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Querverweis auf verwandte Anmeldungen
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
Koreanischen Anmeldung Nr. 10-2017-0082264 , eingereicht am 29. Juni 2017, welche durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit Teil der vorliegenden Anmeldung ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet
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Exemplarische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung betreffen eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erkennen eines Fehlers in einem In-Wheel-Antriebssystem eines Fahrzeugs, und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erkennen eines Fehlers in einem In-Wheel-Antriebssystem eines Fahrzeugs, welche geeignet sind, das wahrscheinliche Auftreten eines Fehlers oder Schadens in einem Antriebskraftübertragungselement des In-Wheel-Motors eines in einem Fahrzeug verwendeten In-Wheel-Antriebssystems zu erkennen und dadurch eine Warnung auszugeben.
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Erörterung des Standes der Technik
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Im Allgemeinen handelt es sich bei einem In-Wheel-Antriebssystem (oder einem In-Wheel-Motorantriebssystem) um ein System, das ein Fahrzeug unter Verwendung eines In-Wheel-Motors antreibt.
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Ein In-Wheel-Motor ist ein Weg zur Anordnung eines Antriebssystems in einem Elektrofahrzeug (EV). Bei existierenden Elektrofahrzeugen ist ein Motor solchen Typs vorgesehen, der einen Motor für ein existierendes Kraftfahrzeug ersetzt. Bei einem neueren In-Wheel-Motorantriebssystem sind jedoch Motoren jeweils in großer Nähe zu den Antriebsrädern (das heißt, den Rädern) angeordnet und treiben die Räder unmittelbar an.
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Weil es zusätzlich zu dem guten Ansprechen auf die Betätigung des Gaspedals durch einen Fahrer möglich ist, die linken und rechten Räder (d.h. die Räder) unabhängig voneinander zu steuern, bietet ein derartiges In-Wheel-Motorantriebssystem einen Vorteil dahingehend, dass das Verhalten eines Fahrzeugs bei einer Kurvenfahrt durch das Betätigen eines Lenkrades verbessert ist.
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Trotz eines solchen Vorteils ist bei einem In-Wheel-Motorantriebsystem dennoch eine hohe Beständigkeit eines Motordrehzahlreduzierers erforderlich, da ein von der Fahrbahn kommender Stoß direkt an den Körper eines Motors übertragen wird. Das heißt, dass ein Nachteil dahingehend besteht, dass die Möglichkeit des Auftretens eines Fehlers in dem Motordrehzahlreduzierer durch einen von der Fahrbahn kommenden Stoß erhöht wird.
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Der Stand der Technik der vorliegenden Offenbarung ist in dem
Koreanischen Patent Nr. 10-1473587 (registriert am 10. Dezember 2014 mit dem Titel „In-wheel driving system of vehicle“) offenbart.
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Die vorangehenden Informationen, welche in dem Hintergrundabschnitt offenbart sind, dienen lediglich dem besseren Verständnis des Hintergrunds der Erfindung und können daher Informationen enthalten die nicht zum Stand der Technik gehören.
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Überblick
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Exemplarische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung betreffen eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erkennen eines Fehlers in einem In-Wheel-Antriebssystem eines Fahrzeugs, welche geeignet sind, das wahrscheinliche Auftreten eines Fehlers oder Schadens in einem Antriebskraftübertragungselement des In-Wheel-Motors eines in einem Fahrzeug verwendeten In-Wheel-Antriebssystems zu erkennen und dadurch eine Warnung auszugeben.
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Nach einem Ausführungsbeispiel kann eine Vorrichtung zum Erkennen eines Fehlers in einem In-Wheel-Antriebssystem eines Fahrzeugs aufweisen: einen In-Wheel-Motor; mindestens ein Untersetzungsteil, das mit dem In-Wheel-Motor durch eine Getriebevorrichtung gekoppelt ist und eine Drehkraft des In-Wheel-Motors an ein Rad überträgt; ein Sensorteil, das die Drehzahlen des In-Wheel-Motors und des Untersetzungsteils erfasst; und eine Steuereinheit, die geeignet ist, ein Drehzahlverhältnis zwischen dem In-Wheel-Motor und dem Untersetzungsteil zu berechnen, indem sie die von den Sensorteilen erfassten jeweiligen Drehzahlen verwendet und auf der Basis des berechneten Drehzahlverhältnisses feststellt, ob eine Beschädigung oder ein Fehler in dem Untersetzungsteil aufgetreten ist.
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Das Untersetzungsteil weist ein Erststufen-Untersetzungsteil, das primär die Rotation des In-Wheel-Motors auf ein vorbestimmtes Drehzahluntersetzungsverhältnis reduziert, und ein Zweitstufen-Untersetzungsteil auf, das sekundär die Rotation des Erststufen-Untersetzungsteils auf ein vorbestimmtes Drehzahluntersetzungsverhältnis reduziert.
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Das Sensorteil weist auf: ein erstes Sensorteil, das die Drehzahl des In-Wheel-Motors als Eingangsdrehzahl des Untersetzungsteils erkennt; ein zweites Sensorteil, das die Drehzahl des Erststufen-Untersetzungsteils des Untersetzungsteils als eine erste Ausgangsdrehzahl erkennt; und ein drittes Sensorteil, das eine Drehzahl des Zweitstufen-Untersetzungsteils des Untersetzungsteils als eine zweite Drehzahl erkennt.
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Das Sensorteil weist einen Raddrehzahlsensor und/oder einen Messgeber und/oder einen Resolver und/oder einen Winkelsensor auf.
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Die Steuereinheit berechnet basierend auf den durch das Sensorteil erkannten Drehzahlen, ein Verhältnis zwischen der Eingangsdrehzahl und der ersten Ausgangsdrehzahl, ein Verhältnis zwischen der Eingangsdrehzahl und der zweiten Ausgangsdrehzahl und ein Verhältnis zwischen der ersten Ausgangsdrehzahl und der zweiten Ausgangsdrehzahl, und die Steuereinheit stellt eine Beschädigung oder einen Fehler des Untersetzungsteils danach fest, ob die jeweiligen berechneten Drehzahlverhältnisse innerhalb zulässiger Bereiche liegen.
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Um festzustellen, ob eine Beschädigung oder ein Fehler in dem Untersetzungsteil aufgetreten ist, berechnet die Steuereinheit Referenzdrehzahlen basierend auf bereits bekannten Untersetzungsverhältnissen zwischen dem In-Wheel-Motor und dem Untersetzungsteil und stellt die zulässigen Bereiche unter Berücksichtigung von Fehlern des Sensorteils in Bezug auf die Referenzdrehzahlen ein.
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Die Vorrichtung weist ferner ein Warnungsausgabeteil auf, welches über AVN (Audio, Video, Navigation) in dem Fahrzeug anzeigt, dass eine Anomalie in dem In-Wheel-Antriebssystem aufgetreten ist, wobei, wenn eine Beschädigung oder ein Fehler in dem Untersetzungsteil aufgetreten ist, das Warnungsausgabeteil entsprechend der Steuerung durch die Steuereinheit eine Warnung ausgibt, dass eine Anomalie in dem In-Wheel-Antriebssystem aufgetreten ist.
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Die Steuereinheit bestimmt einen Zustand des In-Wheel-Antriebssystems in Echtzeit oder zyklisch, während das Fahrzeug fährt oder in einem Testmodus, bevor das Fahrzeug fährt, und wenn festgestellt wird, dass eine Beschädigung oder en Fehler aufgetreten ist, gibt die Steuereinheit eine Warnung aus oder steuert den In-Wheel-Motor derart, dass er nicht angetrieben wird.
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Nach einem Ausführungsbeispiel kann ein Verfahren zum Erkennen eines Fehlers in einem In-Wheel-Antriebssystem eines Fahrzeugs, das mindestens ein Untersetzungsteil, das über eine Getriebevorrichtung mit einem In-Wheel-Motor gekoppelt ist und eine Drehkraft des In-Wheel-Motor an ein Rad überträgt, die folgenden Schritte aufweisen: Erfassen jeweiliger Drehzahlen des In-Wheel-Motors und des mindestens einen Untersetzungsteils durch die Steuereinheit unter Verwendung eines Sensorteils; Berechnen mindestens eines vorbestimmten Drehzahlverhältnisses zwischen dem In-Wheel-Motor und dem Untersetzungsteil durch die Steuereinheit unter Verwendung der jeweiligen erfassten Drehzahlen; und, basierend auf dem berechneten mindestens einen Drehzahlverhältnis, Feststellen durch die Steuereinheit, ob eine Beschädigung oder ein Fehler zwischen dem In-Wheel-Motor und dem Untersetzungsteil aufgetreten ist.
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Bei der Erfassung der jeweiligen Drehzahlen des In-Wheel-Motors und des mindestens einen Untersetzungsteils erkennt die Steuereinheit die Drehzahl des In-Wheel-Motors als eine Eingangsdrehzahl des Untersetzungsteils, erkennt eine Drehzahl eines Erststufen-Untersetzungsteils des Untersetzungsteils als eine erste Ausgangsdrehzahl, und erkennt eine Drehzahl eines Zweitstufen-Untersetzungsteils des Untersetzungsteils als zweite Ausgangsdrehzahl.
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Bei der Berechnung des mindestens einen vorbestimmten Drehzahlverhältnisses zwischen dem In-Wheel-Motor und dem Untersetzungsteil berechnet die Steuereinheit basierend auf den durch das Sensorteil erkannten Drehzahlen ein Verhältnis zwischen der Eingangsdrehzahl und der ersten Ausgangsdrehzahl, ein Verhältnis zwischen der Eingangsdrehzahl und der zweiten Ausgangsdrehzahl und ein Verhältnis zwischen der ersten Ausgangsdrehzahl und der zweiten Ausgangsdrehzahl.
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Bei der auf der Basis des mindestens einen berechneten Drehzahlverhältnisses erfolgenden Feststellung, ob eine Beschädigung oder ein Fehler zwischen dem In-Wheel-Motor und dem Untersetzungsteil aufgetreten ist, berechnet die Steuereinheit Referenzdrehzahlen basierend auf bereits bekannten Untersetzungsverhältnissen zwischen dem In-Wheel-Motor und dem Untersetzungsteil, stellt zulässige Bereiche unter Berücksichtigung von Fehlern des Sensorteils in Bezug auf die Referenzdrehzahlen ein, und stellt je nachdem, ob sich die jeweiligen berechneten Drehzahlverhältnisse in den zulässigen Bereichen befinden, fest, ob eine Beschädigung oder ein Fehler zwischen dem In-Wheel-Motor und dem Untersetzungsteil aufgetreten ist.
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Das Verfahren weist ferner das Ausgeben einer Warnung durch ein Warnungsausgabeteil oder das Steuern des In-Wheel-Motors durch die Steuereinheit derart, dass er nicht angetrieben wird, wenn bei der Feststellung, ob eine Beschädigung oder ein Fehler zwischen dem In-Wheel-Motor und dem Untersetzungsteil aufgetreten ist, festgestellt wird, dass eine Beschädigung oder ein Fehler aufgetreten ist.
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Gemäß den Ausführungsbeispielen ist es möglich, einen Fehler oder eine Beschädigung, die wahrscheinlich in einem Antriebskraftübertragungselement des In-Wheel-Motors eines in einem Fahrzeug verwendeten In-Wheel-Antriebssystems auftritt, zu erkennen und dadurch eine Warnung auszugeben.
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Es sei darauf hingewiesen, dass sowohl die vorangehende allgemeine Beschreibung und die nachfolgende detaillierte Beschreibung exemplarisch und erklärend sind und eine weitergehende Erläuterung der beanspruchten Erfindung liefern sollen.
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Figurenliste
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Die zugehörigen Zeichnungen, die für ein besseres Verständnis der Erfindung beigefügt sind und in diese Beschreibung einbezogen sind sowie einen Teil derselben darstellen, zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung, und diesen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der Prinzipien der Erfindung.
- 1 ist eine exemplarische Ansicht zur schematischen Darstellung der Innenform eines Rades zur Unterstützung der Erläuterung einer Position, an welcher ein in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung stehender In-Wheel-Motor angebracht ist.
- 2 ist eine exemplarische Ansicht zur Darstellung des schematischen Aufbaus einer Vorrichtung zum Erkennen eines Fehlers in eine, In-Wheel-Antriebssystem eines Fahrzeugs nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
- 3 ist eine exemplarische Ansicht zur Darstellung des Querschnitts des Rades zur Unterstützung der Erläuterung von Befestigungspositionen der Sensorteile in 2.
- 4 ist ein Flussdiagramm zur Unterstützung der Erläuterung eines Verfahrens zum Erkennen eines Fehlers in einem In-Wheel-Antriebssystem eines Fahrzeugs nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
- 5 ist ein Flussdiagramm zur Unterstützung der Erläuterung eines Verfahrens zum Erkennen eines Fehlers in einem In-Wheel-Antriebssystem eines Fahrzeugs nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
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Detaillierte Beschreibung der dargestellten Ausführungsbeispiele
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen ausführlicher beschrieben, in welchem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt sind. Diese Erfindung kann jedoch in vielen verschiedenen Formen ausgebildet sein und sollte nicht als auf die hier angeführten Ausführungsbeispiele beschränkt verstanden werden. Diese Ausführungsbeispiele dienen vielmehr dem Zweck der eingehenden Offenbarung und vermitteln dem Fachmann vollständig den Umfang der Erfindung.
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Im Folgenden werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erkennen eines Fehlers in einem In-Wheel-Antriebssystem eines Fahrzeugs unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen anhand verschiedener Ausführungsbeispiele beschrieben.
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Es sei darauf hingewiesen, dass die Zeichnungen nicht maßstabsgetreu sind und hinsichtlich der Dicke von Linien oder der Größen von Bauteilen lediglich zur einfacheren Beschreibung und Verdeutlichung übertrieben sein können. Ferner sind die hier verwendeten Begriffe unter Berücksichtigung von Funktionen der Erfindung definiert und können entsprechend den Gewohnheiten oder Absichten von Benutzern oder Bedienern geändert werden. Die Begriffe sollten daher gemäß den hier ausgeführten allgemeinen Offenbarungen definiert werden. Es sei darauf hingewiesen, dass für die Zwecke dieser Offenbarung „X und/oder Y und/oder Z“ als nur X, nur Y, nur Z oder jede Kombination von zwei oder mehr Elementen X, Y und Z (beispielsweise XYZ, XYY, YZ, ZZ) verstanden werden kann. Wenn dies nicht ausdrücklich anders beschrieben ist, werden die Begriffe „aufweisen“, „ausbilden“, „haben“ oder dergleichen, welche vorliegend beschrieben werden, so verstanden, dass sie das Einschließen der genannten Bauteile implizieren, und sollten daher als andere Bauteile einschließend und jegliches andere Element nicht ausschließend verstanden werden.
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1 ist eine exemplarische Ansicht zur schematischen Darstellung der Innenform eines Rades zur Unterstützung der Erläuterung einer Position, an welcher ein in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung stehender In-Wheel-Motor angebracht ist.
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Wie in 1 dargestellt, ist ein In-Wheel-Motor 110 im oberen vorderen Bereich der Innenseite eines Rades angebracht, um die Größe des In-Wheel-Motor 110 zu maximieren, während eine Interferenz mit einem Karosseriebauteil während des Drehens des Rades vermieden wird.
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Aufgrund dieser Tatsache vergrößert sich der Freiheitsgrad für das Anordnen einer Aufhängung, wie Spurstange und unterer Querlenker, unter dem In-Wheel-Motor 110 und ein Bremssattel kann leicht auf einer Außenseite gegenüber der Innenseite des Rades aufgenommen werden, an welchem der In-Wheel-Motor 110 angebracht ist.
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Bei einem in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung stehenden In-Wheel-Antriebssystem ist daher, von der Innenseite eines Fahrzeugs zur Außenseite gesehen, wie in 1 dargestellt, die Mitte des In-Wheel-Motors 110 in einem vorbestimmten Abstand vor und über der Mitte einer Achse angeordnet, der Bremssattel ist hinter und über der Mitte der Achse angeordnet, ein Federbeinbefestigungsteil ist über der Mitte der Achse angeordnet, und ein unteres Querlenkerbefestigungsteil und eine Spurstange sind unter der Mitte der Achse angeordnet.
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Es sei darauf hingewiesen, dass der In-Wheel-Motor (oder Motor) 110 einen Statorkern, eine Statorspule und einen Rotor aufweist. Handelt es sich bei dem Motor 110 um einen dreiphasigen Motor, kann die (nicht dargestellte) Statorspule eine U-förmige Spule, eine V-förmige Spule und eine W-förmige Spule aufweisen, und der Rotor ist auf den Innenumfangsseiten des Statorkerns und der Statorspule angeordnet und drehbar in einem (nicht dargestellten) Lager und einer (nicht dargestellten) Motorabdeckung gelagert. Des Weitere ist ein Resolver (eine Art Sensor zum Messen der Position des Motorrotors) hinter dem Lager angeordnet, um einer Steuereinheit (siehe Bezugszeichen 130 in 2) zu ermöglichen, eine Eingangsdrehzahl (das heißt, eine in ein Untersetzungsteil eingegebene Motordrehzahl) basierend auf Positionsinformationen für die Motorsteuerung zu erfassen.
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Der Drehausgang des Rotors wird an das Rad über einen oder mehrere Untersetzungsmechanismen (beispielsweise ein Erststufen-Untersetzungsteil und ein Zweitstufen-Untersetzungsteil) G1 und G2 übertragen (siehe 2). Die Untersetzungsmechanismen G1 und G2 können Untersetzungsgetriebe wie Planetengetriebe und Vorgelegeräder verwenden, und es ist möglich, einstufige oder mehrstufige Untersetzungen zu realisieren. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird exemplarisch beschrieben, dass mehrstufige Untersetzungsmechanismen als das Erststufen-Untersetzungsteil G1 und das Zweitstufen-Untersetzungsteil G2 verwendet werden.
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2 ist eine exemplarische Ansicht zur Darstellung des schematischen Aufbaus einer Vorrichtung zum Erkennen eines Fehlers in eine, In-Wheel-Antriebssystem eines Fahrzeugs nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
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Wie in 2 dargestellt, weist die Vorrichtung zum Erkennen eines Fehlers in einem In-Wheel-Antriebssystem eines Fahrzeugs gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf: Sensorteile 121, 122 und 123 auf, welche Drehzahlen eines Motors 110, eines Erststufen-Untersetzungsteils G1 beziehungsweise eines Zweitstufen-Untersetzungsteils G2 erfassen, eine Steuereinheit 130, welche basierend auf den von den Sensorteilen 121, 122 beziehungsweise 123 erfassten Drehzahlen Verhältnisse berechnet und, basierend auf den berechneten Drehzahlverhältnissen, feststellt, ob ein Fehler in dem In-Wheel-Antriebssystem aufgetreten ist, und ein Warnungsausgabeteil 140, welche entsprechend der Steuerung der Steuerungseinheit eine Warnung ausgibt, wenn ein Fehler in dem In-Wheel-Antriebssystem aufgetreten ist.
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Das Erststufen-Untersetzungsteil G1 ist ein Untersetzungsmechanismus (beispielsweise eine Getriebevorrichtung), welches primär die Drehzahl des Motors 110 verringert, und das Zweitstufen-Untersetzungsteil G2 ist ein Untersetzungsmechanismus (beispielsweise eine Getriebevorrichtung), das sekundär die Drehzahl des Erststufen-Untersetzungsteils G2 verringert.
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Die Sensorteile 121, 122 und 123 weisen auf: ein erstes Sensorteil 121, welches die Drehzahl des Motors 110 erfasst (eine Eingangsdrehzahl), mit welcher eine Antriebskraft in das Erststufen-Untersetzungsteil G1 eingegeben wird, ein zweites Sensorteil 122, welches die Drehzahl (erste Ausgangsdrehzahl) des Erststufen-Untersetzungsteils G1 erfasst, und ein drittes Sensorteil 123, welches die Drehzahl (zweite Ausgangsdrehzahl) des Zweitstufen-Untersetzungsteils G2 erfasst (siehe 3).
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3 ist eine exemplarische Ansicht zur Darstellung des Querschnitts des Rades zur Unterstützung der Erläuterung von Befestigungspositionen der Sensorteile in 2.
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Wie in 3 dargestellt, sind das Erststufen- und das Zweitstufen-Untersetzungsteil (beispielsweise ein Planetengetriebesatz) G1 und G2 weiter außen angeordnet als der Motor 110. Das Planetengetriebesatz in einer Reifen-/Radeinheit weiter außen angeordnet als der Motor 110. Der Planetengetriebesatz ist auf derselben Achse wie die Mitte des Motors 110 angeordnet und weist ein Sonnenrad, ein Planetenrad, einen Planetenträger und ein Hohlrad auf.
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Die Sensorteile 121, 122 und 123 weisen beispielsweise einen Raddrehzahlsensor und/oder einen Messgeber und/oder einen Resolver und/oder einen Winkelsensor auf.
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Die Sensorteile 121, 122 und 123 können koaxial an den jeweiligen Drehwellen des Motors 110, des Erststufen-Untersetzungsteils G1 und des Zweitstufen-Untersetzungsteils G2 angebracht sein, und können die jeweiligen Drehzahlen derselben erfassen. In dem Fall, dass eine derartige Konstruktion der Sensorteile 121, 122 und 123 schwierig ist, ist es jedoch ebenfalls möglich, die Sensorteile 121, 122 und 123 derart zu konstruieren, dass sie Drehzahlen indirekt erfassen, indem Mechanismen verwendet werden, die in der Lage sind, einen Versatz in radialer Richtung und axialer Richtung um die Drehwellen zu ermöglichen. Obwohl dies in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, ist es beispielsweise möglich, Drehzahlen unter Verwendung von Drehwellen-Versatzübertragungsmechanismen wie Zahnräder oder Riemen zu verwenden.
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Die Steuereinheit 130 berechnet das Verhältnis Eingangsdrehzahl/erste Ausgangsdrehzahl, berechnet das Verhältnis Eingangsdrehzahl/zweite Ausgangsdrehzahl und berechnet das Verhältnis erste Ausgangsdrehzahl/zweite Ausgangsdrehzahl basierend auf den mittels der Sensorteile 121, 122 und 123 erfassten Drehzahlen.
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Wird angenommen, dass die Steuereinheit 130 die Untersetzungsverhältnisse zwischen dem Motor 110 und dem Erststufen-Untersetzungsteil G1 und zwischen dem Erststufen-Untersetzungsteil G1 und dem Zweitstufen-Untersetzungsteil G2 kennt, können die normalen Drehzahlen (der Referenzdrehzahlen) des Erststufen-Untersetzungsteils G1 und des Zweitstufen-Untersetzungsteils G2 entsprechend der Drehzahl des Motors 110 berechnet werden.
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Wenn in dem Erststufen-Untersetzungsteil G1 und dem Zweitstufen-Untersetzungsteil G2 keine Beschädigung oder kein Fehler aufgetreten ist, sollten die jeweiligen Drehzahlverhältnisse (beispielsweise das Verhältnis Eingangsdrehzahl/erste Ausgangsdrehzahl, das Verhältnis Eingangsdrehzahl/zweite Ausgangsdrehzahl und das Verhältnis erste Ausgangsdrehzahl/zweite Ausgangsdrehzahl), welche basierend auf den mittels der Sensorteile 121, 122 und 123 erfassten Drehzahlen berechnet wurden, innerhalb zulässiger Bereiche liegen (Drehzahlbereiche unter Berücksichtigung von Fehlern der Sensorteile 121, 122 und 123 in Bezug auf die Referenzdrehzahlen).
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In dem Fall, dass die jeweiligen Drehzahlverhältnisse (beispielsweise das Verhältnis Eingangsdrehzahl/erste Ausgangsdrehzahl, das Verhältnis Eingangsdrehzahl/zweite Ausgangsdrehzahl und das Verhältnis erste Ausgangsdrehzahl/zweite Ausgangsdrehzahl) von den zulässigen Bereichen abweichen (Drehzahlbereiche unter Berücksichtigung von Fehlern der Sensorteile 121, 122 und 123 in Bezug auf die Referenzdrehzahlen), gibt die Steuereinheit 130 eine Systemwarnung über das Warnungsausgabeteil 140 aus.
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Das Warnungsausgabeteil 140 warnt über AVN (Audio, Video und Navigation) in dem Fahrzeug, dass eine Anomalie in dem In-Wheel-Antriebssystem aufgetreten ist.
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Da somit ein Fahrer aktiv der Anomalie des In-Wheel-Antriebssystems begegnen kann, kann die Sicherheit verbessert werden.
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Beispielsweise kann die Steuereinheit 130 in dem Fall, dass eine Differenz vorliegt, die gleich oder größer als eine Toleranz ist (eine Toleranz unter Berücksichtigung von Fehlern der Sensorteile 121, 122 und 123) feststellen, dass eine Anomalie in dem In-Wheel-Antriebssystem aufgetreten ist, indem die bereits bekannten Untersetzungsverhältnisse in Bezug auf die Drehzahlverhältnisse (oder Drehzahlen) betrachtet werden.
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In dem Fall, dass festgestellt wird, dass eine Anomalie in dem In-Wheel-Antriebssystem aufgetreten ist, kann festgestellt werden, dass ein Element, das als eine Anomalie aufweisend angenommen werden kann, das Erststufen-Untersetzungsteil G1 oder ein weiterer Untersetzungsmechanismus (beispielsweise das Zweitstufen-Untersetzungsteil G2) ist, und, basierend auf den festgestellten Informationen, ist es möglich, den Fahrer vor der Anomalie in dem In-Wheel-Antriebssystem zu warnen. Beispielsweise kann die Steuereinheit 130 in einem Fehler- oder Anomaliemodus des In-Wheel-Antriebssystems eine aktive Handlung des Fahrers durch eine plötzliche Bremsalarm- oder das Führen eines Fahrzeugs-Stufe bewirken, wodurch das Verhindern eines Unfalls möglich ist.
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Insbesondere, da ein durch einen Fehler in dem In-Wheel-Antriebssystem versursachtes Radblockierphänomen zu einer sehr gefährlichen Situation für den Fahrer führen kann, kann die Steuereinheit 130 den Zustand des In-Wheel-Antriebssystems in Echtzeit oder in einem vorbestimmten Zyklus feststellen und den Fahrer in einem Gefahrenmodus, in welchem festgestellt wird, dass ein Fehler oder eine Anomalie aufgetreten ist, vor einer Gefahr warnen, wodurch die Sicherheit gewahrt wird.
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Im Folgenden werden die detaillierten Operationen der Steuereinheit 130 unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben.
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4 ist ein Flussdiagramm zur Unterstützung der Erläuterung eines Verfahrens zum Erkennen eines Fehlers in einem In-Wheel-Antriebssystem eines Fahrzeugs nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
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Bezugnehmend auf 4 treibt die Steuereinheit 130 den In-Wheel-Motor (oder Motor) 110 durch das Anlegen von Umrichterstrom (S101).
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Nach dem Treiben des In-Wheel-Motors 110 erfasst die Steuereinheit 130 die Drehzahl des Motors 110 (das heißt, eine Eingangsdrehzahl des Erststufen-Untersetzungsteils G1) durch das erste Sensorteil 121 (S102).
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Beispielsweise kann die Drehzahl des Motors 110 (das heißt, die Eingangsdrehzahl des Erststufen-Untersetzungsteils G1) durch einen (nicht dargestellten) Motor-Resolver erfasst werden.
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Ferner erfasst die Steuereinheit 130 die Drehzahl (das heißt, die erste Ausgangsdrehzahl) des Erststufen-Untersetzungsteils G1 durch das zweite Sensorteil 122 (S103).
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Beispielsweise kann die Drehzahl des Motors 110 (das heißt, die erste Ausgangsdrehzahl) des Erststufen-Untersetzungsteils G1 durch einen (nicht dargestellten) Messgeber erfasst werden.
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Wenn die Drehzahl des Motors 110 (das heißt, die Eingangsdrehzahl des Erststufen-Untersetzungsteils G1) und die Drehzahl (das heißt, die erste Ausgangsdrehzahl) des Erststufen-Untersetzungsteils G1 wie zuvor beschrieben erfasst wurden, berechnet die Steuereinheit 130 das Verhältnis zwischen der Eingangsdrehzahl und der ersten Ausgangsdrehzahl (S104).
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Wird beispielsweise angenommen, dass die Steuereinheit 130 die Untersetzungsverhältnisse zwischen dem Motor 110 und dem Erststufen-Untersetzungsteil G1 und zwischen dem Erststufen-Untersetzungsteil G1 und dem Zweitstufen-Untersetzungsteil G2 bereits kennt, können die normalen Drehzahlen (oder Referenzdrehzahlen) des Erststufen-Untersetzungsteils G1 und des Zweitstufen-Untersetzungsteils G2 entsprechend der Drehzahl des Motors 110 berechnet werden.
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Die Steuereinheit 130 stellt daher fest, ob das berechnete Drehzahlverhältnis (beispielsweise: das Verhältnis Eingangsdrehzahl/erste Ausgangsdrehzahl) innerhalb eines zulässigen Bereichs (eines Drehzahlbereichs unter Berücksichtigung von Fehlern der Sensorteile 121 und 122 in Bezug auf die Referenzdrehzahl) liegt (S105).
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Wenn im Schritt S105 festgestellt wird, dass das berechnete Drehzahlverhältnis von dem zulässigen Bereich abweicht (N des Schritts S105), gibt die Steuereinheit 130 eine Systemwarnung durch das Warnungsausgabeteil 140 (S107) aus. Falls im Schritt 105 festgestellt wird, dass das berechnete Drehzahlverhältnis nicht von dem zulässigen Bereich abweicht (Y in Schritt S105), treibt die Steuereinheit 130 den In-Wheel-Motor 110 normal (S106).
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4 erläutert ein Fehlererkennungsverfahren in dem Fall, dass eine Untersetzungseinrichtung in dem In-Wheel-Antriebssystem nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, und 5 erläutert ein Fehlererkennungsverfahren in dem Fall, dass zwei Untersetzungseinrichtungen in dem In-Wheel-Antriebssystem nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen sind.
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5 ist ein Flussdiagramm zur Unterstützung der Erläuterung eines Verfahrens zum Erkennen eines Fehlers in einem In-Wheel-Antriebssystem eines Fahrzeugs nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
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Bezugnehmend auf 5 treibt die Steuereinheit 130 den In-Wheel-Motor (oder Motor) 110 durch das Anlegen von Umrichterstrom (S201).
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Nach dem Treiben des In-Wheel-Motors 110 erfasst die Steuereinheit 130 die Drehzahl des Motors 110 (das heißt, eine Eingangsdrehzahl des Erststufen-Untersetzungsteils G1) durch das erste Sensorteil 121 (S202).
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Beispielsweise kann die Drehzahl des Motors 110 (das heißt, die Eingangsdrehzahl des Erststufen-Untersetzungsteils G1) durch einen (nicht dargestellten) Motor-Resolver erfasst werden.
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Ferner erfasst die Steuereinheit 130 die Drehzahl (das heißt, die erste Ausgangsdrehzahl) des Erststufen-Untersetzungsteils G1 durch das zweite Sensorteil 122 (S203).
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Beispielsweise kann die Drehzahl (das heißt, die erste Ausgangsdrehzahl) des Erststufen-Untersetzungsteils G1 durch einen (nicht dargestellten) Messgeber erfasst werden.
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Wenn die Drehzahl des Motors 110 (das heißt, die Eingangsdrehzahl des Erststufen-Untersetzungsteils G1) und die Drehzahl (das heißt, die erste Ausgangsdrehzahl) des Erststufen-Untersetzungsteils G1 wie zuvor beschrieben erfasst wurden, berechnet die Steuereinheit 130 das Verhältnis zwischen der Eingangsdrehzahl und der ersten Ausgangsdrehzahl (S204).
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Wird beispielsweise angenommen, dass die Steuereinheit 130 die Untersetzungsverhältnisse zwischen dem Motor 110 und dem Erststufen-Untersetzungsteil G1 und zwischen dem Erststufen-Untersetzungsteil G1 und dem Zweitstufen-Untersetzungsteil G2 bereits kennt, können die normalen Drehzahlen (oder Referenzdrehzahlen) des Erststufen-Untersetzungsteils G1 und des Zweitstufen-Untersetzungsteils G2 entsprechend der Drehzahl des Motors 110 berechnet werden.
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Die Steuereinheit 130 stellt daher fest, ob das berechnete Drehzahlverhältnis (beispielsweise: das Verhältnis Eingangsdrehzahl/erste Ausgangsdrehzahl) innerhalb eines zulässigen Bereichs (eines Drehzahlbereichs unter Berücksichtigung von Fehlern der Sensorteile 121 und 122 in Bezug auf die Referenzdrehzahl) liegt (S205).
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Wenn im Schritt S205 festgestellt wird, dass das berechnete Drehzahlverhältnis von dem zulässigen Bereich abweicht (N des Schritts S205), gibt die Steuereinheit 130 eine Systemwarnung durch das Warnungsausgabeteil 140 (S210) aus.
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Wenn im Schritt S205 festgestellt wird, dass das berechnete Drehzahlverhältnis nicht von dem zulässigen Bereich abweicht (Y des Schritts S205), erfasst die Steuereinheit 130 die Drehzahl (das hei0t, die zweite Ausgangsdrehzahl) des Zweitstufen-Untersetzungsteils G2 durch das dritte Sensorteil 123 (S206).
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Beispielsweise kann die Drehzahl (das heißt, die zweite Ausgangsdrehzahl) des Zweitstufen-Untersetzungsteils G2 durch einen (nicht dargestellten) Raddrehzahlsensor erfasst werden.
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Es sei darauf hingewiesen, dass die Eingangsdrehzahl, die erste Ausgangsdrehzahl und die zweite Ausgangsdrehzahl nicht notwendigerweise unter Verwendung der zuvor beispielhaft angeführten Sensoren erfasst werden müssen, und unter Verwendung eines Raddrehzahlsensors und/oder eines Messgebers und/oder eines Resolvers und/oder eines Winkelsensors oder unter Verwendung eines Drehzahlerfassungssensors nach einem anderen Ausführungsbeispiel erfasst werden können.
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Wenn die Drehzahl (das heißt, die zweite Ausgangsdrehzahl) des Zweitstufen-Untersetzungsteils G2 wie zuvor beschrieben erfasst wurde, berechnet die Steuereinheit 130 das Verhältnis zwischen der Eingangsdrehzahl und der zweiten Ausgangsdrehzahl und das Verhältnis zwischen der ersten Ausgangsdrehzahl und der zweiten Ausgangsdrehzahl (S207).
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Die Steuereinheit 130 stellt fest, ob die berechneten Drehzahlverhältnisse (beispielsweise das Verhältnis Eingangsdrehzahl/zweite Ausgangsdrehzahl und das Verhältnis erste Ausgangsdrehzahl/zweite Ausgangsdrehzahl) innerhalb zulässiger Bereiche (Drehzahlbereiche unter Berücksichtigung von Fehlern der Sensorteile 121, 122 und 123 in Bezug auf die Referenzdrehzahlen) liegen (S208).
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Wenn im Schritt S208 festgestellt wird, dass die berechneten Drehzahlverhältnisse von den zulässigen Bereichen abweichen (N des Schritts S208), gibt die Steuereinheit 130 eine Systemwarnung durch das Warnungsausgabeteil 140 (S210) aus. Falls im Schritt 208 festgestellt wird, dass die berechneten Drehzahlverhältnisse nicht von dem zulässigen Bereich abweichen (Y in Schritt S208), treibt die Steuereinheit 130 den In-Wheel-Motor 110 normal (S209).
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Das Verfahren zum Erkennen eines Fehlers in einem In-Wheel-Antriebssystem eines Fahrzeugs gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann während des Betriebs des Fahrzeugs oder in einem Testmodus vor dem Betrieb des Fahrzeugs durchgeführt werden. Falls ein Fehler in dem Testmodus erkannt wird, kann, wenn ein Fahrer das Fahrzeug fahren will, die Steuereinheit 130 den In-Wheel-Motor 110 derart steuern, das er nicht antreibbar ist.
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Wie aus den vorangehenden Beschreibungen ersichtlich, ist es bei dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung durch das Erkennen einen Fehler oder eine Beschädigung, die wahrscheinlich in einem Antriebskraftübertragungselement des In-Wheel-Motors eines in einem Fahrzeug verwendeten In-Wheel-Antriebssystems auftritt, und das Ausgeben einer Warnung für einen Fahrer möglich, eine erforderliche Handlung vorzunehmen, um einen Unfall zu verhindern.
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Zwar wurden zu Darstellungszwecken bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung offenbart, jedoch ist für den Fachmann ersichtlich, dass zahlreiche verschiedene Modifizierungen, Zusätze und Ersetzungen möglich sind, ohne den in den zugehörigen Ansprüchen definierten Rahmen der Erfindung zu verlassen. Der eigentliche technische Rahmen der Erfindung sollte daher durch die Ansprüche definiert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 1020170082264 [0001]
- KR 101473587 [0007]
