-
Hintergrund der Erfindung
-
Sachgebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Servolenkvorrichtung,
die auf einen Lenkmechanismus eines Fahrzeugs eine unterstützende Lenkkraft
durch einen Elektromotor ausübt.
-
Beschreibung des in Bezug
stehenden Stands der Technik
-
Herkömmlich wird,
wie dies in der
JP 08175405 offenbart
ist, eine elektrische Servolenkvorrichtung vorgesehen, mit der eine
unterstützende Lenkkraft
auf einen Lenkmechanismus ausgeübt wird,
indem ein elektrischer Motor entsprechend einem Lenkdrehmoment angerieben
wird, das auf einen Handgriff (Lenkrad) durch einen Fahrer vorgegeben
wird. In dieser elektrischen Servolenkvorrichtung ist ein Drehmomentsensor
vorgesehen, mit dem ein Drehmoment, das auf ein Lenkrad gegeben
wird, das eine Lenkeinrichtung ist, erfasst wird, und ein Drehmomenterfassungssignal,
das das Lenkdrehmoment angibt, ausgegeben wird. Entsprechend dem
Drehmomenterfassungssignal, das von dem Drehmomentsensor geschickt
ist, wird ein Sollwert des elektrischen Stroms, der so gestaltet
ist, um in dem elektrischen Motor zu fließen, bestimmt. Entsprechend der
Abweichung zwischen dem Sollwert und dem Erfassungswert des elektrischen
Stroms, der tatsächlich
in dem elektrischen Motor fließt,
wird ein Befehlswert, der zu der Ansteuereinrichtung des elektrischen Motors
gegeben werden soll, erzeugt. Die Ansteuereinrichtung zum Ansteuern
des elektrischen Motors umfasst: eine PWM-Signal-Erzeugungsschaltung zum
Erzeugen eines Impulsbreitenmodulationssignals (PWM-Signal) unter
einem Taktverhältnis
entsprechend zu dem Befehlswert; und eine Motoransteuerschaltung,
die aus einem Leistungstransistor, der entsprechend dem Taktverhältnis des
PWM-Signals ein- und ausgeschaltet wird, aufgebaut ist. Eine Spannung
entsprechend zu dem Taktverhältnis,
das bedeutet eine Spannung entsprechend zu dem Befehlswert, wird
an den elektrischen Motor angelegt. Ein elektrischer Strom, der
in dem elektrischen Motor durch dieses Anlegen einer Spannung fließt, wird durch
den Detektor für
den elektrischen Strom erfasst, und eine Differenz zwischen diesem
Erfassungswert und dem vorstehenden Sollwert wird als Abweichung
zum Erzeugen des vorstehenden Befehlswerts verwendet. Wie vorstehend
beschrieben ist, wird, in der elektrischen Servolenkvorrichtung, eine
Rückführsteuerung
so durchgeführt,
dass der elektrische Sollstrom, der entsprechend dem Lenkdrehmoment,
angezeigt durch das Drehmomenterfassungssignal, geschickt von dem
Drehmomentsensor, eingestellt ist, in dem elektrischen Motor fließen kann.
-
Das
Drehmomenterfassungssignal, ausgegeben von dem Drehmomentsensor,
ist ein Spannungssignal entsprechend zu dem Lenkdrehmoment. Wenn
der Lenkdrehmomentwert "0" ist, wird der Spannungswert
des Signals, der betroffen ist, als eine Mittelpunktspannung bezeichnet.
Diese Mittelpunktspannung wird von einem vorgegebenen Referenzwert
aufgrund einer Differenz zwischen den einzelnen Drehmomentsensoren
und auch aufgrund einer Abweichung der Hardware, in die das Drehmomenterfassungssignal
eingegeben wird, verschoben. Deshalb wird, wenn jeder Drehmomentsensor
installiert ist oder die anfängliche
Einstellung der Vorrichtung durchgeführt wird, entweder der Mittelpunktspannungswert,
der für
den Drehmomentsensor eigentümlich
ist, der betroffen ist, oder der Korrekturwert zum Korrigieren einer
Abweichung von dem vorstehenden Referenzwert in der Vorrichtung
gespeichert. Diese Bewegung wird als eine "Mittelpunkt-Einstellungsbewegung" nachfolgend bezeichnet, und ein Wert,
der hier gespeichert ist, wird als "ein Speicherwert" nachfolgend bezeichnet. Durch den Aufbau,
in dem die Mittelpunktspannung entsprechend diesem Speicherwert
berechnet wird, wird die vorstehende Rückführsteuerung entsprechend der
Mittelpunktspannung durchgeführt,
die nicht durch die Differenz zwischen den einzelnen Drehmomentsensoren
beeinflusst wird.
-
Wie
vorstehend beschrieben ist, ist, in der elektrischen Servolenkvorrichtung,
der Drehmomentwert, erfasst durch den Drehmomentsensor, zum Einstellen
des elektrischen Sollstromwerts ein wichtiger Faktor. Allerdings
ist dabei eine Möglichkeit
vorhanden, dass der Speicherwert, erhalten als eine Folge der vorstehenden
Mittelpunkt-Einstellungsbewegung,
abnormal aufgrund der abnormalen Bewegung der Speichervorrichtung
danach wird. In dem Fall, in dem der Drehmomentwert entsprechend
dieses abnormalen Speicherwert berechnet wird, wird der elektrische
Strom-Sollwert auf einen abnormalen Wert eingestellt. Als eine Folge
wird eine nicht normale, unterstützende
Lenkkraft erzeugt, und dies bewirkt, dass das gute Gefühl eines
Fahrers beim Lenken beeinträchtigt
werden kann, und gefährliche Fahrzustände können auftreten
(wie beispielsweise ein "Slip-and-Fall"-Zustand).
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Servolenkvorrichtung
zu schaffen, die nicht das gute Gefühl eines Fahrers beim Lenken
gerade dann beeinträchtigt,
wenn der Speicherwert aufgrund einer abnormalen Bewegung der Speichervorrichtung
abnormal ist.
-
Die
erste Erfindung schafft eine elektrische Servolenkvorrichtung, die
auf einen Lenkmechanismus eines Fahrzeugs eine unterstützende Lenkkraft ausübt, indem
sie einen Elektromotor entsprechend einem Lenkdrehmoment ansteuert,
das auf einen Lenkmechanismus zum Lenken des Fahrzeugs ausgeübt wird,
wobei die Vorrichtung umfasst:
einen Drehmomentsensor, der
entsprechend dem Lenkdrehmoment eine Spannung als ein Drehmomenterfassungssignal
ausgibt;
eine Mittelpunktspannungs-Speichereinrichtung, die einen
Wert speichert, der einer Mittelpunktspannung entspricht, die eine
Spannung ist, die von dem Drehmomentsensor ausgegeben wird, wenn
das Lenkdrehmoment Null beträgt;
eine
Lenkdrehmoment-Berechnungseinrichtung, die das Lenkdrehmoment entsprechend
einem von dem Drehmomentsensor ausgegebenen Drehmomenterfassungssignal
und einem durch die Mittelpunktspannungs-Speichereinrichtung gespeicherten
Wert berechnet;
eine Stromerfassungseinrichtung, die einen
elektrischen Strom erfasst, der in dem Elektromotor fließt, und
einen Erfassungswert des elektrischen Stroms ausgibt;
eine
Motorsteuereinrichtung, die entsprechend dem durch die Lenkdrehmoment-Berechnungseinrichtung berechneten
Lenkdrehmoment einen Befehlswert erzeugt, der für Regelung verwendet wird,
die durchgeführt
wird, um den Elektromotor entsprechend einer Abweichung des Stromerfassungswertes
in einem Strom-Sollwert anzusteuern, der als ein Sollwert eines
dem Elektromotor zugeführten
elektrischen Stroms eingestellt ist;
entsprechend dem Lenkdrehmoment,
berechnet durch die Lenkdrehmoment-Berechnungseinrichtung;
eine Ansteuereinrichtung,
die den Elektromotor entsprechend dem Befehlswert ansteuert; und
eine
Unterdrückungseinrichtung,
die die unterstützende
Lenkkraft dann unterdrückt,
wenn der in der Mittelpunktspannungs-Speichereinrichtung gespeicherte
Wert außerhalb
eines vorgegebenen zulässigen
Bereiches liegt.
-
Gemäß der ersten
Erfindung, wie sie vorstehend beschrieben ist, wird, in dem Fall,
in dem der Wert, gespeichert durch die Mittelpunktspannungs-Speichereinrichtung,
aus einem vorgegebenen, zulässigen
Bereich ist, die abnormale, unterstützende Lenkkraft durch die
Unterdrückungseinrichtung
unterdrückt.
Aufgrund des vorstehenden Aufbaus wird, gerade wenn ein Wert entsprechend
zu der Mittelpunktspannung, gespeichert durch die Mittelpunktspannungs-Speichereinrichtung,
abnormal aus Gründen
einer Fehlfunktion oder aus anderen Gründen ist, eine abnormale, unterstützende Lenkkraft
als eine Folge unterdrückt.
Deshalb ist es möglich,
zu verhindern, dass das gute Gefühl
eines Lenkens für
den Fahrer beeinträchtigt
wird und dass gefährliche
Fahrzustände
auftreten.
-
Die
zweite Erfindung schafft eine elektrische Servolenkvorrichtung gemäß der ersten
Erfindung, wobei dann, wenn der in der Mittelpunktspannungs-Speichereinrichtung
gespeicherte Wert nicht außerhalb
des zulässigen
Bereiches liegt, die Unterdrückungseinrichtung
der Lenkdrehmoment-Berechungseinrichtung einen in der Mittelpunktspannungs-Speichereinrichtung
gespeicherten Wert zuführt,
und wenn der in der Mittelpunktspannungs-Speichereinrichtung gespeicherte
Wert außerhalb
des zulässigen
Bereiches liegt, der Lenkdrehmoment-Berechnungseinrichtung ein vorgegebener
Wert in dem zulässigen
Bereich zugeführt
wird, und wobei die Lenkdrehmoment-Berechnungseinrichtung das Lenkdrehmoment
unter Verwendung eines von der Unterdrückungseinrichtung zugeführten Wertes
berechnet.
-
Gemäß der zweiten
Erfindung, wie sie vorstehend beschrieben ist, wird, in dem Fall,
in dem ein Wert, gespeichert durch die Mittelpunktspannungs-Speichereinrichtung
aus einem vorgegebenen, zulässigen
Bereich ist, ein Wert in dem vorgegebenen, zulässigen Bereich zu der Lenkdrehmoment-Berechnungseinrichtung
durch die Unterdrückungseinrichtung
als ein Wert entsprechend zu der Mittelpunktspannung gegeben. Aufgrund
dieses Aufbaus ist, gerade dann, wenn ein Wert, gespeichert durch
die Mittelpunktspannungs-Speichereinrichtung, abnormal ist, keine
Möglichkeit
vorhanden, dass eine abnormale, unterstützende Lenkkraft erzeugt wird.
Deshalb ist es möglich,
zu verhindern, dass das gute Gefühl
eines Fahrers beeinträchtigt wird
und gefährliche
Fahrzustände
auftreten.
-
Die
dritte Erfindung schafft eine elektrische Servolenkvorrichtung gemäß der ersten
Erfindung, wobei dann, wenn der durch die Mittelpunktspannungs-Speichereinrichtung
gespeicherte Wert außerhalb
des zulässigen
Bereichs liegt, die Unterdrückungseinrichtung
das Erzeugen der unterstützenden
Lenkkraft beendet.
-
Gemäß der dritten
Erfindung, wie sie vorstehend beschrieben ist, wird, in dem Fall,
in dem ein Wert, gespeichert durch die Mittelpunktspannungs-Speichereinrichtung,
außerhalb
des vorbestimmten Werts liegt, eine Erzeugung der unterstützenden
Lenkkraft unterbrochen. Aufgrund dieses Aufbaus wird, gerade dann,
wenn ein Wert entsprechend zu der Mittelpunktspannung, gespeichert durch
die Mittelpunktspannungs-Speichereinrichtung, stark abweicht, den
zulässigen
Bereich überschreitend,
keine unterstützende
Lenkkraft als eine Folge erzeugt. Deshalb ist es möglich, positiv
ein gutes Gefühl
eines Fahrers beim Lenken dahingehend zu schützen, dass es beeinträchtigt wird,
und dass gefährliche
Fahrbedingungen auftreten.
-
Die
vierte Erfindung schafft eine elektrische Servolenkvorrichtung gemäß der ersten
Erfindung, wobei die Unterdrückungseinrichtung
enthält:
eine Zusatzspeichereinrichtung, die den gleichen Wert wie den durch
die Mittelpunktspannungs-Speichereinrichtung gespeicherten Wert
speichert; und eine Abnormalität-Bearbeitungseinrichtung,
die dann aufhört,
die unterstützende
Lenkkraft zu erzeugen, wenn eine Differenz zwischen dem durch die
Mittelpunktspannungs-Speichereinrichtung gespeicherten Wert und
dem durch die Zusatzspeichereinrichtung gespeicherten Wert nicht
geringer als ein vorgegebener Wert ist.
-
Gemäß der vierten
Erfindung, wie sie vorstehend beschrieben ist, wird, in dem Fall,
in dem eine Differenz zwischen dem Wert, gespeichert durch die Hilfsspeichereinrichtung,
und dem Wert, gespeichert durch die Mittelpunktspannungs-Speichereinrichtung,
größer als
ein vorgegebener Wert ist, eine Erzeugung der unterstützenden
Lenkkraft unterbrochen. Aufgrund dieses Aufbaus wird gerade dann, wenn
ein Wert entsprechend zu der Mittelpunktspannung, gespeichert durch
die Mittelpunktspannungs-Speichereinrichtung, abnormal ist, keine
unterstützende
Lenkkraft als eine Folge erzeugt. Deshalb ist es möglich, positiv
zu verhindern, dass das gute Gefühl
eines Fahrers beim Lenken beeinträchtigt wird. In dem Fall eines
Aufbaus, in dem ein Untermicrocomputer, der in einer ECU als eine
Hilfsspeichereinrichtung in vielen Fällen vorgesehen ist, verwendet
wird, kann die Struktur der Vorrichtung einfach gemacht werden,
und die Herstellungskosten können
verringert werden.
-
Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
-
1 zeigt
eine schematische Darstellung, die den Aufbau einer elektrischen
Servolenkvorrichtung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zusammen mit dem Aufbau eines Fahrzeugs darstellt;
-
2 zeigt
ein Blockdiagramm, das einen funktionalen Aufbau einer ECU darstellt,
die eine Steuereinheit der elektrischen Servolenkvorrichtung der
vorstehenden Ausführungsform
ist;
-
3 zeigt
eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Spannung,
angezeigt durch das Lenkdrehmoment-Erfassungssignal, und dem Drehmoment,
wie dies in der vorstehenden Ausführungsform gegeben ist, darstellt;
und
-
4 zeigt
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer ECU darstellt, die eine
Steuereinheit der elektrischen Servolenkvorrichtung der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
-
5 zeigt
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer ECU darstellt, die eine
Steuereinheit der elektrischen Servolenkvorrichtung der dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist; und
-
6 zeigt
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer ECU darstellt, die eine
Steuereinheit der elektrischen Servolenkvorrichtung der Variation
der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
-
In
den Figuren bezieht sich ein Bezugszeichen 3 auf einen
Drehmomentsensor; 4 bezieht sich auf einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor; 5 auf eine
elektronische Steuereinheit (ECU); 6 auf einen Motor; 7 auf
ein Untersetzungsgetriebe; 8 auf eine Batterie; 10 auf
einen Microcomputer (Motorsteuerabschnitt); 11 auf einen
Verstärker; 12 auf
eine Mittelpunkt-Offset-Spannnung-Erzeugungsschaltung; 13 auf
eine Offset-Begrenzungswert-Speicherschaltung; 14 auf
einen Verstärker; 15 auf
eine Mittelpunkt-Offset-Wert-Vergleichsschaltung; 16 auf
einen eine Abnormalität
verarbeitenden Abschnitt; 17 auf eine Mittelpunkt-Offset-Spannung-Erzeugungsschaltung; 18 auf
eine Vergleichsschaltung; 20 auf eine PWM-Signal-Erzeugungsschaltung; 21 auf
einen elektrischen Stromdetektor; 22 auf eine Motoransteuerschaltung;
und 30 auf einen Untermicrocomputer (Hilfssteuerabschnitt).
-
Auch
bezieht sich ein Bezugszeichen V auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit;
D auf einen Befehlswert; L auf einen Begrenzungswert; Ts auf
einen Lenkdrehmomentwert; Qv auf einen Mittelpunkt-Offset-Spannungswert;
Aon auf ein Abnormalitäts-Beurteilungssignal; Moff auf ein Motor-Stopp-Signal; und sowohl
O, Oa als auch Ob auf
einen tatsächlich
gemessenen Mittelpunkt-Spannungswert.
-
Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
-
Unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
werden Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wie folgt erläutert.
-
<1. ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM>
-
1 zeigt
eine schematische Darstellung, die den Aufbau einer elektrischen
Servolenkvorrichtung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zusammen mit dem Aufbau eines Fahrzeugs darstellt. Diese elektrische
Servolenkvorrichtung umfasst: eine Lenkwelle 102, wobei
ein Ende davon an dem Handgriff (Lenkrad) 100 befestigt
ist, der eine Lenkeinrichtung ist; einen Zahnstangen-Ritzel-Mechanismus 104,
verbunden mit dem anderen Ende der Lenkwelle 102; einen
Drehmomentsensor 3 zum Erfassen eines Lenkdrehmoments,
das auf die Lenkwelle 102 durch die Betätigung des Lenkrads 100 gegeben
wird; einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 4 zum Erfassen
einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, an dem die elektrische Servolenkvorrichtung
montiert ist; einen elektrischen Motor 6 zum Erzeugen einer
unterstützenden
Lenkkraft, um so eine Last, die dem Fahrer auferlegt wird, wenn
das Lenkrad bestätigt
wird, zu verringern; ein Untersetzungsgetriebe 7 zum Übertragen
einer unterstützenden Lenkkraft,
erzeugt durch den Motor 6, auf die Lenkwelle 102;
und eine elektronische Steuereinrichtung (ECU) 5 zum Steuern
des Antriebs des Motors 6, entsprechend zu den Sensorsignalen
von dem Drehmomentsensor 3 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssenor 4,
wobei die elektrische Energie zu der elektronischen Steuereinheit
(ECU) 5 von der Batterie 8, montiert an dem Fahrzeug, über den
Zündschalter 9, zugeführt wird.
-
In
dieser Lenkwelle 102 ist, zwischen einem Bereich an der
Seite des Lenkrads und einem Bereich, auf dem das unterstützende Lenkdrehmoment Ta über
das Untersetzungsgetriebe 7 aufgebracht wird, ein Torsionsstab
vorgesehen. Der Drehmomentsensor 3 erfasst ein Lenkdrehmoment
durch Erfassen einer Torsion des Torsionsstabs. Der erfasste Wert
Ta des Lenkdrehmoments, erfasst auf diese
Art und Weise, wird von dem Drehmomentsensor 3 als ein
Lenkdrehmoment-Erfassungssignal ausgegeben und wird in die ECU 5 eingegeben.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 4 gibt ein Signal, das
die Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt, als ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
aus. Dieses Fahrzeuggeschwindigkeitssignal wird auch in die ECU 5 eingegeben.
-
Wenn
ein Fahrer das Lenkrad 100 in einem Fahrzeug, in dem die
elektrische Servolenkvorrichtung montiert ist, betätigt, wird
das Lenkdrehmoment, das durch den Lenkvorgang hervorgerufen wird, durch
den Drehmomentsensor 3 erfasst, und der elektrische Motor 6 wird
durch die ECU 5 entsprechend zu dem Lenkdrehmoment Ta, das durch den Lenkdrehmomentsensor 3 erfasst
wird, und die Fahrzeuggeschwindigkeit V (nachfolgend bezeichnet
als „Fahrzeuggeschwindigkeit
V"), die durch den
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 4 erfasst ist, angesteuert.
Aufgrund des Vorstehenden erzeugt der Motor 6 eine unterstützende Lenkkraft.
Wenn diese unterstützende
Lenkkraft auf die Lenkwelle 103 über das Untersetzungsgetriebe 7 aufgebracht
wird, kann eine Lenkbelastung, die dem Fahrer auferlegt wird, verringert
werden. Das bedeutet, dass eine Summe des Lenkdrehmoments, das durch
den Lenkvorgang hervorgerufen wird, und des Drehmoments Ta, das durch die unterstützende Lenkkraft, erzeugt durch
den Motor 6, erzeugt wird, auf den Zahnstangen-Ritzel-Mechanismus 104 über die
Lenkwelle 102 als das Ausgangsdrehmoment Tb aufgebracht.
Wenn die Ritzelwelle durch dieses Ausgangsdrehmoment Tb gedreht wird,
wird die Drehung in eine sich hin- und herbewegende Bewegung der
Zahnstangenwelle durch den Zahnstangen-Ritzel-Mechanismus 104 umgewandelt.
Beide Endbereiche der Zahnstangenwelle sind mit den Rädern 108 über die
Verbindungselemente 106, aufgebaut aus Spurstangen und
Spurstangenhebeln, verbunden. Deshalb können, entsprechend der sich
hin- und herbewegenden Bewegung der Zahnstangenwelle, die Richtungen
der Räder 108 geändert werden.
-
2 zeigt
ein Blockdiagramm, das einen funktionalen Aufbau einer ECU 5 darstellt,
die eine Steuereinheit der vorstehenden elektrischen Servolenkvorrichtung
ist. Diese ECU 5 umfasst: einen Microcomputer 10 (bezeichnet
als "ein micon" nachfolgend), der
als ein Motorsteuerabschnitt arbeitet; eine PWM-Signal-Erzeugungsschaltung 20 zum
Erzeugen eines Impulsbreitenmodulationssignals (PWM-Signal) des
Taktverhältnisses
entsprechend dem Befehlswert D, ausgegeben von dem Microcomputer 10;
eine Motoransteuerschaltung 22 zum Anlegen der Spannung
entsprechend zu dem Taktverhältnis
des PWM-Signals
an den Motor 6; einen elektrischen Stromdetektor 21 zum
Erfassen eines elektrischen Stroms, der in dem Motor 6 fließt; eine
Offset-Begrenzungswert-Speicherschaltung 13 zum Ausgeben
des Begrenzungswerts L, der zuvor gespeichert ist; eine Mittelpunkt-Offset-Spannung-Erzeugungsschaltung 12 zum
Erzeugen eines Spannungssignals der vorbestimmten Begrenzungsspannung
Ov entsprechend zu der tatsächlich gemessenen
Mittelpunktspannung O, ausgegeben von dem Microcomputer 10,
als einen Wert entsprechend zu der Mittelpunktspannung, und auch
entsprechend zu dem vorgegeben Begrenzungswert L, ausgegeben von
der Offset-Begrenzungswert-Speicherschaltung 13; und einen
Verstärker 11 zum
Ausgeben eines Signals, das den verstärkten Drehmoment-Erfassungswert T's darstellt,
in dem eine Differenzspannung des Spannungssignals zwischen dem
Signal, das den Lenkdrehmoment-Erfassungswert Ts,
gesendet von dem Drehmomentsensor 3 aus, darstellt und
der Begrenzungsspannung Qv, gesendet von
der Mittelpunkt-Offset-Spannung-Erzeugungsschaltung 12 aus,
verstärkt
wird.
-
Wenn
der Microcomputer 10 ein vorgegebenes Programm, gespeichert
in dem internen Speicher, ausführt,
entscheidet der Microcomputer 10 über den Sollwert 1t des
elektrischen Stroms, der so gestaltet ist, um in dem Motor 6 zu
fließen,
und zwar entsprechend dem verstärkten
Drehmomenterfassungswert T's, der durch den Drehmomentsensor 3, über den
Verstärker 11,
gegeben ist, und der Fahrzeuggeschwindigkeit V, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 4 ausgeschickt
ist. Als Nächstes
wird die Abweichung It – Is zwischen
dem Sollwert It des elektrischen Stroms
und dem Erfassungswert Is des elektrischen
Stroms des Motors, ausgegeben von dem elektrischen Stromdetektor 21,
berechnet. Weiterhin wird, durch die proportionale Integrationssteuerberechnung
entsprechend zu der Abweichung It – Is, der vorstehende Befehlswert D für eine Rückführsteuerung,
um zu der PWM-Signalerzeugungsschaltung 20 gegeben zu werden,
erzeugt.
-
Die
PWM-Signal-Erzeugungsschaltung 20 erzeugt ein Impulssignal
mit dem Taktverhältnis
entsprechend zu diesem Befehlswert D, das bedeutet die PWM-Signal-Erzeugungsschaltung 20 erzeugt ein
PWM-Signal, wobei sich die Impulsbreite davon entsprechend zu dem
Befehlswert D ändert.
Die Motoransteuerschaltung 22 ist eine Brückenschaltung, die
aus vier Feldeffekttransistoren, für eine elektrische Leistungsnutzung,
aufgebaut ist, die zwischen der Leitung der elektrischen Energieversorgung
der Batterie 8 und der Erdungsleitung verbunden sind. Die
Motoransteuerschaltung 22 legt eine Spannung entsprechend
zu der Impulsbreite (Taktverhältnis) des
PWM-Signals an den Motor 6 an. Der Motor 6 erzeugt
ein Drehmoment, wobei die Intensität und die Richtung davon dem
elektrischen Strom, der dann fließt, wenn die Spannung angelegt
wird, entsprechen.
-
Der
Microcomputer 10 gibt den tatsächlich gemessenen Mittelpunktspannungswert
O, gespeichert in dem internen Speicher (nicht flüchtiger
Speicher), aus. Dieser tatsächlich
gemessene Mittelpunktspannungswert O ist ein permanenter Wert, der dann
erhalten wird, wenn ein Spannungswert, der von dem Drehmomentsensor 3 ausgegeben
wird, während
das Drehmoment, das auf den Torsionsstab aufgegeben wird, auf "0" eingestellt wird, wenn der Drehmomentsensor 3 installiert
ist oder die elektrische Energieversorgung zu erst eingeschaltet
wird (bei der Anfangseinstellung), in den Speicher geschrieben wird.
Diese Schreibbewegung wird als eine Mittelpunkteinstellungsbewegung
bezeichnet. Die vorstehende Mittelpunkteinstellungsbewegung, die
zuvor vor der normalen Bewegung der Vorrichtung durchgeführt wird,
wird im Detail unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
-
Das
Lenkdrehmoment-Erfassungssignal, ausgegeben von dem Drehmomentsensor 3,
ist ein Spannungssignal. Der Spannungswert ändert sich so, wie dies in 3 dargestellt
ist, entsprechend dem Drehmoment, das zu dem Drehmomentsensor 3 hin
gegeben wird. 3 zeigt eine Grafik, die eine Beziehung
zwischen einer Spannung, angezeigt durch das Lenkdrehmoment-Erfassungssignal,
und dem vorstehenden Drehmoment darstellt. In der Grafik gibt die
Ordinatenachse die Spannung (V) an und die Abszissenachse gibt das
Drehmoment (Nm) an. Wenn keine Kraft auf
das Lenkrad durch einen Fahrer aufgebracht wird, ist der Drehmomentwert "0", und wenn das Lenkrad nach rechts oder
nach links durch den Fahrer gedreht wird, wird der Drehmomentwert
zu einem positiven oder negativen Wert entsprechend der Richtung
geändert,
in der das Lenkrad gedreht wird. Die Spannung, ausgegeben von dem
Drehmomentsensor 3, wird, wenn der Drehmomentwert "0" ist, als eine Mittelpunktspannung bezeichnet.
In diesem Fall ist die Mittelpunktspannung 2,5 V. In dieser Hinsicht
wird, aufgrund der Differenz zwischen den einzelnen Drehmomentsensoren,
diese Mittelpunktspannung von einem vorgegebenen Referenzwert (zum
Beispiel 2,5 V), was die ursprüngliche
Mittelpunktspannung ist, um einen vorbestimmten Bereich (zum Beispiel
um einen Bereich von ± 0,1 V)
verschoben. Um die vorstehenden Probleme, verursacht durch die Differenz
zwischen den einzelnen Körpern,
zu lösen,
wird eine Einstellungsbewegung zum Korrigieren einer Verschiebung
von dem Referenzwert der Mittelpunktspannung in dem Fall einer Anfangseinstellung
durchgeführt,
das bedeutet eine Mittelpunkteinstellungsbewegung zum Einstellen
eines Werts entsprechend zu der Mittelpunktspannung, verwendet in
dem Fall, in dem ein normaler Betrieb durchgeführt wird. Obwohl die tatsächlich gemessene
Mittelpunktspannung O von dem vorstehenden Referenzwert um einen
vorgegebenen Bereich verschoben ist, wenn diese tatsächlich gemessene
Mittelpunktspannung O als ein Wert entsprechend zu der Mittelpunktspannung
verwendet wird, die von dem Referenzwert korrigiert (versetzt) ist,
ist es möglich,
die vorstehenden Probleme der Verschiebung, verursacht durch die
Differenz zwischen den einzelnen Körpern, zu lösen. In dieser Hinsicht kann
der Microcomputer 10 in einer solchen Art und Weise aufgebaut
sein, dass, anstelle der tatsächlich gemessenen Mittelpunktspannung
O, eine Differenz zwischen dem vorstehenden Referenzwert und der tatsächlich gemessenen
Mittelpunktspannung O als ein Korrekturwert gespeichert ist, und
dass der Korrekturwert zu dem zuvor gespeicherten Referenzwert so
hinzugefügt
wird, um die tatsächlich
gemessene Mittelpunktspannung O auszugeben.
-
Durch
die vorstehende Mittelpunkt-Einstellungsbewegung, die zuvor durchgeführt ist,
wie dies vorstehend beschrieben ist, wird die tatsächlich gemessene
Mittelpunktspannung O, die in dem Microcomputer 10 gespeichert
ist, in die Mittelpunkt-Offset-Spannung-Erzeugungsschaltung 12 in dem
Fall eines normalen Betriebs eingegeben. Die Offset-Begrenzungswert-Speicherschaltung 13 speichert
zuvor den Begrenzungswert L, der als ein Wert bestimmt ist, der
einen zulässigen
Bereich der Mittelpunktspannung darstellt. Dieser Begrenzungswert
L wird in die Mittelpunkt-Offset-Spannung-Erzeugungsschaltung 12 eingegeben.
Der Begrenzungswert L ist ein Wert aus dem Bereich der Mittelpunktspannung
und umfasst die obere Grenze (den maximalen Wert in dem zulässigen Bereich),
der der Mittelpunktspannung in dem Fall entspricht, in dem eine Verschiebung
von dem vorstehenden Referenzwert in einem zulässigen Bereich liegt, und umfasst
auch eine untere Grenze (den minimalen Wert in dem zulässigen Bereich).
In diesem Fall ist eine Verschiebung in dem zulässigen Bereich als eine Verschiebung
definiert, durch die eine abnormale Bewegung der Vorrichtung oder
eine schlechte Bewegung (zum Beispiel eine Bewegung, mit der ein
Lenkgefühl
beeinträchtigt
wird) nicht hervorgerufen wird. Der Grund, warum der Begrenzungswert
L so bestimmt wird, wie dies vorstehend beschrieben ist, ist derjenige,
das Auftreten des folgenden Falls zu verhindern, in dem ein gutes
Lenkgefühl
eines Fahrers beeinträchtigt
ist. In dem Fall in dem die tatsächlich
gemessene Mittelpunktspannung O ein abnormaler Wert ist, wird der
Sollwert des elektrischen Stroms auf einen abnormalen Wert eingestellt.
Als eine Folge wird, wenn eine abnormale, unterstützende Lenkkraft
erzeugt wird, ein gutes Lenkgefühl
eines Fahrers beeinträchtigt.
In dieser Hinsicht kann die Verschiebung in dem zulässigen Bereich
eine Verschiebung sein, die in dem normalen Betrieb der Vorrichtung
hervorgerufen wird.
-
Die
Mittelpunkt-Offset-Spannung-Erzeugungsschaltung 12 vergleicht
die tatsächlich
gemessene Mittelpunktspannung, die von dem Microcomputer 10 aus
gesendet ist, mit dem Begrenzungswert L, umfassend die obere Grenze
und die untere Grenze, gesendet von der Offset-Grenzwert-Speicherschaltung 13 aus,
und entsprechend zu dem Ergebnis des Vergleichs wird ein Spannungssignal
der Begrenzungsspannung Qv, das wie folgt eingestellt wird,
ausgegeben. In dem Fall, in dem die vorstehende, tatsächlich gemessene
Mittelpunktspannung O die obere Grenze, umfasst in dem Begrenzungswert L, übersteigt
oder niedriger als die untere Grenze ist, wird die Begrenzungsspannung
Ov auf einen vorgegebenen Wert in dem Bereich
von der oberen Grenze zu der unteren Grenze eingestellt. In dem
Fall, in dem die vorstehende, tatsächlich gemessene Mittelpunktspannung
O in einem Bereich von der oberen Grenze zu der unteren Grenze,
umfasst in dem Begrenzungswert L, liegt, wird die begrenzende Spannung Ov auf die tatsächlich gemessene Mittelpunktspannung
O eingestellt. Dementsprechend ist gerade in dem Fall, in dem die
tatsächlich
gemessene Mittelpunktspannung O ein abnormaler Wert ist, die Begrenzungsspannung
Ov nicht aus dem Bereich (von der oberen
Grenze zu der unteren Grenze), dargestellt durch den Begrenzungswert
L. Zum Beispiel wird, in dem Fall, in dem ein vorbestimmter Referenzwert,
der die Mittelpunktspannung sein muss, 2,5 V ist und die tatsächlich gemessene
Mittelpunktspannung O, die als einem Wert entsprechend zu der tatsächlichen
Mittelpunktspannung in dem Fall einer Anfangseinstellung eingestellt
ist, 2,6 V ist, wenn die obere Grenze, zuvor umfasst in dem Begrenzungswert
L, 2,65 (V) ist, und die untere Grenze 2,45 (V) ist, gerade dann,
wenn die tatsächlich
gemessene Mittelpunktspannung O ein abnormaler Wert nach der Anfangseinstellung
wird, die Begrenzungsspannung Ov ein Wert
in dem Bereich von 2,45 (V) bis 2,65 M. In dieser Hinsicht kann
in dem Fall, in dem die vorstehende, tatsächlich gemessene Mittelpunktspannung O
die obere Grenze übersteigt
oder niedriger als die untere Grenze ist, die begrenzende Spannung
Ov auf den Referenzwert oder die tatsächlich gemessene Mittelpunktspannung
in dem Fall eines normalen Betriebs eingestellt werden, der temporär zu einem
vorgegebenen Zeitpunkt gespeichert wird.
-
Ein
Spannungssignal der begrenzenden Spannung Ov wird
in einen der zwei Eingangsanschlüsse
des Verstärkers 11 eingegeben.
Ein Signal, das das Lenkdrehmoment Ts darstellt,
wird in den anderen Eingangsanschluss des Verstärkers 11 eingegben.
Der Verstärker 11 verstärkt eine
Differenzspannung zwischen diesen Eingangssignalen und gibt den
verstärkten
Drehmomenterfassungswert T's aus, indem die Spannung so eingestellt
wird, dass sie der Referenzwert ist, wenn das Lenkdrehmoment "0" ist. Dieses Signal wird zu dem Microcomputer 10 zugeführt. Entsprechend
dieser Signalspannung berrechnet der Microcomputer 10 ein
Lenkdrehmoment für
die vorstehende Rückführsteuerung.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird, in der vorliegenden Ausführungsform,
die Berech nung des Lenkdrehmoments entsprechend der Mittelpunktspannung
durch ein vorgegebenes Programm, ausgeführt durch den Verstärker 11 und
den Microcomputer 10, durchgeführt. Deshalb arbeiten der Microcomputer 10 und der
Verstärker 11 als
eine Lenkdrehmoment-Berechnungseinrichtung.
-
Entsprechend
der vorstehenden Ausführungsform
bestimmt der Begrenzungswert L, gespeichert in der Offset-Grenzwert-Speicherschaltung 13, die
obere Grenze und die untere Grenze des zulässigen Bereichs, und das Spannungssignal
entsprechend zu der Mittelpunktspannung, um zu dem Verstärker 11 zugeführt zu werden,
wird von der Mittelpunkt-Offset-Spannung-Erzeugungsschaltung 12 ausgegeben.
Aufgrund des vorstehenden Aufbaus wird die Spannung entsprechend
zu der Mittelpunktspannung kein Wert, der stark unterschiedlich
zu der Referenzspannung ist, so dass der Wert nicht zugelassen werden
kann. Deshalb ist dabei, gerade dann, wenn ein Wert (tatsächlich gemessene
Mittelpunktspannung O) entsprechend zu der Mittelpunktspannung,
gespeichert in dem Microcomputer 10, ein abnormaler Wert
aus bestimmten Gründen
wird, wie beispielsweise einer Fehlfunktion des Microcomputers 10,
keine Möglichkeit
vorhanden, dass eine abnormale, unterstützende Lenkkraft erzeugt wird.
Deshalb ist es möglich,
zu verhindern, dass ein gutes Lenkgefühl eines Fahrers beeinträchtigt wird.
In dieser Hinsicht wird der Begrenzungswert L in einem geeigneten
Einstellungsbereich eingestellt, während eine Differenz zwischen
den einzelnen Körpern
der Vorrichtung berücksichtigt
wird.
-
<2. ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM>
-
Der
Aufbau der elektrischen Servolenkvorrichtung der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen der selbe wie der Aufbau
der elektrischen Servolenkvorrichtung der ersten Ausführungsform,
die vorstehend beschrieben ist, allerdings ist ein Bereich der ECU 5,
die eine Steuereinheit der elektrischen Servolenkvorrichtung der
zweiten Ausführungsform
ist, unterschiedlich. Dementsprechend werden die Erläuterungen über denselben
Aufbau und dieselbe Betriebsweise wie solche der elektrischen Servolenkvorrichtung
der ersten Ausführungsform
hier weggelassen, und der Aufbau und die Betriebsweise, unterschiedlich
gegenüber
solchen der elektrischen Servolenkvorrichtung der ersten Ausführungsform,
werden hauptsächlich
hier erläutert.
-
4 zeigt
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer ECU 5 darstellt,
die eine Steuereinheit der elektrischen Servolenkvorrichtung dieser
Ausführungsform
ist. Diese ECU 5 umfasst: einen Microcomputer 10,
der im Wesentlichen denselben Aufbau wie derjenige der ersten Ausführungsform
besitzt; eine PWM-Signal-Erzeugungsschaltung 20; eine Motoransteuerschaltung 22;
einen elektrischen Stromdetektor 21; und eine Offset-Grenzwert-Speicherschaltung 13.
Anstelle der Mittelpunkt-Offset-Spannung-Erzeugungsschaltung 12, dargestellt
in 2, umfasst die ECU 5 dieser Ausführungsform
eine Begrenzungswert-Vergleichsschaltung 15. Anstelle des Verstärkers 11 umfasst
die ECU 5 dieser Ausführungsform
einen Verstärker 14 zum
Verstärken
eines Signals, das den Lenkdrehmoment-Erfassungswert Ts darstellt
und das verstärkte
Signal als ein Signal ausgibt, das den verstärkten Drehmomenterfassungswert
T's darstellt.
Die ECU 5 dieser Ausführungsform
umfasst weiterhin einen eine Abnormalität verarbeitenden Abschnitt 16 zum
Anhalten des Motors 6 in einem vorgegebenen Fall.
-
In
diesem Fall ist die Betriebsweise des Microcomputers 10,
der PWM-Signal-Erzeugungsschaltung 20,
der Motoransteuerschaltung 22 und des elektrischen Stromdetektors 21 dieselbe
wie derjenige der ersten Ausführungsform.
Deshalb werden die Erläuterungen
hier weggelassen. Entsprechend der tatsächlich gemessenen Mittelpunktspannung
O entsprechend zu der Mittelpunktspannung des Erfassungswerts Ts des Lenkdrehmoments, gespeichert in dem
internen Speicher des Microcomputers 10, berechnet der
Microcomputer 10 einen Spannungswert entsprechend zu der
Mittelpunktspannung des verstärkten
Drehmomenterfassungswerts T's, wo der verstärkte Drehmomenterfassungswert
T's O
in dem Fall wird, bei dem das Lenkdrehmoment "0" ist.
Dann berechnet der Microcomputer 10 ein Lenkdrehmoment
entsprechend diesem Spannungswert. Wie vorstehend beschrieben ist,
wird, in dieser Ausführungsform,
die Berechnung des Lenkdrehmoments entsprechend zu der Mittelpunktspannung
durch ein vorgegebenes Programm, ausgeführt durch den Microcomputer 10,
durchgeführt.
Deshalb kann die Funktion der Lenkdrehmoment-Berechnungseinrichtung durch
den Microcomputer 10 realisiert werden.
-
Eine
Betriebsweise der Offset-Grenzwert-Speicherschaltung 13 ist
im Wesentlichen dieselbe wie diejenige der ersten Ausführungsform.
Der Begrenzungswert L wird durch die obere Grenze und die untere
Grenze des Werts entsprechend zu der Mittelpunktspannung in dem
Fall bestimmt, in dem eine Verschiebung von dem Referenzwert in
dem zulässigen
Bereich liegt. In diesem Fall ist die Verschiebung von dem Referenzwert
in dem zulässigen
Bereich als eine Verschiebung definiert, durch die die Vorrichtung
nicht abnormal arbeitet. Alternativ ist die Verschiebung von dem
Referenzwert in dem zulässigen
Bereich als eine Verschiebung definiert, durch die ein Gefühl eines
Fahrers nicht beeinträchtigt
wird, gerade dann, wenn eine unterstützende Lenkkraft nicht unterbrochen
wird. Der Grund, warum der Begrenzungswert L so bestimmt wird, wie
dies vorstehend beschrieben ist, ist derjenige, dass dann, wenn ein
Wert entsprechend zu der Mittelpunktspannung stark unterschiedlich
gegenüber
der Referenzspannung ist, so dass er nicht zugelassen werden kann, die
Erzeugung einer abnormalen, unterstützenden Lenkkraft verhindert
wird. In dieser Hinsicht kann die Verschiebung in dem zulässigen Bereich
eine Verschiebung sein, die in dem gewöhnlichen Betrieb der Vorrichtung
verursacht wird, was dasselbe wie in dem Fall der ersten Ausführungsform
ist.
-
In
derselben Art und Weise wie diejenige der Mittelpunkt-Offset-Spannung-Erzeugungsschaltung 12,
dargestellt in 2, vergleicht die Mittelpunkt-Offsetwert-Vergleichsschaltung 15 die
tatsächlich
gemessene Mittelpunktspannung O, die von dem Microcomputer 10 aus
geschickt ist, mit dem Begrenzungswert L, der von der Offset-Begrenzungswert-Speicherschaltung 13 aus
gesendet ist. Allerdings gibt die Mittelpunkt-Offsetwert-Vergleichsschaltung 15 kein
Spannungssignal der Begrenzungsspannung Ov aus,
sondern gibt das abnormale Beurteilungssignal Aon entsprechend
dem Ergebnis des Vergleichs in dem folgenden Fall aus. Dieses Abnormalitäts-Beurteilungssignal
Aon wird in dem Fall ausgegeben, in dem
die tatsächlich
gemessene Mittelpunktspannung O die obere Grenze, umfasst in dem
Begrenzungswert L, übersteigt,
oder in dem Fall, in dem die tatsächlich gemessene Mittelpunktspannung
O niedriger als die untere Grenze ist. In dem Fall, in dem die tatsächlich gemessene
Mittelpunktspannung O in dem Bereich von der oberen Grenze zu der
unteren Grenze, umfasst in dem Begrenzungswert L, liegt, wird das
Abnormalitäts-Beurteilungssignal
Aon nicht ausgegeben. Dieses Abnormalitäts-Beurteilungssignal
Aon wird in den Abnormalitäts-Verarbeitungsabschnitt 16 eingegeben.
-
In
dem Fall, in dem dieses Abnormalitäts-Beurteilungssignal Aon eingegeben ist, lässt der Abnormalitäts-Verarbeitungsabschnitt 16 eine
Ausgabevorrichtung, die nicht dargestellt ist, die in dem Antriebsraum
eines Fahrzeugs vorgesehen ist, eine Warnung ausgeben. Zum Beispiel
lässt der
Abnormalitäts-Verarbeitungsabschnitt 16 die
Ausgabevorrichtung eine oder alle der folgenden Bewegungen ausgeben.
Die Bewegungen sind eine Bewegung eines Anzeigens eines Warn-Satzes
auf einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung,
die die Ausgabevorrichtung ist, eine Bewegung einer Beleuchtung
einer Warnlampe und eine Bewegung einer Ausgabe eines Schalls oder
einer Sprache für
eine Warnung von einem Lautsprecher. Gleichzeitig gibt der Abnormalitäts-Verarbeitungsabschnitt 16 das
Motor-Stopp-Signal Moff aus, das ein Signal
zum Betätigen
eines Relais, das nicht dargestellt ist, ist, das vorgesehen ist,
während
es den Motor 6 begleitet. Wenn ein Signal in dieses Relais
eingegeben wird, wird die elektrische Stromversorgungsleitung des
Motors 6 geöffnet.
Deshalb wird, wenn das vorstehende Motor-Stopp-Signal Moff in dieses
Relais eingegeben wird, der Motor 6 gestoppt und die unterstützende Lenkkraft
wird 0.
-
Gemäß der vorstehenden
Ausführungsform wird,
wenn die tatsächlich
gemessene Mittelpunktspannung O außerhalb des zulässigen Bereichs,
angezeigt durch den Begrenzungswert L, liegt, das Abnormalitäts-Beurteilungssignal
Aon von der Mittelpunkt-Offsetwert-Vergleichsschaltung 15 ausgegeben,
und der Motor 6 wird durch den Abnormalitäts-Verarbeitungsabschnitt 16 angehalten.
Aufgrund des vorstehenden Aufbaus wird, gerade dann, wenn der Wert
(die tatsächlich
gemessene Mittelpunktspannung O), entsprechend zu der Mittelpunktspannung,
gespeichert in dem Microcomputer 10, ein abnormaler Wert
aus bestimmten Gründen,
wie beispielsweise einer Fehlfunktion des Microcomputers 10,
und anderen, wird, das bedeutet gerade dann, wenn der Wert entsprechend
zu der Mittelpunktspannung stark gegenüber der Referenspannung verschoben
ist, so dass der verschobene Wert nicht zugelassen werden kann,
keine unterstützende
Lenkkraft als eine Folge erzeugt wird. Deshalb ist es möglich, positiv
zu verhindern, dass ein gutes Gefühl eines Fahrers beeinträchtigt wird.
-
<3. DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM>
-
Der
Aufbau der elektrischen Servolenkvorrichtung der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen derselbe wie der Aufbau
der elektrischen Servolenkvorrichtung der ersten Ausführungsform,
die vorstehend beschrieben ist, allerdings ist ein Bereich der ECU 5,
die eine Steuereinheit der elektrischen Servolenkvorrichtung der
dritten Ausführungsform
ist, unterschiedlich. Dementsprechend werden Erläuterungen desselben Aufbaus
und derselben Betriebsweise wie solche der elektrischen Servolenkvorrichtung
der ersten Ausführungsform
hier weggelassen, und der Aufbau und die Betriebsweise, die unterschiedlich
gegenüber
solchen der elektrischen Servolenkvorrichtung der ersten Ausführungsform
sind, werden hauptsächlich
hier erläutert.
-
5 zeigt
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer ECU 5 darstellt,
die eine Steuereinheit der elektrischen Servolenkvorrichtung dieser
Ausführungsform
ist. Diese ECU 5 umfasst: einen Hauptmicrocomputer 10,
der im Wesentlichen denselben Aufbau wie denjenigen der ersten Ausführungsform
besitzt; eine PWM-Signal-Erzeugungsschaltung 20; eine
Motoransteuerschaltung 22; einen elektrischen Stromdetektor 21;
und einen Verstärker 11.
Anstelle der Mittelpunkt-Offset-Erzeugungsschaltung 12,
dargestellt in 2, umfasst die ECU 5 dieser
Ausführungsform
eine Mittelpunkt-Offset-Spannung-Erzeugungsschaltung 17 und
eine Vergleichsschaltung 18. Anstelle der Offset-Begrenzungswert-Speicherschaltung 13,
dargestellt in 2, umfasst die ECU 5 dieser
Ausführungsform
einen Untermicrocomputer 30, der als ein Hilfssteuerabschnitt
zum Steuern jeder Vorrichtung arbeitet. Die ECU 5 dieser
Ausführungsform
umfasst weiterhin einen Abnormalitäts-Verarbeitungsabschnitt 16,
der derselbe wie derjenige der zweiten Ausführungsform ist.
-
In
diesem Fall ist die Betriebsweise des Hauptmicrocomputers 10,
der PWM-Signal-Erzeugungsschaltung 20,
der Motoransteuerschaltung 22 und des elektrischen Stromdetektors 21 dieselbe
wie derjenige der ersten Ausführungsform.
Deshalb werden die Erläuterungen
hier weggelassen werden. Dieser Hauptmicrocomputer 10 gibt
die erste, tatsächlich
gemessenen Mittelpunktspannung Oa aus, die
derselbe Wert wie die tatsächlich
gemessene Mittelpunktspannung O ist. In derselben Art und Weise wie
diejenige des Hauptcomputers 10 gibt der Untermicrocomputer 30 die
zweite, tatsächlich
gemessene Mittelpunktspannung Ob, gespeichert
in dem internen Speicher, aus, der ein Wert ist, der durch die Mittelpunkteinstellungsbewegung
in dem Vorgang einer anfänglichen
Einstellung eingestellt werden soll. Deshalb werden, gewöhnlich,
die erste, tatsächlich gemessene
Mittelpunktspannung Oa und die zweite, tatsächlich gemessene
Mittelpunktspannung Ob gleich zueinander.
Die zweite, tatsächlich
gemessene Mittelpunktspannung Ob kann in
einer solchen Art und Weise zusammengesetzt sein, dass die erste, tatsächlich gemessene
Mittelpunktspannung Oa von dem Hauptmicrocomputer 10 in
den Untermicrocomputer 30 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt
eingegeben wird, und dass dieser Wert als die zweite, tatsächlich gemessene
Mittelpunktspannung Ob gespeichert wird.
-
Ohne
Durchführen
der Vergleichsbewegung der Mittelpunkt-Offset-Spannung-Erzeugungsschaltung 12,
wie dies in 2 dargestellt ist, gibt die
Mittelpunkt-Offset-Spannung-Erzeugungsschaltung 17 ein
Spannungssignal der Spannung Ov aus, wobei der
Wert davon derselbe wie die erste tatsächlich gemessene Mittelpunktspannung
Oa, eingegeben von dem Hauptmicrocomputer 10,
ist. Die Vergleichsschaltung 18 vergleicht die erste, tatsächlich gemessene
Mittelpunktspannung Oa, gesendet von dem Haupt microcomputer 10 aus,
mit der zweiten, tatsächlich
gemessenen Mittelpunktspannung Ob gesendet
von dem Untermicrocomputer 30 aus. Die Vergleichsschaltung 18 beurteilt,
ob die Differenz zwischen diesen Werten größer als ein vorbestimmter Wert
ist oder nicht. In dem Fall, in dem die Differenz zwischen den Werten
größer als
ein vorbestimmter Wert ist, wird beurteilt, dass die erste tatsächlich gemessene
Spannung Oa, gespeichert in dem Hauptmicrocomputer 10,
abnormal ist, und die Vergleichsschaltung 18 gibt das Abnormalitäts-Beurteilungssignal
Aon aus. Dieses Abnormalitäts-Beurteilungssignal
Aon wird in den Abnormalitäts-Verarbeitungsabschnitt 16 eingegeben.
Der Aufbau und die Betriebsweise des Abnormalitäts-Verarbeitungsabschnitts 16 sind
dieselben wie solche der zweiten Ausführungsform. Deshalb sind die
Erläuterungen hier
weggelassen. In dieser Hinsicht ist der vorstehend angegebene, vorgegebene
Wert ein niedriger Wert, wie beispielsweise ein Bit-Fehler in dem
Fall einer A/D-Umwandlung oder ein Erfassungsfehler des Drehmomentsensors 3.
-
Entsprechend
der vorstehenden Ausführungsform
wird, wenn eine Differenz zwischen der ersten, tatsächlich gemessenen
Spannung Oa, gesendet von dem Hauptmicrocomputer 10 aus,
und der zweiten, tatsächlich
gemessenen Spannung Ob, gesendet von dem
Untermicrocomputer 30 aus, von dem vorbestimmten Wert getrennt
ist, das Abnormalitäts-Beurteilungssignal
Aon von der Vergleichsschaltung 18 ausgegeben
und der Motor 6 wird durch den Abnormalitäts-Verarbeitungsabschnitt 16 angehalten.
Aufgrund des vorstehenden Aufbaus wird gerade dann, wenn der Wert
(die erste tatsächlich
gemessene Mittelpunktspannung Oa), entsprechend
zu der Mittelpunktspannung, gespeichert in dem Microcomputer 10,
ein Wert unterschiedlich zu dem anfänglichen Einstellungswert aus
bestimmten Gründen wird,
wie beispielsweise einer Fehlfunktion des Microcomputers 10,
oder aus anderen Gründen,
keine unterstützende
Lenkkraft als eine Folge erzeugt. Deshalb ist es möglich, positiv
zu verhindern, dass das gute Gefühl
des Fahrers beeinträchtigt
wird. Da der Untermicrocomputer, der in der ECU in vielen Fällen vorgesehen
ist, in diesem Aufbau verwendet wird, kann die Struktur einfach
gemacht werden und die Herstellungskosten können verringert werden.
-
In
der ersten bis dritten Ausführungsform,
die vorstehend beschrieben sind, wird die tatsächlich gemessene Mittelpunktspannung,
gespeichert in dem Microcomputer 10, in dem Vorgang einer
Einstellung der Mittelpunktspannung eingestellt, allerdings kann die
tatsächlich
gemessene Mittelpunktspannung zu einer vorbestimmten Erneuerungszeit
er neuert werden. In diesem Fall ist es bevorzugt, eine Verarbeitung
durchzuführen,
in der ein abnormaler Wert davor geschützt wird, dass er in dem Vorgang
einer Erneuerung geschrieben wird, zum Beispiel ist es bevorzugt,
einen Vergleich mit dem Wert vor der Erneuerung vorzunehmen. Diese
tatsächlich
gemessene Mittelpunktspannung kann in dem Speicherabschnitt, unterschiedlich
zu dem Microcomputer 10, gespeichert werden. Weiterhin
kann anstelle dieser tatsächlich
gemessenen Mittelpunktspannung ein Korrekturwert, der eine Differenz
zwischen dem Referenzwert und der tatsächlich gemessenen Mittelpunktspannung
ist, gespeichert werden. In diesem Fall wird der Referenzwert auch
gespeichert, und ein Wert, entsprechend zu der tatsächlich gemessenen
Mittelpunktspannung, wird aus dem Referenzwert und dem Korrekturwert
berechnet.
-
Entsprechend
dem Aufbau der ersten bis dritten Ausführungsform, die vorstehend
beschrieben sind, ist die Hardware der PWM-Signal-Erzeugungsschaltung 20,
der Mittelpunkt-Offset-Spannung-Erzeugungsschaltung 12,
der Mittelpunkt-Offset-Wertvergleichsschaltung 15 oder
der Mittelpunkt-Offset-Spannung-Erzeugungsschaltung 17 unterschiedlich
gegenüber
der Hardware des Microcomputers 10. Allerdings ist es möglich, einen
solchen Aufbau anzuwenden, dass die Funktion jeder Komponenten durch
eine Software realisiert werden kann, wenn ein vorgegebenes Programm
durch den Microcomputer 10 ausgeführt wird. In dem Aufbau der
ersten bis dritten Ausführungsform,
die vorstehend beschrieben sind, wird auf die Mittelpunktspannung
durch den Verstärker 12 Bezug
genommen, und ein Signal, das den Verstärkungs-Drehmomenterfassungswert
T's darstellt,
an dem die Spannung der Referenzwert wird, wenn das Lenkdrehmoment "0" ist, wird ausgegeben. Allerdings ist
es möglich,
einen solchen Aufbau anzuwenden, dass dann, wenn ein vorgegebenes
Programm durch den Microcomputer 10, anstelle des Verstärkers 11,
ausgeführt
wird, auf die Mittelpunktspannung durch eine Software Bezug genommen
wird und das Lenkdrehmoment berechnet wird. Im Gegensatz dazu wird,
in dem Aufbau der zweiten Ausführungsform,
die Berechnung des Lenkdrehmoments entsprechend der Mittelpunktspannung
durch ein vorgegebenes Programm, ausgeführt durch den Microcomputer 10,
durchgeführt.
Allerdings ist es möglich,
einen solchen Aufbau anzuwenden, dass die Berechnung des Lenkdrehmoments
durch die Hardware durchgeführt
wird, in der auf die Mittelpunktspannung durch den Verstärker Bezug
genommen wird.
-
In
dem Aufbau der zweiten und der dritten Ausführungsform hält der Abnormalitäts-Verarbeitungsabschnitt 16 den
Motor 6 durch Betätigen
eines Relais, vorgesehen in dem Motor 6, an. Allerdings
ist es, solange wie die unterstützende
Lenkkraft so gestaltet wird, dass sie 0 ist, möglich, einen solchen Aufbau
anzuwenden, dass der Betrieb der Motoransteuerschaltung 22 oder
der PWM-Signal-Erzeugungsschaltung 20 angehalten wird.
Es ist auch möglich,
einen solchen Aufbau anzuwenden, dass die Motoransteuerschaltung 22 oder
die PWM-Signal-Erzeugungsschaltung 20 derart gesteuert
wird, dass der Motor 6 durch die Motoransteuerschaltung 22 oder
die PWM-Signal-Erzeugungsschaltung 20 angehalten werden
kann. Es ist auch möglich,
einen solchen Aufbau anzuwenden, dass eine Kupplungsvorrichtung
in der Mitte des Wegs vorgesehen ist, mit der die unterstützende Lenkkraft
von dem Motor 6 auf die Lenkwelle 102 über das
Untersetzungsgetriebe 7 übertragen wird und die Übertragung
der unterstützenden
Lenkkraft durch die Vorrichtung, die betroffen ist, unterbrochen
wird. Weiterhin ist es auch möglich, einen
solchen Aufbau des Abnormalitäts-Verarbeitungsabschnitts 16 anzuwenden,
dass eine Intensität der
unterstützenden
Lenkkraft so verringert wird, dass ein Gefühl eines Fahrers für ein Lenken
nicht beeinträchtigt
wird.
-
In
der ersten und der zweiten Ausführungsform
ist es möglich,
einen solchen Aufbau anzuwenden, dass der Microcomputer 30,
beschrieben in der dritten Ausführungsform,
neu anstelle der Offset-Grenzwert-Speicherschaltung 13 vorgesehen
ist, und dass die Funktion der Offset-Grenzwert-Speicherschaltung 13 durch
diesen Untermicrocomputer 30 realisiert wird. Weiterhin
ist es möglich,
einen solchen Aufbau anzuwenden, dass die Funktion der Mittelpunkt-Offset-Spannung-Erzeugungsschaltung 12 oder
der Mittelpunkt-Offsetwert-Vergleichsschaltung 15 durch
diesen Untermicrocomputer 30 realisiert wird. Typischerweise
ist es möglich,
den Aufbau, dargestellt in 6, zu berücksichtigen,
die ein Blockdiagramm zeigt, das einen Aufbau einer ECU in der elektrischen
Servolenkvorrichtung der Variation der zweiten Ausführungsform
darstellt. In dem Aufbau, der in 6 dargestellt
ist, sind, anstelle des Verstärkers 14,
dargestellt in 4, derselbe Verstärker 11, wie
derjenige, der in 5 dargestellt ist, und die Mittelpunkt-Offset-Spannung-Erzeugungsschaltung 17 vorgesehen.
In dem Aufbau, der in 6 dargestellt ist, ist, anstelle
der Offset-Grenzwert-Speicherschaltung 13 und der Mittelpunkt-Offsetwert-Vergleichsschaltung 15,
dargestellt in 4, der Untermicrocomputer 30 vorgesehen.
Durch den Speicher, der ausschließlich zum Auslesen verwendet
wird, der in diesem Untermicrocomputer 30 eingebaut ist,
kann die Funktion entsprechend zu der Offset-Grenzwert-Speicherschaltung 13 realisiert
werden. Durch diesen Untermicrocomputer 30 kann die Funktion entsprechend
zu der Mittelpunkt-Offsetwert-Vergleichsschaltung 15 durch
eine Software realisiert werden. Es ist auch möglich, einen solchen Aufbau anzuwenden,
dass die Vergleichsschaltung 18 in der dritten Ausführungsform,
beschrieben vorstehend, weggelassen ist, und dass die Funktion der
Vergleichsschaltung 18 durch den Untermicrocomputer 30 realisiert
wird. Es ist auch möglich,
einen solchen Aufbau anzuwenden, dass die Funktion des Abnormalitäts-Verarbeitungsabschnitts 16 in
der zweiten und der dritten Ausführungsform
durch den Untermicrocomputer 30 in derselben Art und Weise
realisiert wird.
-
In
der dritten Ausführungsform
kann der Untermicrocomputer 30 nicht die zweite, tatsächlich gemessene
Mittelpunktspannung Ob speichern, und die erste
tatsächlich
gemessene Mittelpunktspannung Oa, gesendet
von dem Hauptmicrocomputer 10 aus, kann eingegeben werden,
und es kann beurteilt werden, ob sie in dem zulässigen Bereich liegt oder nicht.
In dem Fall, in dem sie außerhalb
des zulässigen
Bereichs liegt, wird das Abnormalitäts-Beurteilungssignal Aon zu dem Abnormalitäts-Verarbeitungsabschnitt 16 hin
ausgegeben.