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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung,
die einen Drehwinkel eines erfassten Messobjekts durch Verwenden
eines Winkeldrehmelders erfasst, und eine elektrische Servolenkungsvorrichtung,
die ein Lenken durch Einsetzen des Winkeldrehmelders an einem mit
einem Lenkrad verbundenen Torsionsstab unterstützt, ein Lenkmoment auf der
Basis eines durch den Winkeldrehmelder bestimmten Drehwinkels erfasst
und einen Unterstützungsumfang
bestimmt, um so einen Motor zu steuern.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Herkömmlich sind
elektrische Servolenkungsvorrichtungen bekannt, die eine Lenkkraft über ein
Lenkrad durch Anlegen einer durch einen Motor erzeugten Unterstützungskraft
an einem mit einer Lenkwelle verbundenen Lenkmechanismus reduziert.
Bei der vorstehend genannten elektrischen Servolenkungsvorrichtung
gibt es einen Fall, bei dem ein Momentsensor, der ein Lenkmoment
auf der Basis einer Torsinn eines Torsionsstabs bestimmt, angewendet
wird. Als ein Drehwinkelsensor dieser Art eines Momentsensors wurde
im Allgemeinen ein Winkeldrehmelder mit hoher mechanischer Zuverlässigkeit angewendet.
Als die elektrische Servolenkungsvorrichtung gemäß dem vorstehend genannten
Aufbau sei die Druckschrift
JP HEI 11-321689 A genannt.
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Da
eine Ausgabe von dem Winkeldrehmelder aus Wechselstrom-Analogsignalen
einer Sinusphase oder einer Kosinusphase besteht, wird die Ausgabe
im Allgemeinen durch Anlegen einer Offsetspannung an die Sinusphase
und die Kosinusphase gemäß einer
Offsetspannungsanlegeschaltung erhöht, um in ein Gleichstrom-Analogsignal
umgewandelt zu werden, und anschließend in ein Digitalsignal über einen
A/D Konverter konvertiert, zu dem Zweck, eine Verarbeitung durch
eine CPU zu ermöglichen. Die
JP 2000-132226 A zeigt
einen Aufbau zum Erfassen einer Abtrennung des Drehmelders. Die
JP HEI 11-37797 A zeigt
einen Aufbau zum Erfassen eines Abtrennens des Sensors und einen
Massefehler.
- (1) JP HEI 11-321689 A
- (2) JP 2000-132226
A
- (3) JP HEI 11-37797
A
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Bei
der elektrischen Servolenkungsvorrichtung, um eine Zuverlässigkeit
zu erhöhen,
ist es wünschenswert,
das Abtrennen und den Massefehler zwischen dem Winkeldrehmelder,
der das Lenkmoment erfasst, und der CPU zu erfassen, und eine Gegenmaßnahme zum
schrittweisen Vermindern der Unterstützungskraft oder dergleichen
anzuwenden, wenn das Abtrennen oder der Massefehler auftritt. Wenn
zum Beispiel ein Kabelbaum aufgrund einer Vibration oder dergleichen
abgetrennt wird, und das Abtrennen erzeugt wird, oder wenn ein Draht
mit einer Fahrzeugkarosserie in dem Fall, dass das Fahrzeug über einen
Randstein fährt,
in Kontakt steht, und der Massefehler erzeugt wird, ist es notwendig, die
Unterstützung
des Lenkens auf der Basis eines Signals von dem Winkeldrehmelder
anzuhalten.
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Bei
einem Verfahren eines Erfassens des Abtrennens und des Massefehlers,
da das Signal von dem Winkeldrehmelder, das durch Anlegen der Offsetspannung
durch die Offsetspannungszufuhrschaltung erhöht wird, sich zum Zeitpunkt
des Abtrennens und des Massefehlers hinsichtlich eines normalen Zeitpunkts ändert, ist
es möglich,
auf der Basis dieser Änderung
eine Erfassung durchzuführen.
Da ein Gleichstromkomponentenwiderstandswert einer Ausgangsspule,
die den Winkeldrehmelder bildet, unendlich groß wird, und eine Potenzialänderung
zu einem Zeitpunk des Abtrennens groß ist, ist es möglich, eine
genaue Erfassung durchzuführen.
Jedoch gilt, dass auch wenn es gewünscht ist, den Massefehler
auf der Basis der Spannungsänderung
zu erfassen, ist der Gleichstromkomponentenwiderstandswert der Ausgangsspule,
die den Winkeldrehmelder bildet, klein, und der Änderungsumfang des Potenzials
ist klein, auch wenn der Gleichstromkomponentenwiderstandswert null
wird, sodass der Änderungsumfang
der Spannung nicht von einer Schwankung des Signalpotenzials zu
einem normalen Zeitpunkt auf der Basis des Winkeldrehmelders selbst,
einer Schwankung einer Eigenschaft einer elektronischen Schaltung
oder einer Temperaturänderung
unterschieden werden kann. Unter Berücksichtigung eines Risikos
eines Anhaltens einer Lenkunterstützung, die aus einer fehlerhaften
Fehlererfassung hervorgerufen wird, kann der Massefehler tatsächlich nicht
erfasst werden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wurde zu dem Zweck gemacht, die vorstehenden
Probleme zu lösen,
und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung
bereitzustellen, die einen Massefehler eines Winkeldrehmelders ohne
Fehler erfassen kann, und eine elektrische Servolenkungsvorrichtung
bereitzustellen.
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Um
die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, ist eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung
bereitgestellt, mit:
einem Winkeldrehmelder 35, der
einen Drehwinkel erfasst und an einem erfassten Messobjekt angebracht
ist;
einer Gleichstromverschiebungsspannungsanlegeschaltung 64A zum
Anlegen einer Gleichstromverschiebungsspannung an einen Ausgang
aus dem Winkeldrehmelder 35;
einem A/D-Wandler, der
einen Ausgang von der Gleichstromverschiebungsspannungsanlegeschaltung 64A A/Dwandelt;
und
einer Berechnungseinheit 62 zum Anlegen einer
Erregungsspannung an den Winkeldrehmelder und zum Erfassen eines
Drehwinkels des Winkeldrehmelders auf der Basis eines Ausgangs des A/D-Wandlers,
wobei
die Gleichstromverschiebungsspannungsanlegeschaltung 64A einen
Differenzverstärker
OP1, einen ersten zwischen einem invertierenden Eingang des Differenzverstärkers OP1
und einem Referenzpotenzial verbundenen Widerstand R1, einen zweiten
zwischen einem Ausgang und dem invertierenden Eingang des Differenzverstärkers OP1
verbundenen Widerstand R2 für
eine Gegenkopplung, einen dritten, in Reihe zwischen dem Winkeldrehmelder, der
mit dem Referenzpotenzial verbunden ist, und einem nicht invertierenden
Eingang des Differenzverstärkers
OP1 verbundenen Widerstand R3, und einem vierten zwischen einem
Verschiebungspotenzial und dem nicht invertierenden Eingang verbundenen Widerstand
R4 aufweist, und
wobei Werte des ersten Widerstands R1, des
zweiten Widerstands R2, des dritten Widerstands R3 und des vierten
Widerstands R4 so eingestellt sind, dass ein Ausgang Vout des Differenzverstärkers OP1
zum Verhindern einer fehlerhaften Massefehlererfassung in der Berechnungseinheit
gleich oder größer einer vorbestimmten
Toleranz wird, anhand einer Differenz zwischen einem minimalen Ausgangspotenzial
Vout Min zu einem Zeitpunkt, bei dem der Winkeldrehmelder keinen
durch eine Schwankung der Werte des ersten Widerstands R1, des zweiten
Widerstands R2, des dritten Widerstands R3 und des vierten Widerstands
R4, und der Gleichstromwiderstandskomponente der Winkeldrehmelderausgangsspule
erzeugten Massefehler aufweist, und einem maximalen Potenzial zu
einem Zeitpunkt, bei dem der Winkeldrehmelder 35 den Massefehler
aufweist.
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Weitere
vorteilhafte Modifikationen und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung
sind in den abhängigen
Ansprüchen
dargelegt.
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Gemäß dem ersten
Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Werte des ersten Widerstands R1,
des zweiten Widerstands R2, des dritten Widerstands R3 und des vierten
Widerstands R4 so eingestellt, dass eine Ausgabe des Differenzverstärkers gleich
oder größer der
vorbestimmten Toleranz zum Verhindern der fehlerhaften Massefehlererfassung
in der Berechnungseinheit, in der Differenz zwischen dem minimalen
Ausgangspotenzial zu einem Zeitpunkt, wenn der Winkeldrehmelder
nicht den Massefehler aufweist, der durch die Schwankung der Werte des
ersten Widerstands R1, des zweiten Widerstands R2, des dritten Widerstands
R3 und des vierten Widerstands R4 und der Gleichstromwiderstandskomponente
der Winkeldrehmelderausgangsspule erzeugt werden kann, und dem maximalen
Potenzial zu einem Zeitpunkt, bei dem der Winkeldrehmelder den Massefehler
aufweist, wird. Mit anderen Worten gilt, dass weil die Differenz
zwischen dem minimalen Ausgangspotenzial Vout Min zu einem Zeitpunkt,
bei dem sich der Winkeldrehmelder nicht in dem Massefehler befindet,
und dem maximalen Potenzial Vout Max zu einem Zeitpunk, bei dem
sich der Winkeldrehmelder in dem Massefehler befindet, gleich oder
größer der
vorbestimmten Toleranz zum Verhindern der fehlerhaften Massefehlererfassung befindet,
es möglich
ist, den Massefehler des Winkeldrehmelders auf der Basis des Ausgangspotenzials Vout
des Differenzverstärkers
ohne Fehler zu erfassen.
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Gemäß dem zweiten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vergrößerung K des dritten Widerstands
R3 hinsichtlich einer Gleichstromwiderstandskomponente der Drehmelderausgangsspule zunächst so
bestimmt, dass die Differenz zwischen dem minimalen Ausgangspotenzial
Vout Min zu einem Zeitpunkt, bei dem der Winkeldrehmelder den Massefehler
nicht aufweist, und dem maximalen Potenzial Vout Max zu einem Zeitpunkt,
bei dem der Winkeldrehmelder den Massefehler aufweist, gleich oder
größer der
vorbestimmten Toleranz ist. Weiterhin ist die Verstärkung Gain
des Differenzverstärkers so
definiert, dass die Differenz zwischen dem minimalen Ausgangspotenzial
und dem maximalen Ausgangspotenzial gleich oder größer der
vorbestimmten Toleranz ist, die in dem vorbestimmten Bereich auf
der Basis des Wertes des dritten Widerstands R3, der durch die Verstärkung K
bestimmt wird, definiert ist. Weiterhin sind die Werte des ersten
Widerstands R1, des zweiten Widerstands R2 und des vierten Widerstands
R4 auf der Basis der Verstärkung
Gain eingestellt. Da die Verstärkung
K des dritten Widerstands R3 hinsichtlich der Gleichstromwiderstandskomponente
Rdc der Winkeldrehmelderausgangsspule zunächst auf dem niedrigen Niveau
definiert ist, zum Beispiel vierfach oder kleiner, wird die Ausgabe des
Differenzverstärkers
im Vergleich zu dem Zeitpunkt, bei dem der Winkeldrehmelder den
Massefehler nicht aufweist, relativ stark geändert, in dem Fall, dass der
Gleichstromkomponentenwiderstand Rdc des Winkeldrehmelders auf Grund
des Massefehlers null wird. Demzufolge ist es möglich, die Differenz zwischen
dem minimalen Ausgangspotenzial Vout Min zu einem Zeitpunkt, bei
dem der Winkeldrehmelder den Massefehler nicht aufweist, und dem
maximalen Potenzial Vout Max zu einem Zeitpunkt, bei dem der Winkeldrehmelder
den Massefehler aufweist, gleich oder größer der vorbestimmten Toleranz einzustellen.
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Gemäß dem dritten
Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Werte des ersten Widerstands R1,
des zweiten Widerstands R2, des dritten Widerstands R3 und des vierten
Widerstands R4 so eingestellt, dass eine Ausgabe des Differenzverstärkers gleich
oder größer der
vorbestimmten Toleranz zum Verhindern der fehlerhaften Massefehlererfassung
in der Berechnungseinheit, in der Differenz zwischen dem minimalen
Ausgangspotenzial zu einem Zeitpunkt, bei dem der Winkeldrehmelder
den Massefehler nicht aufweist, der durch die Schwankung der Werte
des ersten Widerstands R1, des zweiten Widerstands R2, des dritten
Widerstands R3 und des vierten Widerstands R4 und der Gleichstromwiderstandskomponente
der Winkeldrehmelderausgangsspule erzeugt wird, und dem maximalen
Potenzial zu einem Zeitpunkt, wenn der Winkeldrehmelder den Massefehler
aufweist, wird. Mit anderen Worten gilt, dass weil die Differenz
zwischen dem minimalen Ausgangspotenzial Vout Min zu einem Zeitpunkt,
bei dem der Winkeldrehmelder den Massefehler nicht aufweist, und
dem maximalen Potenzial Vout Max zu einem Zeitpunkt, bei dem der
Winkeldrehmelder den Massefehler aufweist, gleich oder größer der
vorbestimmten Toleranz zum Verhindern der fehlerhaften Massefehlererfassung
ist, es möglich
ist, den Massefehler des Winkeldrehmelders auf der Basis des Ausgangspotenzials
Vout des Differenzverstärkers
ohne Fehler zu erfassen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Ansicht, die einen Aufbau einer elektronischen
Servolenkungsvorrichtung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
eine vergrößerte Ansicht
eines ovalen Abschnitts, der durch eine einfach gepunktete Linie
II in 1 gezeigt ist;
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3 ist
eine vergrößerte Ansicht
eines ovalen Abschnitts, der durch eine einfach gepunktete Linie
III in 1 gezeigt ist;
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4 ist
ein Blockdiagramm, das einen Verbindungsaufbau zwischen einer ECU,
die die elektrische Servolenkungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
steuert, und einem Winkeldrehmelder zeigt;
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5A ist eine erläuternde Ansicht, die einen
Aufbau eines Winkeldrehmelders zeigt, der bei einer elektrischen
Servolenkungsvorrichtung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
verwendet wird;
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5B ist ein Schaltdiagramm des Winkeldrehmelders;
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6A ist ein Schaltdiagramm einer Gleichstromoffsetspannungszuführschaltung;
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6B ist ein Schaltdiagramm einer Offsetspannungserzeugungsschaltung;
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7 ist
ein Graph, der einen Bereich zeigt, in dem ein Spannungsbereich
(eine untere Grenze) einer Ausgabe Vout zu einem normalen Zeitpunkt und
ein Spannungsbereich (eine obere Grenze) einer Ausgabe Vout zum
Zeitpunkt eines Massefehlers eine vorbestimmte Toleranz (0,11 V)
durch zwei Variablen sichern können,
die eine Vergrößerung K
und eine Verstärkung
umfassen;
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8 ist
ein Graph, der einen Spannungsbereich einer Ausgabe Vout zu einem
normalen Zeitpunkt und einen Spannungsbereich einer Ausgabe Vout
zum Zeitpunkt eines Massefehlers gemäß einer Temperaturänderung
zeigt, in dem Fall einer Einstellung K = 2 und Verstärkung =
8,1;
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9 ist
ein Graph, der einen Spannungsbereich einer Ausgabe Vout zu einem
normalen Zeitpunkt und einen Spannungsbereich einer Ausgabe Vout
zum Zeitpunkt eines Massefehlers gemäß einer Temperaturänderung
zeigt, in dem Fall einer Einstellung K = 11 und Verstärkung =
2,7 in dem Ausführungsbeispiel;
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10 ist
ein Graph, der einen Spannungsbereich (von einer oberen Grenze zu
einer unteren Grenze) einer Ausgabe Vout zu einem normalen Zeitpunkt
(Rdc ≠ 0)
zeigt, der dazu fähig
ist, den Massefehler zu erfassen, und einen Spannungsbereich (von
einer oberen Grenze zu einer unteren Grenze) einer Ausgabe Vout
zum Zeitpunkt eines Massefehlers (Rdc = 0) zeigt;
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11 ist
eine Tabelle, die Gründe
zeigt, durch die die Ausgabe Vout schwankt; und
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12 ist
ein Flussdiagramm, das eine Steuerung zu einem normalen Zeitpunkt
und zum Zeitpunkt eines Massefehlers durch die ECU der elektrischen
Servolenkungsvorrichtung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
zeigt.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Es
wird eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels einer elektrischen
Servolenkungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung mit Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen durchgeführt.
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Zunächst wird
eine Beschreibung eines Hauptaufbaus einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung 20 gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
mit Bezugnahme auf die 1 bis 4 durchgeführt. Wie
in den 1 bis 4 gezeigt ist, besteht die elektrische
Servolenkungsvorrichtung 20 hauptsächlich aus einem Lenkrad 21,
einer Lenkwelle 22, einer Ritzelwelle 23, einer
Zahnstangenwelle 24, einem Momentsensor 30, einem
Motor 40, einem Motordrehmelder 44, einem Kugelgewindemechanismus 50,
einer ECU 60 und dergleichen, erfasst einen Lenkzustand
des Lenkrads 21 und erzeugt eine Unterstützungskraft
entsprechend dem Lenkzustand durch den Motor 40, um so
einen Lenkvorgang durch einen Fahrer zu unterstützen. In diesem Fall sind (nicht
gezeigte) Radreifen mit beiden Enden der Zahnstangenwelle 24 über Verbindungsstangen
oder dergleichen verbunden.
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Mit
anderen Worten, wie in den 1 und 2 gezeigt
ist, ist eine Endseite der Lenkwelle 22 mit dem Lenkrad 21 verbunden,
und eine Eingangswelle 23a der Ritzelwelle 23,
die innerhalb eines Ritzelgehäuses 25 aufgenommen
ist, und ein Torsionsstab (ein elastisches Element) 31 sind
mit der anderen Endseite der Lenkwelle 22 über einen
Dorn 32 verbunden. Weiterhin ist eine Ausgangswelle 23b der Ritzelwelle 23 mit
der anderen Endseite 31a des Torsionsstabs 31 verbunden.
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Die
Eingangswelle 23a der Ritzelwelle 23 und die Ausgangswelle 23b sind
axial über
eine Lagerung 33a und eine Lagerung 33b entsprechend
gestützt,
um so innerhalb des Ritzelgehäuses 25 drehbar
zu sein, ein erster Winkeldrehmelder 35 ist zwischen der
Eingangswelle 23a und dem Ritzelgehäuse 25 bereitgestellt,
und ein zweiter Winkeldrehmelder 37 ist zwischen der Ausgangwelle 23b und
dem Ritzelgehäuse 25 entsprechend
bereitgestellt. Der erste Winkeldrehmelder 35 und der zweite
Winkeldrehmelder 37 können
einen Lenkwinkel durch das Lenkrad 21 erfassen, und sind
elektrisch mit der ECU 60 über einen Anschluss 39 entsprechend
verbunden (siehe 4).
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Ein
Zahnradgetriebe 23c ist an einem Endabschnitt der Ausgangswelle 23b der
Ritzelwelle 23 ausgebildet, und eine Zahnstangennut 24a der
Zahnstangenwelle 24 steht im Eingriff mit dem Zahnradgetriebe 23c.
Demzufolge sind eine Zahnstange und ein Zahnradmechanismus aufgebaut.
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Gemäß dem vorstehend
genannten Aufbau ist es möglich,
die Lenkwelle 22 und die Ritzelwelle 23 über den
Torsionsstab 31 zu koppeln um relativ drehbar zu sein,
und es ist möglich,
einen Drehwinkel der Lenkwelle 22 zu erfassen, das heißt, einen
Drehwinkel (einen mechanischen Winkel) θm des Lenkrads 21 auf
der Basis eines ersten Lenkwinkels (einen elektrischen Winkel) θe1 über den
ersten Winkeldrehmelder 35, und einen zweiten Lenkwinkel
(einen elektrischen Winkel) θe2 über den
zweiten Winkeldrehmelder 37. Weiterhin ist es möglich, einen
Torsionsumfang (entsprechend dem Lenkmoment) des Torsionsstabs 31 als
einen Torsionswinkel auf der Basis einer Winkeldifferenz zwischen
dem ersten Lenkwinkel θe1
und dem zweiten Lenkwinkel 8e2 zu erfassen.
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Wie
in den 1 und 3 gezeigt ist, wird die Zahnstangenwelle 24 innerhalb
eines Zahnstangengehäuses 26 und
einem Motorgehäuse 27 aufgenommen,
und eine Kugelgewindenut 24b ist spiralförmig an
einem mittleren Abschnitt davon ausgebildet. Um die Kugelgewindenut 24b herum
ist eine zylinderförmigen
Motorwelle 43 bereitgestellt, die axial über eine
Lagerung 29 gestützt
ist, um koaxial mit der Zahnstangenwelle 24 drehbar zu
sein. Die Motorwelle 43 bildet den Motor 40 zusammen
mit einem Stator 41, einer Erregungsspule 42 und
dergleichen und ist so aufgebaut, dass ein durch die Erregungsspule 42, die
um den Stator 41 gewickelt ist, erzeugtes magnetisches
Feld auf einen außerhalb
der Motorwelle 23 entsprechend einem Rotor bereitgestellten
Permanentmagneten 45 wirkt, wodurch sich die Motorwelle 43 drehen
kann.
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Eine
Kugelgewindemutter 52 ist an einer inneren Umfangsseite
der Motorwelle 43 angebracht, und eine Kugelgewindenut 52a sind
ebenso spiralförmig
in der Kugelgewindemutter 52 ausgebildet. Demzufolge kann
ein Kugelgewindemechanismus 50, der dazu fähig ist,
die Zahnradwelle 24 in einer Axialrichtung auf der Basis
einer Drehung der Motorwelle 43 zu bewegen, durch Einfügen von
vielen Kugeln 54 zwischen der Kugelgewindenut 52a der
Kugelgewindemutter 52 und der Kugelgewindenut 24b der
Zahnradwelle 24 aufgebaut sein.
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Mit
anderen Worten ist es möglich,
ein Drehmoment einer Drehung der Motorwelle 43 in eine
Vor- und Zurückbewegung
in der Axialrichtung der Zahnradwelle 24 durch den Kugelgewindemechanismus 50 zu
konvertieren, der sowohl aus dem Kugelgewindenuten 24b als
auch 52a und dergleichen aufgebaut ist. Demzufolge bildet
die Vor- und Zurückbewegung eine
Unterstützungskraft,
die eine Lenkkraft des Lenkrads 21 über die Ritzelwelle 23 bildet,
die den Zahnrad- und Ritzelmechanismus zusammen mit der Zahnradwelle 24 aufbaut.
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In
diesem Fall ist der Motorwinkelmelder 44, der einen Drehwinkel
(einen elektrischen Winkel) θMe
der Motorwelle 43 erfassen kann, zwischen der Motorwelle 43 des
Motors 40 und dem Motorgehäuse 27 bereitgestellt,
und der Motordrehmelder 44 ist elektrisch über einen
(nicht gezeigten) Anschluss mit der ECU 60 verbunden (siehe 4).
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4 zeigt
einen Steuerungsaufbau einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung 20 gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel.
Die ECU 60 gibt ein Erregungssignal an den ersten Winkeldrehmelder 35,
den zweiten Winkeldrehmelder 37 und den Motordrehmelder 44 aus
Ausgabeanschlüssen 60a, 60b und 60c aus.
Eine Sinusphasenausgabe von einem Sinusausgabeanschluss 35s des
ersten Winkeldrehmelders 35, eine Kosinusphasenausgabe
von einem Kosinusausgabeanschluss 35c, eine Sinusphasenausgabe
von einem Sinusausgabeanschluss 37s des zweiten Winkeldrehmelders 37 und
eine Kosinusphasenausgabe von einem Kosinusausgabeanschluss 37c werden
in die ECU 60 der elektrischen Servolenkungsvorrichtung 20 eingegeben.
Eine Gleichstromoffsetspannung wird jedem der Sinusphasenausgänge und
der Kosinusphasenausgänge über einen
Zwischenspeicher 64 der ECU 60 angelegt, und jeder
der Sinusphasenausgänge
und der Kosinusphasenausgänge
wird in eine A/D-Wandlerseite der CPU 62 eingegeben und
A/D-gewandelt. Die CPU 62 erfasst Drehwinkel des ersten
Winkeldrehmelders 35 und des zweiten Winkeldrehmelders 37 von
der A/D-gewandelten Sinusphasenausgabe und Kosinusphasenausgabe,
um so ein Lenkmoment T zu berechnen, und gibt einen Unterstützungsbefehl zum
Unterstützen
der Lenkkraft entsprechend dem Lenkmoment T an eine Motoransteuerschaltungsseite 70 aus.
Die Motoransteuerschaltung 70 erzeugt ein Moment entsprechend
dem Unterstützungsbefehl in
dem Motor 40. Der Drehwinkel des Motors 40 wird durch
den Motordrehmelder 44 erfasst, und eine Sinusphasenausgabe
von einem Sinusausgabeanschluss 44s und eine Kosinusphasenausgabe
von einem Kosinusausgabeanschluss 44c werden zu der Motoransteuerschaltung 70 zurückgeführt, und
werden ebenso an die ECU 60 ausgegeben. Die ECU 60 berechnet
entsprechende Lenkwinkel auf der Basis der Ausgaben von dem ersten
Winkeldrehmelder 35, dem zweiten Winkeldrehmelder 37 und
dem Motordrehmelder 44, kompensiert den Unterstützungsumfang
der vorstehend genannten Lenkkraft entsprechend dem Lenkwinkel,
und erfasst einen Massefehler der Winkeldrehmelder.
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In
diesem Fall wird eine Beschreibung von Anordnungen des ersten Winkeldrehmelders 35,
des zweiten Winkeldrehmelders 37 und des Motordrehmelders 44 mit
Bezugnahme auf 5A durchgeführt. In
diesem Fall gilt, dass weil diese Drehmelder in etwa den gleichen
Aufbau aufweisen, dass gemeinsame Teile anhand des ersten Winkeldrehmelders 35 repräsentativ
beschrieben werden.
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Wie
in 5A gezeigt ist, ist der erste Winkeldrehmelder 35 ein
Winkeldrehmelder, der aus einem ersten Joch YK1, einem zweiten Joch
YK2, einem dritten Joch YK3, einem vierten Joch YK4, einer ersten
Spule CL1, einer zweiten Spule CL2, einer dritten Spule CL3 und
einer vierten Spule CL4 aufgebaut ist.
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Das
erste Joch YK1 ist in einer ringförmigen Form entlang eines Innenumfangs
des Ritzelgehäuses 25 ausgebildet
und an das Ritzelgehäuse 25 fixiert.
Weiterhin ist die erste Spule CL1 um einen Innenumfang des ersten
Jochs YK1 gewickelt. Andererseits ist das zweite Joch YK2 in einer
ringförmigen Form
auf die gleiche Weise wie das erste Joch YK1 ausgebildet, an einem
Außenumfang
der Eingangswelle 23a der Ritzelwelle 23 fixiert,
um so dem ersten Joch YK1 gegenüber
zu stehen, und die zweite Spule CL2 ist um das zweite Joch YK2 gewickelt.
Demzufolge kann sich das zweite Joch YK2 einstückig mit der Eingangswelle 23a drehen.
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Das
dritte Joch YK3 ist an einem Außenumfang
der Eingangswelle 23a fixiert, um so in einer Axialrichtung
der Eingangswelle 23a von dem zweiten Joch YK2 verschoben
zu werden, und ist so aufgebaut, einstückig mit der Eingangswelle 23a drehbar zu
sein. Die dritte Spule CL3 ist um das dritte Joch YK3 gewickelt,
und die dritte Spule CL3 ist elektrisch mit der zweiten Spule CL2
des zweiten Jochs YK2 in Serie verbunden. Andererseits ist das vierte
Joch YK4 in einer ringförmigen
Form entlang des Innenumfangs des Gehäuses 25 auf die gleiche
Weise wie das erste Joch YK1 ausgebildet, und ist an das Ritzelgehäuse 25 fixiert.
In diesem Fall besteht die Spule CL4 aus zwei Arten von Spulen,
in denen Phasen um 90 Grad verschoben sind.
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In
diesem Fall ist der zweite Winkeldrehmelder 37 auf die
gleiche Weise wie der erste Winkeldrehmelder 35 aufgebaut,
außer
einem Punkt, dass das zweite Joch YK2, das dritte Joch YK3, die
zweite Spule CL2 und die dritte Spule CL3 in der Ausgabewelle 23b bereitgestellt
sind, was den Unterschied von dem ersten Winkeldrehmelder 35 ausmacht.
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Weiterhin
ist der Motordrehmelder 44 auf die gleiche Weise wie der
erste Winkeldrehmelder 35 aufgebaut, außer einem Punkt, dass das erste
Joch YK1, das vierte Joch YK4, die erste Spule CL1 und die vierte
Spule CL4 in dem Motorgehäuse 27 bereitgestellt
sind, und einen Punkt, dass das zweite Joch YK2, das dritte Joch
YK3, die zweite Spule CL2 und die dritte Spule CL3 in der Motorwelle 43 bereitgestellt
sind, was den Unterschied von dem ersten Winkeldrehmelder 35 ausmacht.
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Als
nächstes
werden elektrische Eigenschaften des ersten Winkeldrehmelders 35,
des zweiten Winkeldrehmelders 37 und des Motordrehmelders 44 auf
der Basis von 5B beschrieben. In diesem
Fall gilt, dass weil diese Drehmelder in etwa die gleichen elektrischen
Eigenschaften aufweisen, der erste Winkeldrehmelder 35 repräsentativ
beschrieben wird.
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Der
erste Winkeldrehmelder 35 besteht aus der ersten Spule
CL1 bis zu der vierten Spule CL4, wie vorstehend angemerkt, und
ist ein Winkeldrehmelder des sogenannten einphasigen Erregungs- und
zweiphasigen Ausgangs(Spannungserfassung)-Typs mit einem Verbindungsverhältnis der Spulen,
wie in dem Schaltdiagramm von 5B gezeigt.
Demzufolge ist es möglich,
Winkeldrehmelderausgabesignale E2 (eine Sinusphasenausgabe in 4)
und E3 (eine Kosinusphasenausgabe in 4) entsprechend
einem Erfassungswinkel θ (einen
elektrischen Winkel) von der vierten Spule CL4 entsprechend der
zweiphasigen Ausgangsspule durch Anlegen einer Erregungssignal-E1-Ausgabe von dem Ausgangsanschluss 60a der
ECU 60 zu der ersten Spule CL1 und der zweiten Spule CL2,
der als ein Transformator dient, und Anlegen an der dritten Spule
CL3 entsprechend der einphasigen Erregungsspule, zu erhalten. Da
weiterhin die Winkeldrehmelderausgangssignal-E2 oder E3-Ausgabe von
dem ersten Winkeldrehmelder 35, wie vorstehend angemerkt,
ein Analogwechselstromsignal ist, das aus dem Sinusphasensignal
und dem Kosinusphasensignal besteht, wird die Gleichstromoffsetspannung über den
Zwischenspeicher 64 der ECU 60 wie in 4 gezeigt
angelegt, wird daher in die A/D-Wandlerseite der CPU 62 eingegeben
und A/D-gewandelt, wodurch diese in ein Digitalsignal konvertiert
wird, das durch die CPU 62 verarbeitet werden kann.
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Es
wird der Aufbau des Zwischenspeichers 64, der die Gleichstromoffsetspannung
an das Sinusphasensignal und das Kosinusphasensignal anlegt mit
Bezugnahme auf die 6A und 6B beschrieben.
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Der
Zwischenspeicher 64 besteht aus einer Gleichstromoffsetspannungsanlegeschaltung 64A, die
eine Gleichstromoffsetspannung an das Sinusphasensignal des in 6A gezeigten ersten Winkeldrehmelders 35 anlegt,
und einer Offsetspannungserzeugungsschaltung 64B, die eine
Offsetspannung (2,5 V) für
die in 6B gezeigten Gleichstromoffsetspannungsanlegeschaltung 64A erzeugt.
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Die
Gleichstromoffsetspannungsanlegeschaltung 64A besteht aus
einem ersten Differenzverstärker
OP1, einem ersten Widerstand R1, der zwischen einem invertierenden
Eingang des ersten Differenzverstärkers OP1 und einer Masse (einem Referenzpotenzial)
verbunden ist, einem zweiten Widerstand R2 für eine negative Rückführung, die
zwischen einem Ausgang und dem invertierenden Eingang des ersten
Differenzverstärkers
OP1 verbunden ist, einem dritten Widerstand R3 der in Serie zwischen
dem Winkeldrehmelder 35, der an die Masse (dem Referenzpotenzial)
und einem nicht invertierenden Eingang des ersten Differenzverstärkers OP1 verbunden
ist, verbunden ist, und einem vierten Widerstand R4, der zwischen
einem Offsetpotenzial und dem nicht invertierenden Eingang verbunden
ist. In der Zeichnung ist eine Gleichstromwiderstandskomponente
der Ausgangsspule in dem Winkeldrehmelder 35 durch das
Bezugszeichen Rdc gezeigt.
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Die
Offsetspannungserzeugungsschaltung 64B besteht aus einem
zweiten Differenzverstärker OP2,
einem fünften
Widerstand R5 und einem sechsten Widerstand R6, der eine Spannung
einer Energiewelle Vcc (5 V) teilt. Der sechste Widerstand R6 ist
mit der Masse verbunden, ein durch den fünften Widerstand R5 und den
sechsten Widerstand R6 geteiltes Potenzial ist mit einem nicht invertierenden Eingang
des zweiten Differenzverstärkers
OP2 verbunden, und ein Ausgang des zweiten Differenzverstärkers OP2
ist mit einem invertierenden Eingang verbunden, um so eine negative
Rückführung darzustellen.
In diesem Fall werden 2,5 V (die Offsetspannung) entsprechend einer
Hälfte
der Energiequelle Vcc (5 V) von dem zweiten Differenzverstärker OP2 ausgegeben,
indem Werte des fünften
Widerstands R5 und des sechsten Widerstands R6 einander angeglichen
werden.
-
Ein
Gleichspannungsberechnungsausdruck der Ausgabe Vout der Gleichstromoffsetspannungsanlegeschaltung 64A ist
nachstehend gezeigt.
-
In
diesem Fall kann eine angelegte Spannung Vi an den nicht invertierenden
Eingang des ersten Differenzverstärkers OP1 durch den folgenden Ausdruck
dargestellt werden. Vi = OFFSET × (Rdc +
R3)/(Rdc + R3 + R4)
-
Die
Ausgabe Vout kann durch den folgenden Ausdruck dargestellt werden. Vout = Vi × (R2
+ R1)/R1
-
Demzufolge
gilt, Vout = {OFFSET × (Rdc
+ R3)/(Rdc + R3 + R4)} × (R2
+ R1)/R1
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Ausdruck 1
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-
Vout = {5,0 × R6/(R5 + R6) × (Rdc +
R3)/(Rdc + R3 + R4) × (R2
+ R1)/R1
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In
diesem Fall gilt unter der Annahme der Bedingung (a) R5 = R6, (b)
R1 = R3 und (c) R2 = R4, da die Gleichstromwiderstandskomponente
Rdc des Winkeldrehmelders 35 zum Zeitpunkt eines Abtrennens
0 wird (einen Verbindungszustand eines hypothetischen Schalters
SW in 6A), dass Vout gleich 2,5 [V]
ist.
-
Gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
ist es möglich,
den Massefehler aus der Ausgabe Vout zu erfassen, indem eine Vergrößerung K
eines Widerstandswerts des dritten Widerstands R3 im Vergleich mit
Rdc (ungefähr
30 Ω) und Verschieben
der Ausgabe Vout zu einer normalen Zeit von 2,5 V kleiner zu machen.
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In
der Annahme, dass die Beziehung R4/R3 = R1/R2 = Gain in dem Ausdruck
1 zutrifft, kann der Ausdruck wie folgt dargestellt werden. Vout = OFFSET × (1 + R4/(R3 + Rdc))–1 × (1 + R2/R1) =
OFFSET × (1
+ (R3 × Gain)/(R3
+ Rdc))–1 × (1 + Gain)
-
In
der Annahme, dass der Widerstandswert des dritten Widerstands R3
hinsichtlich Rdc (ungefähr
30 Ω),
wie vorstehend angemerkt, auf die Vergrößerung K eingestellt ist, ist
es möglich
einen Zustand einzuführen,
in dem ermöglicht
wird, dass der Massefehler durch zwei Variablen erfasst wird, d.
h. die Vergrößerung K
und die Verstärkung.
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In
diesem Fall bedeutet ein Ermöglichen
eines Erfassens des Massefehlers, dass der Spannungsbereich (von
der oberen Grenze zu der unteren Grenze) der Ausgabe Vout zu dem
normalen Zeitpunkt (Rdc ≠ 0)
und der Spannungsbereich (von der oberen Grenze zu der unteren Grenze)
der Ausgabe Vout zum Zeitpunkt des Massefehlers (Rdc = 0) ist, d. h.,
der Spannungsbereich (die untere Grenze) der Ausgabe Vout zu dem
normalen Zeitpunkt, und der Spannungsbereich (die obere Grenze)
der Ausgabe Vout zum Zeitpunkt des Massefehlers sich nicht überschneiden
bzw. überlappen,
während
eine vorbestimmte Toleranz (z. B. 0,11 V) wie in 10 gezeigt, sichergestellt
wird. Mit anderen Worten bedeutet das, dass auch wenn Bauteile mit
schlechtesten Eigenschaften kombiniert sind, es möglich ist,
die vorbestimmte Toleranz (z. B. 0,11 V) bei allen Temperaturen
(–40 bis
125 Grad) sicherzustellen, und es möglich ist, das Normale und
den Massefehler zu unterscheiden. In diesem Fall wird ein Abfall
von 0,11 V durch Hinzufügen
eines Fehlers 0,01 V zum Zeitpunkt des A/D-Wandelns zu einem in
dem Motorfahrzeug erzeugten Rauschen 0,10 V erhalten.
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Die
obere Grenze (Vout Max) und die untere Grenze (Vout Min) der Ausgabe
Vout wird anhand des folgenden Ausdrucks bestimmt.
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Ausdruck 2
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-
Vout {5,0 × (1 + R5/R6)–1 × (1 + R4/(R3
+ Rdc))–1} × (1 + R2/R1)
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Ein
Grund, warum die Ausgabe Vout gestreut ist, ist in 11 gezeigt.
Gemäß Ausdruck
2, wird sowohl die untere Grenze (Vout Min) der Ausgabe Vout zu
dem normalen Zeitpunkt als auch die obere Grenze (Vout Max) der
Ausgabe Vout zum Zeitpunkt des Massefehlers durch zwei Variablen
ausgedrückt,
d. h., mit der Vergrößerung K
und der Verstärkung,
unter Berücksichtigung
des oberen Grenzwerts und des unteren Grenzwerts von jedem der Bestandteile.
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Daher
ist in 7 die Beziehung zwischen der Vergrößerung K
und der Verstärkung
gezeigt, die dazu fähig
sind, die vorbestimmte Toleranz (z. B. 0,11 V) zwischen dem Spannungsbereich
(der unteren Grenze) der Ausgabe Vout zu dem normalen Zeitpunkt
und dem Spannungsbereich (der oberen Grenze) der Ausgabe Vout zum
Zeitpunkt des Massefehlers sicherzustellen. In diesem Fall, in dem
ersten Ausführungsbeispiel,
wird angenommen, dass die Beziehung R4/R3 = R1/R2 erfüllt ist.
Wenn z. B. die Verstärkung
2,7 ist, in dem Fall, dass die Vergrößerung K gleich oder kleiner
als 4,0 ist, d. h. der Widerstandswert des dritten Widerstands R3
ist eingestellt, um gleich oder kleiner als 120 Ω zu sein, es möglich ist,
die vorbestimmte Toleranz (0,11 V) sicherzustellen, und es möglich ist,
den Massefehler zu erfassen. Auf die gleiche Weise gilt, dass wenn
die Verstärkung 10,8
ist, in dem Fall, dass die Vergrößerung K
gleich oder kleiner als 3,5 ist, d. h. der Widerstandswert des dritten
Widerstands R3 ist eingestellt, um gleich oder kleiner als 105 Ω zu sein,
es möglich
ist, die vorbestimmte Toleranz sicherzustellen.
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8 zeigt
den Spannungsbereich (von der oberen Grenze zu der unteren Grenze)
der Ausgabe Vout zu dem normalen Zeitpunkt und den Spannungsbereich
(von der oberen Grenze zu der unteren Grenze) der Ausgabe Vout zum
Zeitpunkt des Massefehlers gemäß der Temperaturänderung
in dem Fall, dass die Beziehung K = 2 und Verstärkung = 8,1 in dem Ausführungsbeispiel
eingestellt ist. Da die in 7 dargestellte
Bedingung erfüllt
ist, ist es möglich,
immer die vorbestimmte Toleranz (z. B. 0,11 V) sicherzustellen.
In diesem Fall wird der Spannungsbereich der Ausgabe Vout zu dem
normalen Zeitpunkt gemäß der Temperatur
stark geändert,
da die Temperaturänderung
die Gleichstromwiderstandskomponente Rdc des Winkeldrehmelders 35 mit
der großen
Temperaturänderung
umfasst. In diesem Fall, bei der Vergrößerung K, ist es bevorzugt,
den größeren Wert
innerhalb des Bereichs einzustellen, der dazu fähig ist, den Massefehler zu
erfassen, da ein Umfang des Offsetstroms, der zu der Masse über den
Winkeldrehmelder fließt,
klein wird, und die Offsetspannungserzeugungsschaltung 64B kann
klein sein.
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Andererseits
zeigt 9 den Spannungsbereich (von der oberen Grenze
zu der unteren Grenze) der Ausgabe Vout zu dem normalen Zeitpunkt
und den Spannungsbereich (von der oberen Grenze zu der unteren Grenze)
der Ausgabe Vout zum Zeitpunkt des Massefehlers gemäß der Temperaturänderung
zum Zeitpunkt eines Einstellens der Beziehung K = 11 und Verstärkung =
2,7. Da die in 7 dargestellte Bedingung nicht
erfüllt
ist, ist es bekannt, dass die Spannungsbereiche der Ausgabe Vout
zu dem normalen Zeitpunkt und die Ausgabe Vout zum Zeitpunkt des
Massefehlers überlappen,
und der Massefehler kann nicht erfasst werden.
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Es
wird die Steuerung zu dem normalen Zeitpunkt und zum Zeitpunkt des
Massefehlers durch die ECU 60 der elektrischen Servolenkungsvorrichtung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
mit Bezugnahme auf 12 beschrieben.
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Zunächst werden
das Sinusphasensignal und das Kosinusphasensignal von jedem der
Drehmelder 35, 37 und 44 über den
Zwischenspeicher 64 (S12) eingegeben, und es wird aus der
Ausgabe Vout bestimmt, ob der Massefehler erzeugt ist oder nicht (S14).
Wenn der Massefehler nicht erzeugt ist (Nein in S14), führt der
Schritt die normale Steuerung durch, d. h., die Unterstützung der
Lenkung gemäß dem erfassten
Drehwinkel (S18). In diesem Fall wird der Motor 40 durch
Berechnen des Torsionswinkels des Torsionsstabs 31 auf
der Basis der Differenz zwischen dem Drehwinkel, der durch den ersten
Winkeldrehmelder 35 erfasst wird, und dem Drehwinkel, der durch
den zweiten Winkeldrehmelder 37 bestimmt wird, und ein
Bestimmen des Unterstützungsumfangs
auf der Basis des berechneten Torsionswinkels gesteuert. Wenn andererseits
der Massefehler in dem ersten Winkeldrehmelder 35, dem
zweiten Winkeldrehmelder 37 oder dem Motordrehmelder 44 erzeugt
ist (Ja in S14), führt
der Schritt die Steuerung zum Zeitpunkt des Massefehlers aus, d.
h. die Unterstützung
der Lenkung gemäß dem letzten
Drehwinkel in den zuletzt als Normalwert gespeicherten Daten, und
reduziert den Unterstützungsumfang
schrittweise auf 0 (S16).
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In
dem ersten Ausführungsbeispiel
wird die Vergrößerung K
des dritten Widerstands R3 hinsichtlich der Gleichstromwiderstandskomponente
Rdc der Drehmelderausgangsspule auf solch eine Weise bestimmt, dass
die Differenz zwischen dem minimalen Ausgangspotenzial Vout Min
zu einem Zeitpunkt, bei dem sich der Winkeldrehmelder nicht in dem
Massefehler befindet, und das maximale Potenzial Vout Max zu einem
Zeitpunkt, bei dem sich der Winkelmelder in dem Massefehler befindet,
gleich oder größer als
die vorbestimmte Toleranz wird. Weiterhin wird die Verstärkung Gain
des Differenzverstärkers
so bestimmt, dass die Differenz zwischen dem minimalen Ausgabepotenzial
und dem maximalen Potenzial gleich oder größer der vorbestimmten Toleranz
innerhalb des vorbestimmten Bereichs wird, auf der Basis des Werts
des dritten Widerstands R3, der durch die Vergrößerung K bestimmt wird. Weiterhin
werden die Werte des ersten Widerstands R1, des zweiten Widerstands
R2 und des vierten Widerstands R4 auf der Basis der Verstärkung Gain
eingestellt. Vorzugsweise ist es möglich, den Differenzverstärker durch Einstellen
der Beziehung R4/R3 = R1/R2 stabil zu betreiben. Zunächst wird
die Ausgabe des Differenzverstärkers
relativ groß hinsichtlich
dem Zeitpunkt geändert,
wenn sich der Winkeldrehmelder nicht in dem Massefehler befindet
zu einem Zeitpunkt, wenn der Gleichstromwiderstand Rdc des Winkeldrehmelders
aufgrund des Massefehlers 0 wird, durch Definieren der Vergrößerung K
des dritten Widerstands R3 hinsichtlich der Gleichstromwiderstandskomponente
Rdc der Drehmelderausgangsspule auf das niedrige Niveau, z. B. vierfach
oder weniger. Demzufolge ist es möglich, die Differenz zwischen
dem minimalen Ausgangspotenzial Vout Min zu einem Zeitpunkt, bei
dem sich der Winkeldrehmelder nicht in dem Massefehler befindet,
und dem maximalen Potenzial zum Zeitpunkt des Massefehlers des Winkeldrehmelders
auf die vorbestimmte Toleranz oder Größe einzustellen.
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Mit
anderen Worten gilt, dass in dem ersten Ausführungsbeispiel die Werte des
ersten Widerstands R1, des zweiten Widerstands R2, des dritten Widerstands
R3 und des vierten Widerstands R4 so eingestellt werden, dass die
Differenz zwischen dem minimalen Ausgangspotenzial Vout Min des
ersten Differenzverstärkers
OP1 zu einem Zeitpunkt, bei dem sich der Winkeldrehmelder nicht
in dem Massefehler befindet, des Winkeldrehmelders, der auf der Basis
der Dispersion der Werte des ersten Widerstands R1, des zweiten
Widerstands R2, des dritten Widerstands R3 und des vierten Widerstands
R4 und der Gleichstromwiderstandskomponente Rdc der Drehmelderausgangsspule
erzeugt wird, und dem maximalen Potenzial Vout Max des ersten Differenzverstärkers OP1
zum Zeitpunkt des Massefehlers des Winkeldrehmelders gleich oder
größer als
die vorbestimmte Toleranz (z. B. 0,11 V) wird, zum Vermeiden der
fehlerhaften Massefehlererfassung seitens der CPU 62. Da
mit anderen Worten die Differenz zwischen dem minimalen Ausgangspotenzial Vout
Min zu einem Zeitpunkt, bei dem sich der Winkeldrehmelder nicht
in dem Massefehler befindet, und dem Maximalpotenzial Vout Max zu
einem Zeitpunkt, bei dem sich der Winkeldrehmelder in dem Massefehler
befindet, gleich oder größer der
vorbestimmten Toleranz zum Vermeiden der fehlerhaften Massefehlererfassung
ist, ist es möglich,
den Massefehler des Winkeldrehmelders auf der Basis des Ausgangspotenzials
Vout des ersten Differenzverstärkers
OP1 in der CPU (62) ohne Fehler zu erfassen.
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Das
vorstehend genannte Ausführungsbeispiel
ist durch den Drehwinkel der Lenkwelle oder der elektrischen Servolenkungsvorrichtung,
dem Torsionswinkel des Torsionsstabs und der Massefehlererfassung
des Winkeldrehmelders, der zum Erfassen der Drehung des Motors verwendet
wird, veranschaulicht. Jedoch kann der Aufbau der vorliegenden Erfindung
bei einer Drehwinkelerfassungsvorrichtung angewendet werden, die
verschiedene Winkeldrehmelder verwendet. Weiterhin wird in dem vorstehend genannten
Ausführungsbeispiel
die Ausgabe des Zwischenspeichers 64 A/D gewandelt, jedoch
kann die Massefehlererfassung durch Vergleichen eines Schwellenwerts
durch Verwenden eines Komparators anstatt der A/D-Wandlung ausgeführt werden.
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Obwohl
die Erfindung in dem Kontext eines bestimmten bevorzugten Ausführungsbeispiels
offenbart wurde, soll es verstanden werden, dass sich die vorliegende
Erfindung über
die speziellen offenbarten Ausführungsbeispiele
auf andere alternative Ausführungsbeispiele
der Erfindung erstreckt. Daher ist der Umfang der Erfindung nicht
durch die offenbarten Ausführungsbeispiele
sondern mit Bezugnahme auf die nachfolgenden Patentansprüche bestimmt.
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Die
Erfindung stellt eine elektrische Servolenkungsvorrichtung bereit,
die einen Massefehler eines Winkeldrehmelders ohne Fehler erfassen
kann. Werte eines ersten Widerstands (R1), eines zweiten Widerstands (R2),
eines dritten Widerstands (R3) und eines vierten Widerstands (R4)
werden so eingestellt, dass eine Differenz zwischen einem minimalen Ausgangspotenzial
(Vout Min) eines ersten Differenzverstärkers (OP1) zu einem Zeitpunkt,
bei dem ein Winkeldrehmelder einen Massefehler nicht aufweist, der
auf der Basis einer Dispersion des ersten Widerstands (R1), des
zweiten Widerstands (R2), des dritten Widerstands (R3) und des vierten
Widerstands (R4) und einer Gleichstromwiderstandskomponente (Rdc)
des Winkeldrehmelders erzeugt werden kann, und einem maximalen Potenzial
(Vout Max) zu einem Zeitpunkt, bei dem der Winkeldrehmelder den
Massefehler aufweist, gleich oder größer einer vorbestimmten Toleranz
ist, um eine fehlerhafte Massefehlererfassung in einer CPU (62)
zu verhindern. Demzufolge ist es möglich, den Massefehler des
Winkeldrehmelders auf der Basis eines Ausgangspotenzials (Vout)
des ersten Differenzverstärkers
(OP1) ohne Fehler zu erfassen.