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QUERVERWEIS AUF EINE VERWANDTE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung beansprucht Priorität vor der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2021-0116211, eingereicht am 1. September 2021, die hiermit durch Bezugnahme für alle Zwecke, wie hier vollständig dargelegt, aufgenommen wird.
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HINTERGRUND
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Gebiet
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Die vorliegenden Ausführungsformen betreffen eine Lenksteuervorrichtung und ein Lenksteuerverfahren für ein Fahrzeug.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Fahrzeuglenksystem verweist auf ein System, bei dem der Fahrer eines Fahrzeugs den Lenkwinkel der Räder eines Fahrzeugs basierend auf der Lenkkraft (oder Rotationskraft), die an das Lenkrad angelegt wird, ändern kann. Das elektrische Servolenksystem (Electric Power Steering System - EPS), wurde an Fahrzeuge angewandt, um die Lenkkraft des Lenkrads zu reduzieren, um die Stabilität eines Lenkzustands sicherzustellen. Die Forschungen an Steer-By-Wire-basierten Fahrzeuglenkvorrichtungen wurden laufend intensiv fortgesetzt. In einer derartigen Steer-By-Wire-basierten Fahrzeuglenkvorrichtung werden das Lenksäulenmodul, das mit dem Lenkrad verbunden ist, und das Lenkzahnstangenmodul, das mit den Rädern verbunden ist, mechanisch voneinander getrennt. Die Steer-By-Wire-basierte Fahrzeuglenkvorrichtung braucht die Winkel des Lenkrads und des Rads nicht anzupassen, so dass es möglich ist, die Winkel des Lenkrads und des Rads frei zu ändern.
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Insbesondere wechselt bei den Fahrzeuglenksystemen zunehmendes Interesse von Systemen, die herkömmlich eine einzige Steuervorrichtung zum Steuern des Fahrzeugs verwenden, zu redundantem Systemanwendungslenken, das zwei oder mehr Steuervorrichtungen zum Steuern des Fahrzeuglenkens annimmt. Falls jedoch eine Steuervorrichtung in dem Lenksteuersystem, das das redundante System implementiert, ausfällt, ist es zum Bereitstellen von Servolenkungskraft, die der Fahrer benötigt, nur mit den restlichen normalen Steuervorrichtungen stark eingeschränkt. Dementsprechend besteht ein Bedarf an einer Technologie, die in der Lage ist, selbst dann stabile Servolenkung bereitzustellen, wenn ein Ausfall oder ein Unfall auftritt und der Fahrer Notsteuern durchführt.
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KURZDARSTELLUNG
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In dem oben stehenden Hintergrund können die vorliegenden Ausführungsformen eine Lenksteuervorrichtung und ein Lenksteuerverfahren für ein Fahrzeug bereitstellen, die stabil gelenktes Fahren sichern, indem die Ausgabe des Lenkmotors gesteuert wird, indem die mittlere Lenkübersetzung geändert wird, wenn der Fahrer in einer Ausfallsituation Notlenken veranlasst, und der Zahnstangenhub und die Zahnstangengeschwindigkeit angepasst werden.
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Bei einem Aspekt können die vorliegenden Ausführungsformen eine Lenksteuervorrichtung eines Fahrzeugs, die eine Bedingungsbestimmungseinheit umfasst, die eine Lenkübersetzungsänderungsbedingung bestimmt, indem bestimmt wird, ob ein Ausfall oder Notlenken in einem Lenkmotor oder einer Lenkmotorsteuervorrichtung des Fahrzeugs, das mit einem Steer-By-Wire-System ausgestattet ist, auftritt, eine Lenkübersetzungsänderungseinheit, die eine mittlere Lenkübersetzung unter Verwenden eines voreingestellten virtuellen C-Faktors ändert, wenn die Lenkübersetzungsänderungsbedingung als erfüllt bestimmt wird, und eine Steuervorrichtung, die eine Lenkmotorausgabe steuert und einen Zahnstangenhub und eine Zahnstangengeschwindigkeit basierend auf der geänderten Lenkübersetzung anpasst, bereitstellen.
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Bei einem anderen Aspekt können die vorliegenden Ausführungsformen ein Lenksteuerverfahren eines Fahrzeugs, das einen Bedingungsbestimmungsschritt umfasst, der eine Lenkübersetzungsänderungsbedingung bestimmt, indem bestimmt wird, ob ein Ausfall oder Notlenken in einem Lenkmotor oder einer Lenkmotorsteuervorrichtung des Fahrzeugs auftritt, das mit einem Steer-By-Wire-System ausgestattet ist, einen Lenkübersetzungsänderungsschritt, der eine mittlere Lenkübersetzung unter Verwenden eines voreingestellten virtuellen C-Faktors ändert, wenn die Lenkübersetzungsänderungsbedingung als erfüllt bestimmt wird, und einen Steuerschritt, der eine Lenkmotorausgabe steuert und einen Zahnstangenhub und eine Zahnstangengeschwindigkeit basierend auf der mittleren Lenkübersetzung anpasst, bereitstellen.
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Gemäß den vorliegenden Ausführungsformen können eine Lenksteuervorrichtung und ein Lenksteuerverfahren für ein Fahrzeug bereitgestellt werden, die stabiles Fahren sichern, indem die Ausgabe des Lenkmotors durch Ändern der mittleren Lenkübersetzung gesteuert wird, wenn der Fahrer in einer Ausfallsituation Notlenken veranlasst, und der Zahnstangenhub und die Zahnstangengeschwindigkeit angepasst werden.
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Figurenliste
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Die oben stehenden sowie andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Offenbarung treten klarer aus der folgenden ausführlichen Beschreibung hervor, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird, in welchen:
- 1 eine Ansicht ist, die eine Gesamtkonfiguration einer Steer-By-Wire-Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht;
- 2 eine Ansicht ist, die eine Konfiguration einer Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs, an die ein redundantes System angewandt wird, gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht;
- 3 eine Ansicht ist, die eine Konfiguration einer Fahrzeuglenksteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
- 4 ein Ablaufdiagramm ist, das einen Betrieb des Steuerns durch Ändern einer mittleren Lenkübersetzung einer Lenksteuervorrichtung eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht;
- 5 ein Ansicht ist, die eine Beziehung zwischen Zahnstangenhub und Zahnstangengeschwindigkeit in einer Lenksteuervorrichtung eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht;
- 6 ein Ablaufdiagramm ist, das einen Betrieb zum Anpassen der Zahnstange durch Ändern einer mittleren Lenkübersetzung einer Lenksteuervorrichtung eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht;
- 7 ein Ansicht ist, die einen Betrieb zum Anpassen des Zahnstangenhubs durch Steuern der Lenkmotorausgabe einer Lenksteuervorrichtung eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht; und
- 8 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Fahrzeuglenksteuerverfahren gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die Offenbarung betrifft eine Fahrzeuglenksteuervorrichtung und ein Fahrzeuglenksteuerverfahren.
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In der folgenden Beschreibung von Beispielen oder Ausführungsformen der Offenbarung, wird auf die begleitenden Zeichnungen verwiesen, in welchen veranschaulichend spezifische Beispiele oder Ausführungsformen gezeigt sind, die implementiert werden können, und in welchen dieselben Bezugsziffern und Bezugszeichen verwendet werden können, um die gleichen oder ähnliche Bauteile zu bezeichnen, selbst wenn sie in voneinander unterschiedlichen begleitenden Zeichnungen gezeigt sind. Ferner werden in der folgenden Beschreibung von Beispielen oder Ausführungsformen der Offenbarung ausführliche Beschreibungen gut bekannter Funktionen und Bauteile, die hierin eingebaut sind, weggelassen, wenn bestimmt wird, dass die Beschreibung den Gegenstand in derartigen Ausführungsformen der Offenbarung eher unklar macht. Die Begriffe wie „beinhaltend“, „aufweisend“, „enthaltend“, „bildend“, „bestehend aus“ und „gebildet aus“, die hierin verwendet werden, bezwecken im Allgemeinen zu erlauben, andere Bauteile hinzuzufügen, außer die Begriffe werden mit dem Begriff „nur“ verwendet. Wie hier verwendet, sollen Singularformen Pluralformen enthalten, außer wenn der Kontext es klar anders angibt.
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Begriffe, wie „erste/r/s“, „zweite/r/s“, „A“, „B“, „(A)“, „(B)“ oder dergleichen können hierin verwendet werden, um Elemente der Offenbarung zu beschreiben. Jeder dieser Begriffe wird nicht dazu verwendet, Wesen, Reihenfolge, Sequenz oder Anzahl von Elementen usw. zu definieren, sondern wird lediglich dazu verwendet, die entsprechenden Elemente von anderen Elementen zu unterscheiden.
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Wenn erwähnt wird, dass ein erstes Element mit einem zweiten Element „verbunden oder daran gekoppelt ist“, dieses „berührt oder überlappt“ usw., sollte dies dahingehend ausgelegt werden, dass das erste Element mit dem/an das zweite Element nicht nur „direkt verbunden oder gekoppelt ist“ oder „direkt berührt oder überlappt“, sondern dass ein drittes Element auch zwischen dem ersten und dem zweiten Element „eingefügt“ sein kann, oder dass das erste und das zweite Element miteinander über ein viertes Element „verbunden oder aneinander gekoppelt“ sein können, einander „berühren oder überlappen“ usw. Hier kann das zweite Element in mindestens einem von zwei oder mehr Elementen beinhaltet sein, die „miteinander verbunden oder aneinandergekoppelt“ sind, „einander berühren oder überlappen“ usw.
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Wenn zeitbezogene Begriffe, wie „nach“, „im Anschluss an“, „nächst“, „vor“ und dergleichen verwendet werden, um Prozesse oder Operationen von Elementen oder Konfigurationen oder Abläufe oder Schritte des Betriebs, der Verarbeitung, Herstellungsverfahren zu beschreiben, können diese Begriffe verwendet werden, um nicht aufeinanderfolgende oder nicht sequenzielle Prozesse oder Operationen zu beschreiben, außer der Begriff „direkt“ oder „unmittelbar“ wird gleichzeitig verwendet.
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Wenn zusätzlich Abmessungen, relative Größen usw. erwähnt sind, sollte in Betracht gezogen werden, dass Zahlenwerte für Elemente oder Merkmale oder entsprechende Informationen (z. B. Ebene, Rang usw.) einen Toleranz- oder Fehlerbereich beinhalten, der von verschiedenen Faktoren verursacht werden kann (z. B. Prozessfaktoren, interner oder externer Aufprall, Rauschen usw.), selbst wenn eine relevante Beschreibung nicht spezifiziert ist. Ferner kann der Begriff „möglicherweise“ alle Bedeutungen des Begriffs „können“ einschließen.
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1 ist eine Ansicht, die eine Gesamtkonfiguration einer Steer-By-Wire-Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht.
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Unter Bezugnahme auf 1 kann eine Steer-by-Wire-basierte Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung ein Lenkrad 100, ein Lenksäulenmodul (SCM) 120, ein Lenkzahnstangenmodul (SRM) 130, ein Steuermodul 110 und ein Rad 140 beinhalten.
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Das Lenkrad 100 kann von der Handhabung des Fahrers betrieben werden. Das Lenkrad 100 kann beispielsweise von der Handhabung des Fahrers gedreht werden, und kann basierend darauf die Richtung des Fahrzeugs bestimmen oder ändern.
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Das Lenksäulenmodul 120 kann mit dem Lenkrad 100 verbunden sein. Das Lenksäulenmodul 120 kann eine Lenkwelle, einen Reaktionskraftmotor und jeden Sensor beinhalten. Die Lenkwelle kann beispielsweise mit dem Lenkrad 100 verbunden sein. Falls sich das Lenkrad 100 dreht, kann sich die Lenkwelle als Reaktion auf das drehende Lenkrad 100 drehen. Der Reaktionskraftmotor kann mit der Lenkwelle verbunden sein. Der Reaktionskraftmotor kann sich in einer Richtung entgegengesetzt zu der Rotationsrichtung des Lenkrads 100 drehen, um eine Lenkreaktionskraft zu dem Lenkrad 100 derart bereitzustellen, dass der Fahrer ein zweckdienliches Lenkgefühl empfinden kann. Jeder Sensor kann mindestens einen eines Lenkwinkelsensors, eines Drehmomentsensors oder eines Lenkwinkel-Geschwindigkeitssensors beinhalten. Der Typ des Sensors ist jedoch nicht darauf beschränkt, solange er die Zustände verschiedener Bauteile, die in dem Lenksäulenmodul 120 beinhaltet sind, messen kann. Der Lenkwinkelsensor kann beispielsweise den Lenkwinkel messen, der der Rotationswinkel des Lenkrads 100 ist. Der Drehmomentsensor kann das Drehmoment messen, das an der Lenkwelle generiert wird, während sich das Lenkrad 100 dreht. Der Lenkwinkelgeschwindigkeitssensor kann die Lenkwinkelgeschwindigkeit messen, die die Rotationswinkelgeschwindigkeit des Lenkrads 100 ist.
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Das Lenkzahnstangenmodul 130 kann mechanisch von dem Lenksäulenmodul 120 getrennt sein. Das Lenkzahnstangenmodul 130 kann einen Lenkmotor (Antriebsmotor), ein Ritzel, eine Zahnstange und jeden Sensor beinhalten. Der Lenkmotor kann beispielsweise von einem Antriebsstrom angetrieben werden. Der Lenkmotor kann ein Antriebsdrehmoment generieren, das dem Antriebsstrom entspricht, und kann eine Lenkkraft zu dem Lenkrad 100 basierend auf dem generierten Antriebsdrehmoment bereitstellen. Das Ritzel kann mit dem Lenkmotor verbunden sein. Das Ritzel kann sich basierend auf dem Antriebsdrehmoment, das von dem Lenkmotor generiert wird, drehen. Die Zahnstange kann mit dem Ritzel verbunden sein. Die Zahnstange kann eine lineare Bewegung basierend auf der Drehung des Ritzels durchführen. Mit anderen Worten können das Ritzel und die Zahnstange eine Lenkkraft an das Lenkrad 100 basierend auf dem Antriebsdrehmoment des Lenkmotors bereitstellen, um die Richtung des Lenkrads 100 zu ändern. Jeder Sensor kann mindestens einen eines Zahnstangenpositionssensors, eines Zahnstangenverlagerungssensors, eines Ritzelwinkelsensors oder eines Ritzelwinkelgeschwindigkeitssensors beinhalten. Der Typ des Sensors ist jedoch nicht darauf beschränkt, solange er die Zustände verschiedener Bauteile, die in dem Lenkzahnstangenmodul 130 beinhaltet sind, messen kann. Der Zahnstangenpositionssensor kann beispielsweise die Position der Zahnstange messen, und der Zahnstangenverlagerungssensor kann die Verlagerung der Zahnstange messen. Der Ritzelwinkelsensor kann den Winkel des Ritzels, der der Rotationswinkel des Ritzels ist, messen. Der Ritzelwinkelgeschwindigkeitssensor kann eine Winkelgeschwindigkeit des Ritzels, die die Rotationswinkelgeschwindigkeit des Ritzels ist, messen.
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Das Steuermodul 110 kann den Betrieb des Lenksäulenmoduls 120 und des Lenkzahnstangenmoduls 130 steuern. Das Steuermodul 110 kann beispielsweise Informationen von jedem der Bauteile, die in dem Lenksäulenmodul 120 und dem Lenkzahnstangenmodul 130 beinhaltet sind, empfangen, ein Lenksteuersignal unter Verwenden der empfangenen Informationen generieren und den Betrieb jedes Bauteils, das in dem Lenksäulenmodul 120 und dem Lenkzahnstangenmodul 130 beinhaltet ist, basierend auf dem generierten Lenksteuersignal steuern. Als ein anderes Beispiel kann das Steuermodul 110 den Betrieb jedes Sensors, der an dem Fahrzeug angeordnet ist, steuern. Das Steuermodul 110 kann den Betrieb jedes Sensors, der an dem Fahrzeug angeordnet ist, steuern, jedes Steuersignal basierend auf jedem Stück von Information davon generieren und den Betrieb jedes Bauteils, das in dem Lenksäulenmodul 120 und dem Lenkzahnstangenmodul 130 beinhaltet ist, unter Verwenden jedes generierten Steuersignals steuern. Das Steuermodul 110 kann eine Lenksteuervorrichtung bedeuten. Das Steuermodul 110 ist unten ausführlich unter Bezugnahme auf die 2 bis 8 beschrieben.
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Das Rad 140 kann mit dem Lenkzahnstangenmodul 130 verbunden sein. Beispielsweise kann die Rotationskraft des Lenkmotors in eine lineare Bewegungskraft in der axialen Richtung der Zahnstange umgewandelt werden, während sie an die Zahnstange unter Verwenden eines Untersetzungsgetriebes, das zwischen dem Lenkmotor und der Zahnstange bereitgestellt ist, transferiert wird. Die lineare Bewegungskraft der Zahnstange kann an das Rad 140, das durch eine Zugstange und einen Spurhebel verbunden ist, übertragen werden.
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2 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration einer Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs, an die ein redundantes System angewandt wird, gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht.
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Unter Bezugnahme auf 2 kann die Lenkvorrichtung 110 des Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung ein redundantes System, das eine Vielzahl von Lenkmotorsteuervorrichtungen beinhaltet, implementieren. Beispielsweise kann die Vielzahl von Lenkmotorsteuervorrichtungen 220 und 230 mit einer elektronischen Steuereinheit (ECU) implementiert werden, die eine Motorsteuereinheit (MCU) einen Wechselrichter und eine Leiterplatte (PCB) (nicht gezeigt) sowie Software beinhaltet. Die erste Lenkmotorsteuervorrichtung 220 kann beispielsweise eine erste MCU 221 und einen ersten Wechselrichter 222 beinhalten, und die zweite Lenksteuervorrichtung 230 kann eine zweite MCU 231 und einen zweiten Wechselrichter 232 beinhalten. Ausführungsformen der Offenbarung sind jedoch nicht darauf beschränkt.
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Ferner können die Lenkvorrichtungen 110 des Fahrzeugs elektrisch miteinander verbunden sein, um ein redundantes System zu implementieren. Die erste Lenkmotorsteuervorrichtung 220 und die zweite Lenkmotorsteuervorrichtung 230 können beispielsweise elektrisch verbunden sein. Indem sie elektrisch verbunden sind, können die Vielzahl von Lenkmotorsteuervorrichtungen intern gegenseitige Kommunikation und Transfer durchführen oder ihre jeweiligen Statusinformationen empfangen. Wenn als ein spezifisches Beispiel die erste Lenkmotorsteuervorrichtung 220 in einem Ausfallszustand (oder anormalen Zustand) ist, kann die erste Lenkmotorsteuervorrichtung 220 ein elektrisches Signal, das die Zustandsinformationen über die erste Lenkmotorsteuervorrichtung 220 angibt, an die zweite Lenkmotorsteuervorrichtung 230 ausgeben. Die zweite Lenkmotorsteuervorrichtung 230 kann das elektrische Signal, das von der ersten Lenkmotorsteuervorrichtung 220 ausgegeben wird, empfangen, um den Zustand der ersten Lenkmotorsteuervorrichtung 220 zu kennen. In diesem Fall kann das elektrische Signal in der Form eines Flags implementiert werden.
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In der Lenksteuervorrichtung 110 des Fahrzeugs kann eine Vielzahl von Wickelmotoren, die in dem Doppelwicklungs-Lenkmotor 210 beinhaltet ist, elektrisch jeweils mit den Lenkmotorsteuervorrichtungen verbunden sein. Der erste Wechselrichter 222, der in der ersten Lenkmotorsteuervorrichtung 220 beinhaltet ist, kann beispielsweise elektrisch mit dem ersten Wickelmotor 211, der in dem Lenkmotor 210 beinhaltet ist, verbunden sein. Der zweite Wechselrichter 232, der in der zweiten Lenkmotorsteuervorrichtung 230 beinhaltet ist, kann beispielsweise elektrisch mit dem zweiten Wickelmotor 212, der in dem Lenkmotor 210 beinhaltet ist, verbunden sein.
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Die Lenkmotorsteuervorrichtungen 220 und 230 können einen Zielzahnstangenhub basierend auf den Lenkinformationen berechnen und können den Zielbefehlsstrom, der jedem Zielzahnstangenhub entspricht, berechnen. Die erste MCU 221, die in der ersten Lenkmotorsteuervorrichtung 220 beinhaltet ist, kann beispielsweise einen Zielzahnstangenhub und einen Zielbefehlsstrom berechnen. In diesem Fall kann die Lenkmotorsteuervorrichtung einen Befehlsstrom zum schlussendlichen Anlegen des Zielbefehlsstroms an den Lenkmotor 210 in Anbetracht der Zustandsinformation über die andere Lenkmotorsteuervorrichtung berechnen.
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Jede der Lenkmotorsteuervorrichtungen 220 und 230 kann einen Teil des Zielbefehlsstroms berechnen, wenn der Zustand der anderen Lenkmotorsteuervorrichtung anormal ist oder diese ausfällt. Wenn beispielsweise die erste Lenkmotorsteuervorrichtung 220 und die zweite Lenkmotorsteuervorrichtung 230 normal sind oder nicht ausfallen, können die erste MCU 221 und die zweite MCU 231 jeweils eine Hälfte des Zielbefehlstroms berechnen.
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Falls eine der Vielzahl von Lenkmotorsteuervorrichtungen ausfällt, kann die Lenksteuervorrichtung 110 des Fahrzeugs eingeschränktes Fahren an dem Fahrzeug unter Verwenden der restlichen normalen Lenkmotorsteuervorrichtung zum Verhindern von Unfällen verwenden. Mit anderen Worten kann die normale Lenkmotorsteuervorrichtung den Lenkmotor 210 unter Verwenden des Befehlsstroms, der einem voreingestellten Referenzzahnstangenhub als ein Grenzbereich entspricht, verwenden, um Durchbrennen aufgrund von Überhitzen zu verhindern. Als ein spezifisches Beispiel, wenn die zweite Lenkmotorsteuervorrichtung 230 aufgrund eines Fehlers beispielsweise in der zweiten MCU 231 oder dem zweiten Wechselrichter 232 ausfällt, kann die zweite Lenksteuervorrichtung 230 ein Signal generieren und das Signal zu der ersten Lenkmotorsteuervorrichtung 220 ausgeben. Falls die erste Lenkmotorsteuervorrichtung 220 das Ausfallsignal von der zweiten Lenkmotorsteuervorrichtung 230 empfängt, kann die erste Lenkmotorsteuervorrichtung 220 den ersten Wickelmotor 211 durch Verwenden der Hälfte des Befehlsstroms, die dem Ende der Zahnstange entspricht, als einen Grenzbereich verwenden. Dementsprechend kann der Bereich des Zahnstangenhubs reduziert werden. Dementsprechend kann die Lenkvorrichtung 110 des Fahrzeugs die mittlere Lenkübersetzung ändern, um die Lenkmotorausgabe bei 0 % und 100 % in einer voreingestellten Periode zu generieren, um den Zahnstangenhub mit unzureichender Ausgabe zu erhöhen.
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3 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration einer Fahrzeuglenksteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht.
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Unter Bezugnahme auf 3 kann gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung eine Lenksteuervorrichtung 110 eines Fahrzeugs eine Bedingungsbestimmungseinheit 310 beinhalten, die bestimmt, ob ein Ausfall auftritt und ob Notlenken in einem Lenkmotor oder einer Lenkmotorsteuervorrichtung in dem Fahrzeug, das das Steer-By-Wire-System aufweist, auftritt, um eine Lenkübersetzungsänderungsbedingung zu bestimmen, wobei eine Lenkübersetzungsänderungseinheit 320, beim Bestimmen, dass die Lenkübersetzungsänderungsbedingung erfüllt ist, die mittlere Lenkübersetzung unter Verwenden eines voreingestellten virtuellen C-Faktors ändert, und wobei eine Steuervorrichtung 330 die Lenkmotorausgabe basierend auf der geänderten mittleren Lenkübersetzung steuert und den Zahnstangenhub und die Zahnstangengeschwindigkeit anpasst.
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Die Bedingungsbestimmungseinheit 310 kann die Lenkübersetzungsänderungsbedingung bestimmen, indem sie bestimmt, ob ein Ausfall oder Notlenken in dem Lenkmotor oder der Lenkmotorsteuervorrichtung des Fahrzeugs, das mit dem Steer-By-Wire-System ausgestattet ist, auftritt. Die Bedingungsbestimmungseinheit 310 kann beispielsweise bestimmen, dass die Lenkübersetzungsänderungsbedingung erfüllt ist, wenn ein Ausfall und Notlenken auftreten. Die Bedingungsbestimmungseinheit 310 kann beispielsweise bestimmen, dass ein Ausfall auftritt, falls ein Ausfallauftrittsignal erfasst wird. Das Ausfallauftrittsignal kann ein Flag sein, das den Ausfall angibt, das von der Lenkmotorsteuervorrichtung generiert wird. Spezifisch kann das Ausfallauftrittsignal in einer Situation erfasst werden, in der Überhitzen aufgrund einer Überlast des angelegten Stroms des Lenkmotors auftritt, oder in einer Situation, in der ein Lenkwinkelsensor oder ein Lenkdrehmomentsensor der Lenkmotorsteuervorrichtung falsch installiert ist oder eine Fehlfunktion aufweist.
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Als ein anderes Beispiel kann die Bedingungsbestimmungseinheit 310 bestimmen, dass Notlenken auftritt, falls der Zielzahnstangenhub größer ist als ein voreingestellter Referenzzahnstangenhub. Die Bedingungsbestimmungseinheit 310 kann einen Zielzahnstangenhub, der von dem Fahrer angefordert wird, aus Lenkradsensorinformationen erhalten, die Lenkwinkelinformationen oder Lenkdrehmomentinformationen beinhalten. Der Zielzahnstangenhub kann einen Zahnstangenhub für die Zahnstange bedeuten, der erforderlich ist, um eine zweckdienliche Servolenkkraft gemäß Lenkinformationen zu generieren. Der Zielzahnstangenhub kann die Ausgabe des Lenkmotors 210 bedeuten, die erforderlich ist, damit sich die Zahnstange linear so viel wie das Ziel bewegt. In einem Fall, dass unter der Vielzahl von Lenkmotorsteuervorrichtungen eine spezifische Lenkmotorsteuervorrichtung ausfällt und der Lenkmotor 210 nur mit der restlichen, normalen Lenkmotorsteuervorrichtung gesteuert wird, kann die Bedingungsbestimmungseinheit 310 den Grenzzahnstangenhub, der ohne Überhitzungsbeschädigung daran implementiert werden kann, als den Referenzzahnstangenhub einstellen. Der Referenzzahnstangenhub kann ein Zahnstangenhub sein, der einer spezifischen Zahnstangenkraft entspricht, die anteilsmäßig zu der Zahnstangenkraft an zwei entgegengesetzten Enden der Zahnstange eingestellt ist. Die Bedingungsbestimmungseinheit 310 kann beispielsweise einen Zahnstangenhub, der einem Fall entspricht, dass sich die Zahnstange linear zu 50 % der maximalen Ausgabe des Lenkmotors 210 bewegt, als den Referenzzahnstangenhub einstellen. Die maximale Ausgabe des Lenkmotors 210 kann einen Zahnstangenkraftwert an dem Ende der Zahnstange bedeuten. 50 % sind jedoch nur ein Beispiel, und Ausführungsformen der Offenbarung sind nicht darauf beschränkt.
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Wenn bestimmt wird, dass die Lenkübersetzungsänderungsbedingung erfüllt ist, kann die Lenkübersetzungsänderungseinheit 320 die mittlere Lenkübersetzung gemäß dem voreingestellten virtuellen C-Faktor ändern. Wenn als ein Beispiel bestimmt wird, dass die Lenkübersetzungsänderungsbedingung erfüllt ist, kann die Lenkübersetzungsänderungseinheit 320 die mittlere Lenkübersetzung gemäß dem virtuellen C-Faktor, der auf einen Wert kleiner als 1 eingestellt ist, ändern. In diesem Fall kann die mittlere Lenkübersetzung ein Verhältnis des Lenkwinkels zu Winkelverlagerung sein, das aus Drehwinkelinformationen über den Lenkmotor, die zwei entgegengesetzten Enden des Lenkrads entsprechen, berechnet wird. Spezifisch kann die mittlere Lenkübersetzung das Verhältnis des Lenkwinkels des Lenkrads zu dem Mittelwert des Drehwinkels des Lenkmotors sein, während das Lenkrad in dem Zustand maximaler Rotation in einer Richtung zu dem Maximum in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird. Falls beispielsweise der virtuelle C-Faktor auf 1/2 eingestellt wird, wenn die mittlere Lenkübersetzung 1:8 beträgt, kann die Lenkübersetzungsänderungseinheit 320 die mittlere Lenkübersetzung auf 1:4 ändern.
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Die Steuervorrichtung 330 kann die Lenkmotorausgabe steuern und den Zahnstangenhub und die Zahnstangengeschwindigkeit basierend auf der geänderten mittleren Lenkübersetzung anpassen. Die Steuervorrichtung 330 kann beispielsweise die Ausgabe des Lenkmotors dazu steuern, wiederholt mit unterschiedlichen Werten in voreingestellten Perioden generiert zu werden, indem die geänderte mittlere Lenkübersetzung angewandt wird. Die Steuervorrichtung 330 kann beispielsweise zum Erhöhen des Zahnstangenhubs steuern, indem wiederholt die Ausgabe des Lenkmotors bei 0 % und 100 % der Lenkmotorausgabe durch Anwenden der geänderten mittleren Lenkübersetzung generiert wird. Dementsprechend kann die Steuervorrichtung 330 die Wirkung bereitstellen, dass das Lenken sogar an dem Ende des Lenkrads möglich ist. Ferner kann die Steuervorrichtung 330 dazu steuern, die Geschwindigkeit der Zahnstange, die sich zu zwei entgegengesetzten Enden des Zahnstangenhubs bewegt, zu reduzieren, indem die Ausgabe des Lenkmotors durch Anwenden der geänderten mittleren Lenkübersetzung gesteuert wird. Dies kann stabiles gelenktes Fahren durch stabileres Ausrichten des Laufradaktuators (RWA) bereitstellen.
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4 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Betrieb des Steuerns durch Ändern einer mittleren Lenkübersetzung einer Lenksteuervorrichtung eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht.
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Unter Bezugnahme auf 4 ist ein beispielhafter Betrieb beschrieben, bei dem die Lenksteuervorrichtung 110 des Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung die mittlere Lenkübersetzung unter Verwenden des virtuellen C-Faktors ändert und dazu steuert, die Zahnstangengeschwindigkeit basierend auf der geänderten mittleren Lenkübersetzung zu reduzieren.
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Die Bedingungsbestimmungseinheit 310 kann bestimmen, ob ein Ausfall in dem umgesetzten redundanten System auftritt, um eine Vielzahl von Lenkmotorsteuervorrichtungen (S410) zu beinhalten. Als ein Beispiel kann die Bedingungsbestimmungseinheit 310 bestimmen, dass ein Ausfall auftritt, falls ein Ausfallauftrittsignal aufgrund eines Ausfalls in dem Lenkmotor oder der Lenkmotorsteuervorrichtungen erfasst wird. Beispielsweise kann die Bedingungsbestimmungseinheit 310 bestimmen, dass beim Erfassen eines Ausfallauftrittsignals, das von der Lenkmotorsteuervorrichtung, die mit dem Lenkmotor verbunden ist, generiert wird, ein Ausfall auftritt, wenn ein Ausfall aufgrund einer Überlast des Stroms, der an den Lenkmotor angelegt wird, oder aufgrund eines Defekts z. B. in dem Stator, Rotator oder Lager des Lenkmotors auftritt. Wenn nun ein Ausfall aufgrund eines Defekts in verschiedenen Sensoren auftritt, ein Ausfall aufgrund eines Defekts des Wechselrichters auftritt, oder ein Ausfall aufgrund eines Defekts der Lenkmotorsteuervorrichtung selbst auftritt, wird ein Ausfallauftrittsignal von der entsprechenden Lenkmotorsteuervorrichtung generiert, und basierend darauf kann die Bedingungsbestimmungseinheit 310 bestimmen, dass ein Ausfall auftritt.
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Die Bedingungsbestimmungseinheit 310 kann identifizieren, dass die Lenkmotorausgabe um 50 % reduziert ist, falls das Ausfallauftrittsignal erfasst wird (S420). Wenn als ein Beispiel die Lenksteuervorrichtung 110 des Fahrzeugs ein redundantes System ist, das implementiert wird, um eine Vielzahl von Lenkmotorsteuervorrichtungen zu beinhalten, kann die Lenksteuervorrichtung 110 eingeschränktes Lenken an dem Fahrzeug unter Verwenden eines normalen Lenkmotors oder einer normalen Lenkmotorsteuervorrichtung durchführen, um Unfälle zu verhindern. Da dementsprechend nur der normale Lenkmotor oder die normale Lenkmotorsteuervorrichtung verwendet wird, kann die Bedingungsbestimmungseinheit 310, falls ein Ausfallauftrittsignal erfasst wird, identifizieren, dass die Lenkmotorausgabe um 50 % reduziert ist.
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Die Bedingungsbestimmungseinheit 310 kann bestimmen, ob Notlenken auftritt (S430). Als ein Beispiel kann die Bedingungsbestimmungseinheit 310 in Verbindung mit verschiedenen Sensoren des Fahrzeugs, wie mit dem Lenkwinkelsensor, dem Gierratensensor und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor bestimmen, ob Notlenken auftritt. Wenn beispielsweise eine voreingestellte Lenkwinkelgeschwindigkeit einem Referenzwert oder mehr gemäß der Lenkradhandhabung des Fahrers entspricht, kann die Bedingungsbestimmungseinheit 310 bestimmen, dass Notlenken auftritt. Als ein anderes Beispiel kann die Bedingungsbestimmungseinheit 310 bestimmen, dass Notlenken auftritt, falls der Zielzahnstangenhub größer ist als ein voreingestellter Referenzzahnstangenhub. Der Zielzahnstangenhub ist ein Wert, der aus den Lenkwinkelinformationen oder Lenkdrehmomentinformationen berechnet wird, der in Abhängigkeit davon geändert wird, ob der Fahrer das Lenkrad handhabt, und aus den Lenkradsensorinformationen erhalten werden kann. Der Referenzzahnstangenhub kann auf einen Zahnstangenhub eingestellt werden, der einer spezifischen Zahnstangenkraft entspricht, die anteilsmäßig zu der Zahnstangenkraft an zwei entgegengesetzten Enden der Zahnstange eingestellt ist. Der Referenzzahnstangenhub kann beispielsweise auf den Zahnstangenhub an dem Punkt eingestellt werden, der einer Hälfte der Zahnstangenkraft an zwei entgegengesetzten Enden der Zahnstange entspricht. Ferner ist der Referenzzahnstangenhub ein Wert, der dem Referenzstrom zum Steuern des Lenkmotors innerhalb eines Bereichs, in dem die Lenkmotorsteuervorrichtung aufgrund von Überhitzen nicht beschädigt wird, entspricht, ist aber nicht auf die Hälfte der Zahnstangenkraft beschränkt.
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Die Lenkübersetzungsänderungseinheit 320 kann einen voreingestellten virtuellen C-Faktor anwenden (S440). Wenn als ein Beispiel bestimmt wird, dass die Lenkübersetzungsänderungsbedingung erfüllt ist, kann die Lenkübersetzungsänderungseinheit 320 den virtuellen C-Faktor auf einen Wert kleiner als 1 einstellen. Die Lenkübersetzungsänderungseinheit 320 kann die mittlere Lenkübersetzung unter Verwenden des eingestellten virtuellen C-Faktors ändern. Da daher der virtuelle C-Faktor auf einen Wert kleiner als 1 eingestellt und angewandt wird, kann das Übersetzungsverhältnis reduziert werden.
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Die Steuervorrichtung 330 kann gesteuert werden, um wiederholt 0 % und 100 % der Lenkmotorausgabe basierend auf der geänderten mittleren Lenkübersetzung zu generieren (S450). Die Steuervorrichtung 330 kann beispielsweise den Zahnstangenhub steuern, indem wiederholt 0 % und 100 % der Lenkmotorausgabe in voreingestellten Perioden durch Anwenden der geänderten mittleren Lenkübersetzung generiert wird. Wenn die Lenkübersetzungsänderungsbedingung beispielsweise erfüllt wird, kann die Steuervorrichtung 330 einen Rechteckschwingungsstrom, der einen voreingestellten Zyklus und ein Tastverhältnis gemäß der geänderten mittleren Lenkübersetzung aufweist, an den Lenkmotor unter Verwenden des virtuellen C-Faktors anlegen und steuern, um wiederholt 0 % und 100 % der Lenkmotorausgabe zu generieren. Die Periode und das Tastverhältnis können eingestellt werden, um gemäß dem Zielzahnstangenhub unterschiedlich zu sein. Die Werte von 0 % und 100 %, die für die Lenkmotorausgabe eingestellt werden, sind nicht darauf beschränkt, solange der Referenzzahnstangenhub oder mehr bereitgestellt werden kann.
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Die Steuervorrichtung 330 kann dazu steuern, die Zahnstangengeschwindigkeit zu reduzieren, indem die Lenkmotorausgabe basierend auf der geänderten mittleren Lenkübersetzung gesteuert wird (S460). Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 330 dazu steuern, wiederholt 0 % und 100 % der Lenkmotorausgabe zu generieren, wodurch der Zahnstangenhub erhöht wird, um Lenken an zwei entgegengesetzten Enden zu ermöglichen. Die Steuervorrichtung 330 kann das Übersetzungsverhältnis und die Bewegungsgeschwindigkeit des Zahnstangenhubs, die der Position der Zahnstange entsprechen, durch Anwenden des virtuellen C-Faktors, der auf einen Wert kleiner als 1 eingestellt ist, verringern.
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5 ist eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen Zahnstangenhub und Zahnstangengeschwindigkeit in einer Lenksteuervorrichtung eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht.
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Unter Bezugnahme auf 5, kann der Zahnstangenhub basierend auf dem Ursprung P1, der die Mittenposition der Zahnstange ist, in dem Bereich von zwei entgegengesetzten Enden P4 und P'4 der Zahnstange erhöht oder verringert werden. Während sich der Zahnstangenhub von dem Ursprung P1 in die eine oder die andere Richtung weg bewegt, kann die Zahnstange eine lineare Rechts- oder Linksbewegung ausführen. In diesem Fall kann die x-Achsenrichtung der Position der Zahnstange entsprechen. +x kann beispielsweise einen Zustand bedeuten, in dem sich die Zahnstange nach rechts bewegt, und -x kann einen Zustand bedeuten, in dem sich die Zahnstange nach links bewegt. Ausführungsformen der Offenbarung sind jedoch nicht darauf beschränkt.
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Während der Zahnstangenhub steigt, kann die Zahnstangenkraft, die der Ausgabe des Lenkmotors 210 entspricht, ferner nicht linear steigen. Während der Zahnstangenhub steigt, kann die Zahnstangenkraft beispielsweise auch zunehmen, und die Gesamtgrafikform kann eine Kurve sein, die durch P1 zu P4 verlaufen. Die Grafikform kann in Bezug auf die y-Achse derart symmetrisch sein, dass P1 zu P4 und P'1 zu P'4 auch symmetrisch sind.
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Wenn bei der Lenksteuervorrichtung 110 für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung die erste Lenkmotorsteuervorrichtung 220 der Vielzahl von Lenkmotorsteuervorrichtungen ausfällt, kann der Lenkmotor 210 nur mit der zweiten Lenkmotorsteuervorrichtung 230 gesteuert werden. In diesem Fall kann die zweite Lenkmotorsteuervorrichtung 230 den Zahnstangenhub, der dem Punkt P2 entspricht, der 50 % des Zahnstangenkraftwerts an den Enden P4 und P'4 der Zahnstange entspricht, als den Referenzzahnstangenhub voreinstellen und speichern. Falls die zweite Lenkmotorsteuervorrichtung 230 auf den Bereich des Referenzzahnstangenhubs eingeschränkt ist, der eingestellt ist, um Überhitzungsschäden zu vermeiden, kann der Fahrer dies aufgrund des eingeschränkten Lenkens als unangenehm empfinden und eventuell unerwartete Unfälle nicht verhindern. Falls im Gegensatz dazu die zweite Lenkmotorsteuervorrichtung 230 nicht auf den eingestellten Referenzzahnstangenhubbereich eingeschränkt ist, kann die Innentemperatur der zweiten Lenkmotorsteuervorrichtung 230 plötzlich ansteigen, und die normale Lenksteuervorrichtung kann aufgrund von Überhitzen beschädigt werden. Dementsprechend teilt die Fahrzeuglenksteuervorrichtung 110 gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung die Ausgabe des Lenkmotors 210 in 0 % und 100 % und wiederholt sie zu unterschiedlichen Zeiten, wodurch dazu gesteuert wird, den Zahnstangenhub durch Generieren der Ausgabe gleich oder mehr als 50 % des Zahnstangenkraftwerts an dem Ende P4 oder P'4 zu erhöhen. Die Fahrzeuglenksteuervorrichtung 110 kann dementsprechend dazu steuern, den Zahnstangenhub über den Referenzzahnstangenhub hinaus ohne Überhitzen zu erhöhen.
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6 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Betrieb zum Anpassen der Zahnstangengeschwindigkeit durch Ändern einer mittleren Lenkübersetzung einer Lenksteuervorrichtung eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht.
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Unter Bezugnahme auf 6 ist ein beispielhafter Betrieb beschrieben, bei dem die Steuervorrichtung 330 den Ausgang des Lenkmotors gemäß der unter Verwenden des virtuellen C-Faktors geänderten mittleren Lenkübersetzung steuert, um den Zahnstangenhub und die Zahnstangengeschwindigkeit anzupassen. 6 veranschaulicht eine Zahnstangenkraftgrafik über Zeit, wenn der virtuelle C-Faktor nicht angewandt wird (610), und die Zahnstangenkraftgrafik über Zeit, wenn der virtuelle C-Faktor angewandt wird (620). Die Zahnstangenkraftgrafik über Zeit kann die Zahnstangengeschwindigkeit identifizieren.
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Die Lenkübersetzungsänderungseinheit 320 kann beispielsweise den virtuellen C-Faktor auf einen Wert kleiner als 1 basierend auf Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen einstellen und die mittlere Lenkübersetzung ändern. Die Lenkübersetzungsänderungseinheit 320 kann beispielsweise die mittlere Lenkübersetzung durch Einstellen des virtuellen C-Faktors darauf ändern, kleiner zu sein, während die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, falls der virtuelle C-Faktor als ein spezifisches Beispiel auf 1/2 eingestellt ist, wenn die mittlere Lenkübersetzung 1:8 beträgt, kann die Lenkübersetzungsänderungseinheit 320 die mittlere Lenkübersetzung auf 1:4 ändern. Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, kann die Lenkübersetzungsänderungseinheit 320 den virtuellen C-Faktor auf 1/4 einstellen und die mittlere Lenkübersetzung auf 1:2 ändern. Das ist darauf zurückzuführen, dass, während die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, die Bewegung des Fahrzeugs mit einer kleinen Änderung des Lenkwinkels erhöht wird, so dass stabil gelenktes Fahren erreicht werden kann, indem eine relativ kleinere mittlere Lenkübersetzung für das Fahrzeug bei höherer Geschwindigkeit eingestellt wird. Der mittlere Lenkübersetzungswert und der virtuelle C-Faktor-Einstellwert sind jedoch Beispiele zum Beschreiben der Offenbarung, und die Offenbarung ist nicht darauf beschränkt.
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Wenn als ein anderes Beispiel der virtuelle C-Faktor, der auf einen Wert kleiner als 1 eingestellt ist, angewandt wird, kann die Steuervorrichtung 333 dazu steuern, die Zahnstangengeschwindigkeit gemäß der geänderten mittleren Lenkübersetzung zu reduzieren. Falls die Steuervorrichtung 333 als ein spezifisches Beispiel, dazu steuern kann, den Zahnstangenhub bei 50 mm pro Sekunde so viel wie die beschränkte Länge zu bewegen, wenn der virtuelle C-Faktor nicht angewandt wird (610), kann die Steuervorrichtung 333 identifizieren, dass der Zahnstangenhub mit 25 mm pro Sekunde so viel wie die beschränkte Länge bewegt wird, wenn der virtuelle C-Faktor, der auf 1/2 eingestellt ist, angewandt wird (620). Die Bewegungsdistanz pro Sekunde ist jedoch ein Beispiel und ist nicht darauf beschränkt. Falls dementsprechend der virtuelle C-Faktor angewandt wird, kann die Zahnstangenkraftgrafik, wie in 6 gezeigt, über Zeit geändert werden.
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7 ist eine Ansicht, die einen Betrieb zum Anpassen des Zahnstangenhubs durch Steuern der Lenkmotorausgabe einer Lenksteuervorrichtung eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht.
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Unter Bezugnahme auf 7 ist ein beispielhafter Betrieb beschrieben, bei dem die Steuervorrichtung 330 der Lenksteuervorrichtung 110 des Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung die Ausgabe des Lenkmotors steuert und den Zahnstangenhub und die Zahnstangengeschwindigkeit basierend auf der geänderten mittleren Lenkübersetzung anpasst.
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Die Steuervorrichtung 330 kann die mittlere Lenkübersetzung unter Verwenden des virtuellen C-Faktors, der auf einen Wert kleiner als 1 eingestellt ist, ändern und einen größeren Zahnstangenhub mit derselben Lenkmotorausgabe generieren, während die mittlere Lenkübersetzung geändert wird. Die Steuervorrichtung 330 kann ferner die Zahnstangengeschwindigkeit durch Anwenden der geänderten mittleren Lenkübersetzung reduzieren. Falls die geänderte mittlere Lenkübersetzung angewandt wird, kann die Steuervorrichtung 330 dementsprechend einen Zahnstangenhub an zwei entgegengesetzten Enden P4 und P4' der Zahnstange mit derselben Lenkmotorausgabe generieren.
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Indes kann die Steuervorrichtung 330 dazu steuern, die Ausgabe 710 des Lenkmotors mit unterschiedlichen Werten mit einer voreingestellten Periode T durch Anlegen eines Rechteckschwingungsstroms, der eine voreingestellte Periode T, ein Tastverhältnis D und eine Amplitude aufweist, an den Lenkmotor 210 unter der geänderten mittleren Lenkübersetzung wiederholt zu generieren. Der Strom kann ein Strom sein, der dem Zahnstangenhub entspricht. Die unterschiedlichen Werte können auf 0 % und 100 % der Lenkmotorausgabe eingestellt werden, was aber nicht darauf beschränkt ist, solange der Referenzzahnstangenhub und mehr bereitgestellt werden kann. Dementsprechend kann die Steuervorrichtung 330 den Zahnstangenhub durch Steuern zum wiederholten Generieren der Lenkmotorausgabe als 0 % und 100 % der Lenkmotorausgabe erhöhen, wodurch gelenktes Fahren sogar an zwei entgegengesetzten Enden der Zahnstange bereitgestellt wird.
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Beim Bestimmen, dass die Lenkübersetzungsänderungsbedingung erfüllt ist, kann die Steuervorrichtung 330 die Lenkübersetzung des angelegten Stroms dazu einstellen, sich gemäß der erfassten anfänglichen Innentemperatur zu unterscheiden. Das Tastverhältnis kann beispielsweise eingestellt werden, um abzunehmen, während die anfängliche Innentemperatur steigt, und zu steigen, während die anfängliche Innentemperatur abnimmt. Als ein spezifisches Beispiel kann die Steuervorrichtung 330 die Innentemperatur erhöhen, während die Lenkmotorausgabe von 100 % angelegt wird, und die Innentemperatur verringern, während die Lenkmotorausgabe 0 % ist, d. h. nicht angelegt wird. Die Innentemperatur kann ein Ansteigen und einen Fallen wiederholen, bis das Ende P4 oder P'4 der Zahnstange erreicht wird. Dementsprechend kann die Steuervorrichtung 330 die Wirkung des Verhinderns von Schaden aufgrund von Überhitzen durch Anpassen der Zeit des Anlegens der Lenkmotorausgabe bereitstellen.
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Ein Fahrzeuglenkverfahren, das von der Fahrzeuglenksteuervorrichtung 110, die oben in Verbindung mit den 1 bis 7 beschrieben ist, durchgeführt werden kann, ist unten beschrieben.
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8 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Fahrzeuglenksteuerverfahren gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht.
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Unter Bezugnahme auf 8 kann ein Lenksteuerverfahren der Offenbarung einen Bedingungsbestimmungsschritt beinhalten, der eine Lenkübersetzungsänderungsbedingung bestimmt (S810). Als ein Beispiel kann die Lenksteuervorrichtung die Lenkübersetzungsänderungsbedingung bestimmen, indem bestimmt wird, ob ein Ausfall oder Notlenken des Lenkmotors oder der Lenkmotorsteuervorrichtung des Fahrzeugs, das mit dem Steer-By-Wire-System ausgestattet ist, auftritt. Die Lenksteuervorrichtung kann bestimmen, dass die Lenkübersetzungsänderungsbedingung erfüllt ist, wenn ein Ausfall und Notlenken auftreten. Die Lenksteuervorrichtung kann beispielsweise bestimmen, dass ein Ausfall auftritt, falls ein Ausfallauftrittsignal erfasst wird. Das Ausfallauftrittsignal kann ein Flag sein, das den Ausfall angibt, das von der Lenkmotorsteuervorrichtung generiert wird. Spezifisch kann das Ausfallauftrittsignal in einer Situation erfasst werden, in der Überhitzen aufgrund einer Überlast des angelegten Stroms des Lenkmotors auftritt, oder in einer Situation, in der ein Lenkwinkelsensor oder ein Lenkdrehmomentsensor der Lenkmotorsteuervorrichtung falsch installiert ist oder eine Fehlfunktion aufweist.
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Als ein anderes Beispiel kann die Lenksteuervorrichtung bestimmen, dass Notlenken auftritt, falls der Zielzahnstangenhub größer ist als ein voreingestellter Referenzzahnstangenhub. Die Lenksteuervorrichtung kann einen Zielzahnstangenhub, der von dem Fahrer angefordert wird, aus Radsensorinformationen erhalten, die Lenkwinkelinformationen oder Lenkdrehmomentinformationen beinhalten. Der Zielzahnstangenhub kann einen Zahnstangenhub für die Zahnstange bedeuten, der erforderlich ist, um eine zweckdienliche Servolenkkraft gemäß Lenkinformationen zu generieren. Der Zielzahnstangenhub kann die Ausgabe des Lenkmotors 210 bedeuten, die erforderlich ist, damit sich die Zahnstange linear so viel wie das Ziel bewegt. Der Zielzahnstangenhub kann einen Zahnstangenhub für die Zahnstange bedeuten, der erforderlich ist, um eine zweckdienliche Servolenkkraft gemäß Lenkinformationen zu generieren. Der Zielzahnstangenhub kann die Ausgabe des Lenkmotors bedeuten, die erforderlich ist, damit sich die Zahnstange linear so viel wie das Ziel bewegt. Der Referenzzahnstangenhub kann ein Zahnstangenhub sein, der einer spezifischen Zahnstangenkraft entspricht, die anteilsmäßig zu der Zahnstangenkraft an zwei entgegengesetzten Enden der Zahnstange eingestellt ist. Als ein spezifisches Beispiel kann die Lenksteuervorrichtung den Zahnstangenhub, wenn die Zahnstange eine lineare Bewegung mit 50 % der Lenkmotorausgabe macht, als den Referenzzahnstangenhub einstellen. 50 % sind jedoch nur ein Beispiel, und Ausführungsformen der Offenbarung sind nicht darauf beschränkt.
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Das Lenksteuerverfahren kann einen Lenkübersetzungsänderungsschritt beinhalten, der die mittlere Lenkübersetzung ändert (S820). Wenn bestimmt wird, dass die Lenkübersetzungsänderungsbedingung erfüllt ist, kann die Lenksteuervorrichtung die mittlere Lenkübersetzung gemäß dem voreingestellten virtuellen C-Faktor ändern. Wenn als ein Beispiel bestimmt wird, dass die Lenkübersetzungsänderungsbedingung erfüllt ist, kann die Lenksteuervorrichtung die mittlere Lenkübersetzung gemäß dem virtuellen C-Faktor, der auf einen Wert kleiner als 1 eingestellt ist, ändern. In diesem Fall kann die mittlere Lenkübersetzung ein Verhältnis des Lenkwinkels zu Winkelverlagerung sein, die aus Drehwinkelinformationen über den Lenkmotor an zwei entgegengesetzten Enden des Lenkrads berechnet wird. Spezifisch kann die mittlere Lenkübersetzung das Verhältnis des Lenkwinkels des Lenkrads zu dem Mittelwert des Drehwinkels des Lenkmotors sein, während das Lenkrad in dem Zustand maximaler Rotation in einer Richtung zu dem Maximum in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird. Als ein spezifisches Beispiel, falls der virtuelle C-Faktor auf 1/2 eingestellt ist, wenn die mittlere Lenkübersetzung 1:8 beträgt, kann die Lenksteuervorrichtung die Lenkübersetzung auf 1:4 ändern.
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Das Lenksteuerverfahren kann einen Steuerschritt beinhalten, der den Zahnstangenhub und die Zahnstangengeschwindigkeit anpasst (S830). Als ein Beispiel kann die Lenksteuervorrichtung die Lenkmotorausgabe steuern und den Zahnstangenhub und die Zahnstangengeschwindigkeit basierend auf der geänderten mittleren Lenkübersetzung anpassen. Die Lenksteuervorrichtung kann die Ausgabe des Lenkmotors dazu steuern, wiederholt mit unterschiedlichen Werten durch Anwenden der geänderten mittleren Lenkübersetzung zu generieren. Die Lenksteuervorrichtung kann beispielsweise dazu steuern, den Zahnstangenhub durch wiederholtes Generieren der Ausgabe des Lenkmotors bei 0 % und 100 % der Lenkmotorausgabe durch Anwenden der geänderten mittleren Lenkübersetzung zu erhöhen. Dementsprechend kann die Lenksteuervorrichtung die Wirkung bereitstellen, dass das Lenken sogar an dem Ende des Lenkrads möglich ist. Ferner kann die Lenksteuervorrichtung dazu steuern, die Geschwindigkeit der Zahnstange, die sich zu zwei entgegengesetzten Enden des Zahnstangenhubs bewegt, zu reduzieren, indem die Ausgabe des Lenkmotors durch Anwenden der geänderten mittleren Lenkübersetzung gesteuert wird. Dies kann stabiles gelenktes Fahren bereitstellen, indem es dem Laufradaktuator (RWA) erlaubt wird, stabiler ausgerichtet zu werden.
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Wie oben dargelegt, können gemäß der Offenbarung eine Lenksteuervorrichtung und ein Lenksteuerverfahren bereitgestellt werden. Insbesondere können eine Lenksteuervorrichtung und ein Lenksteuerverfahren für ein Fahrzeug bereitgestellt werden, die stabiles Fahren sichern können, indem die Ausgabe des Lenkmotors durch Ändern der mittleren Lenkübersetzung gesteuert wird, wenn der Fahrer in einer Ausfallsituation Notlenken und Anpassung des Zahnstangenhubs und der Zahnstangengeschwindigkeit veranlasst.
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Die vorliegende Beschreibung wurde präsentiert, um es einem Fachmann zu ermöglichen, die technische Idee der Offenbarung auszuführen und zu verwenden, und wurde in dem Kontext einer besonderen Anwendung und ihrer Anforderungen bereitgestellt. Verschiedene Änderungen, Hinzufügungen und Ersetzungen der beschriebenen Ausführungsformen sind dem Fachmann ohne Weiteres klar, und die allgemeinen Konzepte, die hierin definiert sind, können an andere Ausführungsformen und Anwendungen angewandt werden, ohne von dem Geist und dem Geltungsbereich der Offenbarung abzuweichen. Die oben stehende Beschreibung und die begleitenden Zeichnungen stellen ein Beispiel der technischen Idee der Offenbarung nur zu veranschaulichenden Zwecken bereit. Die offenbarten Ausführungsformen bezwecken daher, den Geltungsbereich der technischen Idee der Offenbarung zu veranschaulichen. Der Geltungsbereich der Offenbarung ist daher nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt, sondern soll den weitesten Geltungsbereich, der den Ansprüchen entspricht, erhalten. Der Schutzbereich der Offenbarung sollte basierend auf den folgenden Ansprüchen ausgelegt werden, und alle technischen Ideen innerhalb des Geltungsbereichs von Äquivalenten davon sollten als in dem Geltungsbereich der Offenbarung enthalten ausgelegt werden.
