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    Es wird eine Steuereinheit zur elektrisch unterstützten Lenkung angegeben, die in der Lage ist, einen Motorstrom unabhängig von einer Temperaturänderung stabil zu erfassen, um das Lenkgefühl eines Fahrers zu verbessern. In dieser Steuereinheit erfasst eine in der Nähe einer Motorstromerfassungsschaltung (14) angeordnete Temperaturerfassungsschaltung (15) die Temperatur der Motorstromerfassungsschaltung (14), und eine CPU (12) berücksichtigt die in einem EEPROM (13) gespeicherten Ausgangscharakteristikdaten der Motorstromerfassungsausgabe in Bezug auf die Temperaturerfassungsausgabe, um die Motorstromerfassungsausgabe auf der Grundlage der Temperaturerfassungsausgabe zu korrigieren, so dass die korrigierte Motorstromerfassungsausgabe einen Sollstromwert für eine Motoransteuerungsschaltung (11) erreicht, wodurch ein Elektromotor (5) angesteuert wird, der einen Lenkmechanismus sekundär betreibt.
    公开号:DE102004007425A1
    申请号:DE102004007425
    申请日:2004-02-16
    公开日:2004-08-26
    发明作者:Naoki Matsuda；Yasuyosi Toda；Toshihisa Yamamoto
    申请人:Denso Corp；
    IPC主号:B62D6-00
    专利说明:
    [0001] Die vorliegende Erfindung betriffteine Steuereinheit füreine Vorrichtung zur elektrisch unterstützten Lenkung zur Verwendungin einem Fahrzeug, die den Lenkaufwand für den Fahrer verringert unddas Lenkgefühldes Fahrers verbessert.
    [0002] Bei einer Vorrichtung zur elektrischunterstütztenLenkung wird eine Drehrichtung oder ein Drehmoment eines Elektromotorsentsprechend eines auf der Grundlage eines Ausgangssignals eines Drehmomentsensors,der ein Drehmoment in einem Lenksystem erfasst, berechneten Unterstützungssignalsgesteuert, wodurch die Lenkbelastung für den Fahrer verringert wird.Für einehochempfindliche Vorrichtung zur elektrisch unterstützten Lenkung wurdez. B. in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2000-238652 eine Technikvorgeschlagen, bei der zum Erzeugen eines benötigten Drehmomentes ein tatsächlicherMotorstrom, der durch eine Motorstromerfassungsschaltung erfasstwird, gesteuert wird, um einen vorbestimmten Stromwert zu erreichen.
    [0003] Die Motorstromerfassungsschaltungbesitzt jedoch die Eigenschaft, dass sich ihr Ausgang auf Grundder Temperaturcharakteristik eines Operationsverstärkers mitder Temperatur ändert.Dementsprechend besteht das Problem, dass sich, wenn ein Elektromotorauf der Grundlage eines Ausganges einer derartigen Motorstromerfassungsschaltunggesteuert wird, das Lenkmoment entsprechend der Temperaturänderung ändert. Dadie Verstärkungder Stromerfassungsschaltung seit den letzten Jahren höher alsje zuvor ist, kann insbesondere eine winzige Veränderung eines Stromerfassungsausgangs, dervon einer Temperaturänderungherrührt,das Lenkgefühldes Fahrers negativ beeinflussen.
    [0004] Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,eine Steuereinheit füreine Vorrichtung zur elektrisch unterstützten Lenkung bereitzustellen,die einen Motorstrom unabhängigvon einer Temperaturänderungstabil erfassen kann und eine Verbesserung des Lenkgefühls desFahrers bewirkt.
    [0005] Die Aufgabe wird mit den Merkmalendes Anspruchs 1 gelöst.Die abhängigenAnsprüchesind auf bevorzugte Ausführungsformender Erfindung gerichtet.
    [0006] Gemäß einem Aspekt der vorliegendenErfindung wird eine Steuereinheit zur elektrisch unterstützten Lenkungbereitgestellt, die aufweist: eine Motoransteuerungseinrichtungzur Ansteuerung (Erregung) eines Elektromotors zum sekundären (untergeordneten)Betreiben eines Lenkmechanismus, eine Motorstromerfassungseinrichtungzum Erfassen eines im Elektromotor fließenden Stromes, eine Steuereinrichtungzur Durchführungeiner Steuerung auf der Grundlage eines Lenkmomentes im Lenkmechanismus,so dass eine Stromerfassungsausgabe der Motorstromerfassungseinrichtungeinen Sollstromwert fürdie Motoransteuerungseinrichtung erreicht, eine Temperaturerfassungseinrichtungzur Erfassung einer Temperatur der Motorstromerfassungseinrichtungund eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren einer Ausgabe derMotorstromerfassungseinrichtung auf der Grundlage einer Ausgabe derTemperaturerfassungseinrichtung.
    [0007] Somit erfasst die Temperaturerfassungseinrichtungdie Temperatur der Motorstromerfassungseinrichtung, und die Korrektureinrichtungkorrigiert die Ausgabe der Motor stromerfassungseinrichtung auf derGrundlage der Ausgabe der Temperaturerfassungseinrichtung, und außerdem führt dieSteuereinrichtung die Steuerung so aus, dass die Ausgabe der Motorstromerfassungseinrichtungnach der Korrektur mit einem gewünschtenStromwert fürdie Motoransteuerungseinrichtung übereinstimmt, der auf der Grundlageeines Lenkmomentes im Lenkmechanismus bestimmt wird, wodurch derElektromotor angesteuert wird, um den Lenkmechanismus sekundär zu betreiben.Dieses ermöglichteine Korrektur der Temperaturcharakteristik der Motorstromerfassungseinrichtung,so dass der Motorstrom unabhängigvon einer Temperaturänderungstabil erfasst werden kann, was zu einer Verbesserung des Lenkgefühls des Fahrersbeiträgt.
    [0008] Zusätzlich weist die zuvor genannteSteuereinheit zur elektrisch unterstützten Lenkung außerdem eineCharakteristikdatenspeichereinrichtung zum Speichern von Ausgangscharakteristikdatender Motorstromerfassungseinrichtung in Bezug auf die Ausgabe derTemperaturerfassungseinrichtung auf, und die Korrektureinrichtungkorrigiert die Ausgabe der Motorstromerfassungseinrichtung auf derGrundlage der Ausgabe der Temperaturerfassungseinrichtung und derAusgangscharakteristikdaten der Motorstromerfassungseinrichtung,die in der Charakteristikdatenspeichereinrichtung gespeichert sind.
    [0009] Somit speichert die Charakteristikdatenspeichereinrichtungdie Ausgangscharakteristikdaten der Motorstromerfassungseinrichtungin Bezug auf die Ausgabe der Temperaturerfassungseinrichtung, und dieKorrektureinheit korrigiert die Ausgabe der Motorstromerfassungseinrichtungauf der Grundlage der Ausgabe der Temperaturerfassungseinrichtungund der Ausgangscharakteristikdaten der Motorstromerfassungseinrichtung,die in der Charakteristikdatenspeichereinrichtung gespeichert sind,so dass die Temperaturcharakteristik der Motorstromerfassungseinrichtungauf der Grundlage der Ausgangscharakteristikdaten korrigiert werdenkann.
    [0010] Weiterhin speichert die Charakteristikdatenspeichereinrichtungin der Steuereinheit zur elektrisch unterstützten Lenkung Charakteristikdaten,die auf der Grundlage der Ausgabe der Motorstromerfassungseinrichtungin Bezug auf die Ausgabe der Temperaturerfassungseinrichtung unterzwei oder mehr Temperaturbedingungen erhalten werden.
    [0011] Da die Charakteristikdatenspeichereinrichtungdie Charakteristikdaten, die auf der Grundlage der Ausgabe der Motorstromerfassungseinrichtung inBezug auf die Ausgabe der Temperaturerfassungseinrichtung unterzwei oder mehr Temperaturbedingungen erhalten werden, speichert,kann dementsprechend die Korrektureinheit die Temperaturcharakteristikder Motorstromerfassungseinrichtung auf der Grundlage der Ausgangscharakteristikdatenmit hoher Genauigkeit korrigieren.
    [0012] Weiterhin ist die Charakteristikdatenspeichereinrichtungin der Steuereinheit zur elektrisch unterstützten Lenkung mit einem wiederbeschreibbaren nichtflüchtigenSpeicher versehen.
    [0013] Daher können die erhaltenen Charakteristikdatennach der Messung der Ausgangscharakteristik der Motorstromerfassungseinrichtungin Bezug auf die Ausgabe der Temperaturerfassungseinrichtung in denwieder beschreibbaren nichtflüchtigenSpeicher geschrieben werden.
    [0014] Außerdem sind die Motorstromerfassungseinrichtungund die Temperaturerfassungseinrichtung in der Steuereinheit zuelektrisch unterstützten Lenkungauf dem selben Halbleiter vorgesehen.
    [0015] Da die Motorstromerfassungseinrichtung unddie Temperaturerfassungseinrichtung auf dem selben Halbleiter vorgesehensind, kann somit die Temperaturausgabe der Temperaturerfassungseinrichtungdie Temperatur der Motorstromerfassungseinrichtung genau überwachen.
    [0016] Weiterhin ist die Temperaturerfassungseinrichtungin der Steuereinheit zur elektrisch unterstützten Lenkung in der Nähe der Motorstromerfassungseinrichtungangeordnet.
    [0017] Da die Temperaturerfassungseinrichtungin der Näheder Motorstromerfassungseinrichtung angeordnet ist, kann somit dieTemperaturerfassungseinrichtung die Temperatur der Motorstromerfassungseinrichtunggenau erfassen.
    [0018] Außerdem ist die Temperaturerfassungseinrichtungin der Steuereinheit zur elektrisch unterstützten Lenkung auf dem Halbleiterin unmittelbarer Näheder Motorstromerfassungseinrichtung angeordnet.
    [0019] Da die Temperaturerfassungseinrichtungin unmittelbarer Näheder Motorstromerfassungseinrichtung im Halbleiter angeordnet ist,kann somit die Temperaturausgabe der Temperaturerfassungseinrichtungdie Temperatur der Motorstromerfassungseinrichtung noch genauer überwachen.
    [0020] Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile dervorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden genaueren Beschreibungder bevorzugten Ausführungsformanhand der zugehörigenZeichnungen verdeutlicht. Es zeigen:
    [0021] 1 eineDarstellung des gesamten Aufbaus einer Vorrichtung zur elektrischunterstützten Lenkunggemäß einerAusführungsformder vorliegenden Erfindung,
    [0022] 2 eineDarstellung einer Hardwareanordnung, die hauptsächlich eine Motorstromerfassungsschaltungund eine Temperaturerfassungsschaltung in einem Steuersystem derVorrichtung zur elektrisch unterstützten Lenkung zeigt,
    [0023] 3A einegraphische Darstellung einer beispielhaften Beziehung zwischen einertatsächlichenTemperatur und einer Stromerfassungsausgangsversatzspannung,
    [0024] 3B einegraphische Darstellung einer beispielhaften Beziehung zwischen einertatsächlichenTemperatur einer IC (integrierten Schaltung) und einer Stromerfassungsausgabe,
    [0025] 3C einegraphische Darstellung einer beispielhaften Beziehung zwischen einerStromerfassungsausgangsversatzspannung und einer Temperaturerfassungsausgabe,
    [0026] 4 eineDarstellung einer Hardwareanordnung gemäß einer Modifikation der Motorstromerfassungsschaltung,
    [0027] 5 eineDarstellung des gesamten Aufbaus einer Vorrichtung zur elektrischunterstützten Lenkunggemäß einerModifikation, bei der eine Temperaturerfassungsschaltung in derNähe einerDrehmomentsensorausgangsschnittstellenschaltung angeordnet ist,und
    [0028] 6 eineDarstellung einer Hardwareanordnung, die hauptsächlich die Drehmomentsensorausgangsschnittstellenschaltungund die Temperaturerfassungsschaltung in der Modifikation der 5 zeigt.
    [0029] Im Folgenden wird mit Bezug auf dieZeichnungen eine Steuereinheit zur elektrisch unterstützten Lenkunggemäß einerAusführungsformder vorliegenden Erfindung beschrieben.
    [0030] 1 isteine Darstellung eines Gesamtaufbaus einer Vorrichtung zur elektrischunterstützten Lenkung 1,und 2 ist eine Darstellungeiner Hardwareanordnung, die hauptsächlich eine Motorstromerfassungsschaltung 14 undeine Temperaturerfassungsschaltung 15 in einem Steuersystemder Vorrichtung zur elektrisch unterstützten Lenkung 1 zeigt.
    [0031] Wie in 1 gezeigtist, weist die Vorrichtung zur elektrisch unterstützten Lenkung 1 gemäß dieserAusführungsformeinen Drehmomentsensor 4 zur Erfassung eines Lenkmomentes,das an einer Lenkwelle 3 auf Grund einer Betätigung einesLenkrades 2 entsteht, einen Elektromotor 5 zum Aufbringeneiner Ansteuerungskraft (Leistung) auf einen Lenkmechanismus zurUnterstützungder Lenkleistung des Lenkrades 2, eine elektronische Steuereinheit 10 (dieim Folgenden als "ECU" bezeichnet wird) zurSteuerung der Ansteuerung des Elektromotors 5 und weitereElemente auf. Die ECU 10 entspricht der Steuereinheit zurelektrisch unterstütztenLenkung gemäß der vorliegendenErfindung.
    [0032] Der Drehmomentsensor 4 dientzur Umwandlung eines Lenkmomentes (Lenkdrehmoment) in ein elektrischesSignal zur Erfassung des Lenkmomentes und weist z. B. ein Potentiometerauf. Die Ausgangsspannung des Drehmomentsensors 4 ändert sichentsprechend der Größe einesLenkmomentes, das in der Lenkwelle 3 entsteht.
    [0033] Die ECU 10 besteht aus einerMotoransteuerungsschaltung 11, einem Mikroprozessor 12 (der imFolgenden als "CPU" bezeichnet wird),einem EEPROM 13, einer Motorstro merfassungsschaltung 14, einerTemperaturerfassungsschaltung 15 und weiteren Elementen.
    [0034] In der vorliegenden Erfindung entsprichtdie Motoransteuerungsschaltung 11 der Motoransteuerungseinrichtung,die CPU 12 der Steuereinrichtung, der EEPROM 13 derCharakteristikdatenspeichereinrichtung und dem nichtflüchtigenSpeicher, die Motorstromerfassungsschaltung 14 der Motorstromerfassungseinrichtungund die Temperaturerfassungsschaltung 15 der Temperaturerfassungseinrichtung.
    [0035] Die Motoransteuerungsschaltung 11 isteine Brückenschaltungvom H-Typ, die unter Verwendung von vier FETs 111 (ersterFET 111a, zweiter FET 111b, dritter FET 111c undvierter FET 111d) wie in 2 gezeigtaufgebaut ist, und dient zur PWM-Ansteuerung des Elektromotors 5 aufder Grundlage eines Motoransteuerungssignals (PWM-Signal), das voneiner Ansteuerungssignalausgabeschaltung (nicht gezeigt) entsprechendeinem in der CPU 12 berechneten Strombefehlswert ausgegebenwird.
    [0036] Die CPU 12 ist mit einemEin-Chip-Mikrocomputer aufgebaut, der durch Integration einer CPU,eines ROM, eines RAM, eines Eingangs-/Ausgangs-Anschlusses, einerSystemsteuerung und weiteren Elementen, die ein Mikrocomputersystem aufeinem Chip bilden, ausgebildet ist. Die CPU 12 berechneteinen Sollstromwert fürdie Ansteuerung des Motors 5 auf der Grundlage eines DrehmomentsignalsT, der vom Drehmomentsensor 4 eingegeben wird, und einesFahrzeuggeschwindigkeitssignals V, das von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 6 (siehe 1) eingegeben wird. Außerdem korrigiert siedie Temperaturcharakteristik einer Stromerfassungsausgabe der Motorstromerfassungsschaltung 14 undführt einePID-Regelung oder Ähnlichesaus, so dass die Stromerfassungsausgabe nach der Korrektur den Sollstromwerterreicht.
    [0037] Der EEPROM 13 ist ein elektrischwieder beschreibbarer nichtflüchtigerSpeicher, der Charakteristikdaten einer Stromerfassungsausgabe derMotorstromerfassungsschaltung 14 in Bezug auf eine Temperaturerfassungsausgabeder Temperaturerfassungsschaltung 15 speichert. Das beieiner Versendungsinspektion durchzuführende Schreiben der Charakteristikdatenin den EEPROM 13 wird später erläutert.
    [0038] Die Motorstromerfassungsschaltung 14 erfassteinen durch den Motor 5 fließenden Strom auf der Grundlageeiner Spannung übereinem Stromerfassungs-Shunt RS, der mit einer Niedrigpotentialseiteder Motoransteuerungsschaltung 11 verbunden ist, und gibtentsprechend dem erfassten Stromwert ein Stromerfassungsergebnisals Spannungssignal (Motorstromsignal) an die CPU 12 aus.Genauer gesagt besteht die Motorstromerfassungsschaltung 14 ausdem OperationsverstärkerOP1, einem ersten Widerstand R1, der zwischen einem Ende (Seiteder Motoransteuerungsschaltung 11) des Shunts RS und eineminvertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers OP1geschaltet ist, einem zweiten Widerstand R2, der zwischen dem anderenEnde (Seite der Masse) des Shunts RS und einem nicht invertierendenEingangsanschluss des Operationsverstärkers OP1 geschaltet ist, einemdritten Widerstand R3, der zwischen dem invertierenden Eingangsanschlussdes OperationsverstärkersOP1 und einem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers OP1 geschaltetist, und einem vierten Widerstand R4, der zwischen dem nicht invertierendenEingangsanschluss des Operationsverstärkers OP1 und einem elektrischenPotential V1 geschaltet ist. Dieses ist eine so genannte Differenzverstärkerschaltung.In dieser Ausführungsformwerden die Widerstandswerte der Widerstände R1 und R2 gleich groß eingestellt,und die Widerstandswerte der Widerstände R3 und R4 werden ebenfallsgleich groß eingestellt.Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht notwendigerweise aufdiese Widerstandswerte der Widerstände R1 bis R4 beschränkt.
    [0039] Die Temperaturerfassungsschaltung 15 istin der Näheder Motorstromerfassungsschaltung 14 in das IC-Gehäuse derMotorstromerfassungsschaltung 14 integriert angeordnetund gibt ein Temperaturerfassungsergebnis als Spannungssignal andie CPU 12 aus. Die Temperaturerfassungsschaltung 15 bestehtaus einer Temperaturerfassungsdiodengruppe 16, deren Kathodenseitemit der Masse verbunden ist, einer Konstantstromschaltung 17,die mit einem Ende mit einer Energieversorgungsspannung VCC undmit dem anderen Ende mit der Anodenseite der Diodengruppe 16 zurZufuhr eines Konstantstromes zur Diodengruppe 16 verbundenist, und einem OperationsverstärkerOP2. In dieser Anordnung ist die Diodengruppe 16 durchVerbindung mehrerer (z. B. vier) Dioden ausgebildet. Weiterhin istdie Anodenseite der Diodengruppe 16 mit dem nicht invertierendenEingangsanschluss des Operationsverstärkers OP2 verbunden, und derinvertierende Eingangsanschluss des Operationsverstärkers OP2ist mit dessen Ausgangsanschluss verbunden, womit ein elektrischesPotential der Anodenseite der Diodengruppe 16 vom Operationsverstärker OP2erfasst und ausgegeben wird. Da sich die Charakteristika der dieDiodengruppe 16 bildenden Dioden entsprechend einer Temperaturänderung ändern, erzeugtder OperationsverstärkerOP2, d. h. die Temperaturerfassungsschaltung 15, einender Temperatur entsprechenden Erfassungsausgang.
    [0040] In diesem Fall kann eine beliebigeZusammensetzung der Temperaturerfassungsschaltung 15 verwendetwerden, vorausgesetzt, dass sie die Temperatur der Stromerfassungsschaltung 14 überwachenkann.
    [0041] In diesem Zusammenhang ist es vorzuziehen,dass die Diodengruppe 16 so dicht wie möglich beim Operationsverstärker OP1angeordnet ist, da eine Temperaturänderung in der Nähe des Operationsverstärkers OP1zur Korrektur der Temperaturverschiebung der Ausgangsversatzspannungdes OperationsverstärkersOP1 in der Motorstromerfassungsschaltung 14 genau erfasstwerden muss.
    [0042] Im Folgenden wird die Beziehung zwischen derErfassungsausgangsversatzspannung der Motorstromerfassungsschaltung 14 undder Erfassungsausgabe der Temperaturerfassungsschaltung 15 beschrieben.Die Erfassungsausgangsversatzspannung der Motorstromerfassungsschaltung 14 bezeichneteine Ausgangsspannung der Motorstromerfassungsschaltung 14,bei der der tatsächlicheStrom in der Motoransteuerungsschaltung 11 bei Null [A] liegt,wobei sich die Erfassungsausgangsversatzspannung mit der Temperatur ändert, wiees in 3A gezeigt ist.
    [0043] Die tatsächliche Temperatur der IC,in der die Stromerfassungsschaltung 14 und die Temperaturerfassungsschaltung 15 integriertsind, und die Stromerfassungsausgangsversatzspannung der Stromerfassungsschaltung 14 zeigenz. B. die im Graphen der 3A gezeigteBeziehung (eine durch eine durchgezogene Linie dargestellte Kurve).In diesem Fall kann die Stromerfassungsausgangsversatzspannung Vofdurch Vof = f1(T) als Funktion der Temperatur T ausgedrückt werden(f1 stellt eine vorbestimmte Funktion dar).
    [0044] Andererseits besitzen die tatsächlicheTemperatur der IC und die Temperaturerfassungsausgabe der Temperaturerfassungsschaltung 15 diedurch den Graphen der 3B gezeigteBeziehung zueinander (eine durch eine durchgezogene Linie dargestelltegerade Linie). In diesem Fall kann die TemperaturerfassungsausgabeVdect durch Vdect = f2(T) als eine Funktion der Temperatur T ausgedrückt werden(f2 bezeichnet eine vorbestimmte Funktion).
    [0045] Wenn die tatsächliche Temperatur T aus den zuvorgenannten beiden Gleichungen entfernt wird, kann die StromerfassungsausgangsversatzspannungVof durch Vof = f3(Vdect) als eine Funktion der TemperaturerfassungsausgabeVdect ausgedrückt werden(f3 bezeichnet eine vorbestimmte Funktion). Die Beziehung zwischender Stromerfassungsausgangsversatzspannung Vof und der TemperaturerfassungsausgabeVdect wird z. B. durch den in 3C gezeigtenGraphen dargestellt (eine durch eine durchgezogene Linie dargestellteKurve).
    [0046] Wenn die Stromerfassungsausgangsversatzspannungder Stromerfassungsschaltung 14 und die Temperaturerfassungsausgabeder Temperaturerfassungsschaltung 15 im Voraus bei mehrerenwillkürlichenIC-Temperaturbedingungen gemessen werden und die Speicherergebnisseals Charakteristikdaten in einem Speicher gespeichert werden, kann dementsprechenddie der Temperaturerfassungsausgabe Vdect entsprechende StromerfassungsausgangsversatzspannungVof erhalten werden.
    [0047] In dieser Ausführungsform werden die Stromerfassungsausgangsversatzspannungund die Temperaturerfassungsausgabe bei der Versendungsinspektionder ECU 10 bei drei unterschiedlichen Temperaturbedingungengemessen (siehe kreisförmigeMarkierungen auf dem Graphen der 3A und 3B), und diese Messergebnissewerden als Charakteristikdaten der Stromerfassungsausgaben in Bezugauf die Temperaturerfassungsausgaben elektrisch in den EEPROM 13 geschrieben.Die Stromerfassungsausgangsversatzspannungen für andere als die unter dendrei Temperaturbedingungen gemessenen Temperaturerfassungsausgaben können durchlineare Interpolation erhalten werden. 3C zeigt ein Beispiel dafür, bei demdie lineare Interpolation in Form einer sequentiellen Linie, wiees durch die gestrichelte Linie gezeigt ist, durchgeführt wurde.Wenn die Messergebnisse bei weiteren Temperaturbedingungen erhaltenwerden, könnenCharakteristikdaten, die dichter am wirklichen Charakteristikgraphenliegen, der durch eine durchgezogene Linie in 3C dargestellt ist, erhalten werden.
    [0048] Seit den letzten Jahren gab es einenTyp, bei dem ein EEPROM im Inneren einer IC ausgebildet ist. Wenneine derartige IC verwendet wird, ist es möglich, die Stromerfassungsausgangsversatzspannungswerteund die Temperaturerfassungswerte bei der IC-Inspektion einzuschreibenwurde, d. h. konkret bei Inspektionen bei niedrigen Temperaturen, Raumtemperaturenund hohen Temperaturen.
    [0049] In diesem Zusammenhang werden dieTemperaturbedingungen fürdie Versendungsinspektion der ECU 10 bei drei Punkten,d.h. einer niedrigen Temperatur (einer minimalen Temperatur, diebei einer tatsächlichenVerwendung zu erwarten ist, z. B. –40°C), einer normalen Temperatur(z. B. 25°C)und einer hohen Temperatur (einer maximalen Temperatur, die beider tatsächlichenVerwendung zu erwarten ist, z. B. 85°C) eingestellt.
    [0050] Außerdem wird im Folgenden derBetrieb der oben beschriebenen Vorrichtung zur elektrisch unterstützten Lenkung 1 beschrieben.
    [0051] Die Motorstromerfassungsschaltung 14 erfassteinen im Motor 5 fließendenStrom auf der Grundlage einer Spannung über dem Stromerfassungs-ShuntRS, der mit der Niedrigpotentialseite der Motoransteuerungsschaltung 11 verbundenist, und gibt ein dem Erfassungsstromwert entsprechendes Stromerfassungsergebnisan die CPU 12 in Form eines Span nungssignals aus. Nachder Eingabe in die CPU 12 wird die Stromerfassungsausgabedurch einen eingebauten A/D-Wandlerin einen digitalen Wert umgewandelt.
    [0052] Andererseits gibt die in der Nähe der Motorstromerfassungsschaltung 14 angeordneteTemperaturerfassungsschaltung 15 ein Temperaturerfassungsergebnisan die CPU 12 in Form eines Spannungssignals aus. Nachder Eingabe in die CPU 12 wird die Temperaturerfassungsausgabedurch einen eingebauten A/D-Wandler in einen digitalen Wert umgewandelt.
    [0053] Die CPU 12 berücksichtigtdabei die Charakteristikdaten der Stromerfassungsausgabe in Bezug aufdie Temperaturerfassungsausgabe, die im EEPROM 13 im Vorausgespeichert sind, schreibt die Daten in ihren eigenen RAM ein underhälteine der Temperaturerfassungsausgabe entsprechende Stromerfassungsausgangsversatzspannungauf der Grundlage der gespeicherten Daten. Danach führt dieCPU 12 eine Korrektur der Stromerfassungsausgabe unterVerwendung der Stromerfassungsausgangsversatzspannung aus und führt eineRegelung wie z. B. eine PID-Regelung auf der Grundlage der Differenzzwischen einem auf der Grundlage eines Drehmomentsignals T und einemFahrzeuggeschwindigkeitssignal V berechneten Strombefehlswert undder Stromerfassungsausgabe nach der Korrektur durch, wodurch eingeeignetes Ansteuerungsstromtastverhältnis zur Steuerung der Motoransteuerungsschaltung 11 eingestelltwird.
    [0054] Aus der obigen Beschreibung wirddeutlich, dass gemäß dieserAusführungsformdie in der Nähe derMotorstromerfassungsschaltung 14 angeordnete Temperaturerfassungsschaltung 15 dieTemperatur erfasst und die CPU 12 die im EEPROM 13 gespeichertenAusgangscharakteristikdaten der Motorstromerfassungsausgabe in Bezugauf die Temperatur erfassungsausgabe berücksichtigt, um die Motorstromerfassungsausgabeauf der Grundlage der Temperaturerfassungsausgabe zu korrigieren,um eine Steuerung so auszuführen,dass die korrigierte Motorstromerfassungsausgabe mit einem Sollstromwert für die Motoransteuerungsschaltung 11,der auf der Grundlage eines Lenkmomentes im Lenkmechanismus bestimmtwird, übereinstimmt,wodurch der Elektromotor 5, der den Lenkmechanismus sekundär betreibt,angesteuert wird. Daher kann die Temperaturcharakteristik der Motorstromerfassungsschaltung 14 korrigiertwerden, um den Motorstrom unabhängig voneiner Temperaturänderungstabil zu erfassen, so dass das Lenkgefühl des Fahrers verbessert wird.
    [0055] Da gemäß dieser Ausführungsformder EEPROM 13 zum Speichern der Charakteristikdaten, dieauf der Grundlage der Ausgaben der Motorstromerfassungsschaltung 14 inBezug auf die Ausgaben der Temperaturerfassungsschaltung 15 unterzwei oder mehr Temperaturbedingungen erhalten werden, dient, kanndie CPU 12 die Temperaturcharakteristik der Motorstromerfassungsschaltung 14 aufder Grundlage der Ausgangscharakteristikdaten ohne Erfassung derAbsoluttemperaturen mit hoher Genauigkeit korrigieren.
    [0056] Da die Charakteristikdatenspeicherunter Verwendung eines EEPROM 13 ausgebildet ist, der einwieder beschreibbarer nichtflüchtigerSpeicher ist, ist es gemäß dieserAusführungsformweiterhin möglich,dass die Ausgangscharakteristik der Motorstromerfassungsschaltung 14 inBezug auf die Ausgabe der Temperaturerfassungsschaltung 15 beider Versendungsinspektion der ECU 10 gemessen wird unddie erhaltenen Charakteristikdaten danach in den EEPROM elektrischeingeschrieben werden.
    [0057] Weiterhin können im Falle eines in einerIC integrierten EEPROMs die zuvor genannten Charakteristikdaten imVoraus bei der IC-Versendungsinspektion gespeichert werden.
    [0058] Da die Motorstromerfassungsschaltung 14 unddie Temperaturerfassungsschaltung 15 auf der selben IC(Halbleiter) ausgebildet sind, kann weiterhin gemäß dieserAusführungsformdie Temperatur der Motorstromerfassungsschaltung 14 durchdie Temperaturausgabe der Temperaturerfassungsschaltung 15 genau überwachtwerden.
    [0059] Da die Temperaturerfassungsschaltung 15 aufdem Halbleiter in unmittelbarer Nachbarschaft der Motorstromerfassungsschaltung 14 angeordnet ist,kann außerdemgemäß dieserAusführungsform dieTemperatur der Motorstromerfassungsschaltung 14 durch dieTemperaturausgabe der Temperaturerfassungsschaltung 15 nochgenauer überwachtwerden.
    [0060] Die vorliegende Erfindung ist nichtauf die beschriebene Ausführungsformbeschränkt,sondern deckt alle Änderungenund Modifikationen der Ausführungsformder Erfindung ab, die innerhalb des Bereiches der Erfindung, wieer in den Ansprüchendefiniert ist, liegen.
    [0061] Obwohl in der oben beschriebenenAusführungsformdie Stromerfassungsausgabe und die Temperaturmessbedingungen derTemperaturerfassungsausgabe bei der Versendungsinspektion der ECU 10 andrei Punkten eingestellt werden, ist auch ein Fall denkbar, in demdie Stromerfassungsausgangsversatzspannungscharakteristik in Bezugauf die tatsächlicheTemperatur linear wird, so dass die Temperaturbedingung nur an zweiPunkten festgesetzt wird. Zusammengefasst können die Stromerfassungsausgabeund die Temperaturerfassungsausgabe unter zwei oder mehr Temperaturbedingungengemessen werden.
    [0062] Obwohl in der oben beschriebenenAusführungsformder EEPROM 13 als Charakteristikdatenspeichereinrichtungverwendet wird, ist es auch denkbar, andere Arten von nichtflüchtigenSpeichern wie z. B. einen Flash-Speicher zu verwenden. Alternativkann in einem Fall, in dem ein EEPROM, in eine IC im selben Prozesseingebracht werden kann, möglich,die Daten im EEPROM im IC zu speichern.
    [0063] 2 zeigtein Beispiel einer Schaltungsanordnung der Temperaturerfassungsschaltung 15.Es ist jedoch auch möglich,eine beliebige Einrichtung zu verwenden, die die gleiche Temperaturerfassungsfunktionerfüllt.
    [0064] Als Anordnung der Operationsverstärker in derMotorstromerfassungsschaltung 14 können nicht nur eine Einstufenverstärkungsschaltung,sondern auch Zwei- oder Mehrstufenverstärkungsschaltungen eingesetztwerden. 4 zeigt eineHardwareanordnung gemäß einerModifikation, bei der eine Motorstromerfassungsschaltung 14' einen Zweistufenverstärkungsaufbauunter Verwendung von zwei Operationsverstärkern OP1a und OP1b aufweist.
    [0065] Die oben angeführte Korrektur der Temperaturcharakteristikkann nicht nur fürdie Erfassung des Motorstromes, sondern z. B. außerdem für die Korrektur eines Versatzspannungswerteseines neutralen Punktes (der einen Zustand bezeichnet, in dem keinDrehmoment wirkt) eines Operationsverstärkers eines Drehmomentsensoreingangsabschnittsverwendet werden. Wenn die Korrektur der Temperaturcharakteristikauch auf diesen Drehmomentsensoreingang angewendet wird, ist einestabile Motorstromsteuerung auf ähnlicheWeise machbar, was zu einer weiteren Verbesserung des Lenkgefühls des Fahrersführt. 5 zeigt einen Aufbau einerVorrichtung zur elektrisch unterstützten Lenkung 1' gemäß einerModifikation, bei der eine Temperaturerfassungsschaltung 25 inder Näheeiner Drehmomentsensorausgangsschnittstellenschaltung 24 angeordnetist, in die ein Drehmomentsensorsignal von einem Drehmomentsensoreingegeben wird, um den Versatzspannungswert zu korrigieren. 6 ist eine Darstellung einerHardwareanordnung, die hauptsächlichdie Drehmomentsensorausgangsschnittstellenschaltung 24 unddie Temperaturerfassungsschaltung 25 zeigt.
    [0066] Obwohl die Temperaturerfassungsschaltung 15 indieser Ausführungsformin der Näheder Motorstromerfassungsschaltung 14 in das IC-Gehäuse der Motorstromerfassungsschaltung 14 integriertangeordnet ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, sondernes ist ebenso möglich,dass die Temperaturerfassungsschaltung 15 an einem beliebigenAbschnitt in der ECU 10 ohne Integration in dasselbe IC-Gehäuse wiedie Motorstromerfassungsschaltung 14 angeordnet ist. Indiesem Fall schätzt underfasst die Temperaturerfassungsschaltung 15 die Temperaturder Motorstromerfassungsschaltung 14. Dieses kann die selbenVorteile wie diejenigen dieser Ausführungsform mit sich bringen.
    [0067] Wie oben beschrieben ist, erfassterfindungsgemäß die inder Näheder Motorstromerfassungseinrichtung angeordnete Temperaturerfassungseinrichtungdie Temperatur der Motorstromerfassungseinrichtung, die Korrektureinheitkorrigiert die Ausgabe der Motorstromerfassungseinrichtung auf derGrundlage der Ausgabe der Temperaturerfassungseinrichtung, und dieSteuereinheit führtdie Steuerung so aus, dass die Ausgabe der Motorstromerfassungseinrichtungnach der Korrektur einen Sollstromwert für die Motoransteuerungseinrichtung aufder Grundlage eines Lenkmomentes im Lenkmechanismus erreicht, wodurchder Elektromotor, der den Lenkmechanismus hilfsweise (unterstützend) betreibt,angesteuert wird. Daher kann die Temperaturcharakteristik der Motorstromerfassungseinrichtung korrigiertwerden, um den Motorstrom unabhängigvon einer Temperaturveränderungstabil zu erfassen, wodurch das Lenkgefühl des Fahrers verbessert wird.Wenn die Korrektur der Temperaturcharakteristik außerdem für den Drehmomentsensoreingang durchgeführt wird,kann auf ähnlicheWeise eine stabile Motorstromsteuerung durchgeführt werden, was zu einer weiterenVerbesserung des Lenkgefühlsdes Fahrers führt.
    权利要求:
    Claims (7)
    [1] Steuereinheit zur elektrisch unterstützten Lenkung,die aufweist: eine Motoransteuerungseinrichtung zur Erregungeines Elektromotors zum sekundärenBetreiben eines Lenkmechanismus, eine Motorstromerfassungseinrichtungzum Erfassen eines im Elektromotor fließenden Stromes, eine Steuereinrichtungzur Durchführungeiner Steuerung so, dass eine durch die Motorstromerfassungseinrichtungerhaltene Stromerfassungsausgabe einen Sollstromwert für die Motoransteuerungseinrichtungerreicht, der auf der Grundlage eines Lenkmomentes im Lenkmechanismusbestimmt wird, eine Temperaturerfassungseinrichtung zur Erfassung einerTemperatur der Motorstromerfassungseinrichtung, und eine Korrektureinheitzur Korrektur einer Ausgabe der Motorstromerfassungseinrichtungauf der Grundlage einer Ausgabe der Temperaturerfassungseinrichtung.
    [2] Einheit nach Anspruch 1, die außerdem eine Charakteristikdatenspeichereinrichtungzum Speichern von Ausgangscharakteristikdaten der Motorstromerfassungseinrichtungin Bezug auf die Ausgabe der Temperaturerfassungseinrichtung aufweist, wobeidie Korrektureinheit die Ausgabe der Motorstromerfassungseinrichtungauf der Grundlage der Ausgabe der Temperaturerfassungseinrichtungund der Ausgangscharakteristikdaten der Motorstromerfassungseinrichtung,die in der Charakteristikdatenspeichereinrichtung gespeichert sind,korrigiert.
    [3] Einheit nach Anspruch 2, wobei die CharakteristikdatenspeichereinrichtungCharakteristikdaten speichert, die auf der Grundlage der Ausgänge der Motorstromerfassungs einrichtungin Bezug auf die Ausgängeder Temperaturerfassungseinrichtung unter zwei oder mehr Temperaturbedingungenerhalten werden.
    [4] Einheit nach Anspruch 2, wobei die Charakteristikdatenspeichereinrichtungeinen wieder beschreibbaren nichtflüchtigen Speicher aufweist.
    [5] Einheit nach Anspruch 1, wobei die Motorstromerfassungseinrichtungund die Temperaturerfassungseinrichtung auf demselben Halbleiterangeordnet sind.
    [6] Einheit nach Anspruch 1, wobei die Temperaturerfassungseinrichtungin der Näheder Motorstromerfassungseinrichtung angeordnet ist.
    [7] Einheit nach Anspruch 5, wobei die Temperaturerfassungseinrichtungauf dem Halbleiter in unmittelbarer Nachbarschaft der Motorstromerfassungseinrichtungangeordnet ist.
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    同族专利:
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    JP4131393B2|2008-08-13|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2010-06-17| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2012-12-13| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|Effective date: 20120901 |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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