DE112015001303T5

DE112015001303T5 - Servolenkungsvorrichtung und Steuervorrichtung für eine Servolenkungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112015001303T5
Application number: DE112015001303.2T
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Sasaki; Takumi Hisazumi
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2014-03-19
Filing date: 2015-01-14
Publication date: 2017-01-05
Also published as: WO2015141254A1; US10214235B2; JP6283737B2; KR101845183B1; JPWO2015141254A1; CN106029471A; KR20160098368A; US20170015348A1; CN106029471B

Abstract

Offenbart wird eine Servolenkungsvorrichtung, die mindestens zwei redundante Lenkmomentsensoreinheiten TS1 und TS2, mindestens zwei redundante Lenkwinkelsensoreinheiten AS1 und AS2, mindestens zwei redundante Motorlagesensoreinheiten 61 und 62 und eine Steuereinheit hat, die konfiguriert ist: in einem Normalzustand die Lenkunterstützungssteuerung basierend auf einem Lenkmomentdetektionssignal von einer von den Lenkmomentsensoreinheiten TS1 und TS2, einem Lenkwinkeldetektionssignal von einer von den Lenkwinkelsensoreinheiten AS1 und AS2 und einem Motorlagedetektionssignal von einer von den Motorlagesensoreinheiten 61 und 62 auszuführen; redundantes Überwachen der Lenkmomentsensoreinheiten TS1 und TS2, der Lenkwinkelsensoreinheiten AS1 und AS2 und der Motorlagesensoreinheiten 61 und 62 auszuführen; und, bei Detektion einer Anomalie in irgend einem Sensorausgangssignal durch das redundante Überwachen, das anormale Signal zu einem Ersatzsignal umzuschalten. Durch diesen Steuerungsprozess ist es möglich, die Lenkunterstützungsfunktion auch beim Auftreten der Anomalie in dem Sensorausgangssignal zu erhalten.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Servolenkungsvorrichtung und eine Steuervorrichung für eine Servolenkungsvorrichtung.
Stand der Technik
Mit der jüngst weitverbreiteten Verwendung von EPS Vorrichtungen ist eine weitere Verbesserung der Produktattraktivität erwünscht. Es wird insbesondere gefordert, im Falle eines Ausfalls der EPS Vorrichtung, die Lenkunterstützungsfunktion der EPS Vorrichtung auch für eine begrenzte Zeit zu erhalten.
Patentdokument 1 offenbart eine Technik, die Lenkunterstützungsfunktion der EPS Vorrichtung zu erhalten, indem nach Detektion einer Anomalie in einem Drehmomentsensor ein Ersatzsignal basierend auf Signalen von vorgelagerten und nachgelagerten Seiten eines Torsionsstabs generiert wird, ein Ausgangssignal des Drehmomentsensors zum Ersatzsignal umgeschaltet wird und der Regelbetrieb der Lenkunterstützung gemäß dem Ersatzsignal fortgefahren wird.
Dokumente des Standes der Technik
Patentdokument

Patentdokument 1: Offengelegte japanische Patentveröffentlichung No. 2005-206070

Zusammenfassung der Erfindung
Wie oben erwähnt, ist es ein Problem für die Servolenkungsvorrichtung und deren Steuereinheit gewesen, die Lenkunterstützungsfunktion im Falle einer Anomalie im Sensorausgangssignal zu erhalten.
Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf das obige Problem gemacht worden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, ist eine Servolenkungsvorrichtung vorgesehen, die mindestens zwei redundante Lenkmomentsensoreinheiten, mindestens zwei redundante Lenkwinkelsensoreinheiten, mindestens zwei redundante Motorlagesensoreinheiten und eine Steuereinheit hat, die konfiguriert ist: in einem Normalzustand die Lenkunterstützungssteuerung basierend auf einem Lenkmomentdetektionssignal von einer von den Lenkmomentsensoreinheiten, einem Lenkwinkeldetektionssignal von einer von den Lenkwinkelsensoreinheiten und einem Motorlagedetektionssignal von einer von den Motorlagesensoreinheiten auszuführen; die redundante Überwachung zwischen Lenkmomentsensoreinheiten, den Lenkwinkelsensoreinheiten und den Motorlagesensoreinheiten auszuführen; und, bei Feststellung einer Anomalie in irgend einem Sensorausgangssignal durch die redundante Überwachung, das anormale Signal zu einem Ersatzsignal umzuschalten.
Dadurch ist es für die Servolenkungsvorrichtung und die Steuervorrichtung für die Servolenkungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, die Lenkunterstützungsfunktion auch im Falle einer Anomalie in dem Sensorausgangssignal zu erhalten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht einer Servolenkungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Blockdiagramm einer elektrischen Anlage der Servolenkungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein schematisches Diagramm, das Eingänge und Ausgänge eines Lenkmomentsensors und eines Lenkwinkelsensors der Servolenkungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist ein Flussdiagramm eines Umschaltprozesses eines anormalen Signals der Servolenkungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist ein Steuerblockdiagramm für den Umschaltprozess eines anormalen Signals der Servolenkungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel der Berechnung eines funktionsfähigen Lenkmomentsignals (als ein Ersatzsignal) in der Servolenkungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist ein Flussdiagramm eines Umschaltprozesses eines anormalen Signals einer Servolenkungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 ist ein Steuerblockdiagramm für den Umschaltprozess eines anormalen Signals der Servolenkungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel der Berechnung eines funktionsfähigen Lenkwinkelsignals (als ein Ersatzsignal) in der Servolenkungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist ein Flussdiagramm eines Umschaltprozesses eines anormalen Signals der Servolenkungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11 ist ein Steuerblockdiagramm für den Umschaltprozess eines anormalen Signals der Servolenkungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
12 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel der Berechnung eines funktionsfähigen Lenkwinkelsignals (als ein Ersatzsignal) in der Servolenkungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
13 ist ein Flussdiagramm eines Umschaltprozesses eines anormalen Signals der Servolenkungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
14 ist ein Flussdiagramm eines Umschaltprozesses eines anormalen Signals der Servolenkungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
15 ist ein Zeitdiagramm eines Mittelwertsignals, generiert in der Servolenkungsvorrichtung gemäß der 5. Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
16 ist ein Flussdiagramm eines Umschaltprozesses eines anormalen Signals der Servolenkungsvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
17 ist ein Steuerblockdiagramm für den Umschaltprozess eines anormalen Signals der Servolenkungsvorrichtung gemäß der sechsten oder siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
18 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Lenkunterstützungsgrenzwertverarbeitung der Servolenkungsvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
19 ist ein Diagramm, das ein anderes Beispiel einer Lenkunterstützungsgrenzwertverarbeitung in der Servolenkungsvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
20 ist ein Flussdiagramm eines Umschaltprozesses eines anormalen Signals der Servolenkungsvorrichtung gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
21 ist ein Flussdiagramm eines Umschaltprozesses eines anormalen Signals der Servolenkungsvorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden werden die Servolenkungsvorrichtung und deren Steuereinheiten gemäß der ersten bis achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die 1 bis 21 unten noch näher beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
1 ist eine schematische Ansicht einer Servolenkungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 1 gezeigt, hat die Servolenkungsvorrichtung eine Hauptlenkanlage einschließlich eines Lenkrads (nicht gezeigt), einer Lenkwelle 1, einer Ritzelwelle 2 und einer Zahnstangenwelle 3, sodass sie, wenn das Lenkrad von einem Fahrzeugführer gedreht wird, ein Lenkmoment des Lenkrads zur Ritzelwelle 2 über die Lenkwelle 1 überträgt, die Drehung der Ritzelwelle 2 in eine lineare Bewegung der Zahnstangenwelle 3 umwandelt und dadurch links und rechts lenkbare, mit beiden Enden der Zahnstangenwelle 3 verbundene Fahrzeugräder (nicht gezeigt) lenkt. Und zwar hat die Zahnstangenwelle 3 mit der Ritzelwelle 2 im Eingriff befindliche Zahnstangenzähne, so dass der Eingriff der Zahnstangenzähne und die Ritzelwelle einen Umwandlungsmechanismus bilden, um die Rotation der Lenkwelle 1 zu einem Lenkvorgang umzuwandeln.
Ein Lenkmomentsensor TS (wie zum Beispiel ein Resolver) ist auf dem Gehäuse der Ritzelwelle 2 angeordnet, um einen Lenkwinkel des Lenkrads zu detektieren. Ein Motorlagesensor 6 (wie zum Beispiel ein Resolver oder IC) ist angeordnet, um eine Rotordrehlage eines Elektromotors M zu detektieren. Der Elektromotor M wird basierend auf Ausgangssignalen des Lenkmomentsensors TS und des Motorlagesensors 6 und der Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation betrieben und durch ein Motorsteuerungsschaltmodul (nicht gesondert gezeigt) der Steuereinheit (nachfolgend auch als „ECU” bezeichnet) gesteuert, so dass ein Lenkunterstützungsmoment des Elektromotors M über ein Untersetzungsgetriebe 5 auf die Zahnstangenwelle 3 aufgetragen wird.
Da das Untersetzungsgetriebe 5 auf einer Ausgangswelle des Elektromotors M angeordnet ist, wird das Drehmoment des Elektromotors M durch das Untersetzungsgetriebe 5 verringert und zu der linearen Bewegung der Zahnstangenwelle 3 umgewandelt.
Hier hat die Lenkwelle 12 axial getrennte Wellenelemente: ein Eingangswellenelement auf der Lenkradseite und eine Ausgangswelle auf der Seite der Zahnstangenwelle 3. Die Eingangs- und Ausgangs-Wellenelemente sind über einen Torsionsstab (nicht gezeigt) koaxial miteinander verbunden und sind durch Torsion des Torsionsstabs relativ zueinander drehbar. In der ersten Ausführungsform hat der Lenkmomentsensor TS jede Sensoreinheit gebildet durch erste und zweite Winkelsensorelemente, um jeweils einen Drehwinkel des Eingangswellenelements und des Ausgangswellenelements zu detektieren, den Torsionsbetrag des Torsionsstabs basierend auf Ausgangssignalen des ersten und zweiten Winkelsensorelements zu berechnen und das Lenkmoment gemäß dem berechneten Torsionsbetrag zu bestimmen.
Ein Lenkwinkelsensor AS (wie zum Beispiel ein MR Element oder ein IC Element) ist ebenfalls an dem Torsionsstab angeordnet.
2 ist ein Blockdiagramm einer elektrischen Anlage der Servolenkungsvorrichtung. 3 ist ein schematisches Diagramm, das Eingänge und Ausgänge des Lenkmomentsensors TS, des Lenkwinkelsensors AS und des Motorlagesensors 6 zeigt.
Wie in den 2 und 3 gezeigt, sind zwei Haupt- und Neben-Lenkmomentsensoreinheiten TS1 und TS2, die jeweils die oben genannten ersten und zweiten Winkelsensorelemente haben, zwei Haupt- und Neben-Lenkwinkelsensoreinheiten AS1 und AS2 und zwei Haupt- und Neben-Motorlagesensoreinheiten 61 und 62 angeordnet, um das Lenkmoment, den Lenkwinkel und die Motorlage zu detektieren. Die Detektionssignale des Lenkmoments Tt(Haupt) und Tt(Neben), die Detektionssignale des Lenkwinkels θs(Haupt) und θs(Neben) und die Detektionssignale der Motorlage θm(Haupt) und θm(Neben) werden von den Lenkmomentsensoreinheiten TS1 und TS2, den Lenkwinkelsensoreinheiten AS1 und AS2 und den Motorlagesensoreinheiten 61 und 62 jeweils zum Momentsignalempfänger 21b und 21d, Lenkwinkelsignalempfänger 21a und 21c und Motorlagesignalempfänger (nicht gesondert gezeigt) der ECU 4 ausgegeben.
Ein Stromversorgungskreis 7 ist als Stromquelle vorgesehen, um die Sensoren, die MPU 9, ICs und dergleichen mit Strom zu versorgen. Ein CAN Kommunikationskreis 8 ist vorgesehen, um Daten-/Informationskommunikation mit dem Fahrzeug auszuführen. Die MPU 9 ist konfiguriert, verschiedene Verarbeitungen zur EPS Unterstützungssteuerung, Motorstromsteuerung, Anomaliedetektion von Funktionselementen, Sicherheitsmoduswechsel etc. auszuführen. Eine Faile-Safe-Schaltung 13 ist vorgesehen, um, wenn die MPU 9 eine Anomalie detektiert und auf eine Notwendigkeit einer Anlagenabschaltung entscheidet, eine Abschaltfunktion der Motorstromquelle gemäß einem Befehl der MPU 9 ausführt.
Ein Antriebskreis 10 ist vorgesehen, um eine Inverterschaltung 12 gemäß einem Befehl der MPU 9 zu betreiben. Die Inverterschaltung 12 ist mit einem Antriebselement ausgestattet und gemäß einem Befehl vom Antriebskreis 10 betrieben. Durch den Stromfluss von der Inverterschaltung 12 wird der Elektromotor M betrieben, das Motormoment zur Lenkunterstützung auszugeben. Ein Stromsensor 11a ist als ein Stromdetektionselement vorgesehen, um den Strom an der nachgelagerten Seite der Inverterschaltung 12 zu detektieren. Ein Stromüberwachungskreis 11b ist vorgesehen, um zu überwachen, ob der Motorbefehlsstrom zielgerichtet zugeführt wird, um das für die Lenkunterstützungssteuerung erforderliche Drehmoment des Elektromotors M zu gewährleisten.
Zur Steuerung des Motors sind Haupt- und Neben-Stromdetektionskreise 14a und 14b vorgesehen, um den Strom nach Hoch-Antwort-Filtern zu detektieren. Um einen Überstrom in der Inverterschaltung 12 zu überwachen, sind Haupt- und Neben-Stromdetektionskreise 15a und 15b vorgesehen, um den durchschnittlichen Strom nach Tief-Antwort-Filtern zu detektieren.
Als nächstes wird ein von der ECU 4 ausgeführter Umschaltprozess eines anormalen Signals gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 4 bis 6 unten erläutert. 4 ist ein Flussdiagramm des Umschaltprozesses eines anormalen Signals. 5 ist ein Steuerblockdiagramm der Steuereinheit. 6 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel der Berechnung eines funktionsfähigen Lenkmomentsignals zeigt.
Bei Schritt S1a werden die Detektionssignale des Lenkmoments Tt(Haupt) und Tt(Neben) von den Haupt-, beziehungsweise Neben-Lenkmomentsensoreinheiten TS1 und TS2 abgerufen. Bei Schritt S2a werden die Detektionssignale des Lenkwinkels θs(Haupt) und θs(Neben) von den Haupt- beziehungsweise Neben-Lenkwinkelsensoreinheiten AS1 und AS2 abgerufen. Bei Schritt S3a werden die Detektionssignale der Motorlage θm(Haupt) und θm(Neben) von den Haupt-, beziehungsweise Neben-Motorlagesensoreinheiten 61 und 62 abgerufen.
Bei Schritt S4a wird ein berechnetes Lenkmomentsignal (Ersatzsignal) Tts(Haupt) von einem ersten Lenkmomentberechnungskreis 16a von einer Ersatzsignalberechnungseinheit 20 erhalten, basierend auf dem Detektionssignal des Lenkwinkels θs(Haupt), dem Detektionssignal der Motorlage θm(Haupt), der Torsionssteifigkeit Ktb des Torsionsstabs und dem Untersetzungsverhältnis Ng zwischen der Ritzelwelle 2 und der Motorwelle.
Mit Bezug zu 6 wird unten eine Berechnungsmethode des berechneten Lenkmomentsignals (Ersatzsignal) Tts(Haupt) erläutert. In der ersten Ausführungsform wird das berechnete Lenkmomentsignal (Ersatzsignal) Tts(Haupt) durch Multiplizieren des relativen Winkels zwischen den vorgelagerten und nachgelagerten Seiten des Torsionsstabs mit der Torsionssteifigkeit Ktb des Torsionsstabs erhalten. Das Detektionssignal des Lenkwinkels θs(Haupt) wird als der Winkel der vorgelagerten Seite des Torsionsstabs verwendet. Der Winkel der nachgelagerten Seite des Torsionsstabs (das heißt die Winkellage der Ritzelwelle 2) wird durch Multiplizieren des Detektionssignals der Motorlage θm(Haupt) mit dem Untersetzungsverhältnis Ng zwischen der Ritzelwelle 2 und der Motorwelle bestimmt. Und zwar ist das berechnete Lenkmomentsignal Tts durch die folgende Gleichung (1) gegeben. Tts = Ktb × (θs – θp) (1)
Als nächstes wird ein berechnetes Lenkmomentsignal (Ersatzsignal) Tts(Neben) durch einen zweiten Lenkmomentberechnungskreis 16b der Ersatzsignalberechnungseinheit 20 erhalten, basierend auf dem Detektionssignal des Lenkwinkels θs(Neben), dem Detektionssignal der Motorlage θm(Neben), der Torsionssteifigkeit Ktb des Torsionsstabs und dem Untersetzungsverhältnis Ng zwischen der Ritzelwelle 2 und der Motorwelle.
Eine Berechnungsmethode des berechneten Lenkmomentsignals (Ersatzsignal) Tts(Neben) ist ähnlich zu der des berechneten Lenkmomentsignals (Ersatzsignal) Tts(Haupt).
Das berechnete Lenkmomentsignal Tts(Haupt) wird als das Ersatzsignal von einem Ersatzsignalbestimmungskreis 18 in der ersten Ausführungsform bestimmt.
Bei Schritt S5a wird von einer Anomaliedetektionseinheit 17a beurteilt, ob die Differenz |Tt(Haupt – Tt(Neben)| zwischen den zwei Detektionssignalen des Lenkmoments kleiner ist als ein Anomaliedetektionsschwellwert. Wenn die Differenz |Tt(Haupt – Tt(Neben)| zwischen den zwei Detektionssignalen des Lenkmoments eingestuft wird, kleiner zu sein als der Anomaliedetektionsschwellwert, geht der Prozess zu Schritt S6. Bei Schritt S6 wird der Anomaliezähler von der Anomaliedetektionseinheit gelöscht. Bei Schritt S7a wird das Detektionssignal des Lenkmoments Tt(Haupt) von einer Umschaltbeurteilungseinheit 19 als das Signal zur Lenkunterstützungssteuerung gesetzt. Danach beendet der Prozess den aktuellen Steuerzyklus.
Wenn die Differenz |Tt(Haupt – Tt(Neben)| zwischen den zwei Detektionssignalen des Lenkmoments bei Schritt S5a eingestuft wird, größer als oder gleich groß wie der Anomaliedetektionsschwellwert zu sein, geht der Prozess zu Schritt S8. Bei Schritt S8 wird von der Umschaltbeurteilungseinheit beurteilt, ob der Anomaliezähler größer oder gleich groß wie ein vorbestimmter Wert (Anomaliebestimmungszeitraum) ist. Wenn der Anomaliezähler eingestuft wird, größer als oder gleich dem vorbestimmten Wert zu sein, geht der Prozess zu Schritt S9. Bei Schritt S9 wird das Ersatzsignal ausgewählt und als das Signal zur Lenkunterstützungssteuerung von der Umschaltbeurteilungseinheit 19 gesetzt. Bei Schritt S10 wird eine Warnleuchte eingeschaltet, um dem Fahrzeugführer eine Warnung zu geben.
Wenn der Anomaliezähler bei Schritt S8 eingestuft wird, kleiner als der vorbestimmte Wert zu sein, geht der Prozess zu Schritt S11. Bei Schritt 11 wird der Anomaliezähler von der Anomaliedetektionseinheit erhöht. Hier wird der Anomaliezähler bei jedem Regelkreis erhöht, wenn die Bedingung, in der die Differenz |Tt(Haupt – Tt(Neben)| zwischen den zwei Detektionssignalen des Lenkmoments größer als oder gleich wie der Anomaliedetektionsschwellwert ist, für den Anomaliebestimmungszeitraum weiterbesteht.
Wie oben erläutert, ist die Servolenkungsvorrichtung der ersten Ausführungsform angepasst, das berechnete Lenkmomentsignal (Ersatzsignal) Tts(Haupt), Tts(Neben) unter Benutzung des Detektionssignals des Lenkwinkels θs(Haupt), θs(Neben) und des Detektionssignals der Motorlage θm(Haupt), θm(Neben) zu erhalten und, im Fall einer Anomalie in mindestens einem von den Detektionssignalen des Lenkmoments Tt(Haupt) und Tt(Neben), das berechnete Lenkmomentsignal für die Lenkunterstützungssteuerung anstelle eines solchen anormalen Detektionssignals zu verwenden. Demgemäß ist es möglich, den Regelbetrieb der Lenkunterstützung basierend auf dem berechneten Lenkmomentsignal (Ersatzsignal) Tts(Haupt), Tts(Neben) fortzuführen und dadurch ist es möglich, die Lenkbelastung des Fahrzeugführers zu reduzieren. Es ist ebenfalls möglich, Schwankungen in der Lenkunterstützungskraft zu senken, die durch die geringe Genauigkeit des Ersatzsignals verursacht werden.
Des Weiteren werden beide Detektionssignale des Lenkmoments Tt(Haupt) und Tt(Neben) als Drehmomentsignal der Lenkwelle ausgegeben. Daher ist es möglich, diese Signale einfach zu vergleichen und eine frühe und genaue Detektion der Anomalie zu ermöglichen.
[Zweite Ausführungsform]
Obwohl die erste Ausführungsform durch die Generierung eines Ersatzsignals durch Detektion der Anomalie in dem Detektionssignal des Lenkmoments Tt(Haupt), Tt(Neben) der Lenkmomentsensoreinheit TS1, TS2 gekennzeichnet ist, ist die zweite Ausführungsform durch die Generierung eines Ersatzsignals durch Detektion einer Anomalie in dem Detektionssignal des Lenkwinkels θs(Haupt), θs(Neben) der Lenkwinkelsensoreinheit AS1, AS2 gekennzeichnet.
Die Servolenkungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform wird unten mit Bezug auf die 7 bis 9 erläutert. 7 ist ein Flussdiagramm eines Umschaltprozesses eines anormalen Signals. 8 ist ein Steuerblockdiagramm für die Detektion der Anomalie in dem Detektionssignal des Lenkwinkels. 9 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel der Berechnung eines funktionsfähigen Lenkwinkelsignals zeigt.
Wie in 7 gezeigt, ist die Verarbeitung der Schritte S6 und S8 bis S11 der zweiten Ausführungsform die gleiche wie die der ersten Ausführungsform. Deshalb wird die Erläuterung derselben Verarbeitung der zweiten Ausführungsform wie die der ersten Ausführungsform hieraus weggelassen; und die folgende Erläuterung wird nur auf den Unterschied der zweiten Ausführungsform von der ersten Ausführungsform fokussiert.
Bei den Schritten S1b bis S3b werden die Detektionssignale des Lenkwinkels θs(Haupt) und θs(Neben), die Detektionssignale der Motorlage θm(Haupt) und θm(Neben) und die Detektionssignale des Lenkmoments Tt(Haupt) und Tt(Neben) abgerufen.
In der zweiten Ausführungsform wird das Ersatzsignal als ein Ersatz für das Detektionssignal des Lenkwinkels θs(Haupt), θs(Neben) berechnet. Genauer gesagt werden die Lenkwinkelsignale (Ersatzsignal) θss(Haupt) und θss(Neben) von ersten und zweiten Lenkwinkelberechnungskreisen 16c und 16d von der Ersatzsignalberechnungseinheit 20 erhalten; und das berechnete Lenkwinkelsignal θss(Haupt) wird als das Ersatzsignal von dem Ersatzsignalbestimmungskreis 18 ausgegeben.
Bei Schritt S4b wird das berechnete Lenkwinkelsignal (Ersatzsignal) θss(Haupt) von dem ersten Lenkwinkelberechnungskreis 16c erhalten, basierend auf dem Detektionssignal des Lenkmoments Tt(Haupt), dem Detektionssignal der Motorlage θm(Haupt), der Torsionssteifigkeit Ktb des Torsionsstabs und dem Untersetzungsverhältnis Ng zwischen der Ritzelwelle 2 und der Motorwelle.
Eine Berechnungsmethode des berechneten Lenkwinkelsignals (Ersatzsignal) θss(Haupt) wird unten mit Bezug zu 9 erläutert.
Die Drehlage θp der Ritzelwelle 2 wird durch Multiplizieren des Detektionssignals der Motorlage θm mit dem Untersetzungsverhältnis Ng zwischen der Ritzelwelle 2 und der Motorwelle bestimmt. Des Weiteren wird der Torsionswinkel T/Ktb des Torsionsstabs durch Dividieren des Detektionssignals des Lenkmoments Tt durch die Torsionssteifigkeit Ktb des Torsionsstabs bestimmt. Hier tritt eine Differenz zwischen dem Lenkwinkel und dem Drehwinkel θp der Ritzelwelle 2 mit einem Betrag entsprechend dem Betrag der Torsion des Torsionsstabs auf. Das berechnete Lenkwinkelsignal (Ersatzsignal) θss(Haupt) wird somit durch Addieren des Torsionswinkels T/Ktb des Torsionsstabs zum Drehwinkel θp der Ritzelwelle 2, wie durch die folgende Gleichung (2) angegeben, erhalten. θss = θp + T/Ktb (2)
Falls der Lenkwinkelsensor AS auf der lenkbaren Radseite bezüglich des Torsionsstabs platziert ist, ist das berechnete Lenkwinkelsignal θss gleich dem Drehwinkel θp der Ritzelwelle 2. Der Torsionswinkel T/Ktb des Torsionsstabs muss nicht berücksichtigt werden.
Als nächstes wird das berechnete Lenkwinkelsignal (Ersatzsignal) θss(Neben) von dem zweiten Lenkwinkelberechnungskreis 16d erhalten, basierend auf dem Detektionssignal des Lenkmoments Tt(Neben), des Detektionssignals der Motorlage θm(Neben), der Torsionssteifigkeit Ktb des Torsionsstabs und dem Untersetzungsverhältnis Ng zwischen der Ritzelwelle 2 und der Motorwelle.
Eine Berechnungsmethode des berechneten Lenkwinkelsignals (Ersatzsignal) θss(Neben) ist ähnlich zu der des berechneten Lenkwinkelsignals θss(Haupt).
Bei Schritt S5b wird von einer Anomaliedetektionseinheit 17b beurteilt, ob die Differenz |θs(Haupt) – θs(Neben)| zwischen den zwei Detektionssignalen des Lenkwinkels kleiner ist als ein Anomaliedetektionsschwellwert. Wenn die Differenz |θs(Haupt) – θs(Neben)| zwischen den zwei Detektionssignalen des Lenkwinkels eingestuft wird, kleiner zu sein als der Anomaliedetektionsschwellwert, geht der Prozess zu Schritt S6. Bei Schritt S6 wird der Anomaliezähler von der Anomaliedetektionseinheit gelöscht. Bei Schritt S7b wird das Detektionssignal des Lenkwinkels θs(Haupt) als das Signal zur Lenkunterstützungssteuerung von der Umschaltbeurteilungseinheit 19 gesetzt. Danach beendet der Prozess den aktuellen Regelkreis.
Wie oben beschrieben, ist es gemäß der zweiten Ausführungsform möglich, dieselben Effekte wie gemäß der ersten Ausführungsform zu erzielen.
Des Weiteren werden beide Detektionssignale des Lenkwinkels θs(Haupt) und θs(Neben) als Winkellagesignale der Lenkwelle ausgegeben. Daher ist es für die Anomaliedetektionseinheit 17 möglich, diese Signale einfach zu vergleichen und eine frühe und genaue Detektion der Anomalie zu erhalten.
Falls die Lenkwinkelsensoreinheit AS1, AS2 auf der Lenkradseite bezüglich des Torsionsstabs platziert ist, ergibt sich eine Differenz zwischen dem Lenkwinkel und dem Motorlagewinkel mit einem Betrag entsprechend dem Betrag der Torsion des Torsionsstabs. Daher ist es für den ersten, zweiten Lenkwinkelberechnungskreis 16c, 16d möglich, das berechnete Lenkwinkelsignal (Ersatzsignal) θss(Haupt), θss(Neben) mit hoher Genauigkeit durch Korrigieren des Motorlagewinkels mit einem Betrag einer solchen Differenz zu erhalten.
Darüber hinaus sind beide, der Lenkwinkel und die Motorlage, Winkellageinformation. Falls die Lenkwinkelsensoreinheit AS1, AS2 bezüglich des Torsionsstabs auf der lenkbaren Radseite platziert ist, wird das berechnete Lenkwinkelsignal (Ersatzsignal) θss(Haupt), θss(Neben) durch Korrigieren des Detektionssignals der Motorlage θm(Haupt), θm(Neben) mit einem Betrag entsprechend dem Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebes 5 erhalten. Daher ist es möglich, das berechnete Lenkwinkelsignal (Ersatzsignal) θss(Haupt), θss(Neben) mit hoher Genauigkeit zu erhalten.
[Dritte Ausführungsform]
Die dritte Ausführungsform ist durch die Generierung eines Ersatzsignals durch Detektion einer Anomalie im Detektionssignal der Motorlage θm(Haupt), θm(Neben) des Motorlagesensors 61, 62 gekennzeichnet.
Die Servolenkungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform wird unten mit Bezug zu den 10 bis 12 erläutert. 10 ist ein Flussdiagramm eines Umschaltprozesses eines anormalen Signals. 11 ist ein Steuerblockdiagramm zur Detektion der Anomalie im Detektionssignal der Motorlage. 12 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel der Berechnung eines funktionsfähigen Motorlagesignals zeigt.
Wie in 10 gezeigt, ist die Verarbeitung der Schritte S6 und S8 bis S11 der dritten Ausführungsform dieselbe wie die der ersten Ausführungsform. Deshalb wird die Erläuterung derselben Verarbeitung der dritten Ausführungsform wie die der ersten Ausführungsform hieraus weggelassen; und die folgende Erläuterung wird nur auf den Unterschied der dritten Ausführungsform von der ersten Ausführungsform fokussiert.
Bei den Schritten S1c bis S3c werden die Detektionssignale der Motorlage θm(Haupt), θm(Neben) und die Detektionssignale des Lenkmoments Tt(Haupt) und Tt(Neben) abgerufen.
In der dritten Ausführungsform wird das Ersatzsignal als ein Ersatz für das Detektionssignal des Motorlagesensors 61, 62 berechnet. Genauer gesagt, werden die berechneten Motorlagesignale (Ersatzsignal) θms(Haupt) und θms(Neben) von ersten und zweiten Motorlageberechnungskreisen 16e und 16f der Ersatzsignalberechnungseinheit 20 erhalten; und das berechnete Motorlagesignal θms(Haupt) wird als das Ersatzsignal von dem Ersatzsignalbestimmungskreis 18 ausgegeben.
Bei Schritt S4c wird das berechnete Motorlagesignal (Ersatzsignal) θms(Haupt) von dem ersten Motorlageberechnungskreis 16e basierend auf dem Detektionssignal des Lenkmoments Tt(Haupt), dem Detektionssignal des Lenkwinkels θs(Haupt), der Torsionssteifigkeit Ktb des Torsionsstabs und dem Untersetzungsverhältnis Ng zwischen der Ritzelwelle 2 und der Motorwelle erhalten.
Eine Berechnungsmethode des berechneten Motorlagesignals (Ersatzsignal) θms(Haupt) wird unten mit Bezug zu 12 beschrieben.
Das Detektionssignal des Lenkmoments Tt(Haupt) wird durch die Torsionssteifigkeit Ktb des Torsionsstabs dividiert. Der resultierende Divisionswert Tt/Ktb wird von dem Detektionssignal des Lenkwinkels θs(Haupt) subtrahiert. Der resultierende Subtraktionswert wird mit dem Untersetzungsverhältnis Ng zwischen der Ritzelwelle 2 und der Motorwelle multipliziert. Das berechnete Motorlagesignal (Ersatzsignal) θms(Haupt) wird durch Dividieren von 1 durch den resultierenden Multiplikationswert Ng × (θs – T/Ktb) erhalten. Und zwar ist das berechnete Motorlagesignal (Ersatzsignal) θms(Haupt) durch die folgende Gleichung (3) gegeben. θms = 1/Ng × (θs – T/Ktb) (3)
Falls der Lenkwinkelsensor AS auf der lenkbaren Radseite bezüglich des Torsionsstabs platziert ist, ist das Detektionssignal des Lenkwinkels θs gleich dem Drehwinkel θp der Ritzelwelle 2. Der Wert T/Ktb muss nicht berücksichtigt werden.
Als nächstes wird das berechnete Motorlagesignal (Ersatzsignal) θms(Neben) von dem zweiten Motorlageberechnungskreis 16f basierend auf dem Detektionssignal des Lenkmoments Tt(Neben), dem Detektionssignal des Lenkwinkels θs(Neben), der Torsionssteifigkeit Ktb des Torsionsstabs und dem Untersetzungsverhältnis Ng zwischen der Ritzelwelle 2 und der Motorwelle erhalten.
Eine Berechnungsmethode des berechneten Motorlagesignals (Ersatzsignal) θms(Neben) ist ähnlich zu der des berechneten Motorlagesignals (Ersatzsignal) θms(Haupt).
Bei Schritt S5c wird von einer Anomaliedetektionseinheit 17 beurteilt, ob die Differenz |θm(Haupt) – θm(Neben)| zwischen den zwei Detektionssignalen der Motorlage kleiner ist als ein Anomaliedetektionsschwellwert. Wenn die Differenz |θm(Haupt) – θm(Neben)| zwischen den zwei Detektionssignalen der Motorlage eingestuft wird, kleiner zu sein als der Anomaliedetektionsschwellwert, geht der Prozess zu Schritt S6. Bei Schritt S6 wird der Anomaliezähler von der Anomaliedetektionseinheit gelöscht. Bei Schritt 7c wird das Detektionssignal der Motorlage θm(Haupt) als das Signal zur Lenkunterstützungssteuerung von der Umschaltbeurteilungseinheit 19 gesetzt. Danach beendet der Prozess den aktuellen Regelkreis.
Wie oben erläutert, ist es gemäß der dritten Ausführungsform möglich, dieselben Effekte wie gemäß der zweiten und dritten Ausführungsform zu erhalten.
[Vierte Ausführungsform]
Die vierte Ausführungsform ist durch das Ausführen der Lenkunterstützungssteuerung basierend auf dem Ersatzsignal während eines Zeitraums ab der Detektion der Anomalie bis zur Bestimmung des Auftretens der Anomalie gekennzeichnet.
Die Servolenkungsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform wird unten mit Bezug zu 13 erläutert. 13 ist ein Flussdiagramm eines Umschaltprozesses eines anormalen Signals.
Wie in 13 gezeigt, ist die Verarbeitung der Schritte S1a bis S11 der vierten Ausführungsform dieselbe wie die der ersten Ausführungsform. Deshalb wird die Erläuterung derselben Verarbeitung der vierten Ausführungsform wie die der ersten Ausführungsform hieraus weggelassen; und die folgende Erläuterung wird nur auf den Unterschied der vierten Ausführungsform von der ersten Ausführungsform fokussiert.
In der vierten Ausführungsform wird der Anomaliezähler bei Schritt S11 erhöht, wenn der Anomaliezähler bei Schritt S8 eingestuft wird, kleiner zu sein als der vorbestimmte Wert. Bei Schritt S12 wird das erste berechnete Lenkmomentsignal (Ersatzsignal) Tts(Haupt) oder das zweite berechnete Lenkwinkelsignal Tts(Neben) ausgewählt und als das Signal zur Lenkunterstützungssteuerung gesetzt.
In dem darauffolgenden Regelkreis wird der Anomaliezähler bei Schritt S6 gelöscht, wenn die Differenz |Tt(Haupt) – Tt(Neben)| zwischen den zwei Detektionssignalen des Lenkmoments bei Schritt S5a eingestuft wird, kleiner zu sein als der Anomaliedetektionsschwellwert. Bei Schritt S7a wird die Steuereinheit zurück zur normalen Unterstützungssteuerung basierend auf dem Detektionssignal des Lenkmoments Tt(Haupt) umgeschaltet.
Obwohl die Steuereinheit konfiguriert ist, die Anomalie in dem Detektionssignal des Lenkmoments Tt(Haupt), Tt(Neben) zu detektieren und das Ersatzsignal in der vierten Ausführungsform zu generieren, ist es alternativ möglich, eine Anomalie in dem Detektionssignal des Lenkwinkels θs(Haupt), θs(Neben) oder dem Detektionssignal der Motorlage θm(Haupt), θm(Neben) zu detektieren und ein Ersatzsignal auf dieselbe Art wie in der vierten Ausführungsform zu generieren.
Wie oben erläutert, ist es gemäß der vierten Ausführungsform möglich, dieselben Effekte wie gemäß der ersten Ausführungsform zu erhalten. Es ist also möglich, frühzeitig Lenksicherheit durch das Umschalten des Signals zur Lenkunterstützungssteuerung zum Ersatzsignal vor dem Bestimmen des Auftretens der Anomalie zu gewährleisten.
Des Weiteren ist es möglich, einen geeigneteren Betrieb der Lenksteuerung durch das Umschalten zurück zur normalen Unterstützungssteuerung auszuführen, wenn das Sensorsignal zum normalen Zustand zurückkehrt.
In der vierten Ausführungsform zählt die Anomaliedetektionseinheit 17 die Zeit für den Ablauf des vorbestimmten Zeitraums und stellt den Zeitzähler zurück, wenn die Voraussetzung der Detektion der Anomalie von der Anomaliedetektionseinheit 17 als gelöst eingestuft wird, sodass, auch in dem Fall wenn das Sensorsignal einmal zum Normalzustand zurückkehrt aber zu dem Anomaliezustand zurückgeht, die Anomaliedetektionseinheit die Zeit für den Ablauf des vorbestimmten Zeitraums nachzählen kann. Daher ist es möglich, die Genauigkeit der Beurteilung des Anomaliezustands zu verbessern.
[Fünfte Ausführungsform]
Die fünfte Ausführungsform ist durch die Ausführung der Lenkunterstützungssteuerung basierend auf einem Mittelwertsignal während eines Zeitraums ab der Detektion der Anomalie bis zur Bestimmung des Auftretens der Anomalie gekennzeichnet.
Die Servolenkungsvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform wird unten mit Bezug zu den 14 und 15 erläutert. 14 ist ein Flussdiagramm eines Umschaltprozesses eines anormalen Signals. 15 ist ein Zeitdiagramm des Mittelwertsignals.
Wie in 14 gezeigt, ist die Verarbeitung der Schritte S1a bis S11 der vierten Ausführungsform dieselbe wie die der vierten Ausführungsform. Deshalb wird die Erläuterung derselben Verarbeitung der fünften Ausführungsform wie die der ersten Ausführungsform hieraus weggelassen; und die folgende Erläuterung wird nur auf den Unterschied der fünften Ausführungsform von der vierten Ausführungsform fokussiert.
Nach dem Schritt S4a wird bei Schritt S14 das Mittelwertsignal Tav berechnet. In der fünften Ausführungsform wird das Mittelwertsignal Tav als ein Mittelwert der Detektionssignale des Lenkmoments gemäß der folgenden Gleichung berechnet: Tav = 1/2 × (Tt(Haupt) + Tt(Neben)) oder wird als ein Mittelwert der Detektionssignale des Lenkmoments und der berechneten Lenkmomentsignale gemäß der folgenden Gleichung berechnet: Tav = 1/4 × (Tt(Haupt) + Tt(Neben) + Tts(Haupt) + Tts(Neben)).
Wenn der Anomaliezähler bei Schritt S8 eingestuft wird, kleiner als der vorbestimmte Wert zu sein, wird der Anomaliezähler bei Schritt S11 erhöht. Bei Schritt S14 wird das Mittelwertsignal Tav ausgewählt und als das Signal zur Lenkunterstützungssteuerung gesetzt.
Obwohl die Steuereinheit konfiguriert ist, die Anomalie in dem Detektionssignal des Lenkmoments Tt(Haupt), Tt(Neben) zu detektieren und das Mittelwertsignal Tav in der fünften Ausführungsform zu generieren, ist es alternativ möglich, eine Anomalie in dem Detektionssignal des Lenkwinkels θs(Haupt), θs(Neben) oder dem Detektionssignal der Motorlage θm(Haupt), θm(Neben) zu detektieren und ein Mittelwertsignal Tav auf dieselbe Art wie in der fünften Ausführungsform zu generieren.
Gemäß der fünften Ausführungsform ist es möglich, auch wenn beim Eintreten der Anomalie eine starke Veränderung in einem Signalwert auftritt, eine solche Veränderung durch Mittelung einer größeren Anzahl von Signalen wie oben erläutert zu senken. Genauer gesagt ist die Steuereinheit konfiguriert, wenn die Anomalie in dem Detektionssignal des Lenkmoments Tt(Haupt) auftritt, zu dem Mittelwertsignal Tav umzuschalten, anstatt das anormale Detektionssignal des Lenkmoments Tt(Haupt) so wie es ist, für die Lenkunterstützungssteuerung bis zur Bestimmung des Auftretens der Anomalie zu verwenden. Durch diesen Umschaltprozess ist es möglich, eine Änderung im Systemverhalten zu verringern, bis zur Bestimmung des Auftretens der Anomalie oder dem Umschalten zu dem berechneten Lenkmomentsignal (Ersatzsignal) Tts(Haupt), Tts(Neben) nach Bestimmung der Anomalie und dadurch ist es möglich, die Grifferschütterung beim Umschalten zu verringern.
Da das unter Verwendung der Detektionssignale des Lenkmoments Tts(Haupt) und Tts(Neben) berechnete Mittelwertsignal einen Wert nahe dem momentanen Lenkzustand zeigt, ist es möglich, einen geeigneteren Betrieb der Lenksteuerung durch geeignetes Verwenden dieses Mittelwertsignals auszuführen als durch alleiniges Verwenden des berechneten Lenkwinkelsignals Tts(Haupt), Tts(Neben) als das Ersatzsignal. Auch wenn das Detektionssignal des Lenkmoments Tt(Haupt), Tt(Neben) eine Anomalie beinhalten kann, ist es möglich, das anormale Signal zu glätten und die Einflüsse des anormalen Signals durch Mitteln der Signale zu unterdrücken.
Alternativ ist es möglich, bei Schritt 9 das Signal zur Lenkunterstützungssteuerung zum Mittelwertsignal Tav umzuschalten, obwohl das Signal zur Lenkunterstützungssteuerung bei Schritt S9 zum berechneten Lenkmomentsignal (Ersatzsignal) Tts(Haupt) umgeschaltet worden ist, nach Bestimmung der Anomalie in der fünften Ausführungsform.
[Sechste Ausführungsform]
Die sechste Ausführungsform ist gekennzeichnet durch die Anwendung von Grenzwertverarbeitung auf das maximale Motormoment während der Ausführung der Lenkunterstützungssteuerung, basierend auf dem Ersatzsignal bei Ermittlung des Auftretens der Anomalie.
Die Servolenkungsvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform wird unten mit Bezug zu 16 bis 19 erläutert. 16 ist ein Flussdiagramm eines Umschaltprozesses eines anormalen Signals. 17 ist ein Steuerblockdiagramm zur Detektion der Anomalie. 18 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel der Lenkunterstützungsgrenzwertverarbeitung zeigt. 19 ist eine schematische Ansicht, die ein anderes Beispiel der Lenkunterstützungsgrenzwertverarbeitung zeigt.
Wie in 16 gezeigt, ist die Verarbeitung der Schritte S1a bis S13 und S14 der sechsten Ausführungsform dieselbe wie die der fünften Ausführungsform. Deshalb wird die Erläuterung derselben Verarbeitung der sechsten Ausführungsform wie die der ersten Ausführungsform hieraus weggelassen; und die folgende Erläuterung wird nur auf den Unterschied der sechsten Ausführungsform von der fünften Ausführungsform fokussiert.
Hier ist eine Lenkunterstützungssteuerungseinheit 26 vorgesehen, um die Griffrückstellungssteuerung auszuführen. Eine Erläuterung der Lenkunterstützungssteuerungseinheit 26 wird hieraus weggelassen, da diese Einheit nicht unmittelbar relevant für die vorliegende Erfindung ist. Des Weiteren sind die Anomaliedetektionseinheiten 17b und 17c und die Umschaltbeurteilungseinheiten 19b und 19c nicht unmittelbar relevant für die sechste Ausführungsform, Eine Erläuterung dieser Einheiten 17b, 17c, 19b und 19c wird hieraus weggelassen und wird in der folgenden siebten Ausführungsform nachgereicht.
Wenn das Auftreten der Anomalie bei Schritt S8 durch Beurteilen bestimmt wird, dass der Anomaliezähler den vorbestimmten Wert übersteigt, wird das Ersatzsignal ausgewählt und als das Signal zur Lenkunterstützungssteuerung von einer Umschaltbeurteilungseinheit 19a bei Schritt S9 gesetzt, so dass der Motorbefehlsstrom basierend auf dem Ersatzsignal in Bezug zu einem Unterstützungskennfeld 21 gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird. Bei Schritt S15 wird Grenzwertverarbeitung auf das maximale Motormoment des Elektromotors M von einem Begrenzer 23 ausgeführt. Dann wird das Motorbefehlssignal (Spannungsbefehlssignal, Strombefehlssignal oder Ähnliches) von einer Motorsteuerungseinheit 24 basierend auf dem Ausgang des Begrenzers 23 ausgegeben, so dass der Elektromotor M über die Inverterschaltung 12 gemäß dem Motorbefehlssignal angetrieben wird.
Wie durch die durchgezogene Linie in 18 angedeutet, ist das maximale Motormoment auf seinen maximalen Konstruktionswert bei normaler Lenkunterstützungssteuerung begrenzt. Bei der Fortführung der Lenkunterstützungssteuerung durch das Umschalten zu dem Ersatzsignal, wird das maximale Motormoment durch den Begrenzer 23 auf einen Wert begrenzt, der kleiner als der maximale Konstruktionswert ist, wie durch eine Strichlinie in 18 angedeutet.
Gemäß der sechsten Ausführungsform ist es möglich, Lenksicherheit durch Ausführen der Unterstützungsgrenzwertverarbeitung wie oben erläutert zu gewährleisten, wenn das Auftreten der Anomalie bestimmt wird.
Da die Lenkunterstützungskraft durch die Ausführung der Unterstützungsgrenzwertverarbeitung gesenkt wird, wird die Lenkkraft größer. Das macht es dem Fahrzeugführer leicht, das Auftreten der Anomalie zu bemerken.
In dem Unterstützungskennfeld 21 wird der Motorbefehlsstrom normalerweise gemäß dem Lenkmoment bei der betreffenden Fahrzeuggeschwindigkeit gesetzt, wie in 19 gezeigt. Wie in 19 gezeigt, wird der Motorbefehlsstrom höher gesetzt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit 0 km/h beträgt und wird kleiner, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit auf 40 km/h, auf 80 km/h und dann auf 120 km/h erhöht wird. Obwohl der Begrenzer 23 verwendet wird, Grenzwertverarbeitung auf dem maximalen Moment des Elektromotors M während der Fortführung der Lenkunterstützungssteuerung bei dem Umschalten zu dem Ersatzsignal bei Bestimmung der Anomalie in der sechsten Ausführungsform auszuführen, ist es alternativ möglich, Lenkunterstützungsgrenzwertverarbeitung durch Festlegen des Motorbefehlsstroms auf einen Wert gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit = 120 km/h auszuführen, wie durch eine Strichlinie in 19 angedeutet.
[Siebte Ausführungsform]
Die siebte Ausführungsform ist durch die Anwendung eines redundanten Vergleichs zwischen den Detektionssignalen des Lenkwinkels θs(Haupt) und θs(Neben) und den Detektionssignalen der Motorlage θm(Haupt) und θm(Neben) gekennzeichnet, die für die Generierung des Ersatzsignals verwendet werden.
Die Servolenkungsvorrichtung gemäß der siebten Ausführungsform wird nachfolgend in Bezug auf die 20 und 17 erläutert. 20 ist ein Flussdiagramm eines Umschaltprozesses eines anormalen Signals. 17 ist ein Steuerblockdiagramm zur Detektion der Anomalie.
Wie in 20 gezeigt, ist die Verarbeitung der Schritte S1a bis S13 und S14 der siebten Ausführungsform dieselbe wie die der sechsten Ausführungsform. Deshalb wird die Erläuterung derselben Verarbeitung der siebten Ausführungsform wie die der sechsten Ausführungsform hieraus weggelassen; und die folgende Erläuterung wird nur auf den Unterschied der siebten Ausführungsform von der sechsten Ausführungsform fokussiert.
Wenn bei Schritt S8 das Auftreten der Anomalie bestimmt wird, wird das Ersatzsignal ausgewählt und als das Signal zur Lenkunterstützungssteuerung von der Umschaltbeurteilungseinheit 19a bei Schritt S9 gesetzt. Bei Schritt S15 wird von der Anomaliedetektionseinheit 17b beurteilt, ob die Differenz |θs(Haupt) – θs(Neben)| zwischen den Detektionssignalen des Lenkwinkels kleiner ist als ein Anomaliedetektionsschwellwert.
Wenn die Differenz |θs(Haupt) – θs(Neben)| zwischen den Detektionssignalen des Lenkwinkels eingestuft wird, größer als oder gleich groß wie der Anomaliedetektionsschwellwert zu sein, geht der Prozess zu Schritt S16. Bei Schritt S16 wird von der Anomaliedetektionseinheit 17b beurteilt, ob der Lenkwinkelanomaliezähler größer als oder gleich groß wie ein vorbestimmter Wert ist.
Wenn der Lenkwinkelanomaliezähler eingestuft wird, größer als oder gleich groß wie der vorbestimmte Wert zu sein, geht der Prozess zu Schritt S17. Bei Schritt S17 wird die Lenkunterstützungssteuerung durch eine Fale-Safe-Beurteilungseinheit 13a und einer Fale-Safe-Verrechnungseinheit 16b unterbrochen. Bei Schritt S18 wird die Warnleuchte angeschaltet, um dem Fahrzeugführer eine Warnung zu geben.
Wenn der Lenkwinkelanomaliezähler eingestuft wird, kleiner zu sein als der vorbestimmte Wert, geht der Prozess zu Schritt S19. Bei Schritt S19 wird der Lenkwinkelanomaliezähler erhöht. Bei Schritt S20 wird die Warnleuchte angeschaltet, um dem Fahrzeugführer eine Warnung zu geben.
Wenn bei Schritt S15 die Differenz |θs(Haupt) – θs(Neben)| zwischen den Detektionssignalen des Lenkwinkels eingestuft wird, kleiner zu sein als der Anomaliedetektionsschwellwert, geht der Prozess zu Schritt S21. Bei Schritt S21 wird von der Anomaliedetektionseinheit 17c beurteilt, ob die Differenz |θm(Haupt) – θm(Neben)| zwischen den Detektionssignalen der Motorlage kleiner ist, als ein Anomaliedetektionsschwellwert. Wenn die Differenz |θm(Haupt) – θm(Neben)| zwischen den Detektionssignalen der Motorlage eingestuft wird, größer als oder gleich groß wie der Anomaliedetektionsschwellwert zu sein, geht der Prozess zu Schritt S22. Bei Schritt S22 wird von der Anomaliedetektionseinheit 17c beurteilt, ob der Motorlageanomaliezähler größer als oder gleich groß wie ein vorbestimmter Wert ist.
Wenn der Motorlageanomaliezähler bei Schritt S22 eingestuft wird, größer als oder gleich groß wie der vorbestimmte Wert zu sein, geht der Prozess zu Schritt S23. Bei Schritt S23 wird die Lenk Unterstützungssteuerung unterbrochen. Bei Schritt S24 wird die Warnleuchte angeschaltet, um dem Fahrzeugführer eine Warnung zu geben.
Wenn der Motorlageanomaliezähler bei Schritt S22 eingestuft wird, kleiner als der vorbestimmte Wert zu sein, geht der Prozess zu Schritt S25. Bei Schritt S25 wird der Motorlageanomaliezähler erhöht. Bei Schritt S26 wird die Warnleuchte angeschaltet, um dem Fahrzeugführer eine Warnung zu geben.
Wenn bei Schritt S21 die Differenz |θm(Haupt) – θm(Neben)| zwischen den Detektionssignalen der Motorlage eingestuft wird, kleiner als der Anomaliedetektionsschwellwert zu sein, geht der Prozess zu Schritt S27. Bei Schritt S27 werden der Lenkwinkelanomaliezähler und der Motorlageanomaliezähler gelöscht. In diesem Fall wird jedoch die Lenkunterstützungssteuerung gemäß dem Ersatzsignal ausgeführt, da das Auftreten der Anomalie im Detektionssignal des Lenkmoments Tt(Haupt) oder Tt(Neben) bestimmt wird. Deshalb wird die Warnleuchte bei Schritt S10 angeschaltet, um dem Fahrzeugführer eine Warnung zu geben.
Wie oben erläutert, ist es möglich, eine redundante Überwachung aller Sensoreinheiten auszuführen und eine Verbesserung der Sicherheit durch eine doppelte Fehlerdetektion zu erreichen.
[Achte Ausführungsform]
Die achte Ausführungsform ist durch die Anwendung eines allmählichen Abbaus der Lenkunterstützungskraft bei Bestimmung des Auftretens der Anomalie im Detektionssignal des Lenkmoments Tt(Haupt) oder Tt(Neben) gekennzeichnet.
Die Servolenkungsvorrichtung gemäß der achten Ausführungsform wird nachfolgend mit Bezug zu 21 erläutert. 21 ist ein Flussdiagramm eines Umschaltprozesses eines anormalen Signals.
Wie in 21 gezeigt, ist die Verarbeitung der Schritte S1a bis S13 und S14 der achten Ausführungsform dieselbe wie die der sechsten Ausführungsform. Deshalb wird die Erläuterung derselben Verarbeitung der achten Ausführungsform wie die der sechsten Ausführungsform hieraus weggelassen; und die folgende Erläuterung wird nur auf den Unterschied der achten Ausführungsform von der sechsten Ausführungsform fokussiert.
Wenn bei Schritt S8 das Auftreten der Anomalie durch Beurteilen, dass der Anomaliezähler den vorbestimmten Wert übersteigt, bestimmt wird, wird das Ersatzsignal ausgewählt und bei Schritt S9 als das Signal zur Lenkunterstützungssteuerung gesetzt. Bei Schritt S10 wird die Warnleuchte angeschaltet. Bei Schritt S28 wird beurteilt, ob der Zähler des allmählichen Abbaus größer als oder gleich groß wie ein vorbestimmter Wert ist.
Wenn der Zähler des allmählichen Abbaus eingestuft wird, kleiner als der vorbestimmte Wert zu sein, geht der Prozess zu Schritt S29. Bei Schritt S29 wird ein allmählicher Abbau des Motormoments verursacht. Bei Schritt S30 wird der Zähler des allmählichen Abbaus erhöht. Wenn der Zähler des allmählichen Abbaus den vorbestimmten Wert erreicht, wird bei Schritt S31 das Motormoment zu Null gesetzt, oder die Lenkunterstützungssteuerung wird unterbrochen.
Wenn die Differenz |Tt(Haupt) – Tt(Neben)| zwischen den Detektionssignalen des Lenkmoments bei Schritt S5a eingestuft wird, kleiner als der Anomaliedetektionsschwellwert zu sein, geht der Prozess zu Schritt S6. Bei Schritt S6 wird der Anomaliezähler gelöscht. Des Weiteren wird der Zähler des allmählichen Abbaus bei Schritt S32 gelöscht. Die darauffolgende Ablaufsteuerung ist dieselbe wie die der sechsten Ausführungsform.
Wie oben beschrieben, ist die Steuereinheit in der achten Ausführungsform konfiguriert, die Lenkunterstützungssteuerung nach dem Ablaufen einer vorbestimmten Zeit ab dem Anschalten der Warnleuchte bei Detektion der Anomalie in dem Detektionssignal des Lenkmoments Tt(Haupt), Tt(Neben) allmählich abzubauen. Durch diesen Regelvorgang ist es möglich, das Fahrzeug zu einem sicheren Ort zu fahren, bevor die Lenkunterstützungssteuerung vollständig gestoppt wird. Es ist ebenfalls möglich, das ununterbrochene Lenken durch den Fahrer zu unterdrücken, und eine Verbesserung der Sicherheit durch allmähliches Abbauen des Lenkunterstützungsbetrags im Laufe der Zeit zu erreichen. Des Weiteren ist es möglich, ein unbequemes Lenkempfinden durch allmähliches Setzen eines Ausgangsgrenzwerts zu unterdrücken.
Auch wenn die vorliegende Erfindung in Bezug auf die oben spezifizierten Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist es für den Fachmann klar, dass: verschiedene Modifikationen und Veränderungen der Ausführungsformen im Rahmen der technischen Lehre der vorliegenden Erfindung gemacht werden; und solche Modifikationen und Veränderungen zum Umfang der vorliegenden Erfindung gehören.
Zum Beispiel kann die Motorsteuereinheit das Motorbefehlssignal zur Antriebssteuerung des Elektromotors basierend auf dem Ersatzsignal ausgeben, sobald die Zündung des Fahrzeugs nach Detektion der Anomalie durch die Anomaliedetektionseinheit abgeschaltet und dann angeschaltet wird. In diesem Fall ist es möglich, die Lenklast des Fahrzeugführers durch Fortführen des Betriebs der Lenksteuerung basierend auf dem Ersatzsignal bei einem Neustart des Fahrzeugs zu reduzieren.
Nachfolgend werden die technischen Ideen, die von den obigen Ausführungsformen nachvollzogen werden, aber nicht in den folgenden Ansprüchen beschrieben werden, sowie deren Effekte unten erläutert.

(a) Die Servolenkungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, worin die Motorsteuereinheit das Motorbefehlssignal zur Antriebssteuerung des Elektromotors basierend auf dem Ersatzsignal ausgibt, wenn eine Zündung des Fahrzeugs nach Detektion der Anomalie durch die Anomaliedetektionseinheit abgeschaltet und dann angeschaltet wird.

Gemäß der technischen Idee (a) ist es möglich, eine Lenklast des Fahrzeugführers durch Fortführen des Betriebs der Lenksteuerung basierend auf dem Ersatzsignal auch bei einem Neustart des Fahrzeugs zu reduzieren.

(b) Die Servolenkungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, worin die Motorsteuereinheit das Motorbefehlssignal basierend auf dem Vergleichssignal ausgibt, wenn die Anomaliedetektionseinheit beurteilt, dass eine Voraussetzung der Detektion der Anomalie gelöst ist, nachdem die Motorsteuereinheit das Motorbefehlssignal basierend auf dem Ersatzsignal bei Detektion der Anomalie durch die Anomaliedetektionseinheit ausgibt.

Gemäß der technischen Idee (b) ist es möglich, eine passenderen Betrieb der Lenkunterstützung durch Zurückschalten zur normalen Steuerung (d. h. Steuerung basierend auf dem Vergleichssignal) auszuführen, wenn das Sensorsignal zu dem Normalzustand zurückkehrt.

(c) Die Servolenkungsvorrichtung gemäß der technischen Idee (b), worin die Anomaliedetektionseinheit einen Zeitzähler zum Ablauf des vorbestimmten Zeitraums macht und, bei Beurteilen, dass die Voraussetzung der Detektion der Anomalie vor dem Ablauf des vorbestimmten Zeitraums gelöst ist, den Zeitzähler zurücksetzt.

Gemäß der technischen Idee (c) ist es möglich, selbst in dem Fall wenn das Sensorsignal einmal zum Normalzustand zurückkehrt aber zurück zu dem anormalen Zustand geht, den Zeitzähler zum Ablauf des vorbestimmten Zeitraums wieder zu starten und dabei ist es möglich, eine Verbesserung in der Anomaliebeurteilungsgenauigkeit zu erhalten.

(d) Die Servolenkungsvorrichtung gemäß Anspruch 8, worin die Motorsteuereinheit das Motorbefehlssignal ausgibt, so dass das Motorbefehlssignal allmählich abnimmt, wenn die Anomaliedetektionseinheit die Anomalie detektiert.

Gemäß der technischen Idee (d) ist es möglich, unbequemes Lenkempfinden durch allmähliches Setzen der Leistungsgrenze zu unterdrücken.

(e) Die Steuereinheit der Servolenkungsvorrichtung gemäß Anspruch 10, worin die Anomaliedetektionseinheit alles von dem ersten Vergleich, dem zweiten Vergleich und dem dritten Vergleich ausführt und die Anomalie in dem Drehmomentsensor, dem Lenkwinkelsensor und dem Motorlagesensor detektiert.

Gemäß der technischen Idee (e) ist es möglich, eine Verbesserung der Sicherheit durch das Ausführen einer redundanten Überwachung aller Sensoren zu erreichen.

(f) Die Steuereinheit der Servolenkungsvorrichtung gemäß der technischen Idee (e), worin die Motorsteuerungseinheit das Motorbefehlssignal für die Antriebssteuerung des Elektromotors basierend auf dem Ersatzsignal ausgibt, wenn eine Zündung eines Fahrzeugs nach Detektion der Anomalie durch die Anomaliedetektionseinheit einmal abgeschaltet und dann angeschaltet wird.

Gemäß der technischen Idee (f) ist es möglich, eine Lenklast eines Fahrzeugführers durch Fortführen des Betriebs der Lenksteuerung basierend auf dem Ersatzsignal auch bei einem Neustart des Fahrzeugs zu reduzieren.

(g) Die Steuereinheit der Servolenkungsvorrichtung gemäß Anspruch 10, worin die Anomaliedetektionseinheit die Anomalie detektiert und ein Auftreten der Anomalie als ermittelte Information bestimmt, wenn eine Bedingung der Detektion der Anomalie für einen vorbestimmten Zeitraum andauert; und worin die Motorsteuereinheit das Motorbefehlssignal basierend auf dem Ersatzsignal ausgibt, bevor die Anomaliedetektionseinheit das Auftreten der Anomalie als die ermittelte Information detektiert und bestimmt.

Gemäß der technischen Idee (g) ist es möglich, Lenksicherheit zu einem frühen Zeitpunkt durch Umschalten zu dem Ersatzsignal vor dem Bestimmen des Auftretens der Anomalie zu gewährleisten.

(h) Die Steuereinheit der Servolenkungsvorrichtung gemäß der technischen Idee (g), worin die Motorsteuereinheit das Motorbefehlssignal basierend auf dem verglichenen Signal ausgibt, wenn die Anomaliedetektionseinheit beurteilt, dass die Bedingung für die Detektion der Anomalie erfüllt ist, nachdem die Motorsteuereinheit das Motorbefehlssignal basierend auf dem Ersatzsignal bei Detektion der Anomalie durch die Anomaliedetektionseinheit ausgibt.

Gemäß der technischen Idee (h) ist es möglich, einen passenderen Betrieb der Lenksteuerung durch das Zurückschalten zur normalen Steuerung (das heißt Steuerung basierend auf dem Vergleichssignal) auszuführen, wenn das Sensorsignal zu dem Normalzustand zurückkehrt.

(i) Die Steuereinheit der Servolenkungsvorrichtung gemäß der technischen Idee (h), worin die Anomaliedetektionseinheit einen Zeitzähler zum Ablauf des vorbestimmten Zeitraums macht und beim Beurteilen, dass die Bedingung der Detektion der Anomalie vor dem Ablauf des vorbestimmten Zeitraums erfüllt ist, den Zeitzähler zurücksetzt.

Gemäß der technischen Idee (i) ist es möglich, auch in dem Fall wenn das Sensorsignal einmal zu dem Normalzustand zurückkehrt aber zurück zu dem Anomaliezustand geht, den Zeitzähler für den Ablauf des vorbestimmten Zeitraums wieder zu starten und dadurch ist es möglich, eine Verbesserung der Anomaliebeurteilungsgenauigkeit zu erhalten.

(j) Die Steuereinheit der Servolenkungsvorrichtung gemäß Anspruch 10, worin das Ersatzsignal ein Mittelwert des Vergleichssignals und des basierend auf einem der anderen Detektionssignale als das Vergleichssignal berechneten Vergleichssignaläquivalenzwerts ist.

Gemäß der technischen Idee (j) ist es möglich, einen passenderen Betrieb der Lenksteuerung durch geeignetes Verwenden des Mittelwerts als durch alleiniges Verwenden des Vergleichssignaläquivalenzwerts als Ersatzsignal auszuführen, da das Mittelwertsignal, in dem das Vergleichssignal selbst enthalten ist, einen Wert nahe dem aktuellen Lenkzustand zeigt. Auch wenn das Vergleichssignal eine Anomalie enthalten kann, ist es möglich, das anormale Signal zu glätten und die Einflüsse des anormalen Signals durch Verwenden des Mittelwerts zu unterdrücken.

(k) Die Steuereinheit der Servolenkungsvorrichtung gemäß Anspruch 10, worin die Motorsteuereinheit das Motorbefehlssignal so ausgibt, dass das Motorbefehlssignal kleiner ist, wenn die Anomaliedetektionseinheit die Anomalie detektiert, als in dem Normalzustand.

Gemäß der technischen Idee (k) ist es möglich, durch das Setzen der Leistungsgrenze unter die Bedienung der Detektion der Anomalie eine Verbesserung der Sicherheit zu erreichen.

(l) Die Steuereinheit der Servolenkungsvorrichtung gemäß der technischen Idee (k), worin die Motorsteuereinheit das Motorbefehlssignal so ausgibt, dass das Motorbefehlssignal allmählich abnimmt, wenn die Anomaliedetektionseinheit die Anomalie detektiert.

Gemäß der technischen Idee (l) ist es möglich, ein unbequemes Lenkempfinden durch allmähliches Setzen der Leistungsgrenze zu unterdrücken.

Claims

Eine Servolenkungsvorrichtung, umfassend: ein Lenksystem, das lenkbare Räder in Antwort auf eine Lenkbetätigung eines Lenkrads lenkt; einen Elektromotor, der eine Lenkkraft auf das Lenksystem aufbringt; eine ECU, die eine Antriebssteuerung des Elektromotors ausführt; ein am Lenksystem angeordneter Drehmomentsensor, um ein im Lenksystem generiertes Lenkmoment zu detektieren; ein am Lenksystem angeordneter Lenkwinkelsensor, um einen Lenkwinkel als einen Lenkbetrag des Lenkrads zu detektieren; und ein am Elektromotor angeordneter Motorlagesensor, um eine Rotordrehlage des Elektromotors zu detektieren, die ECU umfassend: Drehmomentsignalempfänger, die erste und zweite Detektionssignale des Lenkmoments von dem Drehmomentsensor empfangen, wobei die ersten und zweiten Detektionssignale des Lenkmoments von verschiedenen Detektionselementen des Drehmomentsensors detektiert und ausgegeben werden oder von einem gemeinsamen Detektionselement des Drehmomentsensors detektiert werden und durch verschiedene elektronische Schaltungen ausgegeben werden; Lenkwinkelsignalempfänger, die erste und zweite Detektionssignale des Lenkwinkels von dem Lenkwinkelsensor empfangen, wobei die ersten und zweiten Detektionssignale des Lenkwinkels von verschiedenen Detektionselementen des Lenkwinkelsensors detektiert und ausgegeben werden oder von einem gemeinsamen Detektionselement des Lenkwinkelsensors detektiert werden und durch verschiedene elektronische Schaltungen ausgegeben werden; Motorlagesignalempfänger, die erste und zweite Detektionssignale der Motorlage von dem Motorlagesensor empfangen, wobei die ersten und zweiten Detektionssignale der Motorlage von verschiedenen Detektionselementen des Motorlagesensors detektiert und ausgegeben werden oder von einem gemeinsamen Detektionselement des Motorlagesensors detektiert werden und durch verschiedene elektronische Schaltungen ausgegeben werden; eine Anomaliedetektionseinheit, die eine Anomalie in dem Drehmomentsensor durch Ausführen von mindestens einem von einem ersten Vergleich zwischen den ersten und zweiten Detektionssignalen des Lenkmoments, einem zweiten Vergleich zwischen den ersten und zweiten Detektionssignalen des Lenkwinkels und einem dritten Vergleich zwischen den ersten und zweiten Detektionssignalen der Motorlage detektiert; eine Ersatzsignalberechnungseinheit, die das für den mindestens einen von den ersten, zweiten und dritten Vergleichen von der Anomaliedetektionseinheit verwendete Detektionssignal als ein Vergleichssignal nimmt und einen Vergleichssignaläquivalenzwert, der dem Vergleichssignal entspricht und dieselben Einheiten wie das Vergleichssignal hat, unter Einsatz von einem von den Detektionssignalen außer dem Vergleichssignal oder unter Einsatz des Vergleichssignals und einem von den Detektionssignalen außer dem Vergleichssignal berechnet; und eine Motorsteuereinheit, die ein Motorbefehlssignal zur Antriebssteuerung des Elektromotors basierend auf dem Vergleichssignal in einem Normalzustand, in dem die Anomaliedetektionseinheit keine Anomalie in dem Drehmomentsensor, dem Lenkwinkelsensor und dem Motorlagesensor detektiert, ausgibt und, wenn die Anomaliedetektionseinheit die Anomalie in dem Drehmomentsensor, dem Lenkwinkelsensor oder dem Motorlagesensor detektiert, ein Motorbefehlssignal zur Antriebssteuerung des Elektromotors basierend auf dem Ersatzsignal ausgibt.
Die Servolenkungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, worin die Anomaliedetektionseinheit alles von dem ersten Vergleich, dem zweiten Vergleich und dem dritten Vergleich ausführt und die Anomalie in dem Drehmomentsensor, dem Lenkwinkelsensor und dem Motorlagesensor detektiert.
Die Servolenkungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, worin die Motorsteuereinheit das Motorbefehlssignal zur Antriebssteuerung des Elektromotors basierend auf dem Ersatzsignal ausgibt, wenn eine Zündung eines Fahrzeugs nach Detektion der Anomalie durch die Anomaliedetektionseinheit einmal ausgeschaltet und dann angeschaltet wird.
Die Servolenkungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, worin die Anomaliedetektionseinheit die Anomalie detektiert und ein Auftreten der Anomalie als ermittelte Information bestimmt, wenn eine Detektionsbedingung der Anomalie einen vorbestimmten Zeitraum lang andauert; und worin die Motorsteuereinheit das Motorbefehlssignal basierend auf dem Ersatzsignal ausgibt, bevor die Anomaliedetektionseinheit das Auftreten der Anomalie als die ermittelte Information detektiert und bestimmt.
Die Servolenkungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, worin die Motorsteuereinheit das Motorbefehlssignal basierend auf dem Vergleichssignal ausgibt, wenn die Anomaliedetektionseinheit beurteilt, dass die Detektionsbedingung der Anomalie beschlossen ist, nachdem die Motorsteuereinheit das Motorbefehlssignal basierend auf dem Ersatzsignal nach Detektion der Anomalie durch die Anomaliedetektionseinheit ausgibt.
Die Servolenkungsvorrichtung gemäß Anspruch 5, worin die Anomaliedetektionseinheit einen Zeitzähler für den Ablauf des vorbestimmten Zeitraums macht und den Zeitzähler nach Beurteilen, dass die Detektionsbedingung der Anomalie vor dem Ablauf des vorbestimmten Zeitraums beschlossen ist, zurücksetzt.
Die Servolenkungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, worin das Ersatzsignal ein Mittelwert des Vergleichssignals und des basierend auf einem von den Detektionssignalen außer dem Vergleichssignal berechneten Vergleichssignaläquivalenzwerts ist.
Die Servolenkungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, worin die Motorsteuereinheit das Motorbefehlssignal so ausgibt, dass das Motorbefehlssignal kleiner ist als in dem Normalzustand, wenn die Anomaliedetektionseinheit die Anomalie detektiert.
Die Servolenkungsvorrichtung gemäß Anspruch 8, worin die Motorsteuereinheit das Motorbefehlssignal so ausgibt, dass das Motorbefehlssignal allmählich abnimmt, wenn die Anomaliedetektionseinheit die Anomalie detektiert.
Eine Steuereinheit einer Servolenkungsvorrichtung, die Servolenkungsvorrichtung umfassend: ein Lenksystem, das lenkbare Räder in Antwort auf eine Lenkbetätigung eines Lenkrads lenkt; einen Elektromotor, der eine Lenkkraft auf das Lenksystem aufbringt; ein Drehmomentsensor, der angeordnet ist, ein im Lenksystem generiertes Lenkmoment zu detektieren; ein Lenkwinkelsensor, der angeordnet ist, einen Lenkwinkel als einen Lenkbetrag des Lenkrads zu detektieren; und ein Motorlagesensor, der angeordnet ist, eine Rotordrehlage des Elektromotors zu detektieren, die Steuereinheit umfassend: Drehmomentsignalempfänger, die erste und zweite Detektionssignale des Lenkmoments von dem Drehmomentsensor empfangen, wobei die ersten und zweiten Detektionssignale des Lenkmoments von verschiedenen Detektionselementen des Drehmomentsensors detektiert und ausgegeben werden oder von einem gemeinsamen Detektionselement des Drehmomentsensors detektiert werden und durch verschiedene elektronische Schaltungen ausgegeben werden; Lenkwinkelsignalempfänger, die erste und zweite Detektionssignale des Lenkwinkels von dem Lenkwinkelsensor empfangen, wobei die ersten und zweiten Detektionssignale des Lenkwinkels von verschiedenen Detektionselementen des Lenkwinkelsensors detektiert und ausgegeben werden oder von einem gemeinsamen Detektionselement des Lenkwinkelsensors detektiert werden und durch verschiedene elektronische Schaltungen ausgegeben werden; Motorlagesignalempfänger, die erste und zweite Detektionssignale der Motorlage von dem Motorlagesensor empfangen, wobei die ersten und zweiten Detektionssignale der Motorlage von verschiedenen Detektionselementen des Motorlagesensors detektiert und ausgegeben werden oder von einem gemeinsamen Detektionselement des Motorlagesensors detektiert werden und durch verschiedene elektronische Schaltungen ausgegeben werden; eine Anomaliedetektionseinheit, die eine Anomalie in dem Drehmomentsensor durch Ausführen von mindestens einem von einem ersten Vergleich zwischen den ersten und zweiten Detektionssignalen des Lenkmoments, einem zweiten Vergleich zwischen den ersten und zweiten Detektionssignalen des Lenkwinkels und einem dritten Vergleich zwischen den ersten und zweiten Detektionssignalen der Motorlage detektiert; eine Ersatzsignalberechnungseinheit, die das für den mindestens einen von den ersten, zweiten und dritten Vergleichen von der Anomaliedetektionseinheit verwendete Detektionssignal als ein Vergleichssignal nimmt und einen Vergleichssignaläquivalenzwert, der dem Vergleichssignal entspricht und dieselben Einheiten wie das Vergleichssignal hat, unter Einsatz von einem von den Detektionssignalen außer dem Vergleichssignal oder unter Einsatz des Vergleichssignals und einem von den Detektionssignalen außer dem Vergleichssignal berechnet; und eine Motorsteuereinheit, die ein Motorbefehlssignal zur Antriebssteuerung des Elektromotors basierend auf dem Vergleichssignal in einem Normalzustand, in dem die Anomaliedetektionseinheit keine Anomalie in dem Drehmomentsensor, dem Lenkwinkelsensor und dem Motorlagesensor detektiert, ausgibt und, wenn die Anomaliedetektionseinheit die Anomalie in dem Drehmomentsensor, dem Lenkwinkelsensor oder dem Motorlagesensor detektiert, ein Motorbefehlssignal zur Antriebssteuerung des Elektromotors basierend auf dem Ersatzsignal ausgibt.
Die Steuereinheit der Servolenkungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, worin die Anomaliedetektionseinheit alles von dem ersten Vergleich, dem zweiten Vergleich und dem dritten Vergleich ausführt und die Anomalie in dem Drehmomentsensor, dem Lenkwinkelsensor und dem Motorlagesensor detektiert.
Die Steuereinheit der Servolenkungsvorrichtung gemäß Anspruch 11, worin die Motorsteuereinheit das Motorbefehlssignal zur Antriebssteuerung des Elektromotors basierend auf dem Ersatzsignal ausgibt, wenn eine Zündung eines Fahrzeugs nach Detektion der Anomalie durch die Anomaliedetektionseinheit einmal ausgeschaltet und dann angeschaltet wird.
Die Steuereinheit der Servolenkungsvorrichtung gemäß Anspruch 10, worin die Anomaliedetektionseinheit die Anomalie detektiert und ein Auftreten der Anomalie als ermittelte Information bestimmt, wenn eine Detektionsbedingung der Anomalie einen vorbestimmten Zeitraum lang andauert; und worin die Motorsteuereinheit das Motorbefehlssignal basierend auf dem Ersatzsignal ausgibt, bevor die Anomaliedetektionseinheit das Auftreten der Anomalie als die ermittelte Information detektiert und bestimmt.
Die Steuereinheit der Servolenkungsvorrichtung gemäß Anspruch 13, worin die Motorsteuereinheit das Motorbefehlssignal basierend auf dem Vergleichssignal ausgibt, wenn die Anomaliedetektionseinheit beurteilt, dass die Detektionsbedingung der Anomalie beschlossen ist, nachdem die Motorsteuereinheit das Motorbefehlssignal basierend auf dem Ersatzsignal nach Detektion der Anomalie durch die Anomaliedetektionseinheit ausgibt.
Die Steuereinheit der Servolenkungsvorrichtung gemäß Anspruch 14, worin die Anomaliedetektionseinheit einen Zeitzähler für den Ablauf des vorbestimmten Zeitraums macht und den Zeitzähler nach Beurteilen, dass die Detektionsbedingung der Anomalie vor dem Ablauf des vorbestimmten Zeitraums beschlossen ist, zurücksetzt.
Die Steuereinheit der Servolenkungsvorrichtung gemäß Anspruch 10, worin das Ersatzsignal ein Mittelwert des Vergleichssignals und des basierend auf einem von den Detektionssignalen außer dem Vergleichssignal berechneten Vergleichssignaläquivalenzwerts ist.
Die Steuereinheit der Servolenkungsvorrichtung gemäß Anspruch 10, worin die Motorsteuereinheit das Motorbefehlssignal so ausgibt, dass das Motorbefehlssignal kleiner ist als in dem Normalzustand, wenn die Anomaliedetektionseinheit die Anomalie detektiert.
Die Steuereinheit der Servolenkungsvorrichtung gemäß Anspruch 17, worin die Motorsteuereinheit das Motorbefehlssignal so ausgibt, dass das Motorbefehlssignal allmählich abnimmt, wenn die Anomaliedetektionseinheit die Anomalie detektiert.