DE102018215296A1

DE102018215296A1 - Verfahren und Vorrichtung für betriebssicheres elektrisches Servolenken

Info

Publication number: DE102018215296A1
Application number: DE102018215296.9A
Authority: DE
Inventors: Dae Geun CHOI
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Mando Corp
Priority date: 2017-09-11
Filing date: 2018-09-07
Publication date: 2019-03-14
Also published as: US20190077443A1; CN109484472A; KR20190028842A

Abstract

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern einer elektrischen Servolenkung (EPS), und eine Vorrichtung zum Steuern der EPS nach einem Ausführungsbeispiel enthält eine Überwachungseinheit, die konfiguriert ist zum Überwachen, ob eine Anomalität in einer ersten Energie, die zu einem ersten Drehmomentsensor geliefert wird, einer zweiten Energie, die zu einem zweiten Drehmomentsensor geliefert wird, und einer dritten Energie, die zu einem dritten Drehmomentsensor geliefert wird, auftritt, eine Auswahleinheit, die konfiguriert ist zum Auswählen eines Drehmomentsensors, der zum Steuern einer Größe eines Unterstützungsdrehmoments der EPS verwendet wird, aus dem ersten Drehmomentsensor, dem zweiten Drehmomentsensor und dem dritten Drehmomentsensor auf der Grundlage von Informationen in Bezug darauf, ob eine Anomalität bei der ersten Energie, der zweiten Energie und der dritten Energie auftritt, eine Unterstützungsdrehmoment-Steuervorrichtung, die konfiguriert ist zum Steuern der Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS auf der Grundlage eines von dem ausgewählten Drehmomentsensor erzeugten Signalwerts, und eine Lenkwinkel-Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist zum Bestimmen eines Lenkwinkelwerts, der zu einem externen System zu senden ist, auf der Grundlage der Informationen in Bezug darauf, ob eine Anomalität bei der ersten Energie, der zweiten Energie und der dritten Energie auftritt, wobei die erste Energie auch die Energie ist, die zu dem Lenkwinkelsensor geliefert wird.

Description

QUERVERWEIS AUF BEZOGENE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2017-0115629 , die am 11. September 2017 eingereicht wurde und die hierdurch für alle Zwecke so einbezogen wird, als ob sie hier vollständig offenbart wäre.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern einer elektrischen Servolenkung (EPS, electric power steering). Genauer gesagt, die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern von EPS, bei denen einer von drei Drehmomentsensoren und ein Lenkwinkelsensor die Energie einer gemeinsamen Quelle verwenden und eine Anomalität der in einen Sensor eingegebenen Quellenenergie überwachen, wodurch die Lenkradbetätigung eines Fahrers maximal unterstützt wird, wenn die Anomalität bei der Quellenenergie auftritt.
Beschreibung des Standes der Technik
Gegenwärtig nimmt die Anzahl elektronischer Funktionen von Automobilen graduell zu. Demgemäß werden verschiedene elektronische Vorrichtungen in Automobilen installiert und verwendet.
Um diese elektronischen Vorrichtungen zu steuern, werden Automobile im Allgemeinen mit elektronischen Steuereinheiten (ECUs, electronic control units) ausgestattet, die elektrische Signale empfangen, die von verschiedenen Eingabesensoren erfasst werden, und digitale Steuersignale zum Betreiben verschiedener Aktuatoren auf Ausgangsseiten der ECUs ausgeben.
Ein elektrisches Servolenksystem (EPS-System), das eine Betätigungskraft eines Lenkrads gemäß der Geschwindigkeit eines eine derartige ECU verwendenden Automobils addiert und subtrahiert, stellt die Größe eines Unterstützungsdrehmoments durch Betreiben eines Motors ein, wodurch eine Lenkradbetätigung eines Fahrers unterstützt wird. Die EPS enthält einen Drehmomentsensor, der eine Differenz zwischen einem Drehwinkel des Lenkrads und einem Drehwinkel eines Rads misst, und einen Lenkwinkelsensor, der einen Winkel des Lenkrads mit Bezug auf eine Vorwärtsrichtung des Automobils bereitstellt. Die Größe des Unterstützungsdrehmoments wird bestimmt auf der Grundlage von Signalwerten von dem Drehmomentsensor und dem Lenkwinkelsensor.
Jedoch wird bei einer existierenden EPS, wenn Signalfehler in den vorbeschriebenen Sensoren auftreten, ein Motor betrieben, um eine Funktion des Unterstützens der manuellen Lenkung durch einen Fahrer so anzuhalten, dass der Fahrer seine eigene Kraft verwenden muss, um das Lenkrad zu betätigen.
Somit besteht eine gesteigerte Notwendigkeit für ein EPS-Entscheidungssystem, das eine Ausfallsicherung für die Aufrechterhaltung einer Funktion der Unterstützung der manuellen Lenkradbetätigung durch den Fahrer mittels Verwendung eines anderen Sensors selbst dann unterstützt, wenn Signalfehler in den vorbeschriebenen Sensoren auftreten. Jedoch sollten, um ein derartiges System zu erhalten, grundsätzlich die zu dem Drehmomentsensor gelieferte Energie und die zu dem Lenkwinkelsensor gelieferte Energie voneinander getrennt werden. Demgemäß sind die für die Einrichtung der EPS erforderlichen Gesamtkosten gestiegen, und die Anzahl von Reglern, Anschlussstiften und Leitungen zum Zuführen von Energie ist auch gestiegen. Somit hat die Gesamtgröße zugenommen, und Beeinträchtigungen durch periphere Vorrichtungen finden statt.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Vor diesem Hintergrund sieht die vorliegende Offenbarung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern einer elektrischen Servolenkung (EPS) vor, bei denen einer von drei Drehmomentsensoren und ein Lenkwinkelsensor die Energie einer gemeinsamen Quelle verwenden und eine Anomalität der Quellenenergie überwachen, die in einen Sensor eingegeben wird, wodurch eine maximale Unterstützung einer Lenkradbetätigung des Fahrers selbst dann stattfindet, wenn die Anomalität in einer in einen Drehmomentsensor eingegebenen Quellenenergie auftritt.
Um das vorgenannte Problem zu lösen, sieht ein Ausführungsbeispiel eine Vorrichtung zum Steuern der EPS vor, welche enthält: eine Überwachungseinheit, die konfiguriert ist zum Überwachen, ob eine Anomalität in einer ersten Energie, die zu einem ersten Drehmomentsensor geliefert wird, einer zweiten Energie, die zu einem zweiten Drehmomentsensor geliefert wird, und einer dritten Energie, die zu einem dritten Drehmomentsensor geliefert wird, auftritt, eine Auswahleinheit, die konfiguriert ist zum Auswählen eines Drehmomentsensors, der zum Steuern einer Größe eines Unterstützungsdrehmoments der EPS verwendet wird, aus dem ersten Drehmomentsensor, dem zweiten Drehmomentsensor und dem dritten Drehmomentsensor auf der Grundlage von Informationen hinsichtlich des Umstands, ob eine Anomalität in der ersten Energie, der zweiten Energie und der dritten Energie auftritt, eine Unterstützungsdrehmoment-Steuervorrichtung, die konfiguriert ist zum Steuern der Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS auf der Grundlage eines von dem ausgewählten Drehmomentsensor erzeugten Signalwerts, und eine Lenkwinkel-Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist zum Bestimmen eines Lenkwinkelwerts, der zu einem externen System zu senden ist, auf der Grundlage der Informationen hinsichtlich des Umstands, ob eine Anomalität in der ersten Energie, der zweiten Energie und der dritten Energie auftritt, wobei die erste Energie auch die Energie ist, die zu dem Lenkwinkelsensor geliefert wird.
Ein Ausführungsbeispiel sieht ein Verfahren zum Steuern der EPS vor, welches Verfahren enthält: Überwachen, ob eine Anomalität in einer ersten Energie, die zu einem ersten Drehmomentsensor geliefert wird, einer zweiten Energie, die zu einem zweiten Drehmomentsensor geliefert wird, und einer dritten Energie, die zu einem dritten Drehmomentsensor geliefert wird, auftritt, Auswählen eines Drehmomentsensors, der zum Steuern einer Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS verwendet wird, aus dem ersten Drehmomentsensor, dem zweiten Drehmomentsensor und dem dritten Drehmomentsensor auf der Grundlage von Informationen hinsichtlich des Umstands, ob eine Anomalität in der ersten Energie, der zweiten Energie und der dritten Energie auftritt, Steuern der Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS auf der Grundlage eines von dem ausgewählten Drehmomentsensor erzeugten Signalwerts, und Bestimmen eines Lenkwinkelwerts, der zu einem externen System zu senden ist, auf der Grundlage der Informationen hinsichtlich des Umstands, ob eine Anomalität in der ersten Energie, der zweiten Energie und der dritten Energie auftritt, wobei die erste Energie auch die zu dem Lenkwinkelsensor gelieferte Energie ist.
Figurenliste
Die vorgenannten und andere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden ersichtlicher anhand der folgenden detaillierten Beschreibung, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gegeben wird, von denen:

1 eine Ansicht einer Konfiguration einer herkömmlichen Vorrichtung zum Steuern einer elektrischer Servolenkung (EPS) ist;
2 eine Ansicht einer Konfiguration einer Vorrichtung zum Steuern einer EPS nach einem Ausführungsbeispiel ist; und
3 ein Flussdiagramm ist, das detaillierte Schritte eines Verfahrens zum Steuern der EPS gemäß einem Ausführungsbeispiel illustriert.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER EXEMPLARISCHEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung im Einzelnen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Bei der Hinzufügung von Bezugszahlen zu Elementen in jeder Zeichnung werden, wenn möglich, die gleichen Elemente mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet, obgleich die Elemente in verschiedenen Zeichnungen gezeigt sind. Weiterhin wird in der folgenden Beschreibung der vorliegenden Offenbarung eine detaillierte Beschreibung von darin enthaltenen bekannten Funktionen und Konfigurationen weggelassen, wenn bestimmt wird, dass diese Beschreibung die Klarheit des Gegenstands der vorliegenden Offenbarung beeinträchtigen könnte.
Zusätzlich können, wenn Elemente der vorliegenden Offenbarung beschrieben werden, Begriffe wie erste, zweite, A, B, (a), (b) und dergleichen verwendet werden. Diese Begriffe werden nur verwendet, um ein Element von einem anderen Element zu unterscheiden, und das Wesen, die Reihenfolge oder die Sequenz eines entsprechenden Elements ist nicht durch die Begriffe beschränkt. Es ist darauf hinzuweisen, dass, wenn ein Element als mit einem anderen Element „verknüpft“, „gekoppelt“ oder „verbunden“ bezeichnet wird, es direkt mit dem anderen Elementen verbunden oder gekoppelt sein kann oder dazwischen angeordnete Elemente vorhanden sein können.
Nachfolgend wird die vorliegende Offenbarung im Einzelnen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Ansicht einer Konfiguration einer herkömmlichen Vorrichtung zum Steuern einer elektrischen Servolenkung (EPS).
Gemäß 1 kann eine herkömmliche Vorrichtung 100 zum Steuern der EPS ein erstes Drehmomentsignal, ein zweites Drehmomentsignal und ein drittes Drehmomentsignal von einem ersten Drehmomentsensor 110, einem zweiten Drehmomentsensor 120 beziehungsweise einem dritten Drehmomentsensor 130 empfangen und kann die Größe eines Unterstützungsdrehmoments der EPS auf der Grundlage der empfangenen Drehmomentsignale bestimmen. Die herkömmliche Vorrichtung 100 zum Steuern der EPS kann drei Drehmomentsignale empfangen, um eine Ausfallsicherheit zu unterstützen, die in der Lage ist, die Größe des Unterstützungsdrehmoments unter Verwendung eines anderen Drehmomentsensors zu steuern, selbst wenn eine Anomalität in einem der Drehmomentsensoren auftritt.
Jedoch ist die Anzahl der Drehmomentsensoren der herkömmlichen Vorrichtung 100 zum Steuern der EPS, die die Drehmomentsignale empfängt, nicht auf drei beschränkt, und daher können Drehmomentsignale von vier oder fünf Drehmomentsensoren empfangen werden. Der Inhalt der herkömmlichen Vorrichtung 100 zum Steuern der EPS, die beschrieben wird, bezieht sich auf eine Operation, die drei Drehmomentsensoren aus drei oder mehr Drehmomentsensoren betrachtet.
Die herkömmliche Vorrichtung 100 zum Steuern der EPS kann ein Lenkwinkelsignal von einem Lenkwinkelsensor 140 empfangen und kann einen Lenkwinkelwert auf der Grundlage des empfangenen Lenkwinkelsignals bestimmen, der zu einem externen System zu senden ist, das Lenkwinkelinformationen benötigt.
In diesem Fall empfängt jeder von dem ersten Drehmomentsensor 110, dem zweiten Drehmomentsensor 120, dem dritten Drehmomentsensor 130 und dem Lenkwinkelsensor 140 Energie von einem separaten Regler. Der Regler bezieht sich auf eine Vorrichtung, die eine Eingangsspannung einstellt und die eingestellte Eingangsspannung in eine Ausgangsspannung umwandelt, die zu einer anderen Vorrichtung zu liefern ist.
Das heißt, der erste Drehmomentsensor 110 empfängt eine erste Energie von einem ersten Regler 115, und der zweite Drehmomentsensor 120 empfängt eine zweite Energie von einem zweiten Regler 125, und der dritte Drehmomentsensor 130 empfängt eine dritte Energie von einem dritten Regler 135, und der Lenkwinkelsensor 140 empfängt eine vierte Energie von einem vierten Regler 145. Der Grund, weshalb jeder Sensor Energie von einem separaten Regler empfängt, besteht darin, dass, wenn eine Anomalität in der in einen Sensor eingegebenen Energie auftritt, den anderen Sensoren Energie normal zugeführt wird, so dass eine Ausfallsicherheit unterstützt wird.
Die herkömmliche Vorrichtung 100 zum Steuern der EPS kann ein erstes Positionssignal und ein zweites Positionssignal von einem ersten Motorpositionssensor 160 empfangen und kann ein drittes Positionssignal von einem zweiten Motorpositionssensor 170 empfangen. Bei dem Motorpositionssensor, das heißt einem Sensor zum Erfassen einer Drehposition eines Rotors eines Motors zum Liefern von Lenkkraft an ein Automobil, haben, wenn der erste Motorpositionssensor 160 und der zweite Motorpositionssensor 170 normal arbeiten, das erste Positionssignal, das zweite Positionssignal und das dritte Positionssignal Signalwerte mit dem gleichen Inhalt.
2 ist eine Ansicht einer Konfiguration einer Vorrichtung zum Steuern der EPS gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Jedoch ist nicht wie bei der in 1 gezeigten herkömmlichen Vorrichtung 100 zum Steuern der EPS die Anzahl von Drehmomentsensoren der Vorrichtung 200 zum Steuern der EPS, die Drehmomentsignale empfängt, auf drei beschränkt, und daher können die Drehmomentsignale auch von vier oder mehr Drehmomentsensoren empfangen werden. Der Inhalt der Vorrichtung 200 zum Steuern der EPS, die beschrieben wird, ist auch der Inhalt hinsichtlich eines Betriebs unter Betrachtung von drei Drehmomentsensoren aus drei oder mehr Drehmomentsensoren. Gemäß 2 können, anders als in 1, ein erster Drehmomentsensor 110 und ein Lenkwinkelsensor 140 gemeinsam eine erste Energie, die von einem ersten Regler 115 geliefert wird, verwenden. In diesem Fall kann ein vierter Regler 145, der zum Liefern von Energie zu dem Lenkwinkelsensor 140 vorgesehen ist, aus 1 entfernt werden, und Anschlussstifte und Leitungen, die zum separaten Liefern von Energie an den Lenkwinkelsensor 145 verwendet werden, können auch entfernt werden. Somit können Probleme einer Kostenerhöhung und Größenzunahme, die aufgrund der Einrichtung eines ausfallsicheren EPS-Systems auftreten, verringert werden.
Jedoch kann eine Anomalität in der zu jedem Drehmomentsensor gelieferten Energie auftreten, und insbesondere können, wenn eine Anomalität in der ersten Energie auftritt, die von dem ersten Drehmomentsensor 110 und dem Lenkwinkelsensor 140 gemeinsam verwendet wird, der erste Drehmomentsensor 110 und der Lenkwinkelsensor 140 nicht gleichzeitig eine normale Operation durchführen. Insbesondere kann, da die Lenkwinkelinformationen wichtige Informationen sind, die zum Bestimmen der Größe eines Unterstützungsdrehmoments der EPS verwendet werden und in verschiedenen externen Systemen verwendet werden, wenn eine Anomalität in der an den Lenkwinkelsensor 140 gelieferten Energie auftritt, die Anomalität eine schwerwiegende Wirkung auf das Automobil haben.
Somit ist, um die Wirkungen einer Kostenverringerung und einer Größenverringerung zu erhalten und eine ausfallsichere Funktion zu gewährleisten, eine Vorrichtung zum Steuern der EPS, die eine Anomalität der an einen Sensor gelieferten Energie überwacht und die Situation bewältigt, erforderlich.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung 200 zum Steuern der EPS eine Überwachungseinheit 210, eine Auswahleinheit 220, eine Unterstützungsdrehmoment-Steuervorrichtung 230 und eine Lenkwinkel-Bestimmungseinheit 240 enthalten.
Die Überwachungseinheit 210 kann überwachen, ob eine Anomalität in der an den ersten Drehmomentsensor 110 gelieferten ersten Energie, der an den zweiten Drehmomentsensor 120 gelieferten zweiten Energie und der an den dritten Drehmomentsensor 130 gelieferten dritten Energie auftritt. Bei einem Beispiel kann die Überwachungseinheit 210 bestimmen, dass eine Anomalität in der gelieferten Energie aufgetreten ist, wenn eine Spannung der gelieferten Energie so verringert ist, dass sie kleiner als eine oder gleich einer vorbestimmten Schwellenwertspannung ist.
Die Überwachungseinheit 210 kann mit einem vorbestimmten Zeitintervall periodisch überwachen, ob eine Anomalität in jeder zugeführten Energie auftritt, und kann auch eine Überwachung nur dann durchführen, wenn vorbestimmten Bedingungen genügt ist.
Die Auswahleinheit 220 kann Informationen darüber, ob eine Anomalität in der ersten Energie, der zweiten Energie und der dritten Energie auftritt, wie oben beschrieben ist, von der Überwachungseinheit 210 empfangen und kann auf der Grundlage der empfangenen Informationen einen Drehmomentsensor, der zur Steuerung der Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS verwendet wird, aus dem Drehmomentsensor 110, dem zweiten Drehmomentsensor 120 und dem dritten Drehmomentsensor 130 auswählen.
Bei einem Beispiel braucht, um die Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS zu steuern, nur ein Signalwert, der von zwei Drehmomentsensoren aus dem ersten Drehmomentsensor 110, dem zweiten Drehmomentsensor 120 und dem dritten Drehmomentsensor 130 empfangen wird, verwendet zu werden. Dies ergibt sich daraus, dass, selbst wenn eine Anomalität in einem von drei Drehmomentsensoren auftritt, eine Differenz zwischen einem Drehwinkel eines Lenkrads und einem Drehwinkel eines Rads durch Vergleichen normaler Signalwerte von zwei Drehmomentsensoren genau gemessen werden kann. Somit kann die Auswahleinheit 220 zwei Drehmomentsensoren auswählen, die zu verwenden sind, um die Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS zu steuern, in Abhängigkeit davon, ob eine Anomalität in der ersten Energie, der zweiten Energie und der dritten Energie auftritt, wie oben beschrieben ist.
Wenn sämtliche von der ersten Energie, der zweite Energie und der dritten Energie in einem normalen Zustand sind, kann die Auswahleinheit 220 grundsätzlich den ersten Drehmomentsensor 110 und den zweiten Drehmomentsensor 120 als zur Steuerung der Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS verwendete Drehmomentsensoren auswählen. Wenn das Automobil zum ersten Mal das Fahren startet, kann das so aufgefasst werden, dass keine Anomalität der Energie vorliegt. Somit können der erste Drehmomentsensor 110 und der zweite Drehmomentsensor 120 grundsätzlich als Drehmomentsensoren, die zum Steuern des Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS verwendet werden, ausgewählt werden.
Wenn eine Anomalität bei der dritten Energie auftritt, wählt die Auswahleinheit 220 den ersten Drehmomentsensor 110 und den zweiten Drehmomentsensor 120 als zum Steuern der Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS verwendete Drehmomentsensoren aus, mit Ausnahme des dritten Drehmomentsensors 130, zu dem die dritte Energie geliefert wird.
Wenn eine Anomalität bei der zweiten Energie auftritt, kann die Auswahleinheit 220 den ersten Drehmomentsensor 110 und den dritten Drehmomentsensor 130 als zum Steuern der Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS verwendete Drehmomentsensoren auswählen, mit Ausnahme des zweiten Drehmomentsensors 120, zu dem die zweite Energie geliefert wird.
Wenn eine Anomalität bei der ersten Energie auftritt, kann die Auswahleinheit 220 den zweiten Drehmomentsensor 120 und den dritten Drehmomentsensor 130 als für die Steuerung der Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS verwendete Drehmomentsensoren auswählen, mit Ausnahme des ersten Drehmomentsensors 110, zum dem die erste Energie geliefert wird.
Die Unterstützungsdrehmoment-Steuervorrichtung 230 kann die Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS auf der Grundlage eines Signalwerts steuern, der von dem von der Auswahleinheit 220 ausgewählten Drehmomentsensor erzeugt wird.
In diesem Fall muss, um die Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS genau zu steuern, nicht nur der von dem Drehmomentsensor erzeugte Signalwert, sondern auch ein Lenkwinkel des Lenkrads genau berechnet werden. Dies ergibt sich daraus, dass, wenn eine große Differenz zwischen dem berechneten Lenkwinkel und einem tatsächlichen Lenkwinkel des Automobils vorliegt, das Unterstützungsdrehmoment ausgeübt werden muss, um das Lenkrad um einen Winkel zu bewegen, der von einem Winkel des Lenkrads, der tatsächlich von dem Fahrer zu steuern ist, verschieden ist.
Wenn sämtliche von der ersten Energie, der zweiten Energie und der dritten Energie in einem normalen Zustand sind oder eine Anomalität bei der zweiten Energie oder der dritten Energie auftritt, ist ein von dem Lenkwinkelsensor, der die erste Energie verwendet, erzeugter Signalwert auch normal. Somit kann die Unterstützungsdrehmoment-Steuervorrichtung 230 das Unterstützungsdrehmoment so steuern, dass die Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS eine normale Größe des Unterstützungsdrehmoments ist. Hier bezieht sich die normale Größe des Unterstützungsdrehmoments auf die Größe des Unterstützungsdrehmoments, das durch ein Verfahren zum Bestimmen der Größe des Unterdrehmoments bestimmt wird, das bei der bestehenden EPS verwendet wird, wenn Werte des Drehmomentsensors und des Lenkwinkelsensors normal sind.
Wenn jedoch eine Anomalität bei der ersten Energie auftritt, die zu dem Lenkwinkelsensor geliefert wird, ist der von dem Lenkwinkelsensor erzeugte Signalwert zuverlässig. Somit kann die Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS nicht so gesteuert werden, dass sie die oben beschriebene normale Größe des Unterstützungsdrehmoments ist, wenn nicht der genaue Lenkwinkelwert durch ein separates Verfahren abgeleitet wird.
In diesem Fall kann der Lenkwinkelwert unter Verwendung eines Signalwerts, der von dem Motorpositionssensor erzeugt wurde, anstelle des Signalwerts, der von dem Lenkwinkelsensor erzeugt wurde, berechnet werden. Dies ergibt sich daraus, dass in dem Motorpositionssensor, der ein Sensor zum Erfassen einer Drehposition des Rotors des Motors zum Ausüben einer Lenkkraft auf das Automobil ist, die Position des Rotors des Motors gemäß einer Differenz des Lenkwinkels variiert. Wenn jedoch die Geschwindigkeit des Automobils kleiner als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, ist die Genauigkeit des von dem Motorpositionssensor berechneten Lenkwinkels beträchtlich geringer als die Genauigkeit des von dem Lenkwinkelsensor erzeugten Signalwerts, so dass der Lenkwinkelwert nicht unter Verwendung des von dem Motorpositionssensor erzeugten Signalwerts berechnet werden kann.
Wenn somit die Geschwindigkeit des Automobils geringer als eine vorbestimmte Schwellenwertgeschwindigkeit ist, kann die Unterstützungsdrehmoment-Steuervorrichtung 230 das Unterstützungsdrehmoment so steuern, dass die Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS kleiner als eine oder gleich einer vorbestimmten Größe eines Schwellenwert-Drehmoments ist, anstelle des Steuerns der Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS auf eine normale Unterstützungsgröße. In diesem Fall können die Schwellenwertgeschwindigkeit und die Größe eines Schwellenwert-Drehmoments durch experimentelle Werte bestimmt werden, und Werte hierfür können auch null sein.
Wenn andererseits die Geschwindigkeit des Automobils größer als die oder gleich der vorbestimmten Schwellenwertgeschwindigkeit ist, kann die Unterstützungsdrehmoment-Steuervorrichtung 230 das Unterstützungsdrehmoment so steuern, dass die Größe der EPS-Unterstützung die Größe des normalen Unterstützungsdrehmoments ist, so wie wenn sämtliche von der ersten Energie, der zweiten Energie und der dritten Energie in einem normalen Zustand sind oder eine Anomalität bei der zweiten Energie oder der dritten Energie auftritt.
Wenn die Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS so beschränkt ist, dass sie kleiner als oder gleich der vorbeschriebenen Größe des Schwellenwert-Drehmoments ist, muss der Fahrer eine Situation wahrnehmen, in der die Größe des Unterstützungsdrehmoments begrenzt ist, wenn er das Lenkrad steuert. Somit kann die Unterstützungsdrehmoment-Steuervorrichtung 230 das Unterstützungsdrehmoment so steuern, dass eine Warnnachricht mit dem Inhalt, dass die Größe des Unterstützungsdrehmoments begrenzt ist, zu dem externen System gesendet wird. In diese Fall kann das externe System als ein Beispiel eine Anzeigevorrichtung, die in dem Automobil installiert ist, oder ein Lautsprecher, der eine Sprachinformation ausgibt, sein.
Die Lenkwinkel-Bestimmungseinheit 240 kann Informationen darüber, ob eine Anomalität bei der ersten Energie, der zweiten Energie und der dritten Energie wie vorbeschrieben auftritt, von der Überwachungseinheit 210 empfangen und kann auf der Grundlage der empfangenen Information einen Lenkwinkelwert bestimmen, der zu dem externen System, das die Lenkwinkelinformation benötigt, zu senden ist.
Wie oben beschrieben ist, ist, wenn sämtliche von der ersten Energie, der zweiten Energie und der dritten Energie in einem normalen Zustand sind oder eine Anomalität bei der zweiten Energie oder der dritten Energie auftritt, ein Signalwert, der von dem Lenkwinkelsensor erzeugt wird, der die erste Energie verwendet, auch normal. Somit kann in diesem Fall die Lenkwinkel-Bestimmungseinheit 240 den Lenkwinkelwert auf der Grundlage des von dem Lenkwinkelsensor erzeugten Signalwerts bestimmen, wie bei dem bestehenden Verfahren.
Wenn jedoch eine Anomalität bei der ersten Energie auftritt, ist der von dem Lenkwinkelsensor, der die erste Energie verwendet, erzeugte Signalwert nicht zuverlässig. Somit kann die Lenkwinkel-Bestimmungseinheit 240 den Lenkwinkelwert unter Verwendung des von dem Motorpositionssensor erzeugten Signalwerts anstelle des von dem Lenkwinkelsensor erzeugten Signalwerts bestimmen.
3 ist ein Flussdiagramm, das detaillierte Operationen eines Verfahrens zum Steuern der EPS gemäß einem Ausführungsbeispiel illustriert.
Nachfolgend wird ein Implementierungsbeispiel für das Verfahren beschrieben, das die in 2 illustrierte Vorrichtung 200 zum Steuern der EPS verwendet.
Gemäß 3 kann die Überwachungseinheit 210 der Vorrichtung 200 zum Steuern der EPS überwachen, ob eine Anomalität bei der ersten Energie, die zu dem ersten Drehmomentsensor geliefert wird, der zweiten Energie, die zu dem zweiten Drehmomentsensor geliefert wird, und der dritten Energie, die zu dem dritten Drehmomentsensor geliefert wird, auftritt (S310).
Die Auswahleinheit 220 der Vorrichtung 200 zum Steuern der EPS kann einen Drehmomentsensor, der zum Steuern der Größe eines Unterstützungsdrehmoments der EPS verwendet wird, aus dem ersten Drehmomentsensor, dem zweiten Drehmomentsensor und dem dritten Drehmomentsensor auf der Grundlage von Informationen darüber auswählen, ob eine Anomalität in der ersten Energie, der zweiten Energie und der dritten Energie, die im Schritt S310 überwacht werden, auftritt. Die Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS kann auf der Grundlage des von dem ausgewählten Drehmomentsensor erzeugten Signalwerts gesteuert werden.
Genauer gesagt, zuerst bestimmt die Auswahleinheit 220 der Vorrichtung 200 zum Steuern der EPS, ob ein Anomalität bei der dritten Energie auftritt (S320). Wenn eine Anomalität bei der dritten Energie auftritt (JA in S320), kann die Vorrichtung 200 zum Steuern der EPS den ersten Drehmomentsensor und den zweiten Drehmomentsensor als Drehmomentsensoren, die zum Steuern der Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS verwendet werden, auswählen und kann die Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS auf der Grundlage von Signalwerten von dem ersten Drehmomentsensor und dem zweiten Drehmomentsensor steuern (S325). In diesem Fall kann die Unterstützungsdrehmoment-Steuervorrichtung 230 der Vorrichtung 200 zum Steuern der EPS das Unterstützungsdrehmoment so steuern, dass die Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS die oben beschriebene normale Größe des Unterstützungsdrehmoments ist.
Wenn keine Anomalität bei der dritten Energie auftritt (NEIN in S320), bestimmt die Auswahleinheit 220 der Vorrichtung 200 zum Steuern der EPS, ob eine Anomalität in der zweiten Energie auftritt (S330). Wenn eine Anomalität in der zweiten Energie auftritt (JA in S330), kann die Vorrichtung 200 zum Steuern der EPS den ersten Drehmomentsensor und den dritten Drehmomentsensor als Drehmomentsensoren, die zum Steuern der Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS verwendet werden, auswählen und kann die Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS auf der Grundlage von Signalwerten von dem ersten Drehmomentsensor und dem dritten Drehmomentsensor steuern (S335). Selbst in diesem Fall kann die Unterstützungsdrehmoment-Steuervorrichtung 230 der Vorrichtung 200 zum Steuern der EPS das Unterstützungsdrehmoment so steuern, dass die Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS die oben beschriebene normale Größe des Unterstützungsdrehmoments ist.
Wenn keine Anomalität bei der zweiten Energie auftritt (NEIN in S330), bestimmt die Auswahleinheit 220 der Vorrichtung 220 zum Steuern der EPS, ob eine Anomalität bei der ersten Energie auftritt (S340). Wenn eine Anomalität bei der ersten Energie auftritt (JA in S340), kann die Vorrichtung 200 zum Steuern der EPS den zweiten Drehmomentsensor und den dritten Drehmomentsensor als Drehmomentsensoren, die zum Steuern der Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS verwendet werden, auswählen und kann die Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS auf der Grundlage von Signalwerten von dem zweiten Drehmomentsensor und dem dritten Drehmomentsensor steuern (S345).
Wenn jedoch eine Anomalität bei der ersten Energie auftritt, tritt auch eine Anomalität bei der Energie auf, die an den Sensor geliefert wird. Somit wird bestimmt, ob die Geschwindigkeit des Automobils größer als eine oder gleich einer vorbestimmten Schwellenwertgeschwindigkeit ist, um die genaue Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS zu steuern, wie oben beschrieben ist (S350).
Wenn die Geschwindigkeit des Automobils größer als die oder gleich der vorbestimmten Schwellenwertgeschwindigkeit ist (JA in S350), kann ein Lenkwinkelwert, der zu dem externen System zu senden ist, auf der Grundlage des von dem Motorpositionssensor erzeugten Signalwerts bestimmt werden, wie oben beschrieben ist. Die Unterstützungsdrehmoment-Steuervorrichtung 230 der Vorrichtung 200 zum Steuern der EPS kann das Unterstützungsdrehmoment so steuern, dass die Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS eine normale Größe des Unterstützungsdrehmoments ist.
Wenn jedoch die Geschwindigkeit des Automobils kleiner als die vorbestimmte Schwellenwertgeschwindigkeit ist (NEIN in S350), wird die wie oben beschrieben berechnete Genauigkeit des Lenkwinkelwerts herabgesetzt, so dass die Unterstützungsdrehmoment-Steuervorrichtung 230 der Vorrichtung 200 zum Steuern der EPS das Unterstützungsdrehmoment so steuern kann, dass die Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS so begrenzt ist, dass sie kleiner als die oder gleich der Größe eines vorbestimmten Schwellenwert-Drehmoments ist (S380).
Wenn keine Anomalität bei der ersten Energie auftritt (NEIN in S340), wählt die Auswahleinheit 220 der Vorrichtung 200 zum Steuern der EPS grundsätzlich den ersten Drehmomentsensor und den zweiten Drehmomentsensor aus, um die oben beschriebene Operation S325 durchzuführen.
Die Lenkwinkel-Bestimmungseinheit 240 der Vorrichtung 200 zum Steuern der EPS kann einen Lenkwinkelwert, der zu dem externen System zu senden ist, in Abhängigkeit davon, ob eine Anomalität bei der ersten Energie, der zweiten Energie und der dritten Energie auftritt, bestimmen.
Genauer gesagt, wenn das Verfahren in den Schritt S325 oder S335 eintritt, ist die erste Energie, die zu dem Lenkwinkelsensor geliefert wird, in einem normalen Zustand. Somit kann die Lenkwinkel-Bestimmungseinheit 240 der Vorrichtung 200 zum Steuern der EPS grundsätzlich den Lenkwinkelwert auf der Grundlage des von dem Lenkwinkelsensor erzeugten Signalwerts bestimmen (S360). Wenn jedoch eine Anomalität bei der ersten Energie, die zu dem Lenkwinkelsensor geliefert wird, auftritt, kann, wenn die Geschwindigkeit des Automobils größer als die oder gleich der vorbestimmten Schwellenwertgeschwindigkeit ist (JA in S350), der Lenkwinkelwert auf der Grundlage des Signalwerts, der von dem Motorpositionssensor anstatt von dem Lenkwinkelsensor erzeugt wird, bestimmt werden (S370).
Wie oben beschrieben ist, ist, obgleich beschrieben wurde, dass sämtliche Elemente, die die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung bilden, als ein Element gekoppelt sind oder betrieben werden, während sie miteinander gekoppelt sind, die vorliegende Offenbarung nicht notwendigerweise auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Das heißt, alle Elemente können selektiv als ein oder mehrere Elemente gekoppelt sein und können betrieben werden, während sie miteinander gekoppelt sind, wobei sie sich innerhalb des Bereichs der Zwecke der vorliegenden Offenbarung befinden.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung wurden nur zu veranschaulichenden Zwecken beschrieben, und für den Fachmann ist offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen bei diesen vorgenommen werden können, ohne den Bereich und den Geist der Offenbarung zu verlassen. Daher ist beabsichtigt, dass die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung die technische Idee der vorliegenden Offenbarung nicht beschränken, sondern illustrieren sollen, und der Bereich der technischen Idee der vorliegenden Offenbarung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Der Bereich der vorliegenden Offenbarung ist auf der Grundlage der begleitenden Ansprüche in einer solchen Weise auszulegen, dass alle technischen Ideen, die innerhalb des zu den Ansprüchen äquivalenten Bereichs enthalten sind, zu der vorliegenden Offenbarung gehören.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 1020170115629 [0001]

Claims

Vorrichtung zum Steuern einer elektrischen Servolenkung (EPS), welche aufweist: eine Überwachungseinheit (210), die konfiguriert ist zum Überwachen, ob eine Anomalität in einer ersten Energie, die zu einem ersten Drehmomentsensor (110) geliefert wird, einer zweiten Energie, die zu einem zweiten Drehmomentsensor (120) geliefert wird, und einer dritten Energie, die zu einem dritten Drehmomentsensor (130) geliefert wird, auftritt; eine Auswahleinheit (220), die konfiguriert ist zum Auswählen eines Drehmomentsensors, der zum Steuern einer Größe eines Unterstützungsdrehmoments der EPS verwendet wird, aus dem ersten Drehmomentsensor (110), dem zweiten Drehmomentsensor (120) und dem dritten Drehmomentsensor (130) auf der Grundlage von Informationen in Bezug darauf, ob eine Anomalität bei der ersten Energie, der zweiten Energie und der dritten Energie auftritt; eine Unterstützungsdrehmoment-Steuervorrichtung (230), die konfiguriert ist zum Steuern der Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS auf der Grundlage eines von dem ausgewählten Drehmomentsensor erzeugten Signalwerts; und eine Lenkwinkel-Bestimmungseinheit (240), die konfiguriert ist zum Bestimmen eines Lenkwinkelwerts, der zu einem externen System zu senden ist, auf der Grundlage der Informationen in Bezug darauf, ob eine Anomalität bei der ersten Energie, der zweiten Energie und der dritten Energie auftritt, wobei die erste Energie auch die Energie ist, die zu dem Lenkwinkelsensor (140) geliefert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der, wenn eine Anomalität bei der dritten Energie auftritt, die Auswahleinheit (220) den ersten Drehmomentsensor (110) und den zweiten Drehmomentsensor (120) als Drehmomentsensoren, die zum Steuern der Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS verwendet wird, auswählt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der, wenn eine Anomalität bei der zweiten Energie auftritt, die Auswahleinheit (220) den ersten Drehmomentsensor (110) und den zweiten Drehmomentsensor (120) als Drehmomentsensoren, die zum Steuern der Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS verwendet werden, auswählt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der, wenn eine Anomalität bei der ersten Energie auftritt, die Auswahleinheit (220) den zweiten Drehmomentsensor (120) und den dritten Drehmomentsensor (130) als Drehmomentsensoren, die zum Steuern der Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS verwendet werden, auswählt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der, wenn eine Geschwindigkeit eines Automobils kleiner als eine vorbestimmten Schwellenwertgeschwindigkeit ist, die Unterstützungsdrehmoment-Steuervorrichtung (230) das Unterstützungsdrehmoment so steuert, dass die Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS so begrenzt ist, dass sie kleiner als eine oder gleich einer vorbestimmten Größe eines Schwellenwert-Drehmoments ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der, wenn die Geschwindigkeit des Automobils höher als eine oder gleich einer vorbestimmten Schwellenwertgeschwindigkeit ist, die Unterstützungsdrehmoment-Steuervorrichtung (230) das Unterstützungsdrehmoment so steuert, dass die Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS eine normale Größe des Unterstützungsdrehmoments ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der, wenn die Geschwindigkeit des Automobils größer als eine oder gleich einer vorbestimmten Schwellenwertgeschwindigkeit ist, die Lenkwinkel-Bestimmungseinheit (240) den Lenkwinkelwert auf der Grundlage eines von einem Motorpositionssensor anstatt von dem Lenkwinkelsensor (140) erzeugten Signalwerts bestimmt.
Verfahren zum Steuern einer elektrischen Servolenkung (EPS), welches aufweist: Überwachen, ob eine Anomalität bei einer ersten Energie, die zu einem ersten Drehmomentsensor (110) geliefert wird, einer zweiten Energie, die zu einem zweiten Drehmomentsensor (120) geliefert wird, und einer dritten Energie, die zu einem dritten Drehmomentsensor (130) geliefert wird, auftritt; Auswählen eines Drehmomentsensors, der zum Steuern einer Größe eines Unterstützungsdrehmoments der EPS verwendet wird, aus dem ersten Drehmomentsensor (110), dem zweiten Drehmomentsensor (120) und dem dritten Drehmomentsensor (130) auf der Grundlage von Informationen in Bezug darauf, ob eine Anomalität bei der ersten Energie, der zweiten Energie und der dritten Energie auftritt; Steuern des Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS auf der Grundlage eines von dem ausgewählten Drehmomentsensor erzeugten Signalwerts; und Bestimmen eines Lenkwinkelwerts, der zu einem externen System zu senden ist, auf der Grundlage der Informationen in Bezug darauf, ob eine Anomalität bei der ersten Energie, der zweiten Energie und der dritten Energie auftritt, wobei die erste Energie auch die Energie ist, die zu dem Lenkwinkelsensor (140) geliefert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem, wenn eine Anomalität bei der dritten Energie auftritt, das Auswählen das Auswählen des ersten Drehmomentsensors (110) und des zweiten Drehmomentsensors (120) als Drehmomentsensoren, die zum Steuern der Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS verwendet werden, aufweist.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem, wenn eine Anomalität bei der zweiten Energie auftritt, das Auswählen das Auswählen des ersten Drehmomentsensors (110) und des zweiten Drehmomentsensors (120) als Drehmomentsensoren, die zum Steuern der Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS verwendet werden, aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei dem, wenn eine Anomalität bei der ersten Energie auftritt, das Auswählen das Auswählen des zweiten Drehmomentsensors (120) und des dritten Drehmomentsensors (130) als Drehmomentsensoren, die zum Steuern der Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS verwendet werden, aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei dem, wenn eine Geschwindigkeit eines Automobils kleiner als eine vorbestimmte Schwellenwertgeschwindigkeit ist, das Steuern der Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS das Steuern des Unterstützungsdrehmoments derart, dass die Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS so beschränkt ist, dass sie kleiner als oder gleich einer vorbestimmten Größe des Schwellenwert-Drehmoments ist, aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, bei dem, wenn die Geschwindigkeit des Automobils größer als eine oder gleich einer vorbestimmten Schwellenwertgeschwindigkeit ist, das Steuern der Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS das Steuern des Unterstützungsdrehmoments derart, dass die Größe des Unterstützungsdrehmoments der EPS eine normale Größe des Unterstützungsdrehmoments ist, aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, bei dem, wenn die Geschwindigkeit des Automobils größer als eine oder gleich einer vorbestimmten Schwellenwertgeschwindigkeit ist, das Bestimmen des Lenkwinkelwerts das Bestimmen des Lenkwinkelwerts auf der Grundlage eines von einem Motorpositionssensor anstatt von dem Lenkwinkelsensor (140) erzeugten Signalwerts aufweist.