher unterscheidet sich der Rückführzustandstyp von dem Zustandstyp für die Beurteilung, dass sich der Drehmelder in den vorläufigen Fehlerzustand befindet. Demzufolge kann eine wiederholte alternierende Beurteilung zwischen dem Normalzustand und dem vorläufigen Fehlerzustand verhindert werden.
Selbst wenn jedoch bei der Einheit, die in der Veröffentlichung Nr. 2006-177750 offenbart ist, ein Fehler in dem Drehmelder tatsächlich aufgetreten ist, gibt es einen Fall, bei dem die Einheit in fehlerhafter Weise beurteilt, dass sich der Drehmelder in dem vorläufigen Fehlerzustand befindet und in den Normalzustand zurückkehrt. Wenn die Einheit in fehlerhafter Weise beurteilt, dass der Drehmelder, der sich tatsächlich in einem Fehlerzustand befindet oder eingestellt ist, in den normalen Zustand zurückkehrt, wird eine Steuereinheit wie beispielsweise eine Motorsteuerung, die das Detektionsergebnis der Drehwinkel-Detektorvorrichtung verwendet, in fehlerhafter Weise betrieben.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unter Einbeziehung der Nachteile der herkömmlichen Drehmelder-Fehlerdetektoreinheit, eine Fehlerdetektoreinheit zu schaffen, die in korrekter Weise das Auftreten eines Fehlers in einer Drehwinkel-Detektorvorrichtung detektieren kann, indem sie in angemessener Weise eine Beurteilung durchführt, dass die Detektorvorrichtung aus einem vorläufigen Fehlerzustand in einen normalen Zustand zurückzuführen ist.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die genannte Aufgabe gelöst durch die Schaffung einer Fehlerdetektoreinheit zum Detektieren eines Fehlers, der in einer Detektorvorrichtung auftritt, die einen Drehwinkel eines Rotors in Bezug auf einen Stator aus einem Sinuswellen-Phasensignal und einem Kosinuswellen-Phasensignal detektiert, von denen die Amplituden in einer sinusförmigen Wellengestalt moduliert sind, sodass diese in einem Zyklus der Drehung des Rotors geändert wird. Die Fehlerdetektoreinheit umfasst erste bis fünfte Abschnitte. Der erste Abschnitt erzeugt einen Fehlerbeurteilungswert, der auf dem Sinuswellen-Phasensignal und/oder dem Kosinuswellen-Phasensignal bestimmt wird, welches von der Detektorvorrichtung empfangen wird. Der zweite Abschnitt beurteilt basierend auf dem Fehlerbeurteilungswert, der außerhalb eines normalen Bereiches liegt, dass ein Fehler in der Detektorvorrichtung aufgetreten ist. Der dritte Abschnitt beurteilt die Detektorvorrichtung, dass diese sich in einem vorläufigen Fehlerzustand befindet und zwar in Ansprechen auf das Fortsetzen der Beurteilung durch den zweiten Abschnitt für eine vorbestimmte erste Zeitperiode. Der vierte Abschnitt prüft, ob der Drehwinkel sich über seinen gesamten Bereich ändert und beurteilt die Detektorvorrichtung, die durch den dritten Abschnitt als im vorläufigen Fehlerzustand befindlich beurteilt wurde, und daher in einen normalen Zustand zurückgeführt wurde, in Ansprechen auf den Drehwinkel, der sich über den gesamten Bereich hinweg ändert und anhand des Fehlerbeurteilungswertes, der immer in dem normalen Bereich platziert ist und zwar während der Änderung des Drehwinkels über den gesamten Bereich hinweg. Der fünfte Abschnitt beurteilt die Detektorvorrichtung derart, dass sich diese in einem Bestimmungsfehlerzustand befindet und zwar im Ansprechen auf das Fortsetzen der Beurteilung durch den zweiten Abschnitt für eine vorbestimmte Zeitperiode, die länger ist als die erste vorbestimmte Zeitperiode und entscheidet dann das Auftreten eines Fehlers in der Detektorvorrichtung.
Bei dieser Konfiguration der Fehlerdetektoreinheit erreicht der vierte Abschnitt zwei Zustände, um zu beurteilen, dass die Detektorvorrichtung in einen normalen Zustand zurückzuführen ist. Der erste Zustand oder Bedingung besteht darin, dass der Drehwinkel sich über den gesamten Bereich ändert, und der zweite Zustand oder Bedingung besteht darin, dass der Fehlerbeurteilungswert innerhalb des normalen Bereiches platziert ist. Wenn diese Bedingungen gleichzeitig befriedigt werden, beurteilt der vierte Abschnitt, dass die Detektorvorrichtung in einen normalen Zustand zurückzuführen ist.
Wenn daher tatsächlich ein Fehler in der Detektorvorrichtung auftritt, existiert nur eine geringe Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Fehlerdetektoreinheit in fehlerhafter Weise die Detektorvorrichtung so beurteilt, dass diese in einen normalen Zustand zurückzuführen ist. Daher kann die Fehlerdetektoreinheit in angemessener Weise einen tatsächlichen Zustand der Detektorvorrichtung beurteilen.
Ferner besteht die Beurteilungsbedingung in dem dritten Abschnitt darin, dass die Beurteilung des Auftretens eines Fehlers basierend auf dem Fehlerbeurteilungswert, der außerhalb eines normalen Bereiches platziert ist, durch den zweiten Abschnitt für eine erste vorbestimmte Zeitperiode fortgesetzt wird. Daher enthält die Beurteilungsbedin gung in dem vierten Abschnitt den Drehwinkel, der sich über den gesamten Bereich hinweg ändert, was unterschiedlich gegenüber dem Beurteilungszustand oder der Beurteilungsbedingung in dem dritten Abschnitt ist. Demzufolge existiert nur eine geringe Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Beurteilung des dritten Abschnitts und die Beurteilung des vierten Abschnitts wechselnd ausgeführt werden.
Wenn darüber hinaus die zwei Bedingungen in dem vierten Abschnitt gleichzeitig befriedigt oder erfüllt werden, so wird die Detektorvorrichtung, die durch den dritten Abschnitt so beurteilt wurde, dass sie sich in einem vorläufigen Fehlerzustand befindet, so beurteilt, dass sie in einen normalen Zustand zurückzuführen ist. Demzufolge existiert nur eine geringe Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Fehler-Detektoreinheit in unnötiger Weise einen Fehler der Detektorvorrichtung detektiert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Blockdiagramm eines Motor-Controllers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Blockdiagramm einer Berechnungsschaltung für einen elektrischen Winkel und einer Fehlerdetektoreinheit, die in 1 gezeigt sind, und die schematisch die Struktur eines Drehmelders wiedergibt;
3 zeigt eine Wellenform von jedem Signal, welches in/aus dem Drehmelder eingespeist bzw. ausgegeben wird, der in 2 gezeigt ist;
4 ist eine Ansicht, die Sampling-Punkte darstellt, die in gleicher Weise auf einer sinusförmigen Wellenform platziert sind entsprechend einem Zyklus von jedem der Signale, die aus dem Drehmelder ausgegeben werden;
5 ein Blockschaltbild einer Zustand-Bestimmungseinheit, die in 2 gezeigt ist, gemäß dieser Ausführungsform;
6 ist ein Flussdiagramm, welches eine Prozedur zum Bestimmen eines Zustandes einer Detektorvorrichtung veranschaulicht, die in 1 gezeigt ist;
7 zeigt eine Ansicht, die eine normale Zone einer Koordinatenposition darstellt, die durch die Amplitudensignale definiert ist, welche in 3 gezeigt sind und zwar in einem rechteckförmigen Koordinatensystem; und
8 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Prozedur einer Normalzustand-Rückführbeurteilung wiedergibt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform und deren abgewandelte Ausführungsformen nach der vorliegenden Erfindung werden nun im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
AUSFÜHRUNGSFORM
1 zeigt ein Blockschaltbild eines Motor-Controllers gemäß dieser Ausführungsform. Eine elektrisch betriebene Leistungs-Lenkeinheit eines Fahrzeugs wird, um ein Beispiel zu nennen, durch einen Motor angetrieben, der unter der Steuerung eines Motor-Controllers Mc betrieben wird. Wie noch später mehr in Einzelheiten beschrieben wird, enthält der Controller Mc eine Drehwinkel-Detektorvorrichtung und eine Fehler-Detektoreinheit zum Detektieren eines Fehlers, der in der Vorrichtung auftritt. Der Controller Mc empfängt elektrische Energie von einer Energiequelle wie beispielsweise einer Batterie (nicht gezeigt) des Fahrzeugs.
Wie in 1 gezeigt ist, stellt der Controller Mc einen Dreiphasen-Wechselstrom im Ansprechen auf einen Drehmomentbefehl τ* und eine Magnetisierungsstroms id* ein, und ein bürstenloser Motor 7 empfängt den Wechselstrom von dem Controller Mc. Der Motor 7 besitzt einen zylinderförmigen Stator und einen säulenförmigen Rotor, der so angeordnet ist, dass er von dem Stator umschlossen ist. Der Rotor besitzt eine Vielzahl an Magnetpolen, die entlang einer Umfangsrichtung des Stators ausgerichtet sind. Der Rotor wird um seine zentrale Achse in Ansprechen auf einen Wechselstrom in Drehung versetzt, der von dem Stator empfangen wird und es wird eine Drehkraft des Rotors auf die Lenkeinheit übertragen und es wird dadurch die Lenkeinheit angetrieben.
Ein Drehmelder 20 ist mit dem Motor 7 verbunden und detektiert die Drehung des Rotors und erzeugt ein Sinuswellen-Phasensignal Ss(θ) und ein Kosinuswellen-Phasensignal Sc(θ), die jeweils Phasen aufweisen entsprechend einem elektrischen Winkel θ des Motors 7 (das heißt entsprechend dem Drehwinkel des Rotors in Bezug auf den Stator). Eine elektrische Winkelberechnungsschaltung 30 berechnet den elektrischen Winkel θ aus den Signalen Ss(θ) und Sc(θ). Eine Drehwinkel-Detektorvorrichtung 12 gemäß dieser Ausführungsform besteht aus dem Drehmelder 20 und der Berechnungsschaltung 30.
In dem Controller Mc empfängt ein Drehmoment-Stromwandler 1 ein Signal eines Drehmomentbefehls τ* von einem Drehmomentsensor (nicht gezeigt) des Fahrzeugs und wandelt das Drehmoment-Befehlssignal in einen Soll-q-Achsen-Strom Riq* um. Dieser Strom Riq* fließt durch einen Komparator 10 und einem Proportional-Integral-Regler 2 (PI) und wird als ein Befehlswert Vq* einer q-Achsen-Spannung ausgegeben.
Der Controller Mc empfängt auch einen Magnetisierungsstrom id* als anderen Befehlswert. Dieser Strom id* fließt durch einen Komparator 9 und einen Proportional-Integral-Regler 3 (PI) und wird als ein Befehlswert Vd* einer d-Achsen-Spannung ausgegeben. Die d-Achse und die q-Achse sind in einem Rechteck-Dreh-Koordinatensystem definiert. Die d-Achse ist so eingestellt, dass sie von einem S Magnetpol zu einem N Magnetpol in dem Rotor verläuft. Die q-Achse ist so eingestellt, dass sie orthogonal zu der d-Achse in einer Ebene senkrecht zu einer Drehachse des Rotors verläuft. Ein Ursprungspunkt des Koordinatensystems ist auf der Drehachse des Rotors platziert.
Ein Dreiphasen-Wandler 4 wandelt die q-Achsen-Spannung Vq* und die d-Achsen-Spannung Vd* in eine U-Phasenspannung Vu, eine V-Phasenspannung Vv und eine W-Phasenspannung Vw auf der Grundlage des elektrischen Winkels θ um, der von der Schaltung 30 empfangen wird. Ein Impulsbreite-Modulator (PWM) 5 führt eine Impulsbreite-Modulation an jeder der Spannungen gemäß der U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen-Spannung Vu, Vv und Vw durch, um U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen-Impulsströme zu erzeugen. Eine Treiberschaltung 6 generiert U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen-Ströme aus den U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen-Impulsströmen und schickt diese erzeugten Ströme zu dem Motor 7 und zwar über U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen-leitende Leitungen. Daher wird der Motor 7 im Ansprechen auf die empfangenen Ströme unter der Steuerung des Controllers Mc angetrieben.
Ein U-Phasen-Unterstützungsstrom iu und ein V-Phasen-Unterstützungsstrom iv werden von den U-Phasen- und V-Phasen-leitenden Leitungen zu einem Zweiphasen-Umsetzer 8 übertragen. Ferner wird ein W-Phasen-Unterstützungsstrom iw aus den Unterstützungsströmen iu und iv erzeugt und wird zu dem Umsetzer 8 gesendet. Der Umsetzer 8 wandelt die Unterstützungsströme iu, iv und iw in einen d-Achsen-Unterstützungsstrom idf bzw. einen q-Achsen-Unterstützungsstrom iqf auf der Grundlage des elektrischen Winkels 0 um, der von der Schaltung 30 empfangen wird.
Der Unterstützungsstrom idf wird zu den Komparatoren 9 und 10 rückgekoppelt und wird mit den Strömen id* und Riq* verglichen. Wenn eine Differenz vorhanden ist, entsprechend ΔId = |idf – id*| zwischen den Strömen idf und id* vorhanden ist, stellt der Regler 3 die d-Achsen-Spannung Vd* auf der Grundlage der Differenz ΔId ein, um dadurch die Differenz ΔId an Null anzunähern. Wenn eine Differenz entsprechend ΔIq = |iqf – Riq*| zwischen den Strömen iqf und Riq* vorhanden ist, stellt der Regler 2 die q-Achsen-Spannung Vq* auf der Grundlage der Differenz ΔIq ein, um die Differenz ΔIq an Null anzunähern. Diese Rückkopplung und die Einstellung der Spannungen Vd* und Vq* werden wiederholt durchgeführt, bis die Differenzwerte ΔId und ΔIq auf Null konvergiert sind.
Der Controller Mc besitzt ferner eine Fehlerdetektoreinheit 50, um einen Fehler, einen Notfall oder Fehlfunktion der Drehwinkel-Detektorvorrichtung 12 zu detektieren (d.h. Kombination aus Drehmelder 20 und Berechnungsschaltung 30 für den elektrischen Winkel) und zwar auf der Grundlage des elektrischen Winkels θ, der Signale Ss(θ) und Sc(θ) und auf der Grundlage von anderen Signalen, die von der Berechnungsschaltung 30 empfangen werden.
2 zeigt ein Blockschaltbild der Schaltung 30 und der Detektoreinheit 50 und zeigt auch schematisch die Struktur des Drehmelders 20, während 3 die Wellenform von jedem der Signale wiedergibt, die in den Drehmelder 20 eingespeist oder aus diesem ausgegeben werden.
Wie in 2 gezeigt ist, enthält der Drehmelder 20 einen säulenförmigen Rotor 21, der fest mit dem Rotor des Motors 7 verbunden ist, und enthält einen zylinderförmigen Stator 22, der fest mit dem Stator des Motors 7 verbunden ist. Der Stator 22 ist so angeordnet, dass dieser den Rotor 21 umschließt und der Rotor 21 und der Stator 22 besitzen eine gemeinsame Drehachse. Ein Drehwinkel des Rotors 21 in Bezug auf den Stator 22 stimmt somit mit dem Drehwinkel in dem Motor 7 überein. Der Rotor 21 ist im Querschnitt in einer elliptischen Gestalt ausgebildet. Der Drehmelder 20 besitzt eine Vielzahl an Wicklungen, die in gleichen Intervallen entlang einer Umfangsrichtung des Stators 22 angeordnet sind. Jede Wicklung des Drehmelders 20 wirkt als eine Erregerwicklung, eine Sinuswellen-Phasenwicklung oder als Kosinuswellen-Phasenwicklung. Eine Erregerwicklung 22a, eine Sinuswellen-Phasenwicklung 22b und eine Kosinuswellen-Phasenwicklung 22c sind repräsentativ in 2 gezeigt. Es fließt ein Strom durch jede der Wicklungen 22b und 22c und zwar im Ansprechen auf einen Strom, der der Wicklung 22a zugeführt wird.
Die Schaltung 30 besitzt einen Erregersignal-Generatorabschnitt 40 zum Erzeugen eines Erregersignals Sr. Dieser Abschnitt 40 besitzt einen Bezugstaktgenerator 41, einen Zeitsteuersignal-Generator 42, einen Sinuswellensignal-Generator 43 und einen Digital zu-Analog-(D/A)-Umsetzer 44. Der Generator 41 erzeugt ein Taktsignal als eine Bezugsgröße für die Messung. Der Generator 42 erzeugt verschiedene Zeitsteuer-Steuersignale im Ansprechen auf das Taktsignal, um die Zeitlagen für verschiedene Berechnungen einzustellen. Der Generator 43 enthält eine Sinuswellen-Tabelle. In dieser Tabelle sind Teile von Sampling-Daten, welche Amplituden einer sinusförmigen Welle angeben, in solcher Weise gespeichert, dass der Phasenwinkel der sinusförmigen Welle Bit für Bit erhöht wird. Der Phasenwinkel der sinusförmigen Welle reicht von 0 bis 2π Bogengrade und die Phasenwinkelwerte der sinusförmigen Welle sind einer Vielzahl von Adressen zugeordnet. Der Generator 43 erzeugt ein digitales sinusförmiges Wellensignal, indem er Teile der Sampling-Daten eines nach dem anderen aus der Tabelle in Synchronisation mit einem Zeitsteuer-Steuersignal des Generators 42 ausliest. Der Umsetzer 44 wandelt das Wellensignal des Generators 43 in ein analoges Erregungssignal Sr (Sr(t) = Ar × sinω_ot) um. Wie in 3 gezeigt ist, ändert sich das Erregungssignal Sr periodisch mit der Zeit in einer sinusförmigen Gestalt und auch in einem vorbestimmten Zyklus T1 (= 2π/ω₀), der ausreichend kürzer ist als ein Zylus T2 der Drehung des Rotors 21.
Die Erregerwicklung 22a empfängt das Erregersignal Sr, sodass jede der Phasenwicklungen 22b und 22c einen Strom erzeugt. Spezifischer ausgedrückt, wenn der Rotor 21 im Ansprechen auf die Drehung in dem Motor 7 gedreht wird, sodass sich ein Drehwinkel θ des Rotors 21 in Bezug auf den Stator 22 ändert, werden ein analoges Sinuswellen-Phasensignal Ss und ein analoges Kosinuswellen-Phasensignal Sc von den Phasenwicklungen 22b und 22c im Ansprechen auf das Erregersignal Sr jeweils ausgegeben. Wie in 3 gezeigt ist, ändert sich jedes Phasensignal periodisch in Synchronisation mit dem Erregersignal. Da der Rotor 21 im Querschnitt eine elliptische Gestalt hat, wird eine Amplitude von jedem der Phasensignale Ss und Sc in einer sinusförmigen Wellenform moduliert und ändert sich mit dem Drehwinkel θ in einem Zyklus von 2π Bogengraden (das heißt dem Zyklus T2 der Drehung des Rotors 21). Ferner liegt eine Phase des Phasensignals Ss entgegen gesetzt zu einer Phase des Erregungssignals Sr in einem Bereich, der von π bis 2π Bogengrade des Drehwinkels θ reicht, während das Phasensignal Ss die gleiche Phase hat wie diejenige des Erregungssignals Sr in der an deren Zone, die von 0 bis π Bogengrade des Drehwinkels θ reicht. Im Gegensatz dazu liegt eine Phase des Phasensignals Sc entgegengesetzt zu einer Phase des Erregungssignals Sr in einer Zone, die von π/2 bis 3 π/2 Bogengrade des Drehwinkels θ reicht, während das Phasensignal Ss die gleiche Phase hat wie diejenige des Erregungssignals Sr in der anderen Zone, die von 3 π/2 bis π/2 Bogengrade des Drehwinkels θ reicht. Es wird daher eine sinusförmige Wellenform, die durch eine Änderung in der Amplitude des Sinuswellen-Phasensignals angezeigt wird, um π/2 Bogengrade des Drehwinkels von dem Kosinuswellen-Phasensignal verschoben.
Die Schaltung 30 umfasst ferner einen Analog-zu-Digital-(A/D)-Umsetzer 31, und einen A/D-Umsetzer 32, einen Sinuswellen-Phasenamplitude-Rechner 33 und einen Kosinuswellen-Phasenamplitude-Rechner 34. Die A/D-Umsetzer 31 und 32 sampeln das analoge Phasensignal Ss und Sc von den Wicklungen 22b und 22c in einer vorbestimmten Sampling-Rate in Synchronisation mit den Zeitsteuer-Steuersignalen des Generators 42. Diese Sampling-Rate wird auf eine vergleichsweise hohe Rate eingestellt, sodass die sinusförmige Welle des Erregersignals Sr reproduziert werden kann. Mit anderen Worten wird die Sampling-Rate in solcher Weise eingestellt, dass die amplitudenmodulierte sinusförmige Welle von jedem Phasensignal, die einem Zyklus T1 (= 2π/ω_o) des Erregersignals Sr entspricht, reproduziert werden kann. Dann wandeln A/D-Umsetzer 31 und 32 die gesampelten analogen Signale in ein digitales Sinuswellen-Phasensignal Ss bzw. ein digitales Kosinuswellen-Phasensignal Sc um.
Der Amplituden-Rechner 33 empfüängt die gesampelten Werte (das heißt die Amplituden) der Phasensignale Ss von dem Umsetzer 31 synchron mit dem Zeitsteuersignal von dem Generator 42 und bestimmt eine Annäherungs-Kurvenfunktion Ps(t), indem angenähert jeder Satz der gesampelten Werte des Phasensignals Ss entsprechend einem Zyklus T1 (= 2π/ω_o) des Erregungssignals Sr durch eine sinusförmige Wellenfunktion ausgedrückt wird, welche die gleiche Frequenz und Phase besitzt wie diejenigen des Erregersignals Sr (= Ar × sinω_ot). Dann berechnet der Rechner 33 sowohl einen Amplituden-Wert As(θ) als auch einen Offset-Wert Aso der Funktion Ps(t). Die Funktion Ps(t) wird gemäß einer ersten Gleichung (1) ausgedrückt. Ps(t) = As(θ) × sinωot + Aso (1)
Die Amplitude As(θ) ändert sich mit dem Drehwinkel θ und wird als Sinuswellen-Phasenamplituden-Signal bezeichnet. Der Offset-Wert Aso ist äquivalent einem Vorspann-Spannungswert des Phasensignals Ss. Um die Funktion Ps(t) zu bestimmen, kann eine Annäherung gemäß einer Methode der kleinsten Quadrate verwendet werden.
In der gleichen Weise empfängt der Amplituden-Rechner 34 die gesampelten Werte (das heißt die Amplituden) des Kosinuswellen-Phasensignals Sc von dem Umsetzer 32 in Synchronisation mit einem Zeitsteuer-Steuersignal des Generators 42 und bestimmt eine Annäherungs-Kurvenfunktion Pc(t) durch angenähertes Ausdrücken von jedem Satz der gesampelten Werte des Phasensignals Sc entsprechend einem Zyklus des Erregersignals Sr durch eine andere Sinuswellen-Funktion mit der gleichen Frequenz und gleichen Phase wie denjenigen des Erregersignals Sr (= Ar × Sinω₀t). Dann berechnet der Rechner 34 sowohl den Amplituden-Wert Ac(θ) als auch den Offset-Wert Aco der Funktion Pc(t). Die Funktion Pc(t) wird gemäß einer zweiten Gleichung (2) ausgedrückt. Pc(t) = Ac(θ) × sinθot + AcO (2)
Der Amplituden-Wert Ac(θ) ändert sich mit dem Drehwinkel θ und wird als ein Kosinuswellen-Phasenamplituden-Signal bezeichnet. Der Offset-Wert Aco ist äquivalent einem Vorspann-Spannungswert des Phasensignals Sc.
Wie in 3 gezeigt ist, unterscheiden sich die Phasen der Amplitudensignale As(θ) und Ac(θ) voneinander um einen elektrischen Winkel von π/2 Bogengrade und jedes der Amplitudenaignale As(θ) und Ac(θ) besitzt eine sinsuförmige Wellenform, die in einem Zyklus von 2π Bogengrade des Drehwinkels θ eingestellt wird. Wenn ferner die Amplitudensignale As(θ) und Ac(θ) mit hoher Präzision in der Schaltung 30 aus den Phasensignalen Ss und Sc bestimmt werden, die von dem Drehmelder ausgegeben werden, der in einem normalen Zustand betrieben wird, so wird die Amplitude des Amplitudensignals As(θ) die gleiche wie die Amplitude des Amplitudensignals Ac(θ). Daher besitzen die Amplitudensignale As(θ) und Ac(θ) je eine Amplitude A, die sich gemäß der folgenden Gleichungen (3) und (4) ausdrücken lässt. As(θ) = A × sinθ (3) Ac(θ) = A × cosθ (4)
Die Amplitude A wird basierend auf Werten der Ströme bestimmt, die in den Wicklungen 22b und 22c des Drehmelders 20 induziert werden, und die Stormwerte hängen von dem Drehmelder 20 und einer Spannung ab, die an die Wicklung 22a von dem Generierungsabschnitt 40 her angelegt wird, der periphere Schaltungen des Drehmelders 20 bezeichnet.
Wie in 2 gezeigt ist, umfasst die Schaltung 30 ferner einen Drehwinkel-Rechner 35 und eine Ausgabeeinheit 36. Der Drehwinkel-Rechner 35 berechnet einen Drehwinkel θ des Rotors 21 in Bezug auf den Stator 22 aus den Amplitudensignalen As(θ) und Ac(θ) der Rechner 33 und 34 gemäß einer fünften Gleichung (5). θ = tan–1 (As(θ)/Ac(θ)) (5)
Die Ausgabeeinheit 36 gibt den Drehwinkel θ an die Umsetzer 4 und 8 aus.
Die Fehler-Detektoreinheit 50 besitzt einen Sinuswellen-Phasensignalwert-Rechner 51, einen Kosinuswellen-Phasensignalwert-Rechner 52 und eine Zustand-Entscheidungseinheit 53. Der Rechner 51 empfängt gesampelte Werte eines Stromzyklus T1 (= 2 π/ω₀) des Sinuswellen-Phasensignals Ss von dem Umsetzer 31 in Synchronisation mit einem Zeitsteuer-Steuersignal des Generators 42 und berechnet einen mittleren Pegel des Phasensignals Ss aus einer vorbestimmten Anzahl von gesampelten Werten, die in gleichen Intervallen entlang einer Zeitachse angeordnet sind. 4 zeigt eine Ansicht, die Sampling-Punkte zeigt, die auf einer sinusförmigen Welle gleichartig platziert sind entsprechend einem Zyklus von jedem der Phasensignals Ss und Sc. Wie in 4 gezeigt ist, sind vier gesampelte Werte an den Punkten P1, P2, P3 und P4 in gleichen Intervallen von π/2ω_o angeordnet und diese sind beispielsweise aus den gesampelten Werten von einem Zyklus des Phasensignals Ss ausgewählt und es wird ein Mittelwert der ausgewählten gesampelten Werte berechnet, um einen Sinuswellen-Phasensignal-Pegel LVs zu erhalten. Wenn kein Fehler oder Fehlfunktion in der Drehwinkel-Detektorvorrichtung 12 aufgetreten ist (das heißt dem Drehmelder 20 und der Schaltung 30), wird das Phasensignal Ss normal erzeugt und der Pegel LVs wird gleich dem Offset-Wert Aso.
In der gleichen Weise empfängt der Rechner 52 gesampelte Werte eines Stromzyklus T1 (= 2π/ω_o) des Kosinuswellen-Phasensignals Sc von dem Umsetzer 32 in Synchronisation mit einem Zeitsteuersignal des Generators 42 und berechnet einen mittleren Wert oder Pegel des Phasensignals Sc aus einer vorbestimmten Anzahl von gesampelten Werten, die in gleichen Intervallen entlang einer Zeitachse angeordnet sind. Wie beispielsweise in 4 gezeigt ist, werden vier gesampelte Werte an den Punkten P1', P2', P3' und P4', die in gleichen Intervallen von π/2ω_o angeordnet sind, aus den gesampelten Werten in einen Zyklus des Phasensignals Sc ausgewählt und es wird ein Mittelwert der ausgewählten gesampelten Werte berechnet, um einen Kosinuswellen-Phasensignal-Wert oder Pegel LVc zu erhalten. Wenn kein Fehler oder Fehlfunktion in der Drehwinkel-Detektorvorrichtung 12 aufgetreten ist (das heißt in dem Drehmelder 20 und der Schaltung 30), wird das Phasensignal Sc normal erzeugt und der Pegel LVc wird gleich dem Offset-Wert Aco.
5 zeigt ein Blockschaltbild der Zustand-Entscheidungseinheit 53 gemäß dieser Ausführungsform. Wie aus 5 hervorgeht, umfasst die Einheit 53 einen Speicherabschnitt 531 zum Speichern eines Zustand-Bestimmungsprogramms, einen Steuerabschnitt 532 zum Auslesen des Programms aus dem Abschnitt 531 und um wiederholt dieses Programm in jeder vorbestimmten Wiederhol-Zeitperiode auszuführen, um andere Abschnitte der Einheit 53 zu steuern, und umfasst einen Empfangsabschnitt 533 zum Empfangen von Daten, einen Erzeugungsabschnitt 534 zum Erzeugen eines Fehler-Beurteilungswertes anhand der Daten, einen Fehler-Beurteilungsabschnitt 535, um eine Beurteilung durchzuführen basierend auf dem Fehler-Beurteilungswert, wenn in der Detektorvorrichtung 12 möglicherweise ein Fehler aufgetreten ist, umfasst einen Vorläufig-Fehler-Beurteilungsabschnitt 536 zum vorläufigen Beurteilen der Detektorvorrichtung 12, ob sich diese in einem Fehlerzustand befindet, einen Rückkehrzustand-Beurteilungsabschnitt 537, um eine Beurteilung durchzuführen, ob die Detektorvorrichtung 12 in einen normalen Zustand zurückzuführen ist, und einen Fehlerbestim mungs-Beurteilungsabschnitt 538 für die endgültige Beurteilung der Detektorvorrichtung 12, dass sich diese in einem Fehlerzustand befindet.
Spezifischer ausgedrückt empfängt der Empfangsabschnitt 533 die Amplitudensignale As(θ) und Ac(θ), den Drehwinkel θ und die Signalwerte LVs und LVc von den Rechnern 33, 34, 35, 51 und 52 jedesmal, wenn das Programm in dem Steuerabschnitt 532 ausgeführt wird. Ferner empfängt der Empfangsabschnitt 533 einen Energiequelle-Spannungswert Vig und einen Erregerspannungswert Vmt von peripheren Schaltungen (nicht gezeigt). Der Spannungswert Vig bezeichnet eine Spannung einer Batterie (nicht gezeigt). Der Spannungswert Vmt bezeichnet eine Spannung die an die Wicklung 22a angelegt wird, und die Amplitude Ar des Erregungssignals Sr wird basierend auf dem Spannungswert Vmt bestimmt. Die Verwendung dieser Werte Vig und Vmt ist gut bekannt, sodass detaillierte Beschreibungen hinsichtlich der Werte Vig und Vmt hier weggelassen werden.
Der Erzeugungsabschnitt 534 erzeugt einen Fehler-Beurteilungswert, der anhand von wenigstens einem der Signale gemäß dem Sinuswellen-Phasensignal Ss und dem Kosinuswellen-Phasensignal Sc bestimmt wird. Wenn detektiert wird, dass sich der Fehler-Beurteilungswert außerhalb des normalen Bereiches befindet, beurteilt der Beurteilungsabschnitt 535, dass ein Fehler wahrscheinlich in der Detektorvorrichtung 12 aufgetreten ist. Der Vorläufig-Fehler-Beurteilungsabschnitt 536 beurteilt dann die Detektorvorrichtung 12 entsprechend einem vorläufigen Fehlerzustand und zwar in Ansprechen auf das Fortsetzen der Beurteilung für eine erste vorbestimmte Zeitperiode.
Der Zustand-Rückkehr-Beurteilungsabschnitt 537 prüft, ob der Drehwinkel θ sich über dessen gesamtem Bereich geändert hat und beurteilt dann die Detektorvorrichtung 12, um eine Beurteilung abzugeben, dass sich diese in einem vorläufigen Fehlerzustand befindet und in einen normalen Zustand zurückzuführen ist und zwar in Ansprechen auf den Drehwinkel θ, der sich über den gesamten Bereich geändert hat und im Ansprechen auf den Fehler-Beurteilungswert, der immer innerhalb des normalen Bereiches platziert ist und zwar während der Änderung des Drehwinkels über den gesamten Bereich hin weg. Der Fehler-Bestimmungs-Beurteilungsabschnitt 538 beurteilt dann die Detektorvorrichtung 12, dass sie sich in einem definitiven Fehlerzustand befindet und bestimmt dann das Auftreten eines Fehlers in der Detektorvorrichtung 12 und zwar im Ansprechen auf das Fortsetzen der Beurteilung durch den Beurteilungsabschnitt 535 für eine zweite vorbestimmte Zeitperiode, die länger ist als die erste vorbestimmte Zeitperiode.
Im Ansprechen auf die Beurteilung des Beurteilungsabschnitts 536, steuert der Steuerabschnitt 532 die Ausgabeeinheit 36, um das Ausgeben des Drehwinkels θ zu stoppen. Ferner steuert der Steuerabschnitt 532 im Ansprechen auf die Beurteilung des Beurteilungsabschnitts 537 die Ausgabeeinheit 36, um das Ausgeben des Drehwinkels θ wieder zu starten. Darüber hinaus steuert der Steuerabschnitt 532 im Ansprechen auf die Beurteilung des Beurteilungsabschnitts 538 eine Alarmvorrichtung (nicht gezeigt) und/oder einen Diagnose-Recorder (nicht gezeigt), um einen Warnsound auszugeben, der das Auftreten eines Fehlers oder einer Fehlfunktion anzeigt und/oder um den Beurteilungszustand in Form von Diagnosedaten aufzuzeichnen.
6 ist ein Flussdiagramm, welches eine Prozedur zum Bestimmen eines Zustandes der Detektorvorrichtung 12 gemäß dem Zustand-Bestimmungsprogramm wiedergibt. Ein Beispiel der Verarbeitung, die in der Einheit 53 durchgeführt wird, wird in Einzelheiten unter Hinweis auf 6 beschrieben.
Wenn ein Zündschalter (nicht gezeigt) eingeschaltet wird, startet die Detektorvorrichtung 12 das Detektieren eines Drehwinkels und die Fehler-Detektoreinheit 50 startet das Detektieren des Auftretens eines Fehlers in der Detektorvorrichtung 12, indem eine Routine der Zustandsbestimmung basierend auf dem Zustand-Bestimmungsprogramm durchgeführt wird und zwar jede vorbestimmte Wiederhol-Zeitperiode unter der Steuerung des Steuerabschnitts 532 (Schritt S10).
Bei einem Schritt S11 beurteilt der Abschnitt 532 ob ein endgültiges Fehlerflag EF auf "1" gesetzt ist. Das Flag EF ist anfänglich auf "0" gesetzt, wenn der Zündschalter eingeschaltet wird. Wenn das Flag EF auf "1" gesetzt ist, wird angezeigt, dass die De tektorvorrichtung 12 sich in einem endgültigen Fehlerzustand befindet, während dann, wenn das Flag EF auf "0" gestellt ist, angezeigt wird, dass die Detektorvorrichtung 12 nicht in einem endgültigen Fehlerzustand ist. Wenn das Flag EF bereits auf "1" in der Zustand-Bestimmungsroutine gesetzt wurde, die an früherer Stelle ausgeführt worden ist, wird diese Routine beendet. Wenn im Gegensatz dazu das Flag EF auf "0" gesetzt ist, verläuft die Prozedur weiter zu dem Schritt S12.
Bei dem Schritt S12 berechnet der Abschnitt 535 eine Quadratwurzel von einer Summe aus dem Amplitudensignal As(θ) quadriert und dem Amplitudensignal Ac(θ) quadriert und zwar als ersten Drehmelder-Signal-Beurteilungswert Ass, stellt dann den Pegelwert LVs als einen zweiten Drehmelder-Signal-Beurteilungswert ein, stellt den Pegelwert LVc als dritten Drehmelder-Signal-Beurteilungswert ein und berechnet einen vierten Drehmelder-Signal-Beurteilungswert |Δθ|. Diese Beurteilungswerte repräsentieren den Fehlerbeurteilungswert. Der Beurteilungswert Ass lässt sich gemäß einer folgenden sechsten Gleichung ausdrücken. Ass(θ) = (As(θ)2 + Ac(θ)2)1/2 (6)
Jedoch kann die Summe Ass² auch als erster Drehmelder-Signal-Beurteilungswert eingestellt werden. Der Beurteilungswert |Δθ| wird aus dem Drehwinkel θ_new berechnet, der bei dieser momentanen oder laufenden Routine empfangen wird, und anhand des Drehwinkels θ_old, der bei der Routine empfangen wurde, die der momentanen Routine voranging und in dem Abschnitt 531 gespeichert wurde. Der Beurteilungswert |Δθ| wird gemäß einer siebenten folgenden Gleichung ausgedrückt. |Δθ| = |θnew θold| (7)
Für jeden der Beurteilungswerte Ass, LVs, LVc und |Δθ| wird ein normaler Bereich vorbestimmt. Ein normaler Bereich des Beurteilungswertes Ass wird zwischen Amin und Amax eingestellt. Der Grund warum dieser normale Bereich zwischen einem minimalen Wert und einem maximalen Wert eingestellt werden kann, wird unter Hinweis auf 7 beschrieben.
7 zeigt eine Ansicht, die eine normale Zone einer Koordinatenposition zeigt, die durch die Amplitudensignale As(θ) und Ac(θ) in einem rechteckförmigen Koordinatensystem definiert ist. In dem in 7 gezeigten Koordinatensystem gibt eine X-Achse eine Amplitude des Amplitudensignals Ac(θ) an, und eine Y-Achse gibt eine Amplitude des Amplitudensignals As(θ) an. Wenn kein Fehler oder eine Fehlfunktion in der Detektorvorrichtung 12 aufgetreten ist, befriedigen die Amplitudensignale As(θ) und Ac(θ) die Gleichungen As(θ) = A × sinθ und Ac(θ) = A × cosθ, wie dies zuvor beschrieben wurde. Die Koordinatenposition (Ac(θ), As(θ)) in dem System wird in idealer Weise auf einem Kreis bewegt (durch eine Strichpunktlinie in 7 angezeigt), bei dem ein Radius bei A im Ansprechen auf eine Änderung des Drehwinkels θ eingestellt wird. Obwohl jedoch kein Fehler oder Fehlfunktion in der Detektorvorrichtung 12 aufgetreten ist, wird die Koordinatenposition geringfügig aus dem oder von dem Kreis verschoben und zwar aufgrund einer Fluktuation in dem Betrieb des Drehmelders 20 und dessen peripherer Schaltungen. Wenn jedoch ein Fehler oder eine Fehlfunktion der Detektorvorrichtung 12 aufgetreten ist, wird die Koordinatenposition beträchtlich von dem Kreis verschoben. Bei dieser Ausführungsform wird eine ringröhrenförmige Zone (das heißt die strichlierte Zone) zwischen einem mit voller Linie gezeichneten Kreis mit einem Radius von Amin und einem mit voller Linie gezeichneten Kreis mit einem Radius von Amax als eine normale Zone für die Koordinatenposition eingestellt. Da der Beurteilungswert Ass gleich ist einem Abstand zwischen einem Ursprungspunkt des Koordinatensystems und der Koordinatenposition, kann der normale Bereich des Beurteilungswertes Ass zwischen Amin und Amax eingestellt werden.
Es wird nun ein normaler Bereich des Beurteilungswertes LVs beschrieben. Wenn das Phasensignal Ss normal erzeugt wird oder mit anderen Worten, wenn das Phasensignal Ss in der Detektorvorrichtung 12 erhalten wird, die in einen normalen Zustand versetzt ist, so ist der Wert LVs gleich dem Offset-Wert Aso. Ein normaler Bereich des Beurteilungswertes LVs wird zwischen einem ersten Wert Aso – ΔA geringfügig niedriger als der Wert Aso und einem zweiten Wert Aso + ΔA, geringfügig höher als der Wert Aso eingestellt.
Es wird nun ein normaler Bereich des Beurteilungswertes LVc beschrieben. Wenn das Phasensignal Sc normal erzeugt wird, ist der Pegelwert LVc gleich dem Offset-Wert Aco. Ein normaler Bereich des Beurteilungswertes LVc wird zwischen einem ersten Wert Aco – ΔA, geringfügig niedriger als der Wert Acom und einem zweiten Wert Aco + ΔA, geringfügig höher als der Wert Aco, eingestellt.
Ein normaler Bereich des Beurteilungswertes |Δθ| wird so eingestellt, dass er gleich ist mit oder niedriger ist als eine obere Grenze Δθmax, die vorbestimmt ist, basierend auf Experimenten, bei denen die Lenkeinheit durch den Motor 7 unter der Steuerung des Reglers Mc angetrieben wird. Dieser normale Bereich kann gemäß der folgenden Beziehung ausgedrückt werden: 0 ≤ |Δθ| ≤ Δθmax.
Der Abschnitt 535 beurteilt, ob jeder der Beurteilungswerte innerhalb seines normalen Bereiches platziert ist, Wenn jeder Beurteilungswert innerhalb des normalen Bereiches platziert ist, beurteilt der Abschnitt 535, dass die Detektorvorrichtung 12 in einem normalen Zustand ist (bestätigende Beurteilung). Wenn im Gegensatz dazu wenigstens einer der Beurteilungswerte außerhalb des normalen Bereiches platziert ist (negative Beurteilung), beurteilt der Abschnitt 535, dass ein Fehler oder Fehlfunktion wahrscheinlich in der Detektorvorrichtung 12 aufgetreten ist oder stattgefunden hat. Im Falle der bestätigenden Beurteilung springt die Prozedur zu dem Schritt S17. Im Falle der negativen Beurteilung verläuft die Prozedur zu einem Schritt S13.
Bei dem Schritt S13 inkrementiert er Abschnitt 536 unter den ersten, zweiten, dritten und vierten vorläufigen Fehlerzählwerten TCNT1, TCNT2, TCNT3 und TCNT4, die jeweils ersten bis vierten Drehmelder-Signal-Beurteilungswerten zugeordnet sind, den Zählwert um Eins, der jedem Beurteilungswert zugeordnet ist und so beurteilt wurde, dass er sich außerhalb seines normalen Bereiches befindet bzw. außerhalb dieses normalen Bereiches platziert ist. Jeder Zählwerte TCNT1 bis TCNT4 wird zu Beginn auf "0" gesetzt, wenn der Zündschalter eingeschaltet wird.
Bei dem Schritt 514 beurteilt der Abschnitt 538 ob der Erregungsspannungswert Vmt gleich ist mit oder dicht bei seinem normalen Wert Vmt0 liegt. Bei dem Schritt S15 beurteilt der Abschnitt 538, ob der Stromquellen-Spannungswert Vig gleich ist mit oder dicht bei seinem normalen Wert Vig0 liegt. Im Falle einer negativen Beurteilung bei dem Schritt S14 und/oder S15 realisiert der Abschnitt 532, dass jeder Beurteilungswert, der außerhalb seines normalen Bereiches platziert ist, erhalten wird und zwar aufgrund des Spannungswertes Vmt oder Vig, der in anormaler Weise generiert wird, und bestimmt, dass ein kein Fehler oder Fehlfunktion in der Detektorvorrichtung 12 aufgetreten ist. Daher springt dann die Prozedur zu dem Schritt S17. Im Gegensatz dazu realisiert der Abschnitt 532 in einem Fall von bestätigenden Beurteilungen bei den Schritt S14 und S15 den normalen Betrieb der Batterie und ein normales Anlegen der Erregerspannung an die Wicklung 22a. Daher erkennt der Abschnitt 532, dass eine Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Fehlers oder einer Fehlfunktion in der Detektorvorrichtung 12 erhöht worden ist und die Prozedur verläuft dann zu dem Schritt S16. Die Beurteilungen bei den Schritten S14 und S15 werden durchgeführt, um in einer befreienden Weise das Auftreten eines Fehlers in der Detektorvorrichtung 12 zu bestimmen. Es können jedoch die Schritte S14 und S15 aus dieser Zustand-Bestimmungsroutine auch weggelassen werden.
Bei dem Schritt S16 wird unter dem ersten, zweiten, dritten und vierten endgültigen Fehler-Zählwert CNT1, CNT2, CNT3 und CNT4, die jeweils ersten bis vierten Drehmelder-Signal-Beurteilungswerten zugeordnet sind, der Zählwert, der jedem Beurteilungswert zugeordnet ist und so beurteilt wurde, dass er außerhalb seines normalen Bereiches platziert ist, um Eins in dem Abschnitt 538 inkrementiert. Jeder der Zählwerte CNT1 bis CNT4 wurde zu Beginn auf "0" gesetzt, wenn der Zündschalter eingeschaltet wurde. Dann verläuft die Prozedur zu dem Schritt S17.
Bei dem Schritt S17 beurteilt der Abschnitt 536, ob die Detektorvorrichtung 12 in einem vorläufigen Fehlerzustand ist. Spezifischer ausgedrückt werden der erste, zweite, dritte und vierte vorläufige Beurteilungs-Bezugswert TN1, TN2, TN3 und TN4, die jeweils den Zählwerten TCNT1 bis TCNT4 zugeordnet sind, voreingestellt. Der Abschnitt 536 beurteilt, ob wenigstens einer der Zählwerte TCNT1 bis TCNT4 höher ist als der zugeordnete Referenzwert. Wenn die negative Beurteilung bei dem Schritt S12 erhalten wird und zwar mehrere Male während der wiederholten Durchführung der Routinen, kann wenigstens einer der Zählwerte höher werden als der zugeordnete Referenzwert. Im Falle der bestätigenden Beurteilung bei dem Schritt S17 bestimmt der Abschnitt 536 in vorläufiger Weise, dass ein Fehler in der Detektorvorrichtung 12 aufgetreten ist und beurteilt die Detektorvorrichtung 12 so, dass sie sich in einem vorläufigen Fehlerzustand befindet, woraufhin dann die Prozedur zu den Schritten S18 und S19 voranschreitet. In einem Fall einer negativen Bestätigung bei dem Schritt S17 beurteilt der Abschnitt 536 im Gegensatz dazu, dass die Detektorvorrichtung 12 sich noch in einem normalen Zustand befindet und die Prozedur springt dann zu dem Schritt S20.
Bei dem Schritt S18 instruiert der Abschnitt 532 die Ausgabeeinheit 36 das Ausgeben des Drehwinkels θ zu stoppen. Es wird daher kein Drehwinkel θ in jedem der Umsetzer 4 und 8 empfangen, sodass die Einheit 50 den Motor-Regler Mc daran hindert den Motor 7 auf der Grundlage des Drehwinkels θ, der fehlerhaft berechnet wurde, zu steuern oder zu regeln. Beispielsweise führt jeder der Umsetzer 4 und 8 eine Umwandlung auf der Grundlage einer Änderungsrate des Drehwinkels θ durch, der früher empfangen wurde.
Bei dem Schritt S19 führt der Abschnitt 532 die Flag-Verarbeitung für den vorläufigen Fehler durch. Spezifischer ausgedrückt wird ein vorläufiges Fehlerflag TEF auf "1" gesetzt, und es wird das erste bis achte Zonenflag FL(1) bis FL(8) zu Beginn auf "0" gesetzt und es wird das vorläufige Fehler-Aufhebungsflag CRT zu Beginn auf "0" gesetzt. Da diese Flag-Verarbeitung durchgeführt wird, wird jeder der Zählwerte TCNT auf "0" zurückgesetzt, um zu verhindern, dass der Abschnitt 536 erneut eine Beurteilung durchführt und zwar bei dem Schritt S17 einer nächsten Routine und zwar dahingehend, dass sich die Detektorvorrichtung 12 in einem vorläufigen Fehlerzustand befindet. Das Flag TEF wurde zu Beginn auf "0" gesetzt, wenn ein Zündschalter eingeschaltet wurde. Wenn das Flag TEF auf "1" gesetzt ist, wird angezeigt, dass die Detektorvorrichtung 12 sich in einem vorläufigen Fehlerzustand befindet, während wenn das Flag TEF auf "0" gesetzt ist, dies anzeigt, dass die Detektorvorrichtung 12 nicht in einem vorläufigen Fehlerzustand ist. Da der vorläufige Fehlerzustand der Detektorvorrichtung 12 basierend auf den Zählwerten TCNT bei dem Schritt S17 bestimmt wurde, wird das Flag TEF auf "1" gesetzt. Das Vorläufig-Fehler-Löschflag CRF zeigt, wenn es auf "0" gesetzt ist, dass ein vorläufiger Fehlerzustand nicht gelöscht worden ist, während dann, wenn das Vorläufig-Fehler-Löschflag CRF auf "1" gesetzt ist, dies anzeigt, dass ein vorläufiger Fehlerzustand gelöscht ist.
Die Flags FL(i) (i = 1, 2, ..., 8) werden dazu verwendet, um zu beurteilen, ob der Drehwinkel θ sich über seinen gesamten Bereich von 0 bis 2π Bogengrade geändert hat. Spezifischer ausgedrückt ist der gesamte Winkelbereich gleichmäßig in acht Winkelzonen aufgeteilt, die jeweils den Flags FL(i) zugeordnet sind. Jedes Flag FL(i), welches auf "1" gesetzt ist, zeigt an, dass der Drehwinkel θ an der entsprechenden Winkelzone platziert ist, während dann, wenn das Flag FL(i) auf "0" gesetzt ist, dies anzeigt, dass der Drehwinkel θ nicht bei der entsprechenden Winkelzone platziert ist. Es kann daher abgeschätzt werden, dass dann, wenn alle Flags FL(i) auf "1" gesetzt sind, dies anzeigt, dass der Drehwinkel θ sich über seinen gesamten Bereich von 0 bis 2π Bogengrade geändert hat. Beispielsweise können die Flags FL(i) in Verbindung mit der Koordinatenposition (Ac(θ), As(θ)) verwendet werden, die innerhalb ihrer normalen Zone platziert ist. Spezifischer ausgedrückt wird, wie in 7 dargestellt ist, der normale Bereich oder Zone für die Koordinatenposition (Ac(θ), As(θ)) gleichmäßig in acht Zonen R1 bis R8 aufgeteilt, von denen jede einen Winkel π/4 belegt. Die aufgeteilte Zone Ri belegt einen Bereich des Winkels θ, der angezeigt wird durch (i – 1)·π/4 ≤ θ < i·π/4. Wenn das Flag FL(i) auf "1" gesetzt wird, so zeigt dies an, dass die Koordinatenposition innerhalb der Zone Ri platziert ist und, wenn das Flag FL(i) auf "0" gesetzt wird, zeigt dies an, dass die Koordinatenposition außerhalb der Zone Ri liegt.
Bei dem Schritt S20 beurteilt der Abschnitt 532, ob das Bestimmungs-Fehlerflag EF auf "0" gesetzt ist und das vorläufige Fehlerflag TEF auf "1" gesetzt ist und diese Bedingung befriedigt wird. Im Falle einer bestätigenden Beurteilung erkennt der Abschnitt 532, dass die Detektorvorrichtung 12 so beurteilt wurde, dass sie sich in einem vorläufigen Fehlerzustand befindet, sodass der Abschnitt 537 bei dem Schritt S21 eine Sub-Routine ausführt, um zu beurteilen, ob die Detektorvorrichtung 12 in einen normalen Zustand zurückkehrt. Im Falle einer negativen Beurteilung erkennt der Abschnitt 532 im Gegensatz dazu, dass die Sub-Routine nicht erforderlich ist, da die Detektorvorrichtung 12 sich nicht in einem vorläufigen Fehlerzustand befindet. Daher sprint dann die Prozedur zu dem Schritt S22.
Die Beurteilung zum normalen Zustand zurückzukehren, die von dem Abschnitt 537 bei dem Schritt S21 durchgeführt wird, wird nun unter Hinweis auf 8 beschrieben. 8 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Prozedur dieser Beurteilung darstellt. Bei dieser Beurteilung bildet der Abschnitt 537 zwei Zustände oder Bedingungen, um die Detektorvorrichtung 12 zu beurteilen, dass diese in einen normalen Zustand zurückzuführen ist. Die erste Bedingung oder Zustand besteht darin, dass der Drehwinkel θ sich über dessen gesamtem Bereich von 0 bis 2π Bogengraden ändert. Die zweite Bedingung besteht darin, dass jeder der Beurteilungswerte in dessen normalen Bereich platziert wird. Wenn diese Bedingungen gleichzeitig befriedigt werden, beurteilt der Abschnitt 537, dass die Detektorvorrichtung 12 in einen normalen Zustand zurückgekehrt ist.
Spezifischer ausgedrückt wenn gemäß der Darstellung in 8 die Beurteilung zur Rückkehr in den normalen Zustand gestartet wird (Schritt S30), wird eine Variable i für das Bereichsflag FL(i) zu Beginn auf "1" gesetzt (Schritt S31). Bei dem Schritt S32 beurteilt der Abschnitt 537 in der gleichen Weise wie bei dem Schritt S12 ob jeder Beurteilungswert innerhalb seines normalen Bereiches platziert ist. Im Falle einer bestätigenden Beurteilung, erkennt der Abschnitt 537, dass die Detektorvorrichtung 12 zeitweilig in einen normalen Zustand zurückkehrt, sodass die Prozedur zu dem Schritt S34 voranschreitet.
Bei dem Schritt S34 beurteilt der Abschnitt 537, ob das Bereichsflag FL(i) bereits auf "1" bei einer früheren Beurteilung gemäß der Rückkehr in einen normalen Zustand gesetzt worden ist. Im Falle einer bestätigenden Beurteilung erkennt der Abschnitt 537, dass der Drehwinkel θ innerhalb eines Bereiches (i – 1)·π/4 ≤ θ < i·π/4 platziert ist oder mit anderem Worten die Koordinatenposition (Ac(θ), As(θ)) innerhalb des Bereiches Ri platziert worden ist. Dann inkrementiert der Abschnitt 537 die Variable i um Eins, was bei dem Schritt S38 erfolgt und führt bei dem Schritt S32 erneut eine Beurteilung durch. Im Falle einer negativen Beurteilung bei dem Schritt S34, erkennt der Abschnitt 537, dass die Koordinatenposition noch nicht innerhalb des Bereiches Ri platziert worden ist, sodass dann die Prozedur zu dem Schritt S35 voranschreitet.
Bei dem Schritt S35 beurteilt der Abschnitt 537 ob der Drehwinkel θ nun innerhalb eines Bereiches (i – 1)·π/4 ≤ θ < i·π/4 platziert ist. Im Falle einer bestätigenden Beurteilung erkennt der Abschnitt 537, dass die Koordinatenposition innerhalb des Bereiches Ri platziert ist. Daher stellt der Abschnitt 537 das Bereichsflag FL(i) bei dem Schritt S36 auf "1" und die Prozedur verläuft dann zu dem Schritt S37. In einem Fall einer negativen Beurteilung bei dem Schritt S35 erkennt der Abschnitt 537 im Gegensatz dazu, dass die Koordinatenposition nicht innerhalb des Bereiches Ri platziert ist, sodass die Prozedur zu dem Schritt S37 springt und zwar ohne eine Änderung des Bereichsflags FL(i). Das heißt das Bereichsflag FL(i) wird auf "0" gehalten.
Bei dem Schritt S37 prüft der Abschnitt 537, ob die Beurteilung bei dem Schritt S34 für alle Flags FL(i) vorgenommen worden ist. Spezifischer gesagt beurteilt der Abschnitt 535, ob die Variable i gleich ist 8. Wen die Variable i kleiner ist als 8 (negative Beurteilung), wird die Variable i um Eins bei dem Schritt S38 inkrementiert und die Prozedur kehrt zu dem Schritt S32 zurück. Unter der Bedingung, dass jeder Beurteilungswert kontinuierlich innerhalb von dessen normalem Bereich eingestellt ist wird daher jedes Bereichsflag FL(i), welches auf "0" eingestellt war, auf "1" gestellt, wenn die Koordinatenposition (Ac(θ), As(θ)) innerhalb des Bereiches Ri platziert ist, der dem Bereichsflag FL(i) zugeordnet ist. Im Falle einer bestätigenden Beurteilung bei dem Schritt S37 verläuft die Prozedur zu dem Schritt S39.
Wenn im Gegensatz dazu wenigstens einer der Beurteilungswerte außerhalb von dessen normalem Bereich liegt und zwar bei dem Schritt S32 (negative Beurteilung), beurteilt der Abschnitt 537, dass die Detektorvorrichtung 12 darin fehlgeschlagen ist in den normalen Zustand zurückzukehren. Daher verläuft dann die Prozedur zu dem Schritt S33. Bei dem Schritt S33 stellt der Abschnitt 537 alle Bereichsflags FL(1) bis FL(8) auf "0" zurück und die Prozedur verläuft dann zu dem Schritt S39. Obwohl daher eines der Bereichsflags FL(1) bis FL(8) auf "1" geändert wurde und zwar in der momentanen Sub-Routine oder einer früheren Sub-Routine, werden alle Flag-Änderungen bei der Beurteilung gemäß der Rückkehr in den normalen Zustand gelöscht. Mit anderen Worten wird dann, wenn wenigstens einer der Beurteilungswerte außerhalb seines normalen Bereichs platziert ist, die Beurteilung gemäß der Rückkehr in den normalen Zustand wieder gestartet, um dabei erneut zu prüfen, ob der Drehwinkel θ sich über seinen gesamten Bereich geändert hat.
Bei dem Schritt S39 beurteilt der Abschnitt 537, ob alle die Bereichsflags FL(1) bis FL(8) zusammen auf "1" gesetzt sind. Wenn wenigstens eines der Bereichsflags FL(1) bis FL(8) auf "0" gesetzt ist (negative Beurteilung), erkennt der Abschnitt 537, dass der Drehwinkel θ noch nicht über seinen gesamten Bereich geändert worden ist. Daher wird diese Beurteilung gemäß der Rückkehr in den normalen Zustand beendet und die Prozedur springt dann zu dem Schritt S22. Wenn im Gegensatz dazu alle Bereichsflags FL(1) bis FL(8) auf "1" zusammengesetzt sind (bestätigende Beurteilung), erkennt der Abschnitt 537, dass der Drehwinkel θ über seinen gesamten Bereich geändert worden ist während jeder der Beurteilungswerte innerhalb des normalen Bereiches platziert ist, sodass der Abschnitt 537 bestimmt, dass in der Detektorvorrichtung 12 kein Fehler aufgetreten ist. Daher setzt der Abschnitt 537 bei dem Schritt S40 das vorläufige Fehler-Löschflag CRF auf "1" und die Prozedur schreitet zu dem Schritt S22 voran.
Um nun auf 5 zurückzukehren, so beurteilt der Abschnitt 537 bei dem Schritt S22, ob das Flag CRF auf "1" gesetzt ist. Im Falle einer negativen Beurteilung springt die Prozedur zu dem Schritt S25 ohne die Rückkehr zu einem normalen Zustand auszuführen. In einem Fall der bestätigenden Beurteilung führt der Abschnitt 537 im Gegensatz dazu bei dem Schritt S23 die Flag-Verarbeitung durch, und zwar für den zurückgeführten Normalzustand. Spezifischer ausgedrückt werden das vorläufige Fehlerflag TEF und das vorfläufige Fehler-Flöschflag CRF zusammen auf "0" geändert. Ferner werden die Zählwerte TCNT für den vorläufigen Fehler und die Zählerwerte CNT für den bestimmten oder endgültigen Fehler zusammen auf "0" zurückgesetzt. Dann instruiert der Abschnitt 532 bei dem Schritt S24 die Ausgabeeinheit 36 mit dem Ausgeben des Drehwinkels θ neu zu beginnen. Daher kann dann der Motor-Controller Mc den Motor 7 steuern oder regeln, indem der berechnete Drehwinkel θ verwendet wird.
Bei dem Schritt S25 beurteilt der Abschnitt 538, ob die Detektorvorrichtung 12 sich in einem endgültigen Fehlerzustand befindet. Spezifischer ausgedrückt werden erste, zweite, dritte und vierte endgültige Beurteilungs-Bezugswerte N1, N2, N3 und N4, die jeweils Zählwerten CNT1 bis CNT4 zugeordnet sind, voreingestellt, sodass sie höher oder größer sind als die Bezugswerte TN1, TN2, TN3 bzw. TN4. Der Bestimmungsabschnitt 538 beurteilt, ob wenigstens einer der Zählwerte CNT1 bis CNT4 höher oder größer ist als der zugeordnete Bezugswert. In einem Fall einer bestätigenden Beurteilung bei dem Schritt S25 entscheidet der Abschnitt 538 endgültig, dass ein Fehler in der Detektorvorrichtung 12 aufgetreten ist und beurteilt die Detektorvorrichtung 12 so, dass sie sich in einem endgültigen Fehlerzustand befindet. Bei dem Schritt S26 stellt der Bestimmungsabschnitt 538 das endgültige Fehlerflag EF auf "1". Dann gibt der Abschnitt 532 bei dem Schritt S27 einen Fehler- oder Fehlfunktions-Warnsoundalarm aus oder schaltet eine Fehler- oder Fehlfunktions-Warnlampe ein und der Abschnitt 532 beendet diese Zustand-Bestimmungsroutine. Da das Flag EF auf "1" gesetzt ist, wird in jeder der Zustands-Bestimmungsroutinen, die auf die momentane Routine nachfolgen, die bestätigende Beurteilung bei dem Schritt S11 erhalten, sodass keiner der Schritte 512 bis S27 ausgeführt wird. Daher fährt die Ausgabeeinheit 36 damit fort die Ausgabe des Drehwinkels θ zu stoppen, sodass der Controller Mc den Drehwinkel θ nicht benützt, der momentan zur Steuerung des Motors 7 berechnet wird.
Im Falle der negativen Beurteilung bei dem Schritt S25 springt die Prozedur zu dem Schritt S28 und diese Zustand-Bestimmungsroutine wird dann beendet. Es wird dann die Zustand-Bestimmungsroutine erneut ausgeführt. Wenn der Abschnitt 536 in der früheren Routine beurteilt hat, dass die Detektorvorrichtung 12 sich in einem vorläu figen Fehlerzustand befindet und zwar aufgrund der Einstellung der Flags TCNT1 bis TCNT4 auf "0" bei dem Schritt S19 der früheren Routine, wird eine negative Beurteilung bei dem Schritt S17 der Zustand-Bestimmungsroutine erhalten, die erneut ausgeführt wird. Daher wird die Beurteilung gemäß der Rückführung in den normalen Zustand erneut bei dieser Routine ausgeführt, wobei die Flags FL verwendet werden, die bei den früheren Routinen gesetzt worden sind. Wenn die Zustand-Bestimmungsroutine wiederholt ausgeführt wird während jeder der Beurteilungswerte fortlaufend innerhalb eines normalen Bereiches platziert ist, werden alle Flags FL schließlich auf "1" bei dem Schritt S36 gesetzt. Daher kann die Fehler-Detektoreinheit 30 in geeigneter Weise die Detektorvorrichtung 12 beurteilen, dass diese in den normalen Zustand zurückgekehrt ist.
Bei dieser Ausführungsform erzeugt der Zustand-Rückführ-Beurteilungsabschnitt 537 zwei Bedingungen oder Zustände für die Beurteilung der Detektorvorrichtung 12, dass diese in einen normalen Zustand zurückzuführen ist. Die erste Bedingung oder Zustand besteht darin, dass der Drehwinkel θ sich mit der Zeit über den gesamten Bereich von 0 bis 2π Bogengrade ändert und die zweite Bedingung besteht darin, dass jeder der Beurteilungswerte innerhalb des normalen Bereiches platziert ist. Wenn diese Bedingungen gleichzeitig befriedigt werden, beurteilt der Abschnitt 537 die Detektorvorrichtung 12 so, dass diese in einen normalen Zustand zurückgekehrt ist. Obwohl daher der Drehwinkel θ sich über den gesamten Bereich ändert, kann die Detektorvorrichtung 12 nicht in einen normalen Zustand zurückkehren, wenn nicht jeder Beurteilungswert innerhalb des normalen Bereiches platziert ist. Wenn demzufolge ein Fehler tatsächlich in der Detektorvorrichtung 12 aufgetreten ist, gibt es nur eine geringe Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Fehler-Detektoreinheit 50 in fehlerhafter Weise die Detektorvorrichtung 12 so beurteilt, dass sie in einen normalen Zustand zurückgeführt wurde und die Einheit 50 kann in geeigneter Weise einen aktuellen oder tatsächlichen Zustand der Detektorvorrichtung 12 beurteilen.
Ferner besteht die Beurteilungsbedingung in dem Vorläufig-Fehler-Beurteilungsabschnitt 536 darin, dass die Zahl der Wiederholungs-Beurteilungen für einen Beurtei lungswert, der außerhalb des normalen Bereiches platziert ist, einen vorbestimmten Bezugswert erreicht. Mit anderen Worten besteht die Beurteilungsbedingung in dem Abschnitt 536 darin, dass die Beurteilung des Auftretens eines Fehlers basierend auf einem Beurteilungswert, der außerhalb des normalen Bereiches platziert ist, durch den Fehler-Beurteilungsabschnitt 535 für eine erste vorbestimmte Zeitperiode fortgesetzt wird. Daher enthält der Beurteilungszustand oder Beurteilungsbedingung in dem Zustand-Rückführ-Beurteilungsabschnitt 537 den Drehwinkel θ der sich über den gesamten Bereich ändert, was gegenüber der Beurteilungsbedingung in dem Abschnitt 536 unterschiedlich ist. Demzufolge gibt es nur eine geringe Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Beurteilung des Abschnitts 536 und die Beurteilung des Abschnitts 537 alternativ ausgeführt werden.
Wenn darüber hinaus zwei Bedingungen gleichzeitig in dem Abschnitt 537 befriedigt werden, wird die Detektorvorrichtung 12 so beurteilt, dass sie sich in einem vorläufigen Fehlerzustand befunden hat und in einen normalen Zustand zurückkehrt. Es existiert daher nur eine geringe Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Fehler-Detektoreinheit 50 in unnötiger Weise das Auftreten eines Fehlers in der Detektorvorrichtung 12 detektiert.
Ferner werden vier Beurteilungswerte für die Beurteilung des Abschnitts 535 bei dem Schritt S11 in Betracht gezogen, ferner die Beurteilung des Abschnitts 536 bei dem Schritt 17, die Beurteilung des Abschnitts 537 bei dem Schritt 32 und die Beurteilung des Abschnitts 538 bei dem Schritt 525. Daher können diese Beurteilungen in korrekter Weise durchgeführt werden und zwar vergleichen mit einem Fall, bei dem jede Beurteilung basierend auf lediglich einem Beurteilungswert durchgeführt wird.
Da darüber hinaus die Fehler-Detektoreinheit 50 die Detektorvorrichtung 12 im Ansprechen auf die Beurteilung entsprechend einem vorläufigen Fehlerzustand steuern kann und zwar in solcher Weise, dass die Detektorvorrichtung 12 die Ausgabe des Drehwinkels θ stoppt, und die Detektorvorrichtung 12 im Ansprechen auf die Beurteilung steuern kann, sodass diese in den normalen Zustand zurückgeführt wird, ergibt sich, dass die Detektorvorrichtung 12 die Ausgabe des Drehwinkels θ wieder aufnehmen kann, um die Drehung des Rotors des Motors 7 gemäß dem Drehwinkel θ einzustellen.
Ferner teilt die Fehler-Detektoreinheit 50 den gesamten Bereich des Drehwinkels θ in vier Winkelzonen Ri auf und beurteilt die Detektorvorrichtung 12, die als in dem vorläufigen Fehlerzustand befindlich beurteilt wurde, dass diese in den normalen Zustand zurückgekehrt ist oder zurückkehrt und zwar unter der Bedingung, dass der Drehwinkel θ innerhalb jedem der Winkelbereiche Ri platziert wird während jeder der Beurteilungswerte immer innerhalb des normalen Bereiches platziert ist. Daher kann die Einheit 50 in zuverlässiger Weise erkennen, dass der Drehwinkel θ sich über den gesamten Bereich hinweg ändert.
MODIFIZIERTE AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Ausführungsform ist nicht so zu interpretieren, dass die vorliegende Erfindung auf die Konstruktion dieser Ausführungsform beschränkt ist, da nämlich die Konstruktion der Erfindung mit derjenigen nach dem Stand der Technik kombiniert werden kann.
Beispielsweise wird eine Beurteilung bei jedem der Schritte S11 und S32 für vier Beurteilungswerte durchgeführt. Jedoch kann die Beurteilung, die bei jedem der Schritte S11 und S32 durchgeführt wird, auch für wenigstens einen der Beurteilungswerte durchgeführt werden. Auch können sich einer oder mehrere Beurteilungswerte, die bei dem Schritt S11 erhalten werden, von einem oder von mehreren Beurteilungswerten unterscheiden, die bei dem Schritt S32 erhalten werden.
Ferner ist der gesamte Bereich des Drehwinkels θ alle π/4 aufgeteilt, um zu prüfen, ob der Drehwinkel θ sich über den gesamten Bereich hinweg ändert. Jedoch kann der gesamte Bereich des Drehwinkels θ auch auf einen sehr kleinen Winkel aufgeteilt werden, der kleiner ist als oder größer ist als π/4. Ferner kann der gesamte Bereich des Drehwinkels θ auch irregulär aufgeteilt werden.

Claims

Fehler-Detektoreinheit zum Detektieren eines Fehlers, der in einer Detektorvorrichtung (12) auftritt, welche einen Drehwinkel (θ) eines Rotors (21) in Bezug auf einen Stator (22) anhand eines Sinuswellen-Phasensignals und eines Kosinuswellen-Phasensignals detektiert, deren Amplituden in einer sinusförmigen Wellengestalt moduliert sind, sodass sie sich in einem Zyklus der Drehung des Rotors (21) ändert, welche Fehler-Detektoreinheit folgendes aufweist: einen ersten Abschnitt (534), der einen Fehler-Beurteilungswert aus dem Sinuswellen-Phasensignal und/oder dem Kosinuswellen-Phasensignal erzeugt, welches von der Detektorvorrichtung (12) empfangen wird; einen zweiten Abschnitt (538), der basierend auf dem Fehler-Beurteilungswert, der außerhalb eines normalen Bereiches platziert ist, beurteilt, dass in der Detektorvorrichtung (12) ein Fehler aufgetreten ist; einen dritten Abschnitt (536), der die Detektorvorrichtung (12) so beurteilt, dass sie sich in einem vorläufigen Fehlerzustand befindet und zwar im Ansprechen auf das Fortsetzen der Beurteilung durch den zweiten Abschnitt (538) für eine erste vorbestimmte Zeitperiode; einen vierten Abschnitt (537), der prüft, ob sich der Drehwinkel (θ) über dessen gesamten Bereich hinweg ändert und der die Detektorvorrichtung (12), die durch den dritten Abschnitt (536) so beurteilt wurde, dass sie sich in einem vorläufigen Fehlerzustand befindet, so beurteilt, dass sie in einen normalen Zustand zurückgekehrt ist und zwar in Ansprechen auf den Drehwinkel (θ), der sich über den gesamten Bereich hinweg geändert hat und wenn der Fehler-Beurteilungswert immer innerhalb des normalen Bereiches platziert bleibt und zwar während der Änderung des Drehwinkels über den gesamten Bereich hinweg; und einen fünften Abschnitt (532), der die Detektorvorrichtung (12) so beurteilt, dass sie sich in einem endgültigen Fehlerzustand befindet und zwar im Ansprechen auf das Fortsetzen der Beurteilung durch den zweiten Abschnitt (538) für eine zweite vorbestimmte Zeitperiode, die länger ist als die erste vorbestimmte Zeitperiode, und der das Auftreten eines Fehlers in der Detektorvorrichtung (12) entscheidet.
Fehler-Detektoreinheit nach Anspruch 1, bei der die Detektorvorrichtung (12) einen Drehmelder (20) aufweist, der das Sinuswellen-Phasensignal und das Kosinuswellen-Phasensignal im Ansprechen auf ein Erregungssignal in solcher Weise erzeugt, dass eine sinusförmige Wellenform, die eine Änderung der Amplitude des Sinuswellen-Phasensignals anzeigt, um π/2 Bogengrade des Drehwinkels (θ) von der Phase des Kosinuswellen-Phasensignals verschoben wird, ferner eine Extrahiereinheit (34) aufweist, der ein Sinuswellen-Phasen-Amplitudensignal aus dem Sinuswellen-Phasensignal extrahiert, welches eine Amplitude des Sinuswellen-Phasensignals angibt, die sich in der sinusförmigen Wellengestalt ändert, und die ein Kosinuswellen-Phasen-Amplitudensignal aus dem Kosinuswellen-Phasensignal extrahiert, welches eine Amplitude des Kosinuswellen-Phasensignals angibt, welches sich in der sinusförmigen Wellengestalt ändert, und eine Berechnungseinheit (35) enthält, die den Drehwinkel (θ) aus dem Sinuswellen-Phasensignal und dem Kosinuswellen-Phasensignal berechnet, und Fehler-Beurteilungswert, der durch den ersten Abschnitt (5349 erzeugt wurde, aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einer Summe des quadrierten Sinuswellen-Phasen-Amplitudensignals und dem quadrierten Kosinuswellen-Phasen-Amplitudensignal oder aus einer Quadratwurzel der Summe besteht, ferner aus einem Mittelwert der Amplitude des Sinuswellen-Phasensignals, einem Mittelwert der Amplitude des Kosinuswellen-Phasensignals und einer Änderungsrate des Drehwinkels (θ) besteht.
Fehler-Detektoreinheit nach Anspruch 1, ferner mit einem Steuerabschnitt (532), der die Detektorvorrichtung (12) steuert, welche durch den dritten Abschnitt (536) so beurteilt wurde, dass sie sich in einem vorläufigen Zustand befindet, um die Ausgabe des Drehwinkels (θ) zu stoppen, und welche die Detektorvorrichtung (12) steuert, die durch den vierten Abschnitt (537) so beurteilt wurde, dass sie in einen normalen Zustand zurückgekehrt ist, so dass die Detektorvorrichtung (12) mit der Ausgabe des Drehwinkels (θ) wieder beginnt, um die Drehung des Rotors (31) entsprechend dem Drehwinkel (θ) einzustellen.
Fehler-Detektoreinheit nach Anspruch 1, bei der der zweite Abschnitt (538) den Fehler-Beurteilungswert jede dritte vorbestimmte Zeitperiode beurteilt und einen Fehlerzählwert jedes Mal inkrementiert, wenn der Fehler-Beurteilungswert außerhalb des normalen Bereiches platziert ist, wobei die Beurteilung des dritten Abschnitts (538) basierend auf dem Fehlerzählwert durchgeführt wird, der höher als ein erster vorbestimmter Wert ist, und wobei die Beurteilung des fünften Abschnitts (532) basierend auf dem Fehlerzählwert durchgeführt wird, der höher ist als ein zweiter vorbestimmter Wert, welcher höher ist als der erste vorbestimmte Wert.
Fehler-Detektoreinheit nach Anspruch 1, bei der der vierte Abschnitt (537) den gesamten Bereich des Drehwinkels in eine Vielzahl von Winkelzonen aufteilt, dabei prüft, ob der Drehwinkel innerhalb jedes der Winkelbereiche platziert wird und überprüft, ob der Fehler-Beurteilungswert innerhalb des normalen Bereiches platziert ist und zwar jedes Mal wenn sich der Winkelbereich des Drehwinkels (θ) ändert, und wobei die Beurteilung des vierten Abschnitts (537) basierend auf dem Drehwinkel (θ) durchgeführt wird, der in jedem der Winkelbereiche platziert wird und wenn der Fehler-Beurteilungswert immer innerhalb des normalen Bereiches platziert ist.