DE60211104T2

DE60211104T2 - Elektrisch angetriebenes Lenkungsystem

Info

Publication number: DE60211104T2
Application number: DE60211104T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kariya Aichi-Pref. Suzuki
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 2001-11-28
Filing date: 2002-11-27
Publication date: 2007-04-19
Anticipated expiration: 2022-11-28
Also published as: EP1316493B1; DE60211104D1; US6865463B2; JP2003160053A; US20030100981A1; EP1316493A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisch angetriebenes (fremdkraftbetriebenes) Lenkgerät zur Unterstützung des Lenkens von Rädern durch Erfassung einer Lenkbedingung und Erzeugung einer Hilfskraft entsprechend der Lenkbedingung mittels eines Motors.
Ein herkömmliches elektrisch angetriebenes Lenkgerät erfasst ein an einer Lenkwelle erzeugtes Lenkdrehmoment mittels eines Drehmomentsensors und bestimmt auf der Grundlage dieses erfassten Lenkdrehmoments, einer von einem anderen Sensor erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit und dergleichen einen Stromanweisungswert, der zu einer Antriebsschaltung zum Antrieb eines Motors auszugeben ist. Danach wird eine vorbestimmte Hilfskraft in diesen Motor erzeugt.
Das heißt, dass entsprechend dieser Hilfssteuerung das Lenkdrehmoment anhand einer Verdrillungsgröße einer Torsionsstange oder dergleichen erfasst wird, bei der eine mit einem Lenkrad gekoppelten Eingangswelle und eine mit einem Lenkmechanismus gekoppelte Ausgangswelle miteinander derart verbunden sind, dass sie relativ zueinander gedreht werden können. Eine CPU berechnet einen Stromanweisungswert auf der Grundlage dieses Lenkdrehmoments oder dergleichen und erzeugt eine Hilfskraft entsprechend der Lenkbedingung.
In dem elektrisch angetriebenen Lenkgerät kann nicht nur die Hilfssteuerung auf der Grundlage des Lenkdrehmoments, der Fahrzeuggeschwindigkeit oder dergleichen sondern ebenfalls eine Steuerung, die den Lenkwinkel eines Lenkrads berücksichtigt, wie beispielsweise eine Selbstausrichtungssteuerung (self-aligning control) in Abhängigkeit von dem Fall angefordert werden. In einem derartigen Fall müssen von dem Lenkwinkelsensor erfasste Lenkwinkeldaten der Lenkwelle in die CPU eingegeben werden.
Jedoch muss das herkömmliche elektrisch angetriebene Lenkgerät Lenkwinkeldaten, die von dem an der Lenkwelle vorgesehenen Lenkwinkelsensor erfasst werden, durch eine Steuerungsvorrichtung empfangen, die getrennt von einer Steuerungsvorrichtung für das elektrisch angetriebene Lenkwinkelgerät vorgesehen ist. Aus diesem Grund muss eine Datenkommunikationssteuerung zwischen beiden Steuerungsvorrichtungen bereitgestellt werden, und weiterhin treten verschiedene Probleme wie im Hinblick auf die Zuverlässigkeit dieser Datenkommunikation und die Gewährleistung einer Auswahlsicherung auf. Daher wurde die Meinung vertreten, dass die Hilfssteuerung auf der Grundlage des Lenkwinkels allgemein unmöglich ist.
Die Druckschrift US 5 397 760 offenbart ein elektrisch angetriebenes Lenkgerät, wie es im Oberbegriff von Patentanspruch 1 dargelegt ist. Genauer beschreibt diese Druckschrift einen Drehmomentsensor für ein angetriebenes Hilfslenksystem mit einem Torsionsteil und einer Hilfskraftbestimmungseinrichtung. Ein Positionssensor erfasst eine Differenz zwischen den Winkeln einer Lenkwelle und einer Lenkmechanismuswelle.
Die Druckschrift GB 2 352 215 offenbart ein weiteres elektrisch angetriebenes Lenkgerät, das einen Drehmomentsensor anwendet. Insbesondere wird eine Anormalität bestimmt, wenn ein Erfassungssignal einer Torsionserfassungsvorrichtung sich außerhalb eines vorbestimmten Bereichs befindet.
Die Druckschrift EP 0 838 959 A beschreibt ein Drehmomenterfassungsgerät, bei dem zwei Magnetwinkelsensoren vorgesehen sind. Das Drehmoment wird auf der Grundlage von Ausgangssignalen dieser zwei Magnetwinkelsensoren und insbesondere auf der Grundlage einer Differenz zwischen den zwei Winkelsensorsignalen erfasst. Die Ausgangssignale der Winkelsensoren werden überprüft, so dass eine Bestimmung möglich ist, ob ein Ausgangssignal fehlerhaft ist oder nicht.
Die vorliegende Erfindung wurde zum Lösen der vorstehend beschriebenen Probleme gemacht, und der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisch angetriebenes Lenkgerät bereitzustellen, das in der Lage ist, nicht nur eine Hilfssteuerung auf der Grundlage des Lenkwinkels zu erzielen, sondern ebenfalls eine Anormalität in einer ersten Winkelerfassungseinrichtung und einer zweiten Winkelerfassungseinrichtung zu erfassen.
Diese Aufgabe wird durch ein elektrisch angetriebenes Lenkgerät gelöst, wie es in Patentanspruch 1 dargelegt ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
Erfindungsgemäß weist ein elektrisch angetriebenes Lenkungsgerät zur Unterstützung des Lenkens von Rädern durch Erfassung einer Lenkbedingung und Erzeugung einer Hilfskraft entsprechend der Lenkbedingung mittels eines Motors auf:
ein Torsionsteil zur Verbindung einer mit einem Lenkrad gekoppelten Lenkwelle und einer mit einem Lenkmechanismus gekoppelten Lenkmechanismuswelle miteinander derart, dass sie relativ zueinander gedreht werden können, und
eine erste Winkelerfassungseinrichtung zur Erfassung eines Rotationswinkels der Lenkwelle,
eine zweite Winkelerfassungseinrichtung zur Erfassung eines Rotationswinkels der Lenkmechanismuswelle,
eine Hilfskraftbestimmungseinrichtung zur Bestimmung der durch den Motor erzeugten Hilfskraft auf der Grundlage des durch die erste Winkelerfassungseinrichtung erfassen Rotationswinkels der Lenkwelle und/oder des durch die zweite Winkelerfassungseinrichtung erfassten Rotationswinkels der Lenkmechanismuswelle, und
eine Anormalitätserfassungseinrichtung zur Erfassung, dass eine Anormalität in der ersten Winkelerfassungseinrichtung oder der zweiten Winkelerfassungseinrichtung auftritt, falls eine Bedingung, in der ein Verhältnis α10 zwischen dem von der ersten Winkelerfassungseinrichtung erfassten Rotationswinkel der Lenkwelle und dem von der zweiten Winkelerfassungseinrichtung erfassten Rotationswinkel der Lenkmechanismuswelle in dem Bereich zwischen einem vorbestimmten Wert α11 und einem vorbestimmten Wert α12 liegt, für eine vorbestimmte Zeit andauert.
Erfindungsgemäß sind eine Lenkwelle und ein Lenkmechanismus miteinander über ein Torsionsteil derart gekoppelt, dass sie relativ zueinander gedreht werden können. Der Rotationswinkel der Lenkwelle und der Rotationswinkel der Lenkmechanismuswelle werden durch eine erste Winkelerfassungseinrichtung und eine zweite Winkelerfassungseinrichtung jeweils erfasst. Dann wird die durch den Motor zu erzeugende Hilfskraft auf der Grundlage des Rotationswinkels der Lenkwelle und/oder des Rotationswinkels der Lenkmechanismuswelle durch die Hilfskraftbestimmungseinrichtung bestimmt. Wenn eine Bedingung, in der das Verhältnis α10 zwischen dem von der ersten Winkelerfassungseinrichtung erfassten Rotationswinkel der Lenkwelle und dem von der zweiten Winkelerfassungseinrichtung erfassten Rotationswinkel der Lenkmechanismuswelle sich in einem Bereich zwischen einem vorbestimmten Wert α11 und einem vorbestimmten Wert α12 befindet, für eine vorbestimmte Zeit andauert, erfasst die Anormalitätserfassungseinrichtung, dass eine Anormalität in der ersten Winkelerfassungseinrichtung oder der zweiten Winkelerfassungseinrichtung auftritt. Folglich kann der Rotationswinkel der Lenkwelle erfasst werden und kann die Torsionsgröße des Torsionsteils als ein Torsionswinkel anhand zumindest entweder des Rotationswinkels der Lenkwelle oder des Rotationswinkels der Lenkmechanismuswelle erfasst werden, so dass die Hilfssteuerung, die den Lenkwinkel des Lenkrads berücksichtigt ausgeführt werden kann. Da weiterhin die Erfassung des Verhältnisses α10 zwischen dem Rotationswinkel der Lenkwelle und dem Rotationswinkel der Lenkmechanismuswelle für die vorbestimmte Zeit fortgesetzt wird, kann zuverlässig erfasst werden, dass eine Anormalität in der ersten Winkelerfassungseinrichtung und der zweiten Winkelerfassungseinrichtung auftritt. Daher wird nicht nur die Hilfssteuerung auf der Grundlage des Lenkwinkels erzielt, sondern kann ebenfalls eine Anormalität in der ersten Winkelerfassungseinrichtung und der zweiten Winkelerfassungseinrichtung erfasst werden.
Erfindungsgemäß ändern sich der vorbestimmte Wert α11 und der vorbestimmte Wert α12 auf der Grundlage des von der ersten Winkelerfassungseinrichtung erfassten Rotationswinkel der Lenkwelle oder des von der zweiten Winkelerfassungseinrichtung erfassten Rotationswinkels der Lenkmechanismuswelle.
Erfindungsgemäß ändern sich der vorbestimmte Wert α11 und der vorbestimmte Wert α12 auf der Grundlage des von der ersten Winkelerfassungseinrichtung erfassten Rotationswinkels der Lenkwelle und des von der zweiten Winkelerfassungseinrichtung erfassten Rotationswinkels der Lenkmechanismuswelle. Somit kann dieses Gerät dynamisch aufgrund von Änderungen in dem Rotationswinkel der Lenkwelle oder dem Rotationswinkel der Lenkmechanismuswellenwinkelerfassungseinrichtung bestimmen, ob eine Anormalität in der ersten Winkelerfassungseinrichtung oder der zweiten Winkelerfassungseinrichtung vorhanden ist. Daher kann eine Anormalität in der ersten Winkelerfassungseinrichtung und der zweiten Winkelerfassungseinrichtung noch genauer erfasst werden.
1 zeigt ein Blockschaltbild des Hauptaufbaus des elektrisch angetriebenen Lenkgeräts gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
2 zeigt ein Blockschaltbild des hauptsächlichen elektrischen Aufbaus einer ECU und einer Motorantriebsschaltung gemäß 1,
3 zeigt ein Flussdiagramm eines Ablaufs einer Anormalitätserfassungsverarbeitung des Winkelsensors gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, und
4 zeigt ein Flussdiagramm des Ablaufs einer Anormalitätserfassungsverarbeitung des Winkelsensors gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiels.
In den nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erfolgt die Beschreibung auf der Grundlage eines Falls, in dem das elektrisch betätigte Lenkgerät gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem Motorfahrzeug angewandt wird. Nachstehend sind die bevorzugten Ausführungsbeispiele für das elektrisch betätigte Lenkgerät gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Erstes Ausführungsbeispiel
Zunächst ist der Hauptaufbau des elektrisch betätigten Lenkgeräts 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Dieses elektrisch betätigte Lenkgerät 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht dem elektrisch betätigten Lenkgerät.
Wie es in 1 gezeigt ist, weist das elektrisch betätigte Lenkgerät 10 hauptsächlich ein Lenkrad 11, eine Lenkwelle 12, eine Ritzelwelle 13, eine Torsionsstange 14, Winkelsensoren 15 und 16, ein Reduziergetriebe 17, eine Zahnstange (Zahnstangenantrieb) 18, ein Motorrotationswinkelsensor 19, einen Motor M, eine ECU 20 und dergleichen auf. Die Lenkbedingung (Lenkzustand) durch das Lenkrad 11 wird erfasst und eine Hilfskraft entsprechend dieser Lenkbedingung wird durch einen Motor M erzeugt, um das Lenken zu unterstützen.
Das heißt, dass ein Ende der Lenkwelle 12 mit dem Lenkrad 11 verbunden ist, wohingegen ein Ende der Torsionsstange 14 mit dem anderen Ende der Lenkwelle 12 verbunden ist. Weiterhin ist ein Ende der Ritzelwelle 13 mit dem anderen Ende der Torsionsstange 14 verbunden, wohingegen das Ritzelzahnrad der Zahnstange 18 mit dem anderen Ende dieser Ritzelwelle 13 verbunden ist. Die Lenkwelle 12 und die Ritzelwelle 13 sind mit Winkelsensoren 15 und 16 versehen, die in der Lage sind, jeweilige Rotationswinkel (Lenkwinkel θ₁ und θ₂) relativ oder absolut zu erfassen, wobei diese Winkelsensoren elektrisch mit der ECU 20 verbunden sind. Für die Winkelsensoren 15 und 16 wird ein absoluter Winkelsensor wie ein absoluter Impulsgeber (Encoder, Wertgeber), ein Resolver oder ein relativer Winkelsensor wie ein Inkrementalimpulsgeber (Inkremental-Encoder) verwendet.
Da mechanische Rotationsbeschränkungsabschnitte, die als manuelle Stopper bezeichnet sind, an beiden Enden der Torsionsstange 14 konstruiert sind, ist der Torsionswinkel der Torsionsstange 14 auf einen gewissen Winkel (beispielsweise ±6°) beschränkt. Dies verhindert eine Beschädigung der Torsionsstange 14 aufgrund einer übermäßigen Erhöhung der Torsionsgröße.
Folglich können die Lenkwelle 12 und die Ritzelwelle 13 über die Torsionsstange 14 derart miteinander verbunden werden, dass sie relativ zueinander gedreht werden können. Der Rotationswinkel (Lenkwinkel θ₁) der Lenkwelle 12 und der Rotationswinkel (Lenkwinkel θ₂) der Ritzelwelle 13 können jeweils durch die Winkelsensoren 15 und 16 erfasst werden. Somit kann der Rotationswinkel der Lenkwelle 12 durch den Winkelsensor 15 als der Lenkwinkel θ₁ erfasst werden. Weiterhin kann die Torsionsgröße der Torsionsstange 14 anhand einer Winkeldifferenz (Differential) zwischen dem Lenkwinkel θ₁ der Lenkwelle 12 durch den Winkelsensor 15 und dem Lenkwinkel θ₂ der Ritzelwelle 13 durch den Winkelsensor 16, Winkelverhältnis oder dergleichen als ein Torsionswinkel erfasst werden.
Das Reduziergetriebe 17 zur Übertragung einer von dem Motor M erzeugten Antriebskraft und einem vorbestimmten Reduzierverhältnis steht in Eingriff mit einem Abschnitt der Ritzelwelle 13 über ein (nicht gezeigtes) Zahnrad, so dass die Antriebskraft des Motors M oder die Hilfskraft auf die Ritzelwelle 13 durch das Reduziergetriebe 17 übertragen wird. Weiterhin ist dieser Motor M mit einem Motorrotationswinkelsensor 19 versehen, der in der Lage ist, dessen Rotationswinkel zu erfassen, und der Motorrotationswinkelsensor 19 ist ebenfalls elektrisch mit der ECU 20 verbunden. Der Absolutwinkelsensor wie der absolute Impulsgeber (Encoder, Resolver) oder der relative Winkelsensor wie der Inkrementalimpulsgeber wird für den Motorrotationswinkelsensor 19 verwendet.
Da die von den Winkelsensoren 15 und 16 sowie den Motorrotationswinkelsensor 19 erfassten Rotationswinkelsignale zu der ECU 20 übertragen werden können, kann die ECU 20 eine durch den Motor M zu erzeugende Hilfskraft auf der Grundlage jedes Rotationswinkelsignals bestimmen, wie es nachstehend beschrieben ist. (Nicht gezeigte) Räder sind mit beiden Seiten der Zahnstange 18 über eine Spurstange oder dergleichen gekoppelt.
Nachstehend ist der elektrische Aufbau der ECU 20 und dergleichen, die das elektrisch ist unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
Wie es in 2 gezeigt ist, weist die ECU 20 hauptsächlich eine Hilfsdrehmomentbestimmungseinrichtung 21, eine Stromsteuerungseinrichtung 23, eine Winkelsensoranormalitätserfassungseinrichtung 33 und dergleichen auf und ist insbesondere aus einer CPU, Speichereinrichtungen, verschiedene Arten von Schnittstellenschaltungen und dergleichen aufgebaut.
Die Hilfsdrehmomentbestimmungseinrichtung 21 bestimmt die durch den Motor M zu erzeugende Hilfskraft entsprechend dem durch den Winkelsensor 15 erfassten Lenkwinkel θ₁ und den durch den Winkelsensor 16 erfassten Lenkwinkel θ₂. Eine Hilfsstromanweisung I_A* wird durch ein Kennfeld der Hilfsstromanweisung I_A*, das entsprechend einer Winkeldifferenz (Differential) zwischen den Lenkwinkeln θ₁ und θ₂, einem Winkelverhältnis und dergleichen eingestellt ist, und einer vorbestimmten Betriebsverarbeitung und dergleichen erhalten.
Weiterhin ist die Hilfsdrehmomentbestimmungseinrichtung 21 mit einem Kennfeld zur Ermittlung der Hilfsstromanweisung I_A* anhand eines der Lenkwinkel θ₁ und θ₂, einer vorbestimmten Betriebsverarbeitung und dergleichen als auch mit dem Kennfeld bezüglich der Hilfsstromanweisung I_A* versehen, das vorab entsprechend der Winkeldifferenz zwischen den Lenkwinkeln θ₁ und θ₂ oder dergleichen eingestellt ist. Folglich kann die Torsionsgröße der Torsionsstange 14 anhand von irgendeinem der Lenkwinkel θ₁ und θ₂ als Torsionswinkel erfasst werden.
Die Stromsteuerungseinrichtung 23 wandelt die von der Hilfsdrehmomentbestimmungseinrichtung 21 bestimmte Hilfsstromanweisung I_A* auf der Grundlage eines tatsächlichen Stroms (Ist-Stroms) I_A, der durch den Motor M fließt, in eine Spannung um und gibt eine Spannungsanweisung V* aus. Das heißt, dass die Stromsteuerungseinrichtung 23 eine Zielspannungsanweisung (Soll-Spannungsanweisung) V* durch eine negative Rückkopplung des Ist-Stroms I_A ausgibt, der durch den Motor M fließt und durch eine Motorstromerfassungseinrichtung 27 erfasst wird.
Eine Motorantriebseinrichtung 25 weist eine PWM-Schaltung 24 und Schalteinrichtungen Q1 bis Q4 auf. Die PWM-Schaltung 24 ist eine Impulsbreitenmodulationsschaltung, die durch eine von der ECU 20 unterschiedliche Hardware erzielt wird, die in der Lage ist, Impulssignale auszugeben, die jeweils eine Impulsbreite entsprechend der von der Stromsteuerungseinrichtung 23 ausgegebenen Spannungsanweisung V* für jeweils die Phase U und die Phase V auszugeben. Da die Impulssignale der Phase U und der Phase V entsprechend jedem Gate (Steuereingang) der Schalteinrichtungen Q1 bis Q4, die mit der Ausgangsseite verbunden sind, bereitgestellt werden können, kann der Motor beliebig durch Ein-/Ausschalten der Schalteinrichtungen Q1 bis Q4 entsprechend der Impulsbreite gesteuert werden.
Die Winkelsensoranormalitätserfassungseinrichtung 33 kann Anormalitäten in den Winkelsensoren 15 und 16 durch die Anormalitätserfassungsverarbeitung der Winkelsensoren gemäß 3 erfassen. Die Anormalitätserfassungsverarbeitung dieses Winkelsensors wird durch eine Interruptverarbeitung (Unterbrechungsverarbeitung) ausgeführt, die alle 5 Millisekunden auftritt.
Wie es in 3 gezeigt ist, wird die Verarbeitung zur Ermittlung des Lenkwinkels θ₁(n) durch den Winkelsensor 15 in der Anormalitätserfassungsverarbeitung der Winkelsensoren 15 und 16 in Schritt S101 ausgeführt, und dann wird eine Verarbeitung zur Ermittlung des Lenkwinkels θ₂(n) durch den Winkelsensor 16 in Schritt S103 ausgeführt. Dabei sei bemerkt, dass n in den Klammern nach θ₁ und θ₂ Suffixe sind, die einen Lenkwinkel angeben, der zum n-ten Mal erfasst wird.
In dem nachfolgenden Schritt S105 wird eine Differenz (absoluter Wert) zwischen dem von dem Winkelsensor 15 erfassten Lenkwinkel θ₁(n) und dem von dem Winkelsensor 16 erfassten Lenkwinkel θ₂(n) beschafft, und es wird bestimmt, ob die Differenz gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert θ₀ ist oder nicht. Falls die Differenz gleich oder größer als der vorbestimmte Wert θ₀ ist (JA in Schritt S105), geht die Verarbeitung zu Schritt S107 über, da eine Anormalität in dem Winkelsensor 15 oder dem Winkelsensor 16 vorhanden ist, bei denen eine Heraufzählverarbeitung (tc = tc + 1) eines Anormalzeitgebers tc ausgeführt wird. Falls demgegenüber die Differenz nicht gleich oder über dem vorbestimmten Wert liegt (NEIN in S105), geht die Verarbeitung zu Schritt S109 über, da der Winkelsensor 15 und der Winkelsensor 16 normal sein können, wobei eine Löschungsverarbeitung (tc = 0) des Anormalzeitgebers ausgeführt wird.
Nach Beendigung der Verarbeitung durch den Schritt S107 oder S109 wird in Schritt S111 bestimmt, ob eine vorbestimmte Zeit T (beispielsweise 300 Millisekunden bis 600 Millisekunden) mit kontinuierlichem Heraufzählen ohne Löschen des Anormalitätszeitgebers tc währenddessen verstrichen ist, d.h., ob der Wert des Anormalzeitgebers tc gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert geworden ist. Falls bestimmt wird, dass der Anormalzeitgeber tc in dem Intervall der vorbestimmten Zeit T heraufgezählt hat (JA in S111), kann bestimmt werden, dass in dem Winkelsensor 15 oder dem Winkelsensor 16 eine Anormalität vorhanden ist, weshalb eine Verarbeitung zur Mitteilung an den Fahrer über das Auftreten der Anormalität in dem Winkelsensor 15, 16 in Schritt S113 ausgeführt wird, woraufhin der Ablauf der Anormalitätserfassungsverarbeitung beendet wird.
Falls demgegenüber bestimmt wird, dass in dem Intervall der vorbestimmten Zeit T in Schritt S113 (NEIN in S111) der Anormalitätszeitgeber tc nicht heraufgezählt hat, kann bestimmt werden, dass in den Winkelsensoren 15 und 16 keine Anormalität vorhanden ist, weshalb der Ablauf der Anormalitätserfassungsverarbeitung beendet wird.
Jede Verarbeitung der Schritte S107, S109 und S111 entspricht "wenn die Bedingung, in der die Differenz gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, in dem Intervall der vorbestimmten Zeit kontinuierlich vorhanden ist".
Dieser Anormalitätserfassungsverarbeitungsablauf kann geändert werden, indem die jeweiligen Verarbeitungen der Schritte S107, S109 und S111 gelöscht werden und dann der Schritt S113 unmittelbar nach der Bestimmung von JA in Schritt S105 gesetzt wird, wobei dann die Verarbeitung zu Schritt S101 übergeht, falls in der Verarbeitung von Schritt S105 ein NEIN bestimmt wird. Folglich kann die Anormalität in dem Winkelsensor 15 (dem Winkelsensor 16) prompt in Schritt S113 mitgeteilt werden, ohne dass für eine vorbestimmte Zeit gewartet wird, weshalb eine schnelle Anormalitätserfassungsverarbeitung erwartet werden kann.
In dem elektrisch angetriebenen Lenkgerät 10 (ähnlich zu dem elektrisch angetriebenen Lenkgerät) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Lenkwelle 12 und die Ritzelwelle 13 über die Torsionsstange 14 verbunden, so dass sie relativ zueinander sich drehen können. Der Lenkwinkel θ₁(n) der Lenkwelle 12 und der Lenkwinkel θ₂(n) der Ritzelwelle 13 werden jeweils durch den Winkelsensor 15 und den Winkelsensor 16 erfasst. Dann wird die von dem Motor M zu erzeugende Hilfskraft durch die Hilfsdrehmomentbestimmungseinrichtung 21 auf der Grundlage des Lenkwinkels θ₁(n) der Lenkwelle 12 und/oder des Lenkwinkels θ₂(n) der Ritzelwelle 13 bestimmt. Wenn die Differenz (|θ₁(n) – θ₂(n)|) zwischen dem von dem Winkelsensor 15 erfassten Lenkerfassungswinkel θ₁(n) und dem von dem Winkelsensor 16 erfassten Lenkerfassungswinkel θ₂(n) gleich oder größer als der vorbestimmte Wert θ₀ ist, erfasst die Winkelsensoranormalitätserfassungseinrichtung 33, dass eine Anormalität in dem Winkelsensor 15 oder dem Winkelsensor 16 aufgetreten ist.
Folglich kann der Lenkwinkel θ₁(n) der Lenkwelle 12 erfasst werden und kann die Torsionsgröße der Torsionsstange 14 als ein Torsionswinkel von zumindest entweder dem Lenkwinkel θ₁(n) der Lenkwelle 12 oder dem Lenkwinkel θ₂(n) der Ritzelwelle 13 erfasst werden. Somit kann in dem Fall, in dem beispielsweise eine Selbstausrichtungssteuerung (self aligning control) erforderlich ist, eine Hilfssteuerung, die den Lenkwinkel des Lenkrads berücksichtigt, ausgeführt werden. Weiterhin kann anhand der Differenz (|θ₁(n) – θ₂(n)|) zwischen dem Rotationswinkel der Lenkwelle 12 und dem Rotationswinkel der Ritzelwelle 13 erfasst werden, dass eine Anormalität in dem Winkelsensor 15 oder dem Winkelsensor 16 auftritt. Somit kann die Hilfssteuerung auf der Grundlage des Lenkwinkels ausgeführt werden, und kann weiterhin eine Anormalität in dem Winkelsensor 15 und dem Winkelsensor 16 erfasst werden.
In dem elektrisch angetriebenen Lenkrad 10 (ähnlich zu dem elektrisch angetriebenen Lenkgerät) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Lenkwelle 12 die Ritzelwelle 13 über die Torsionsstange 14 derart miteinander verbunden, dass sie relativ zueinander sich drehen können. Der Lenkwinkel θ₁(n) der Lenkwelle 12 und der Lenkwinkel θ₂(n) der Ritzelwelle 13 werden durch den Winkelsensor 15 und dem Winkelsensor 16 jeweils erfasst. Dann wird die von dem Motor M zu erzeugende Hilfskraft durch die Hilfsdrehmomentbestimmungseinrichtung 21 auf der Grundlage von zumindest entweder dem Lenkwinkel θ₁(n) der Lenkwelle 12 oder dem Lenkwinkel θ₂(n) der Ritzelwelle 13 bestimmt. Wenn eine derartige Bedingung, i der die Differenz (|θ₁(n) – θ₂(n)|) zwischen dem von dem Winkelsensor 15 erfassten Lenkerfassungswinkel θ₁(n) und dem von dem Winkelsensor 16 erfassten Lenkerfassungswinkel θ₂(n) gleich oder größer als der vorbestimmte Wert θ₀ ist, in dem Intervall der vorbestimmten Zeit anhält, erfasst die Winkelsensoranormalitätserfassungseinrichtung 33, dass eine Anormalität in dem Winkelsensor 15 oder dem Winkelsensor 16 aufgetreten ist.
Folglich kann der Lenkwinkel θ₁(n) der Lenkwelle 12 erfasst werden und kann die Torsionsgröße der Torsionsstange 14 als ein Torsionswinkel anhand von zumindest entweder dem Lenkwinkel θ₁(n) der Lenkwelle 12 oder dem Lenkwinkel θ₂(n) der Ritzelwelle 13 erfasst werden. Auf diese Weise kann in dem Fall, in dem eine Selbstausrichtungssteuerung beispielsweise erforderlich ist, eine Hilfssteuerung, die den Lenkwinkel des Lenkrads 11 berücksichtigt, ausgeführt werden. Da weiterhin die Differenz (|θ₁(n) – θ₂(n)|) zwischen dem Rotationswinkel der Lenkwelle 12 und dem Rotationswinkel der Ritzelwelle 13 in dem Intervall der vorbestimmten Zeit T erfasst wird, kann sicher zuverlässig erfasst werden, dass eine Anormalität in dem Winkelsensor 15 oder dem Winkelsensor 16 auftritt. Somit kann die Hilfssteuerung auf der Grundlage des Lenkwinkels ausgeführt werden und kann weiterhin eine Anormalität in dem Winkelsensor 15 und dem Winkelsensor 16 erfasst werden.
Zweites Ausführungsbeispiel
Zunächst ist nachstehend ein elektrisch angetriebenes Lenkgerät gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Dieses elektrisch angetriebene Lenkgerät gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel entspricht dem elektrisch angetriebenen Lenkgerät.
Das elektrisch angetriebene Lenkgerät gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dahingehend, dass die Anormalitätserfassungsverarbeitung der Winkelsensoranormalitätserfassungseinrichtung 33, die das elektrisch angetriebene Lenkgerät gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel aufweist, geändert ist. Somit nehmen die anderen Komponenten im Wesentlichen denselben Aufbau wie bei dem elektrisch angetriebenen Lenkgerät gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel an. Daher entfällt deren Beschreibung, und falls eine Beschreibung irgendeiner Komponente erforderlich sein sollte, wird diese anhand von 1 beschrieben.
Wie es in 4 gezeigt ist, führt das elektrisch angetriebene Lenkgerät gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel die nachstehend beschriebene Anormalitätserfassungsverarbeitung mittels der Winkelsensoranormalitätserfassungseinrichtung 33 (1) aus. Die Anormalitätserfassungsverarbeitung dieses Winkelsensors wird durch eine Unterbrechung (Interrupt) ausgeführt, der alle 5 Millisekunden erzeugt wird, wie bei der Anormalitätserfassungsverarbeitung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Nachstehend ist der Ablauf der Anormalitätserfassungsverarbeitung mit den Winkelsensoren 15 und 16 beschrieben.
In Schritt S201 wird die Verarbeitung zur Erfassung (Ermittlung) des Lenkwinkels θ₁(n) durch den Winkelsensor 15 ausgeführt, woraufhin in Schritt S203 die Verarbeitung zur Erfassung des Lenkwinkels θ₂(n) durch den Winkelsensor 16 ausgeführt wird. Dabei sind n in den Klammern, die nach θ₁ und θ₂ eingefügt sind, Suffixe, die einen Lenkwinkel angeben, der zu einem n-ten Mal erfasst wird.
Danach wird in Schritt S205 bestimmt, ob die Rotationsrichtungen des Lenkerfassungswinkels θ₁(n) und des Lenkwinkels θ₂(n) gleich sind oder nicht. Das heißt, da eine Anormalität in den Winkelsensoren 15 und 16 genauer durch Änderung eines Parameters (beispielsweise Lenkwinkelverhältnis α, Lenkdifferentialwinkelverhältnis β), der für eine Anormalitätsbestimmung verwendet wird, genauer in Abhängigkeit davon erfasst werden kann, ob die Rotationsrichtungen der Lenkwinkel θ₁(n) und die Rotationsrichtung des Lenkwinkels θ₂(n) gleich oder entgegengesetzt zueinander sind. Somit wird in Schritt S207 anhand eines Zeichens (positiv oder negativ), das durch Multiplizieren des von dem Winkelsensor 15 erfassten Lenkerfassungswinkels θ₁(n) mit einem von dem Winkelsensor 16 erfassten geschätzten Lenkwinkel θ₂(n) erhalten wird, bestimmt, ob die Rotationsrichtungen gleich oder entgegengesetzt zueinander sind.
Falls in Schritt S205 bestimmt wird, dass die Rotationsrichtungen gleich sind (JA in Schritt S205), geht die Verarbeitung zu Schritt S207 über, in dem eine Operationsverarbeitung zum Erhalt eines Lenkwinkelverhältnisses α ausgeführt wird, d.h., ein Verhältnis α zwischen den beiden wird durch Teilen des von dem Winkelsensor 15 erfassten Lenkerfassungswinkels θ₁(n) durch den von dem Winkelsensor 16 erfassten geschätzten Lenkwinkel θ₂(n) berechnet. Dabei entspricht dieses Lenkwinkelverhältnis α dem "Verhältnis α10".
In dem nächsten Schritt S209 wird ein erster vorbestimmter Wert α1 und ein zweiter vorbestimmter Wert α2 durch eine nachstehend beschriebene vorbestimmte Operationsverarbeitung erhalten, woraufhin in Schritt S211 bestimmt wird, ob das Verhältnis α zwischen dem Lenkerfassungswinkel θ₁(n) und dem geschätzten Lenkwinkel θ₂(n) in einem Bereich vorhanden ist, der durch den ersten vorbestimmten Wert α1 und den zweiten vorbestimmten Wert α2 eingeschlossen ist (α2 ≤ α ≤ α1). Falls als Ergebnis der Bestimmungsverarbeitung in Schritt S211 das Verhältnis α in diesem Bereich vorhanden ist (JA in Schritt S211), können der Winkelsensor 15 und der Winkelsensor 16 normal sein. Somit geht die Verarbeitung zu Schritt S215 über, in dem eine Löschungsverarbeitung (tc = 0) für die Anormalitätszeit tc ausgeführt wird, woraufhin die Verarbeitung zu Schritt S201 zurückgeführt wird. Dabei entspricht der erste vorbestimmte Wert α1 und der zweite vorbestimmte Wert α2 dem "vorbestimmten Wert α11" und dem "vorbestimmten Wert α12".
Dem kann, solange wie das Verhältnis α in diesem Bereich vorhanden ist (NEIN ist S211), eine Anormalität in dem Winkelsensor 15 oder dem Winkelsensor 16 aufgetreten sein. Somit geht die Verarbeitung zu Schritt S213 über, in dem die Heraufzählverarbeitung (tc = tc + 1) des Anormalitätszeitgebers tc ausgeführt wird. Weiterhin wird bestimmt, ob das Heraufzählen für eine vorbestimmte Zeit T ohne Löschen des Anormalitätszeitgebers tc in Schritt S217 anhält oder nicht, oder ob der Wert des Anormalitätszeitgebers gleich oder größer als der vorbestimmte Wert geworden ist oder nicht. Falls bestimmt wird, dass das Heraufzählen des Anormalitätszeitgebers für die vorbestimmte Zeit T andauert (JA in S217), kann bestimmt werden, das eine Anormalität in dem Winkelsensor 15 oder dem Winkelsensor 16 aufgetreten ist. Somit wird eine Verarbeitung zur Mitteilung eines Fahrer über das Auftreten der Anormalität in Schritt S219 ausgeführt. Daraufhin wird der Ablauf der Anormalitätserfassungsverarbeitung beendet.
Falls bestimmt wird, dass die Rotationsrichtungen nicht gleich sind bzw. die Rotationsrichtungen des Lenkerfassungswinkels θ₁(n) und θ₂(n) entgegengesetzt zueinander sind (NEIN in S205), geht die Verarbeitung zu Schritt S221 über. Dann wird eine Operationsverarbeitung zum Erhalt eines Lenkdifferenzialwinkelverhältnisses β ausgeführt wird, d.h., dass der Lenkerfassungswinkel θ₁(n) minus dem geschätzten Lenkwinkeln θ₂(n) durch den geschätzten Lenkwinkel θ₂(n) dividiert wird, und das Zeichen wird invertiert (β = –(θ₁(n) – θ₂(n)/θ₂(n)), um das Lenkdifferenzialwinkelverhältnis β zu berechnen.
In Schritt S223 wird ein erster vorbestimmter Wert β₁ durch die nachstehend beschriebene Operationsverarbeitung erhalten, und in Schritt S225 wird bestimmt, ob das in Schritt S221 erhaltene Lenkdifferenzialwinkelverhältnis β kleiner als dieser erste vorbestimmte Wert β1 ist oder nicht. Falls durch die Bestimmungsverarbeitung von Schritt S225 bestimmt wird, dass das Lenkdifferenzialwinkelverhältnis β kleiner als der erste vorbestimmte Wert β1 ist (JA in S252), können der Winkelsensor 15 und der Winkelsensor 16 normal sein. Daher geht die Verarbeitung zu Schritt S229 über, in dem die Löschverarbeitung (tc = 0) des Anormalitätszeitgebers tc ausgeführt wird, woraufhin die Verarbeitung zu Schritt S201 zurückgeht.
Demgegenüber kann einer Anormalität in dem Winkelsensor 15 oder dem Winkelsensor 16 aufgetreten sein, solange wie bestimmt werden kann, dass das Lenkdifferenzialwinkelverhältnis β kleiner als der erste vorbestimmte Wert β1 ist (NEIN in S225). Somit geht die Verarbeitung zu Schritt S227 über, in dem die Heraufzählverarbeitung (tc = tc + 1) des Anormalitätszeitgebers tc ausgeführt wird. Weiterhin wird bestimmt, ob das Heraufzählen für die vorbestimmte Zeit T (beispielsweise 300 Millisekunden bis 600 Millisekunden) ohne Löschen des Anormalitätszeitgebers tc in Schritt S231 anhält, d.h., ob der Wert des Anormalitätszeitgebers tc gleich oder größer als der vorbestimmte Wert geworden ist. Falls bestimmt wird, dass das Heraufzählen des Anormalitätszeitgebers für die vorbestimmte Zeit T andauert (JA in S231), kann bestimmt werden, dass eine Anormalität in dem Winkelsensor 15 oder dem Winkelsensor 16 auftritt. Daher wird die Verarbeitung zur Mitteilung an den Fahrer über das Auftreten der Anormalität in den Winkelsensoren 15 und 16 ausgeführt. Dann wird der Ablauf der Anormalitätserfassungsverarbeitung beendet.
Dabei entsprechen die jeweiligen Verarbeitung der Schritte S213, S215, S217 "wenn die Bedingung, in der das Verhältnis α10 in dem Bereich zwischen einem vorbestimmten Wert α11 und einen vorbestimmten Wert α12 liegt".
Dieser Anormalitätserfassungsverarbeitungsablauf kann durch Löschen der jeweiligen Verarbeitungen der Schritte S213, S215 und S217 dann durch Versetzen des Schritts S219 unmittelbar nach einer Bestimmung von NEIN in Schritt S211 geändert werden, wobei die Verarbeitung zu Schritt S201 weitergeleitet wird, falls in der Verarbeitung von Schritt S211 ein JA bestimmt wird. Weiterhin kann dieser Anormalitätserfassungsverarbeitungsablauf geändert werden, indem die jeweiligen Verarbeitungen der Schritte S227, S229 und S231 gelöscht werden und dann der Schritt S219 unmittelbar nach einer Bestimmung von NEIN in Schritt S225 versetzt wird, während die Verarbeitung zu Schritt S201 übergeht, falls in der Verarbeitung von Schritt S225 ein JA bestimmt wird.
Folglich kann die Anormalität in dem Winkelsensor 15 (dem Winkelsensor 16) unmittelbar in Schritt S219 mitgeteilt werden, ohne dass die vorbestimmte Zeit abgewartet wird, weshalb eine schnelle Anormalitätserfassungsverarbeitung erwartet werden kann.
Obwohl in Schritt S205 bestimmt wird, ob die Rotationsrichtung des Lenkerfassungswinkels θ₁(n) und des geschätzten Lenkwinkels θ₂(n) gleich sind oder nicht, können im Hinblick auf eine Vereinfachung und Beschleunigung der Anormalitätserfassungsverarbeitung die jeweiligen Verarbeitungen der Schritte S205, S221, S223, S225, S227, S229 und S231 gelöscht werden.
Nachstehend ist die "Operation für die ersten und zweiten vorbestimmten Werte α1 und α2", die in Schritt S209 ausgeführt wird, und die in Schritt S223 ausgeführte "Operation für den ersten vorbestimmten Wert β1" beschrieben.
Da ein "Erfassungsfehler" durch eine mechanische Rückwirkung (Backlash) in dem Reduziergetriebe 17 oder ein Torsionswinkel der Torsionsstange 14 in dem vorstehend beschriebenen Winkelsensoren 15 und 16 erzeugt werden kann, ist es bekannt, dass die von den Winkelsensoren 15 und 16 erfassten Lenkwinkel θ₁ und θ₂ ein Differenzial (Differenz) unterhalb eines vorbestimmten Wert aufweisen. Daher wird gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ein Einfluss aufgrund dieser Differenz durch Berechnung des ersten vorbestimmten Werts α1 und des zweiten vorbestimmten Werts α2 in Schritt S209 und des ersten vorbestimmten Werts β1 in Schritt S223 absorbiert.
Nachstehend ist der Weg zur Berechung der vorbestimmten Werte α1, α2 und β1 beschrieben.
Unter der Annahme, dass das durch die Verzögerung oder dergleichen in dem Reduziergetriebe 17 erzeugte Differenzial (vorbestimmter Wert) Δθ₀ (Δθ₀ > 0) ist, ist |θ₁(n) – θ₂(n)| ≤ Δθ_p erfüllt.
Unter der Annahme dass ein Differenzial, das erzeugt werden kann, tatsächlich Δθ beträgt, ist θ₁(n) = θ₂(n) + Δθ erfüllt. Somit wird, wenn die Rotationsrichtungen des Lenkerfassungswinkels θ₁(n) und des geschätzten Lenkwinkels θ₂(n) gleich sind, oder θ₁(n)·θ₂(n) > 0 gilt, wird, falls beide Seiten von θ₁(n) = θ₂(n) + Δθ durch θ₂(n) geteilt werden, eine nachfolgende Gleichung erhalten. Weiterhin kann, da –Δθ₀ ≤ Δθ ≤ Δθ₀ erfüllt ist, falls die Winkelsensoren 15 und 16 normal sind, die Gleichung (1) zu der Gleichung (2) modifiziert werden.
Gleichung 1
Daher kann auf der Grundlage von Bestimmungsschwellwerten α1 und α2, die durch die nachstehende Gleichung (3) bereitgestellt werden, bestimmt werden, ob die Winkelsensoren 15 und 16 normal sind oder nicht.
Gleichung 2
Wenn demgegenüber die Rotationsrichtungen des Lenkerfassungswinkels θ₁(n) und des geschätzten Lenkwinkels θ₂(n) zueinander entgegengesetzt sind bzw. θ₁(n)·θ₂(n) < 0 gilt, werden, falls beide Seiten von θ₁(n) = θ₂(n) + Δθ durch θ₂(n) dividiert werden, die folgenden Gleichungen (4) und (5) erhalten.
Falls die Winkelsensoren 15 und 16 normal sind, ist, wenn θ₂(n) < 0 (θ₁(n) > 0) gilt, Δθ ≤ Δθ₀ erfüllt, da Δθ = θ₁(n) – θ₂(n) > 0 gilt. Somit können die Gleichungen (4) und (5) zu einer nachstehenden Gleichung (6) modifiziert werden. Wenn ebenfalls gilt θ₂(n) > 0 (θ₁(n) < 0) gilt, wird ebenfalls die nachstehende Gleichung (6) erhalten.
Auf diese Weise kann auf der Grundlage eines durch die nachstehende Gleichung (7) bereitgestellten Bestimmungsschwellwerts β1 bestimmt werden, ob die Winkelsensoren 15 und 16 normal sind oder nicht.
Gleichung 4
Da diese vorbestimmten Werte α1, α2 und β1 auf diese Weise berechnet werden, ändern sie sich in Abhängigkeit von den Lenkerfassungswinkel θ₁(n) und θ₂(n), die durch die Winkelsensoren 15 und 16 erfasst werden. Das heißt, dass dieses Gerät bestimmen kann, ob irgendwelche Anormalitäten in dem Winkelsensor 15 und dem Winkelsensor 16 vorhanden sind, indem dynamisch Änderungen in den Lenkerfassungswinkeln θ₁(n) und θ₂(n) entsprochen wird. Das vorbestimmte Δθ₀ auf 12° (± 6°) eingestellt, wobei ein manueller Stopper der Torsionsstange 14 berücksichtigt wird.
In dem elektrisch angetriebenen Lenkgerät 10 (ähnlich zu dem elektrisch angetriebenen Lenkgerät) gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Lenkwelle 12 und die Ritzelwelle 13 über die Torsionsstange 14 derart miteinander verbunden, dass sie relativ zueinander sich drehen können. Der Lenkwinkel der Lenkwelle 12 und der Lenkwinkel der Ritzelwelle 13 werden durch den Winkelsensor 15 und den Winkelsensor 16 jeweils erfasst. Dann wird die von dem Motor M zu erzeugende Hilfskraft durch die Hilfsdrehmomentbestimmungseinrichtung 21 auf der Grundlage des Lenkwinkels der Lenkwelle 12 und/oder des Lenkwinkels der Ritzelwelle 13 bestimmt. Falls das Verhältnis α(α10) zwischen dem von dem Winkelsensor 15 erfassten Rotationswinkel θ₁(n) der Lenkwelle 12 und dem von dem Winkelsensor 16 erfassten Rotationswinkel θ₂(n) der Ritzelwelle 13 sich in einem Bereich zwischen dem vorbestimmten Wert α1(α11) und dem vorbestimmten Wert α2(α12) befindet, wird durch die Winkelsensoranormalitätserfassungseinrichtung 33 erfasst, dass in dem Winkelsensor 15 und dem Winkelsensor 16 eine Anormalität auftritt.
Folglich kann der Lenkwinkel θ₁(n) der Lenkwelle 12 erfasst werden und kann die Torsionsgröße der Torsionsstange 14 als Torsionswinkel zumindest anhand des Lenkwinkels θ₁(n) der Lenkwelle 12 oder des Lenkwinkels θ₂(n) der Ritzelwelle 13 erfasst werden. Auf diese Weise kann eine Hilfssteuerung ausgeführt werden, die den Lenkwinkel des Lenkrads 11 berücksichtigt. Weiterhin kann anhand des Verhältnisses α(α10) zwischen den Rotationswinkel θ₁(n) der Lenkwelle 12 und dem Rotationswinkel θ₂(n) der Ritzelwelle 13 erfasst werden, dass eine Anormalität in dem Winkelsensor 15 oder dem Winkelsensor 16 auftritt. Somit kann die Hilfssteuerung auf der Grundlage des Lenkwinkels ausgeführt werden und kann eine Anormalität in dem Winkelsensor 15 und dem Winkelsensor 16 erfasst werden.
In dem elektrisch angetriebenen Lenkgerät 10 (ähnlich zu dem elektrisch angetriebenen Lenkgerät) gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Lenkwelle 12 und die Ritzelwelle 13 über die Torsionsstange 14 miteinander verbunden, sodass sie relativ zueinander sich drehen können. Der Lenkwinkel der Lenkwelle 12 und der Lenkwinkel der Ritzelwelle 13 werden jeweils durch den Winkelsensor 15 und den Winkelsensor 16 erfasst. Dann wird eine durch die Motor M zu erzeugende Hilfskraft durch die Hilfsdrehmomentbestimmungseinrichtung 21 auf der Grundlage des Lenkwinkels der Lenkwelle 12 und/oder des Lenkwinkels der Ritzelwelle 13 bestimmt. Falls weiterhin eine Bedingung, in der das Verhältnis α(α10) zwischen dem von dem Winkelsensor 15 erfassten Rotationswinkel θ₁(n) der Lenkwelle 12 und dem von dem Winkelsensor 16 erfassten Rotationswinkel θ₂(n) der Ritzelwelle 13 sich in dem Bereich zwischen dem vorbestimmten Wert α1(α11) und dem vorbestimmten Wert α2(α12) befindet, für die vorbestimmte Zeit T anhält, erfasst die Winkelsensoranormalitätserfassungseinrichtung 33, dass eine Anormalität in dem Winkelsensor 15 oder dem Winkelsensor 16 auftritt.
Folglich kann der Lenkwinkel θ₁(n) der Lenkwelle 12 erfasst werden und kann die Torsionsgröße der Torsionsstange 14 als Torsionswinkel anhand zumindest entweder des Lenkwinkels θ₁(n) der Lenkwelle 12 oder des Lenkwinkels θ₂(n) der Ritzelwelle 13 erfasst werden. Somit kann eine Hilfssteuerung ausgeführt werden, die den Lenkwinkel des Lenkrads 11 berücksichtigt. Da weiterhin das Verhältnis α10 zwischen dem Rotationswinkel θ₁(n) der Lenkwelle 12 und dem Rotationswinkel θ₂(n) der Ritzelwelle 13 kontinuierlich für die vorbestimmte Zeit T erfasst wird, kann sicher zuverlässig erfasst werden, dass eine Anormalität in dem Winkelsensor 15 oder dem Winkelsensor 16 auftritt. Daher kann die auf dem Lenkwinkel beruhende Hilfssteuerung ausgeführt werden und kann eine Anormalität in dem Winkelsensor 15 und dem Winkelsensor 16 genauer erfasst werden.
Weiterhin ändern sich in dem elektrisch angetriebenen Lenkgerät gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel (ähnlich zu dem elektrisch angetriebenen Lenkgerät) der vorbestimmte Wert α1 (α11) und der vorbestimmte Wert α2 (α12) auf der Grundlage des von dem Winkelsensor 15 erfassten Rotationswinkels θ₁(n) der Lenkwelle und des von dem Winkelsensor 16 erfassten Rotationswinkels θ₂(n) der Ritzelwelle 13. Folglich kann dieses Gerät entsprechend dynamisch zu Änderungen in dem Rotationswinkel θ₁(n) der Lenkwelle 12 oder des Rotationswinkels θ₂(n) der Ritzelwelle 13 bestimmen, ob eine Anormalität in dem Winkelsensor 15 oder dem Winkelsensor 16 vorhanden ist. Daher kann eine Anormalität in dem Winkelsensor 15 und dem Winkelsensor 16 genauer erfasst werden.
Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungsbeispielen offenbart worden ist, ist es verständlich, dass die vorliegende Erfindung über die spezifisch offenbarten Ausführungsbeispiele sich auf andere alternative Ausführungsbeispiele der Erfindung erstreckt. Mithin ist der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern sollte unter Bezugnahme auf die beigefügten Patentansprüche bestimmt werden.

Claims

Elektrisch angetriebenes Lenkungsgerät zur Unterstützung des Lenkens von Rädern durch Erfassung einer Lenkbedingung und Erzeugung einer Hilfskraft entsprechend der Lenkbedingung mittels eines Motors, mit einem Torsionsteil (14) zur Verbindung einer mit einem Lenkrad (11) gekoppelten Lenkwelle (12) und einer mit einem Lenkmechanismus (18) gekoppelten Lenkmechanismuswelle (13) miteinander derart, dass sie relativ zueinander gedreht werden können, und einer Hilfskraftbestimmungseinrichtung (20, 21) zur Bestimmung der durch den Motor erzeugten Hilfskraft, gekennzeichnet durch eine erste Winkelerfassungseinrichtung (15) zur Erfassung eines Rotationswinkels der Lenkwelle, eine zweite Winkelerfassungseinrichtung (16) zur Erfassung eines Rotationswinkels der Lenkmechanismuswelle, wobei die Hilfskraftbestimmungseinrichtung (20, 21) eingerichtet ist, die durch den Motor erzeugte Hilfskraft auf der Grundlage des durch die erste Winkelerfassungseinrichtung erfassen Rotationswinkels der Lenkwelle und/oder des durch die zweite Winkelerfassungseinrichtung erfassten Rotationswinkel der Lenkmechanismuswelle zu bestimmen, und eine Anormalitätserfassungseinrichtung (20, 33) zur Erfassung, dass eine Anormalität in der ersten Winkelerfassungseinrichtung oder der zweiten Winkelerfassungseinrichtung auftritt, falls ein Verhältnis α10 zwischen dem von der ersten Winkelerfassungseinrichtung erfassten Rotationswinkel der Lenkwelle und dem von der zweiten Winkelerfassungseinrichtung erfassten Rotationswinkel der Lenkmechanismuswelle in dem Bereich zwischen einem vorbestimmten Wert α11 und einem vorbestimmten Wert α12 liegt, wobei der vorbestimmte Wert α11 und der vorbestimmte Wert α12 sich auf der Grundlage des von der ersten Winkelerfassungseinrichtung erfassten Rotationswinkels der Lenkwelle oder des von der zweiten Winkelerfassungseinrichtung erfassten Rotationswinkels der Lenkmechanismuswelle ändern.
Elektrisch angetriebenes Lenkungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anormalitätserfassungseinrichtung eingerichtet ist, zu erfassen, dass eine Anormalität in der ersten Winkelerfassungseinrichtung oder der zweiten Winkelerfassungseinrichtung auftritt, falls eine Bedingung, in der das Verhältnis α10 zwischen dem von der ersten Winkelerfassungseinrichtung erfassten Rotationswinkel der Lenkwelle und dem von der zweiten Winkelerfassungseinrichtung erfassten Rotationswinkel der Lenkmechanismuswelle in dem Bereich zwischen einem vorbestimmten Wert α11 und einem vorbestimmten Wert α12 liegt, für eine vorbestimmte Zeit andauert.
Elektrisch angetriebenes Lenkungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn eine Anormalität in einer der zwei Winkelerfassungseinrichtungen auftritt, die Hilfskraftbestimmungseinrichtung die Hilfskraft auf der Grundlage des durch die andere Winkelerfassungseinrichtung erfassten Rotationswinkels erfasst.