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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Regler für eine Fahrzeuglenkvorrichtung,
und genauer auf einen Regler für
eine Lenkvorrichtung mit elektromotorischer Leistung, welche eine
durch ein Lenkrad verwendete Hilfskraft mit einem Motor erzeugt,
um ein Fahrzeug, wie beispielsweise ein Automobil, zu lenken.
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Beim
Stand der Technik enthält
ein Maschinensteuersystem einen Haupt-Mikrocomputer (im folgenden
als Hauptcomputer bezeichnet) und einen Sub-Mikrocomputer (im folgenden
als Subcomputer bezeichnet), um das Steuersystem ausfallsicher zu machen.
Die Ausgaben der Computer werden verglichen. Wenn sich die Ausgaben
unterscheiden, wird bestimmt, dass das Berechnungsverarbeitungssystem
versagt hat. Die ausfallsichere Technologie wird an einem Regler
einer Lenkvorrichtung mit elektromotorischer Leistung angewendet,
welcher einen Subcomputer und einen Hauptcomputer zum Überwachen
des Subcomputers enthält.
Der Subcomputer führt
dieselben Berechnungen wie der Hauptcomputer in Synchronisation
mit dem Reglungszyklus des Hauptcomputers durch. Dann vergleicht
der Subcomputer die Berechnungsergebnisse des Hauptcomputers mit
seinen eigenen Berechnungsergebnissen, um zu bestimmen, ob der Hauptcomputer eine
Abweichung hat.
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Um
den Hauptcomputer korrekt zu überwachen,
muss der Subcomputer Berechnungen im selben Reglungszyklus wie der
Hauptcomputer durchführen.
Somit muss der Subcomputer dieselbe Fähigkeit wie der Hauptcomputer
haben. Dies erhöht die
Kosten des Reglers.
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Die
Anwendung eines kostengünstigen
Subcomputers mit niedriger Fähigkeit
kann die Kosten des Reglers verringern. Jedoch würden Berechnungen nicht mit
dem Hauptcomputer synchronisiert werden. Demgemäss kann der Vergleich der Berechnungsergebnisse
nur einmal zu jeder vorbestimmten Anzahl an Hauptcomputer Berechnungen
verglichen werden. Dies verhindert eine genaue Bestimmung des Berechnungsergebnisses.
Ferner ist aus der US-A-5504679 ein Regler und ein Verfahren zum
Erfassen einer Abweichung gemäß dem Oberbegriff von
Ansprüchen
1 und 8 bekannt.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Regler einer Fahrzeuglenkvorrichtung bereitzustellen,
welcher eine Bestimmung von Berechnungsergebnissen in demselben
Reglungszyklus wie ein Hauptcomputer ermöglicht, sogar wenn ein Subcomputer
verwendet wird, welcher eine Fähigkeit
hat, die geringer als die des Hauptcomputers ist.
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Die
vorliegende Erfindung stellt einen Regler einer Lenkvorrichtung
bereit, enthaltend einen Motor zum Erzeugen einer Hilfskraft, welche
an ein Lenkrad zum Lenken eines Fahrzeuges angelegt wird. Der Motor
wird gemäß einem
Hilfsdrehmoment-Befehlswert geregelt. Der Regler enthält einen
Hauptcomputer zum Berechnen des Hilfsdrehmoment-Befehlswertes in einer Hauptregelungsroutine,
welche basierend auf ein durch das Lenkrad und eine Geschwindigkeit
des Fahrzeuges erzeugtes Lenkdrehmoment zyklisch wiederholt wird.
Ein Subcomputer berechnet einen Wert, welcher dem Hilfsdrehmoment-Befehlswert äquivalent
ist, und zwar in einer Subregelungsroutine, welche basierend auf
das Lenkdrehmoment und der Fahrzeuggeschwindigkeit zyklisch wiederholt
wird. Jeder Zyklus der Subregelungsroutine ist länger als jeder der Hauptregelungsroutine.
Eine erste Vergleichsschaltung vergleicht den Hilfsdrehmoment-Befehlswert
mit dem Lenkdrehmoment in jedem Zyklus der Hauptregelungsroutine.
Eine zweite Vergleichsschaltung vergleicht den Hilfsdrehmoment-Befehlswert
und den Äquivalenzwert
in jedem Zyklus der Subregelungsroutine.
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In
einer weiteren Hinsicht ist die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zum Erfassen einer Abweichung in einem Regler einer Lenkvorrichtung,
welche einen Motor zum Erzeugen einer an ein Lenkrad zum Lenken
eines Fahrzeuges angelegten Hilfskraft enthält. Der Regler enthält einen
Hauptcomputer und einen Subcomputer. Das Verfahren enthält ein Berechnen
eines Hilfsdrehmoment-Befehlswertes des Motors mit dem Hauptcomputer
in einer Hauptregelungsroutine, welche basierend auf ein durch das Lenkrad
und eine Geschwindigkeit des Fahrzeuges erzeugtes Lenkdrehmoment
zyklisch wiederholt wird. Der Hilfsdrehmoment-Befehlswert zeigt
die Richtung der durch den Motor erzeugten Hilfskraft an, und das Lenkdrehmoment
zeigt die Lenkrichtung des Lenkrades anzeigt. Das Verfahren enthält ebenfalls
ein Regeln des Motors gemäß des Hilfsdrehmoment-Befehlswertes,
und Berechnen eines Wertes, welcher äquivalent zum Hilfsdrehmoment-Befehlswert
ist, mit dem Subcomputer in einer Subregelungsroutine, welche basierend
auf das Lenkdrehmoment und der Fahrzeuggeschwindigkeit zyklisch
wiederholt wird. Jeder Zyklus der Subregelungsroutine ist länger als jeder
der Hauptregelungsroutine. Das Verfahren enthält ferner ein Vergleichen der
Richtung des Hilfsdrehmoment-Befehlswertes mit der Richtung des Lenkdrehmomentes
in jedem Zyklus der Hauptregelungsroutine, Vergleichen des Hilfsdrehmoment-Befehlswertes und
des Äquivalenzwertes
in jedem Zyklus der Subregelungsroutine, Erzeugen eines ersten Abweichungsmeldesignals
wenn die Richtung des Hilfsdrehmoment-Befehlswertes und die Richtung des
Lenkdrehmomentes nicht übereinstimmen,
und Erzeugen eines zweiten Abweichungsmeldesignals wenn der Hilfsdrehmoment-Befehlswert und der Äquivalenzwert
nicht übereinstimmen.
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Die
Erfindung und bevorzugte Aufgaben und Vorteile derer können am
besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der bestimmten
beispielhaften Ausführungsformen
zusammen mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in denen:
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1 eine schematische Ansicht
ist, welche eine Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ein Blockdiagramm ist,
welches den Hardware-Aufbau des Reglers von 1 zeigt;
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3 ein Blockdiagramm ist,
welches den Software-Aufbau des Reglers von 1 zeigt;
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4a eine Abbildung ist, welche
die Beziehung zwischen Drehmoment und Hochgeschwindigkeits-Hilfsstrom
(high-speed auxiliary current) des Reglers von 1 zeigt;
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4b eine Abbildung ist, welche
die Beziehung zwischen Drehmoment und Niedriggeschwindigkeits-Hilfsstrom
des Reglers von 1 zeigt;
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5 ein Ablaufdiagramm ist,
welches eine Codebestimmungsroutine darstellt, welche durch den
Regler von 1 ausgeführt wird;
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6 ein Ablaufdiagramm ist,
welches eine Zielstromvergleichsroutine darstellt, welche durch
einen Regler von 1 ausgeführt wird;
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7 ein Ablaufdiagramm ist,
welches eine Code- und
Pegelbestimmungsroutine darstellt, welche durch einen Regler gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird; und
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8 eine Abbildung ist, welche
die Beziehung zwischen Zielstrom und Drehmoment zeigt.
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In
den Zeichnungen werden durchweg gleiche Bezugsziffern für gleiche
Elemente verwendet.
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Ein
Regler einer Lenkvorrichtung mit elektromotorischer Leistung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die Zeichnungen
diskutiert werden.
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1 ist eine schematische
Ansicht, welche eine Lenkvorrichtung mit elektromotorischer Leistung zeigt.
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Ein
Lenkrad 1 ist mit einer Lenkwelle 2 verbunden.
Eine Torsionsfeder 3 ist an der Lenkwelle 2 angeordnet.
Ein Drehmomentsensor 4 ist an der Torsionsfeder 3 angebracht.
Wenn die Lenkwelle 2 gedreht wird, wird eine Kraft an die
Torsionsfeder 3 angelegt, welche gemäß der Kraft verwindet wird.
Der Drehmomentsensor 4 erfasst das Lenkdrehmoment T, welches
an das Lenkrad 1 angelegt wird und gibt ein Spannungssignal
VT aus. Ein positiver oder negativer Code, welcher die Lenkrichtung
(Rechtsumdrehungsrichtung oder Linksumdrehungsrichtung) der Lenkwelle 2 anzeigt,
wird an das Spannungssignal VT angelegt.
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Ein
Untersetzungsgetriebe 5 ist an der Lenkwelle 2 angeordnet.
Ein Zahnrad 7, welches auf einer Welle eines elektromotorischen
Motors 6 angeordnet ist, greift mit dem Untersetzungsgetriebe 5 ineinander.
Eine Ritzelwelle 8 verbindet das Untersetzungsgetriebe 5 mit
einem Zahnstangenmechanismus 11. Der Zahnstangenmechanismus 11 enthält ein Ritzel 9 und
eine Zahnstange 10, welche mit dem Ritzel 9 zusammenläuft. Eine
Spurstange 12 ist jeweils mit den zwei Enden der Zahnstange 10 verbunden.
Ein Gelenk 13 ist schwenkbar mit dem distalen Ende von jeder
Spurstange 12 verbunden. Ein Vorderrad 14 wird
an jedem Lager 13 befestigt. Das Basisende jedes Lagers 13 ist
schwenkbar mit einem Querteil 15 verbunden.
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Wenn
der Motor 6 aktiviert wird, reduziert das Untersetzungsgetriebe 5 die
Geschwindigkeit des Motors 6 oder die Drehgeschwindigkeit
der Motorwelle. Die Ritzelwelle 8 überträgt die Umdrehung der Motorwelle
der reduzierten Geschwindigkeit auf den Zahnstangenmechanismus 11 über die
Ritzelwelle 8. Daraus folgend ändert die Zahnstange 10 demgemäss die Richtung
der Vorderräder 14 mittels der
Spurstangen 12.
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Ein
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 16 ist für die Vorderräder 14 bereitgestellt,
um ein Pulssignal entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit V zu erzeugen.
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2 ist ein Blockdiagramm,
welches den Hardware-Aufbau eines Reglers 21 der Lenkvorrichtung
mit elektromotorischer Leistung darstellt.
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Der
Drehmomentsensor 4 stellt dem Regler 21 ein Spannungssignal
VT bereit, welches dem Lenkdrehmoment T des Lenkrades 1 entspricht.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 16 stellt dem Regler 21 ein
Impulssignal P bereit, welches die Fahrzeuggeschwindigkeit V anzeigt
(d.h. die Umdrehungsgeschwindigkeit der Vorderräder 14). Der Regler 21 enthält einen
Hauptcomputer 22 und einen Subcomputer 23, wobei
jeder ein Mikrocomputer ist.
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Der
Hauptcomputer 22 enthält
eine Haupt-CPU 24, einen ROM 25, welcher unterschiedliche
Regelungsprogramme speichert, und einen RAM 26, welcher
ein Betriebsspeicher ist. Der Subcomputer 23 enthält eine
Sub-CPU 27, einen ROM 28 und einen RAM 29.
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3 ist ein schematisches
Blockdiagramm, welches den Software-Aufbau des Reglers 21 darstellt.
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Der
Hauptcomputer 22 enthält
eine erste Ziel Motorantriebsstrom Berechnungsschaltung 221,
eine Motorregelungsschaltung 222, eine Motorstrom-Erfassungsschaltung 223 und
eine Abweichungs-Erfassungsschaltung 224.
Die Schaltungen 221, 222, 223, 224 wirken
basierend auf Regelungsprogramme.
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Die
erste Ziel Motorantriebsstrom Berechnungsschaltung 221 berechnet
das Lenkdrehmoment T basierend auf dem Spannungssignal VT, welches
von dem Drehmomentsensor 4 empfangen wird, und der Fahrzeuggeschwindigkeit
V basierend auf dem Impulssignal P, welches von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 16 empfangen
wird. Ferner berechnet die erste Ziel Motorantriebsstrom Berechnungsschaltung 221 einen
Ziel Antriebsstromwert (Zielstromwert), welcher als ein Hilfsdrehmoment-Anweisungswert
dient, und zwar basierend auf dem Lenkdrehmoment T. Der Zielstromwert
hat einen positiven oder negativen Code um die Antriebsrichtung
der Welle des Motors 6 anzuzeigen (Vorwärtsumdrehungsrichtung oder
Rückwärtsumdrehungsrichtung).
Bei der bevorzugten Ausführungsform
werden die Vorderräder 14 nach
rechts gelenkt, wenn die Motorwelle in die Vorwärtsrichtung gedreht wird, und
nach links gelenkt, wenn die Motorwelle in die umgekehrte Richtung
gedreht wird.
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Es
wird nun ein Verfahren zum Berechnen des Ziel Antriebsstromwertes
durch die erste Ziel Motorantriebsstrom Berechnungsschaltung 221 diskutiert.
Der ROM 25 speichert eine Hochgeschwindigkeits-Basisstromabbildung,
wie sie zum Beispiel in 4a gezeigt
ist, und eine Niedriggeschwindigkeits-Basisstromabbildung, wie sie
zum Beispiel in 4b gezeigt
ist. Jede Stromabbildung wird verwendet, um den Motorantriebsstromwert
basierend auf das Lenkdrehmoment T gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit
V zu erhalten. Die erste Ziel Motorantriebsstrom Berechnungsschaltung 221 erhält zwei Motorantriebsstromwerte
entsprechend dem Lenkdrehmoment T aus der Hochgeschwindigkeits-Basisstromabbildung
und der Niedriggeschwindigkeits-Basisstromabbildung. Ferner berechnet
die erste Ziel Motorantriebsstrom Berechnungsschaltung 221 einen
Zielantriebsstrom entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit V, indem
sie eine lineare Interpolation auf die zwei Motorantriebsstromwerte
basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V durchführt.
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Die
Motorstrom-Erfassungsschaltung 223 erfasst den Motorstrom
des Motors 6 und sendet ein Erfassungssignal, welches den
Motorstrom darstellt, an die Motorregelungsschaltung 222.
Die Motorregelungsschaltung 222 vergleicht den Zielstromwert, welcher
durch die erste Ziel Motorantriebsstrom Berechnungsschaltung 221 berechnet
wird, mit dem Motorstromwert, welcher durch die Stromerfassungsschaltung 223 erfasst
wird. Dann berechnet die Motorregelungsschaltung 222 einen
Motorstromregelungswert basierend auf dem Vergleichsergebnis. Mit anderen
Worten führt
die Motorregelungsschaltung 222 eine Rückführregelung durch.
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Die
Motorregelungsschaltung 222 erzeugt ein PWM-Signal, welches
eine relative Einschaltdauer hat, welche gemäß dem Motorstromregelungswert bestimmt
wird. Ferner enthält
die Motorregelungsschaltung 222 eine bekannte PWM-Schaltung
(nicht gezeigt) zum Erzeugen eines Drehrichtungssignals, welches
die Wellenumdrehungsrichtung des Motors 6 basierend auf
dem Code des Motorstromregelungswertes bestimmt.
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Eine
Motorantriebsschaltung 35 enthält eine bekannte H-Brücke Schaltung
(nicht gezeigt), welche vier elektrische Feldeffekttransistoren
hat. Die Transistoren werden basierend auf dem PWM-Signal und der
Umdrehungsrichtungs-Signalausgabe von der Motorregelungsschaltung 222 aktiviert
und deaktiviert. Dies stellt dem Motor 6 ein Antriebssignal
zum Drehen der Motorwelle in die Vorwärtsrichtung oder die Rückwärtsrichtung
bereit. Der Motor 6 dient zum Erzeugen eines Hilfsdrehmoments,
welches der Lenkkraft hinzugefügt
wird.
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In
Ansprechen auf ein Abweichungsmeldesignal von einer Zielstromvergleichsschaltung 232 und einer
Codebestimmungsschaltung 233 (welche später beschrieben werden) des
Subcomputers 23 stellt die Abweichungserfassungsschaltung 224 der
Motorregelungsschaltung 222 ein Deaktivierungssignal bereit
und stoppt den Betrieb der Motorregelungsschaltung 222.
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Der
Subcomputer 23 enthält
eine zweite Ziel Motorantriebsstrom Berechnungsschaltung 231,
die Zielstromvergleichsschaltung 232 und die Codebestimmungsschaltung 233.
Die Schaltungen 231, 232, 233 wirken
gemäß Regelungsprogrammen.
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Die
zweite Ziel Motorantriebsstrom Berechnungsschaltung 231 berechnet
das Lenkdrehmoment T basierend auf dem Spannungssignal VT von dem
Drehmomentsensor 4 und berechnet die Fahrzeuggeschwindigkeit
V basierend auf dem Impulssignal von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 16. Ferner
berechnet die zweite Ziel Motorantriebsstrom Berechnungsschaltung 231 den
Ziel Antriebsstrom (Zielstromwert), welcher als ein zweiter Motorhilfsdrehmoment-Anweisungswert
basierend auf dem Lenkdrehmoment T und der Fahrzeuggeschwindigkeit
V dient. Der Zielstromwert wird der Zielstromvergleichsschaltung 232 bereitgestellt.
Die zweite Ziel Motorantriebsstrom Berechnungsschaltung 231 ist im
wesentlichen mit der ersten Ziel Motorantriebsstrom Berechnungsschaltung 221 identisch.
Somit ist die Zielstromwertausgabe von der zweiten Ziel Motorantriebsstrom
Berechnungsschaltung 231 äquivalent zu der Zielstromwertausgabe
von der ersten Ziel Motorantriebsstrom Berechnungsschaltung 221.
Die zwei Zielstromwerte stimmen miteinander überein, solange der Haupt-
und Subcomputer 22, 23 normal arbeiten.
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Die
Zielstromvergleichsschaltung 232 empfängt den Zielstromwert des Hauptcomputers 22 von der
ersten Ziel Motorantriebsstrom Berechnungsschaltung 221 über eine
Signalleitung und mittels serieller Übertragung. Ferner empfängt die
Zielstromvergleichsschaltung 232 den Zielstromwert des
Subcomputers 23 von der zweiten Ziel Motorantriebsstrom
Berechnungsschaltung 231. Dann vergleicht die Zielstromvergleichsschaltung 232 die
zwei Zielstromwerte und bestimmt, dass während der Zielstromwertberechnung
des Hauptcomputers eine Abweichung auftrat, wenn die zwei Zielstromwerte
nicht übereinstimmen.
In diesem Fall stellt die Zielstromvergleichsschaltung 232 der
Abweichungserfassungsschaltung 224 das Abweichungsmeldesignal bereit.
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Der
Subcomputer 23 ist so entworfen, dass der Berechnungszyklus
der zweiten Ziel Motorantriebsstrom Berechnungsschaltung 231 und
der Vergleichszyklus (Regelungszyklus) der Zielstromvergleichsschaltung 232 länger als
der Berechnungszyklus (Regelungszyklus) der ersten Ziel Motorantriebsstrom
Berechnungsschaltung 221 des Hauptcomputers 22 sind.
Beispielsweise beträgt
der Berechnungszyklus des Hauptcomputers 22 gleich 1000
Hz und der Berechnungszyklus des Subcomputers 23 beträgt 200 Hz.
Mit anderen Worten berechnet die zweite Ziel Motorantriebsstrom
Berechnungsschaltung 231 den Zielstromwert bei einer Rate
von jeder vorbestimmten Häufigkeit,
mit der die erste Ziel Motorantriebsstrom Berechnungsschaltung 221 den Zielstromwert
berechnet.
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Die
Codebestimmungsschaltung 233 empfängt das Spannungssignal VT,
welches dem Lenkdrehmoment T entspricht, von dem Drehmomentsensor 4,
und den Zielstromwert von der ersten Ziel Motorantriebsstrom Berechnungsschaltung 221.
Ferner bestimmt die Codebestimmungsschaltung 233, ob der
Code des Spannungssignal VT mit dem Code des Zielstromwertes der
ersten Ziel Motorantriebsstrom Berechnungsschaltung 221 übereinstimmt, und
zwar in einem Zyklus, welcher derselbe ist wie die Regelungszyklen
der ersten Ziel Motorantriebsstrom Berechnungsschaltung 221 und
der Motorregelungsschaltung 222. Wenn die zwei Codes übereinstimmen,
sind die Lenkrichtung des Lenkrades 1 und die Richtung
der an den Motor 6 angelegten Hilfskraft dieselben. Wenn
die zwei Codes nicht übereinstimmen,
sind die Lenkrichtung des Lenkrades 1 und die Richtung
der an den Motor 6 angelegten Hilfskraft nicht dieselben.
Somit bestimmt die Codebestimmungsschaltung 233, dass die
Berechnung des Zielstromwertes durch den Hauptcomputer 22 abweicht
ist und sendet das Abweichungsmeldesignal an die Abweichungserfassungsschaltung 224.
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Der
Betrieb des Reglers 21 der Lenkvorrichtung mit elektromotorischer
Leistung wird nun mit Bezug auf die Ablaufdiagramme von 5 und 6 diskutiert.
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5 ist ein Ablaufdiagramm
einer durch den Subcomputer 23 ausgeführten Codebestimmungsroutine.
Die Ausführung
der Codebestimmungsroutine wird in jedem Regelungszyklus der Haupt-CPU 24 wiederholt.
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Zunächst speichert
der Subcomputer 23 bei Schritt (im folgenden einfach als
S bezeichnet) 1 das Spannungssignal VT des Drehmomentsensors 4 in dem
RAM 29 (Betriebsspeicher), wenn sich das Fahrzeug bewegt.
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Dann
empfängt
die Codebestimmungsschaltung 233 bei S2 den Zielstromwert
des Hauptcomputers 22 von der ersten Ziel Motorantriebsstrom
Berechnungsschaltung 221. Bei S3 bestimmt die Codebestimmungsschaltung 233 ob
der Code des Spannungssignal VT und der Code des Zielstromwertes des
Hauptcomputers 22 miteinander übereinstimmen. Wenn die zwei
Codes miteinander übereinstimmen,
schließt
der Hauptcomputer 22 zeitweilig die Codebestimmungsroutine
ab. Wenn die zwei Codes nicht übereinstimmen,
fährt die
Codebestimmungsschaltung 233 mit S4 fort und stellt der
Abweichungserfassungsschaltung 224 des Hauptcomputers 22 das
Abweichungsmeldesignal bereit, welches anzeigt, dass der Hauptcomputer 22 eine
Abweichung hat, und schließt
dann zeitweilig die Codebestimmungsroutine ab. Daraus folgend stellt
die Abweichungserfassungsschaltung 224 der Motorregelungsschaltung 222 das
Deaktivierungssignal in Ansprechen auf das Abweichungsmeldesignal
bereit und deaktiviert die Motorregelungsschaltung 222.
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6 ist ein Ablaufdiagramm,
welches eine Zielstromvergleichsroutine darstellt, die durch den Subcomputer 23 ausgeführt wird.
Die Zielstromvergleichsroutine wird in jedem Regelungszyklus (d.h. jedem
Regelungszyklus des Subcomputers 23) ausgeführt, welcher
länger
als der Regelungszyklus der ersten Ziel Motorantriebsstrom Vergleichsschaltung 221 in
dem Hauptcomputer 22 ist.
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Bei
S11 empfängt
die zweite Ziel Motorantriebsstrom Berechnungsschaltung 231 das
Impulssignal von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 16 und
das Spannungssignal VT von dem Drehmomentsensor 4. Bei
S12 berechnet die zweite Ziel Motorantriebsstrom Berechnungsschaltung 231 die
Fahrzeuggeschwindigkeit V aus dem Impulssignal und das Lenkdrehmoment
T des Lenkrades 1 aus dem Spannungssignal VT. Die zweite
Ziel Motorantriebsstrom Berechnungsschaltung 231 berechnet
den Zielantriebsstromwert (Zielstromwert) des Subcomputers 23 basierend
auf das Lenkdrehmoment T und der Fahrzeuggeschwindigkeit V. Der
berechnete Zielantriebsstrom ist äquivalent dem Zielantriebsstrom, welcher
durch die erste Ziel Motorantriebsstrom Berechnungsschaltung 221 berechnet
wird. Somit stimmen die zwei Zielantriebsströme miteinander überein,
wenn der Haupt- und Subcomputer 22, 23 normal
arbeiten.
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Bei
S13 empfängt
die Zielstromvergleichsschaltung 232 den Zielstromwert
des Hauptcomputers 22 aus der ersten Ziel Motorantriebsstrom
Berechnungsschaltung 221 über eine Übertragungsleitung. Der Zielstromwert
des Hauptcomputers 22 ist der neueste in dem Hauptcomputer 22 berechnete Wert.
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Bei
S14 bestimmt die Zielstromvergleichsschaltung 232, ob der
Zielstromwert des Hauptcomputers 22 und der Zielstromwert
des Subcomputers 23 miteinander übereinstimmen. Wenn die zwei
Zielstromwerte miteinander übereinstimmen,
schließt
die Zielstromvergleichsschaltung 232 zeitweilig die Zielstromvergleichsroutine
ab. Wenn die zwei Zielstromwerte in S14 nicht miteinander übereinstimmen,
fährt die
Zielstromvergleichsschaltung 232 mit S15 fort und stellt
der Abweichungserfassungsschaltung 224 des Hauptcomputers 22 das
Abweichungsmeldesignal bereit. Die Zielstromvergleichsschaltung 232 schließt dann
zeitweilig die Zielstromvergleichsroutine ab. Die Abweichungserfassungsschaltung 224 stellt
der Motorregelungsschaltung 222 das Deaktivierungssignal
in Ansprechen auf das Abweichungsmeldesignal bereit und stoppt den
Betrieb der Motorregelungsschaltung 222.
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In
Ansprechen auf das Abweichungserfassungssignal von der Zielstromvergleichsschaltung 232 oder
der Codebestimmungsschaltung 233 stoppt die Abweichungserfassungsschaltung 224 den
Betrieb der Motorregelungsschaltung 222. Wenn jedoch der
Hauptcomputer 222 eine Abweichung hat, kann die Abweichungserfassungsschaltung 224 oder
die Motorregelungsschaltung 222 ebenfalls abweichen. Daher
kann der Betrieb des Motors 6 beendet werden, indem der Motorantriebsschaltung 35 das
Abweichungserfassungssignal von der Zielstromvergleichsschaltung 232 oder
der Codebestimmungsschaltung 233 bereitgestellt wird, wie
durch die gestrichelte Linie in 3 gezeigt.
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Der
Regler der Lenkvorrichtung mit elektromotorischer Leistung 21 gemäß der vorliegenden
Erfindung hat die unten diskutierten Vorteile.
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Der
Regler 21 enthält
den Hauptcomputer 22 und den Subcomputer 23. Der
Hauptcomputer 22 berechnet in jedem Regelungszyklus den
Zielstromwert (Hilfsdrehmoment-Anweisungswert)
basierend auf das Lenkdrehmoment T des Lenkrades 1 und
der Fahrzeuggeschwindigkeit V. Der Subcomputer 23 berechnet
in jedem Regelungszyklus, welcher länger als der Regelungszyklus
des Hauptcomputers 22 ist, den Zielstromwert (welcher äquivalent
zum Hilfsdrehmoment-Anweisungswert
ist), und zwar basierend auf das Drehmoment des Lenkrades 1 und
der Fahrzeuggeschwindigkeit V. Der Subcomputer 23 enthält die Codebestimmungsschaltung 233 (erste
Vergleichsschaltung) und die Zielstromvergleichsschaltung 232 (zweite
Vergleichsschaltung). Die Codebestimmungsschaltung 233 vergleicht
den Code des Zielstromwertes des Hauptcomputers 22 mit
dem Code des Lenkdrehmoments T in Synchronisation mit dem Regelungszyklus
des Hauptcomputers 22. Die Zielstromvergleichsschaltung 232 vergleicht
den Zielstromwert des Hauptcomputers 22 mit dem Zielstromwert,
welcher durch die zweite Ziel Motorantriebsstrom Berechnungsschaltung 231 in
Synchronisation mit dem Regelungszyklus des Hauptcomputers 22 berechnet
wird.
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Demgemäss wird,
sogar wenn der Subcomputer 23 nicht den Zielstromwert in
demselben Zyklus wie der Hauptcomputer 22 berechnet, der
Vergleich des Codes des Zielstromwertes, welcher durch den Hauptcomputer 22 berechnet
wird, und des Codes des Lenkdrehmoments T mit dem Regelungszyklus des
Hauptcomputers 22 synchronisiert. Somit wird die Überwachung
des Hauptcomputers 22 sichergestellt. Dies ermöglicht die
Verwendung eines Subcomputers 23, welcher eine niedrige
Kapazität
als der Hauptcomputer 22 hat und verringert die Kosten des
Reglers 21.
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Es
sollte dem Fachmann klar sein, dass die vorliegende Erfindung in
vielen anderen spezifischen Formen ausgeführt werden kann. Insbesondere
sollte es verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung in der
folgenden Form ausgeführt
werden kann.
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Bei
der bevorzugten Ausführungsform
wird während
der Codebestimmungsroutine von 5 der
Vergleich des Codes des durch den Hauptcomputer 22 berechneten
Zielstromwertes und des Codes des dem Pegel des Lenkdrehmoments
T entsprechenden Spannungssignal VT in Synchronisation mit dem Hauptcomputer 22 durchgeführt. Bei
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann eine Code- und Pegelbestimmungsroutine,
so wie die in 7 dargestellte,
anstelle der Codebestimmungsroutine durchgeführt werden. Die weitere Ausführungsform
führt die
Zielstromvergleichsroutine von 6 durch,
und wird auf einen Regler angewendet, welcher denselben Hardware-Aufbau
wie die bevorzugte Ausführungsform hat.
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Bezugnehmend
auf 7 ist die bei der
Code- und Pegelbestimmungsroutine in S10 durchgeführte Verarbeitung
dieselbe wie die in S1 von 5 durchgeführte. Die
in S20 durchgeführte
Verarbeitung ist dieselbe wie die in S2 von 5 durchgeführte.
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Bei
S30 vergleicht die Codebestimmungsschaltung 233 den Code
des Zielstromwertes des Hauptcomputers 22 mit dem Code
des Spannungssignal VT. Die Codebestimmungsschaltung 233 bestimmt ebenfalls,
ob der Stromwert in einem Ausgabetoleranzbereich basierend auf einer
wie in 8 gezeigten Abbildung
ist. Bezugnehmend auf 8 ist
der Ausgabetoleranzbereich der Bereich, in welchem die Ausgabe des
Zielstromwertes relativ zum Eingabespannungswert VT (Lenkdrehmoment
T) toleriert wird, und der Ausgabetoleranzbereich wird zuvor über Experimente
erhalten. Der Ausgabetoleranzbereich wird eingestellt um Zielstromwerte
auszuschließen,
welche abweichend groß sind
und nicht dem Eingabespannungssignal VT (Lenkdrehmoment T) entsprechen.
In diesem Fall entspricht die Codebestimmungsschaltung 233 einer
ersten Vergleichsschaltung, welche bestimmt, ob der Pegel des Hauptcomputer
Zielstromwertes (Hilfsdrehmoment-Anweisungswert)
in dem Ausgabetoleranzbereich ist.
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Der
Vergleich von S30 ist relativ einfach. Somit überwacht der Subcomputer 23 den
Hauptcomputer 22, sogar wenn der Subcomputer 23 nicht
den Zielstromwert in demselben Zyklus wie der Hauptcomputer 22 berechnet.
Dies ermöglicht
die Verwendung eines Subcomputers 23, welcher eine niedrigere
Kapazität
als der Hauptcomputer 22 hat, und verringert die Kosten
des Reglers 21.
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Anstelle
eines Durchführens
von Bestimmungen basierend auf dem Code des Spannungssignals VT,
kann die Codebestimmungsschaltung 233 das Lenkdrehmoment
T basierend auf dem Spannungssignal VT berechnen und Bestimmungen
basierend auf dem Code des Lenkdrehmoments T durchführen.
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Die
vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen
werden als darstellhaft und nicht beschränkend betrachtet.
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Ein
Fahrzeuglenkvorrichtungsregler (21) ermöglicht es einem Subcomputer
(23), welcher eine Kapazität hat, welche niedriger als
die eines Hauptcomputers (22) ist, Berechnungsergebnisse
in demselben Regelungszyklus wie der Hauptcomputer zu erkennen.
Der Hauptcomputer des Reglers berechnet einen Hilfsdrehmoment-Anweisungswert
eines Lenkmotors basierend auf das Drehmoment eines Lenkrades und
der Geschwindigkeit des Fahrzeugs in einer Hauptregelungsroutine.
Der Subcomputer des Reglers berechnet einen Wert, welcher äquivalent
zu dem Anweisungswert ist, und zwar basierend auf das Drehmoment
und der Fahrzeuggeschwindigkeit in jedem Zyklus einer Subregelungsroutine,
welche länger
als die der Hauptregelungsroutine ist. Der Subcomputer enthält eine
erste Vergleichsschaltung (233) zum Vergleichen des Befehlswertes
und des Drehmoments in jedem Zyklus der Hauptregelungsroutine und
eine zweite Vergleichsschaltung (232) zum Vergleichen des
Anweisungswertes und des äquivalenten
Wertes in jedem Zyklus der Subregelungsroutine.