DE102022213099A1 - Lenksystem - Google Patents

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Namgyun Kim
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HL Mando Corp
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HL Mando Corp
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    • H03H7/425Balance-balance networks
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Abstract

Die Ausführungsformen beziehen sich auf ein Lenksystem. Ein Lenksystem gemäß einer Ausführungsform kann eine Lenkassistenzvorrichtung umfassen, die eingerichtet ist, eine zwischen einem Lenkrad und einem Rad angeordnete Lenkvorrichtung zu unterstützen, sowie eine Vorrichtung zur Störgrößenreduzierung, die eingerichtet ist, Störsignale des Lenksystems mit der Lenkassistenzvorrichtung zu reduzieren.

Description

  • QUERVERWEIS AUF EINE VERWANDTE ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2021-0173212 , die am 06. Dezember 2021 eingereicht wurde und die hiermit durch Bezugnahme für alle Zwecke so einbezogen wird, als wäre sie hier vollständig wiedergegeben.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf ein Lenksystem.
  • Im Allgemeinen bezieht sich ein Lenksystem auf ein System, das in der Lage ist, den Lenkwinkel eines Rades auf der Grundlage einer Lenkkraft (oder Drehkraft) zu verändern, die von einem Fahrzeugführer auf ein Lenkrad ausgeübt wird. In jüngster Zeit wurde eine elektrische Servolenkvorrichtung (EPS), d. h. ein elektrisches Servolenkungssystem, in Fahrzeugen eingesetzt, um die Lenkkraft des Lenkrads zu verringern und die Stabilität des Lenkzustands zu gewährleisten.
  • Insbesondere in den letzten Jahren hat der Bedarf an Forschung und Entwicklung zur Störungs- oder Störgrößenverbesserung bei dem Fahrzeuglenksystem zugenommen.
  • KURZFASSUNG
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung besteht darin, ein Lenksystem bereitzustellen, das in der Lage ist, Störsignale zu reduzieren und die Zuverlässigkeit zu erhöhen.
  • In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Lenksystem bereitgestellt, das eine Lenkassistenzvorrichtung, die eingerichtet ist, eine zwischen einem Lenkrad und einem Rad angeordnete Lenkvorrichtung zu unterstützen, und eine Vorrichtung zur Störgrößenreduzierung umfasst, die eingerichtet ist, Störsignale des Lenksystems mit der Lenkassistenzvorrichtung zu reduzieren, wobei die Vorrichtung zur Störgrößenreduzierung eine virtuelle Masse umfasst und wobei die virtuelle Masse ermöglicht, dass ein zweiter Störungspfad mit einer niedrigeren Impedanz als ein erster Störungspfad, durch den das in die Lenkassistenzvorrichtung fließende Störsignal fließt, auf dem Lenksystem ausgebildet wird.
  • In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Lenksystem bereitgestellt, das eine Lenkassistenzvorrichtung, die eingerichtet ist, eine zwischen einem Lenkrad und einem Rad angeordnete Lenkvorrichtung zu unterstützen, und eine Vorrichtung zur Störgrößenreduzierung umfasst, die eingerichtet ist, Störsignale des Lenksystems einschließlich der Lenkassistenzvorrichtung zu reduzieren, wobei die Vorrichtung zur Störgrößenreduzierung eine Filterstruktur umfasst und wobei die Filterstruktur zwischen der Lenkvorrichtung und der Lenkassistenzvorrichtung angeordnet ist, um das von der Lenkassistenzvorrichtung ausströmende Störsignal zu filtern.
  • In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Lenksystem bereitgestellt, das eine Lenkassistenzvorrichtung, die eingerichtet ist, eine zwischen einem Lenkrad und einem Rad angeordnete Lenkvorrichtung zu unterstützen, und eine Vorrichtung zur Störgrößenreduzierung umfasst, die eingerichtet ist, Störsignale des Lenksystems mit der Lenkassistenzvorrichtung zu reduzieren, wobei die Vorrichtung zur Störgrößenreduzierung eine virtuelle Masse und eine Filterstruktur umfasst, wobei die virtuelle Masse die Bildung eines zweiten Störungspfades mit einer niedrigeren Impedanz als ein erster Störungspfad, durch den das in die Lenkassistenzvorrichtung fließende Störsignal fließt, und auf dem Lenksystem ausgebildet wird, wobei die Filterstruktur zwischen der Lenkvorrichtung und der Lenkassistenzvorrichtung angeordnet ist, um das aus der Lenkassistenzvorrichtung fließende Störsignal zu filtern.
  • Gemäß den Ausführungsformen des Lenksystems nach der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, ein Lenksystem bereitzustellen, das in der Lage ist, Störsignale bzw. Rauschen zu reduzieren und die Zuverlässigkeit zu erhöhen.
  • Figurenliste
    • 1 und 2 sind Blockdiagramme zur Erläuterung eines Lenksystems gemäß den vorliegenden Ausführungsformen.
    • 3 und 4 sind Darstellungen zur Erläuterung einer Lenkvorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen.
    • 5 ist ein Blockdiagramm, das eine Lenkassistenzvorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen zeigt.
    • 6 ist ein Blockdiagramm, das ein Lenkungssteuermodul gemäß den vorliegenden Ausführungsformen zeigt.
    • 7 ist ein Blockdiagramm, das eine Vorrichtung zur Störgrößenreduzierung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen zeigt.
    • 8 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Störgröße im Lenksystem gemäß den vorliegenden Ausführungsformen.
    • 9 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Störgrößenverbesserung unter Verwendung einer virtuellen Masse gemäß den vorliegenden Ausführungsformen.
    • 10 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Störgrößenverbesserung unter Verwendung einer Filterstruktur gemäß den vorliegenden Ausführungsformen.
    • 11 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Störgrößenverbesserung unter Verwendung einer ersten Filterstruktur gemäß den vorliegenden Ausführungsformen.
    • 12 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Störgrößenverbesserung unter Verwendung einer zweiten Filterstruktur und einer dritten Filterstruktur gemäß den vorliegenden Ausführungsformen.
    • 13 ist ein Blockdiagramm eines Computersystems einer Lenksteuervorrichtung, einer Lenkassistenzvorrichtung und eines Lenksystems gemäß den vorliegenden Ausführungsformen.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • In der folgenden Beschreibung von Beispielen oder Ausführungsbeispielen bzw. -formen der vorliegenden Offenbarung wird Bezug auf die begleitenden Zeichnungen genommen, in denen zur Veranschaulichung bestimmte Beispiele oder Ausführungsbeispiele, die implementiert werden können, dargestellt sind und in denen die gleichen Bezugszahlen und -zeichen verwendet sein können, um gleiche oder ähnliche Komponenten zu bezeichnen, auch wenn diese in voneinander verschiedenen begleitenden Zeichnungen gezeigt sind. Ferner sind in der folgenden Beschreibung von Beispielen oder Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung detaillierte Beschreibungen hierin enthaltener bekannter Funktionen und Komponenten bei manchen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung weggelassen worden, wenn befunden wurde, dass die Beschreibung den Gegenstand möglicherweise eher verunklaren würde. Die Begriffe wie „einschließen“, „aufweisen“, „enthalten“, „bestehen aus“, „gefertigt aus“ und „gebildet aus“, die hierin verwendet werden, sollen im Allgemeinen die Hinzufügung anderer Komponenten zulassen, sofern die Begriffe nicht mit dem Ausdruck „nur“ verwendet werden. Wie hierin verwendet, sollen Singularformen Pluralformen einschließen, solange der Kontext nicht klar etwas anderes angibt.
  • Ausdrücke wie „erste" zweite" „A“, „B“, (A)" oder „(B)“ können hierin verwendet werden, um Elemente der Offenbarung zu beschreiben. Jeder dieser Begriffe wird nicht zum Definieren des Wesens, der Reihenfolge, der Sequenz oder der Anzahl von Elementen usw. verwendet, vielmehr werden sie lediglich zum Abgrenzen der entsprechenden Elemente gegenüber anderen Elementen verwendet.
  • Wenn gesagt wird, dass ein erstes Element mit einem zweiten Element „verbunden oder gekoppelt ist“, dieses „kontaktiert oder überlappt“ usw., ist dies so auszulegen, dass das erste Element mit dem zweiten Element nicht nur „direkt verbunden oder gekoppelt sein“ kann oder dieses „direkt kontaktieren oder überlappen“ kann, sondern auch ein drittes Element zwischen das erste und das zweite Element „dazwischengesetzt“ sein kann oder das erste und das zweite Element über ein viertes Element miteinander „verbunden oder gekoppelt sein“ oder einander „kontaktieren oder überlappen“ können. Hier kann das zweite Element in mindestens einem der zwei oder mehr Elemente enthalten sein, die miteinander „verbunden oder gekoppelt sind“, „in Berührung sind oder überlappen“ usw.
  • Wenn zeitbezogene Begriffe wie „nach“, „anschließend an“, „folgend“, „vor“ und dergleichen verwendet werden, um Prozesse oder Abläufe der Elemente oder Konfigurationen, oder Abläufe oder -Schritte im Betrieb, Verarbeiten, Herstellungsverfahren zu beschreiben, werden diese Begriffe verwendet, um nichtkonsekutive oder nichtsequentielle Prozesse oder Abläufe zu beschreiben, es sei denn der Begriff „direkt“ oder „unmittelbar“ wird mitverwendet.
  • Wenn Abmessungen, relative Größen usw. genannt werden, ist außerdem zu beachten, dass numerische Werte für ein Element oder Merkmale oder entsprechende Informationen (z. B. Grad, Bereich usw.) eine Toleranz oder einen Fehlerbereich einschließen, der von verschiedenen Faktoren (z. B. Prozessfaktoren, von innen oder von außen kommenden Einflüssen, Rauschen usw.) verursacht werden kann, auch wenn eine relevante Beschreibung nicht spezifiziert wird. Ferner kann der Ausdruck „könnte“ alle Bedeutungen des Ausdrucks „kann“ umfassen.
  • 1 und 2 sind Blockdiagramme zur Erläuterung eines Lenksystems gemäß den vorliegenden Ausführungsformen.
  • Bezug nehmend auf 1 kann ein Lenksystem 1 gemäß den vorliegenden Ausführungsformen mindestens eine Lenkvorrichtung 100, eine Lenkassistenzvorrichtung 200 und eine Vorrichtung zur Störgrößenreduzierung 300 umfassen.
  • Die Lenkvorrichtung 100, die Lenkassistenzvorrichtung 200 und die Vorrichtung zur Störgrößenreduzierung 300 können miteinander verbunden werden. Bei der Lenkvorrichtung 100, der Lenkassistenzvorrichtung 200 und der Vorrichtung zur Störgrößenreduzierung 300 kann es sich um eine oder mehrere Vorrichtungen handeln.
  • Wie in 2 dargestellt, kann die Lenkvorrichtung 100 den Lenkwinkel eines Rades 150 basierend auf einer auf ein Lenkrad 140 ausgeübten Lenkkraft (oder Drehkraft usw.) ändern.
  • Die Lenkvorrichtung 100 kann mindestens eines aus einem eingangsseitigen Mechanismus 110, einem ausgangsseitigen Mechanismus 120 und einem Trenn-/Verbindungsmechanismus 130 beinhalten.
  • Der eingangsseitige Mechanismus 110 kann mit dem Lenkrad 140 verbunden sein. Der eingangsseitige Mechanismus 110 kann sich in einer Drehrichtung des Lenkrads 140 oder in einer der Drehrichtung des Lenkrads 140 entgegengesetzten Richtung drehen.
  • Der ausgangsseitige Mechanismus 120 kann mit dem eingangsseitigen Mechanismus 110 und dem Rad 150 verbunden sein. Der ausgangsseitige Mechanismus 120 kann den Lenkwinkel (oder die Bewegung usw.) des Rads 150 verändern.
  • Der Trenn-/Verbindungsmechanismus 130 kann zwischen dem eingangsseitigen Mechanismus 110 und dem ausgangsseitigen Mechanismus 120 angeordnet sein und kann den eingangsseitigen Mechanismus 110 und den ausgangsseitigen Mechanismus 120 mechanisch und/oder elektrisch verbinden oder trennen.
  • Der Trenn-/Verbindungsmechanismus 130 kann eine Kupplung umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt, sondern kann auch einen anderen Mechanismus (oder eine Vorrichtung) umfassen, der den eingangsseitigen Mechanismus und den ausgangsseitigen Mechanismus mechanisch und/oder elektrisch verbinden und/oder trennen kann.
  • Die Lenkassistenzvorrichtung 200 kann mit der Lenkvorrichtung 100 verbunden sein. Die Lenkassistenzvorrichtung 200 kann die Lenkvorrichtung 100 unterstützen.
  • 3 und 4 sind Darstellungen zur Erläuterung einer Lenkvorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen.
  • Bezug nehmend auf 3 kann die Lenkvorrichtung 100 gemäß den vorliegenden Ausführungsformen eine Lenkvorrichtung umfassen, bei der der eingangsseitige Mechanismus 110 und der ausgangsseitige Mechanismus 120 mechanisch verbunden sind.
  • Das heißt, die Lenkvorrichtung 100 gemäß den vorliegenden Ausführungsformen kann einen eingangsseitigen Mechanismus 110 umfassen, der mit einem Lenkrad 140 verbunden ist, sowie mindestens einen ausgangsseitigen Mechanismus 120, der mechanisch mit dem eingangsseitigen Mechanismus 110 und mit dem Rad 150 verbunden ist.
  • Bezug nehmend auf 4 kann die Lenkvorrichtung 100 gemäß den vorliegenden Ausführungsformen eine Lenkvorrichtung umfassen, bei der ein eingangsseitiger Mechanismus 110 und ein ausgangsseitiger Mechanismus 120 elektrisch verbunden sind. Das heißt, die Lenkvorrichtung 100 gemäß den vorliegenden Ausführungsformen kann eine Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung (SbW) umfassen.
  • Das heißt, die Lenkvorrichtung 100 gemäß den vorliegenden Ausführungsformen kann mindestens einen eingangsseitigen Mechanismus 110, der mit einem Lenkrad 140 verbunden ist, und einen ausgangsseitigen Mechanismus 120 umfassen, der mechanisch vom eingangsseitigen Mechanismus 110 getrennt und mit dem Rad 150 verbunden ist.
  • Dabei kann die Lenkvorrichtung 100 gemäß den vorliegenden Ausführungsformen eine Lenkvorrichtung umfassen, bei der der eingangsseitige Mechanismus 110 und der ausgangsseitige Mechanismus 120 mit der Trenn-/Verbindungsvorrichtung 130 verbunden sind. Das heißt, die Lenkvorrichtung 100 gemäß den vorliegenden Ausführungsformen kann eine Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung (SbW) mit einer Kupplung umfassen.
  • Das heißt, die Lenkvorrichtung 100 gemäß den vorliegenden Ausführungsformen kann einen eingangsseitigen Mechanismus 110, der mit einem Lenkrad 140 verbunden ist, einen ausgangsseitigen Mechanismus 120, der mechanisch von dem eingangsseitigen Mechanismus 110 getrennt und mit dem Rad 150 verbunden ist, und einen Trenn-/Verbindungsmechanismus 130 umfassen, der den eingangsseitigen Mechanismus 110 und den ausgangsseitigen Mechanismus 120 mechanisch und/oder elektrisch verbindet oder trennt. Unter Bezugnahme auf die 3 und 4 kann der eingangsseitige Mechanismus 110 eine Lenkwelle 111 umfassen, die mit dem Lenkrad 140 verbunden ist, ist aber nicht darauf beschränkt und kann jeden Mechanismus (oder jede Vorrichtung) umfassen, der/die in der Lage ist, sich in der Drehrichtung des Lenkrads oder in der Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung des Lenkrads zu drehen (oder zu bewegen).
  • Der ausgangsseitige Mechanismus 120 kann mindestens eines der folgenden Elemente umfassen: ein Ritzel 122, eine Zahnstange 123, eine Spurstange 124 und einen Spurhebel 125. Er ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann jeden Mechanismus (oder jede Vorrichtung) umfassen, der/die den Lenkwinkel (oder die Bewegung usw.) des Rads verändern kann.
  • 5 ist ein Blockdiagramm, das eine Lenkassistenzvorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen zeigt.
  • Bezug nehmend auf 5 kann die Lenkassistenzvorrichtung 200 gemäß den vorliegenden Ausführungsformen den eingangsseitigen Mechanismus 110, den ausgangsseitigen Mechanismus 120 und den Trenn-/Verbindungsmechanismus 130 unterstützen und/oder steuern.
  • Beispielsweise kann die Lenkassistenzvorrichtung 200 eine Hilfslenkkraft auf den eingangsseitigen Mechanismus 110 oder den ausgangsseitigen Mechanismus 120 ausüben. Darüber hinaus kann die Lenkassistenzvorrichtung 200 den Trenn-/Verbindungsmechanismus 130 steuern.
  • Die Lenkassistenzvorrichtung 200 kann mindestens eine Eingangsenergieversorgung 210, ein Lenkungssteuermodul 220, einen Lenkaktuator 230 und ein Sensormodul 240 umfassen.
  • Die Eingangsenergieversorgung 210 kann sowohl Gleichstrom als auch Wechselstrom umfassen. In diesem Fall kann die Gleichstromversorgung eine Batterie oder ähnliches umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt, sondern kann jede Energiequelle umfassen, die Gleichstrom liefern kann.
  • Das Lenkungssteuermodul 220 kann den Betrieb mindestens eines der Eingangsenergieversorgung 210, des Lenkaktuators 230 und des Sensormoduls 240 steuern.
  • So kann das Lenkungssteuermodul 220 beispielsweise elektrische Energie von der Eingangsenergieversorgung 210 empfangen und das in der elektrischen Energie enthaltenes Rauschen filtern.
  • In diesem Fall kann die elektrische Energie mindestens eines der Elemente Strom, Spannung und Leistung umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt, sondern kann jede mit Elektrizität verbundene Energie umfassen.
  • Das Lenkungssteuermodul 220 kann ein Lenkmotorsteuersignal basierend auf den Informationen (z. B. Informationen über das Lenkdrehmoment, den Lenkwinkel, die Position oder die Fahrzeuggeschwindigkeit usw.) erzeugen, die von jeder Komponente des Lenksystems 1 und/oder des Fahrzeugs bereitgestellt werden.
  • Das Lenkungssteuermodul 220 kann die gefilterte elektrische Energie entsprechend dem Lenkmotorsteuersignal umwandeln, um eine Unterstützungs- bzw. Hilfslenkkraft zu erzeugen, und kann den Lenkaktuator 230 (oder den Lenkmotor 231) basierend auf der Hilfslenkkraft steuern.
  • Der Lenkaktuator 230 kann die Lenkung der Lenkvorrichtung 100 unterstützen, indem er basierend auf der vom Lenkungssteuermodul 220 bereitgestellten Hilfslenkkraft arbeitet.
  • Der Lenkaktuator 230 kann zumindest den Lenkmotor 231 oder das Untersetzungsgetriebe 232 umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt, sondern kann jede Vorrichtung umfassen, die die Lenkung der Lenkvorrichtung unterstützen kann.
  • In diesem Fall, wenn der Lenkaktuator 230 den Lenkmotor 231 umfasst, kann der Lenkmotor 231 basierend auf der vom Lenkungssteuermodul 220 bereitgestellten Hilfslenkkraft arbeiten, um die Lenkung der Lenkvorrichtung 100 zu steuern.
  • Wenn der Lenkaktuator 230 den Lenkmotor 231 und das Untersetzungsgetriebe 232 umfasst, kann der Lenkmotor 231 basierend auf der vom Lenkungssteuermodul 220 bereitgestellten Hilfslenkkraft arbeiten, und das Untersetzungsgetriebe 232 kann die Lenkung der Lenkvorrichtung 100 unterstützen, indem es entsprechend dem Betrieb des Lenkmotors 231 betrieben wird.
  • Der Lenkmotor 231 kann mindestens einen Lenkmotor mit einer Wicklung oder einen Lenkmotor mit zwei Wicklungen umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt und kann jeden Motor umfassen, der die Lenkung der Lenkvorrichtung unterstützen kann.
  • Der Lenkmotor 231 kann mindestens einen einphasigen, einen dreiphasigen oder einen fünfphasigen Motor umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt, sondern kann jeden Motor umfassen, der die Lenkung der Lenkvorrichtung unterstützen kann.
  • Der Lenkmotor 231 kann mindestens einen Gleichstrommotor oder einen Wechselstrommotor (z. B. einen Synchronmotor und/oder einen Induktionsmotor usw.) umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt, sondern kann jeden Motor umfassen, der die Lenkung der Lenkvorrichtung unterstützen kann.
  • Das Sensormodul 240 kann mindestens einen Sensor einschließen. In diesem Fall kann der Sensor mindestens einen der folgenden Sensoren umfassen: einen Lenkdrehmomentsensor 241, einen Lenkwinkelsensor 242 und einen Positionssensor 243, ist aber nicht darauf beschränkt und kann jeden Sensor umfassen, der in der Lage ist, den Zustand des Fahrzeugs und den Lenkzustand des Fahrzeugs zu messen.
  • Die Anzahl der Lenkdrehmomentsensoren 241 kann einer oder eine Vielzahl sein. Der Lenkdrehmomentsensor 241 kann das Lenkdrehmoment des Lenkrads messen und Informationen über das Lenkdrehmoment des Lenkrads an das Lenkungssteuermodul 220 liefern.
  • Die Anzahl der Lenkwinkelsensoren 242 kann einer oder eine Vielzahl sein. Der Lenkwinkelsensor 242 kann den Lenkwinkel des Lenkrads messen und Lenkwinkelinformationen des Lenkrads an das Lenkungssteuermodul 220 weitergeben.
  • Die Positionssensoren 243 können ein oder mehrere sein. Der Positionssensor 243 kann die Position mindestens eine der Position des eingangsseitigen Mechanismus, der Position des ausgangsseitigen Mechanismus und der Position des Lenkmotors messen und mindestens eine Positionsinformation der Positionsinformation des eingangsseitigen Mechanismus, der Positionsinformation des ausgangsseitigen Mechanismus und der Positionsinformation des Lenkmotors an das Lenkungssteuermodul 220 liefern.
  • Der Lenkdrehmomentsensor 241, der Lenkwinkelsensor 242 und der Positionssensor 243 können in dem Sensormodul, wie gezeigt, enthalten sein, sind aber nicht darauf beschränkt und können in dem eingangsseitigen Mechanismus 110 und/oder dem ausgangsseitigen Mechanismus 120 und/oder dem Trenn-/Verbindungsmechanismus 130 und/oder dem Lenkrad 140 und/oder dem Rad 150 und/oder der Eingangsenergieversorgung 210 und/oder dem Lenkungssteuermodul 220 und/oder einem Lenkaktuator 230 (dem Lenkmotor 231 und dem Untersetzungsgetriebe 232).
  • 6 ist ein Blockdiagramm, das ein Lenkungssteuermodul gemäß den vorliegenden Ausführungsformen zeigt.
  • Bezugnehmend auf 6 kann das Lenkungssteuermodul 220 gemäß den vorliegenden Ausführungsformen eine Filtereinheit 10, eine Lenkmotor-Stromversorgungseinheit 20, eine Sensoreinheit 30, eine Kommunikationseinheit 40 und eine Steuereinheit 50, eine Steuerüberwachungseinheit 60, eine Betriebsenergie-Umwandlungseinheit 70 und eine Energiepfad-Steuereinheit 80 umfassen.
  • Die Anzahl der Filtereinheiten 10 kann eine oder eine Vielzahl sein. Die Filtereinheit 10 kann an die Eingangsenergieversorgung 210 angeschlossen werden. Die Filtereinheit 10 kann das in der von der Eingangsenergieversorgung 210 gelieferten elektrischen Energie enthaltene Rauschen filtern und die rauschgefilterte elektrische Energie an die Lenkmotor-Energieversorgungseinheit 20 und die Betriebsenergie-Umwandlungseinheit 70 liefern.
  • Die Lenkmotor-Energieversorgungseinheiten 20 können eine oder mehrere sein. Die Lenkmotor-Energieversorgungseinheit 20 kann an die Filtereinheit 10 angeschlossen werden und gefilterte elektrische Energie von der Filtereinheit 10 erhalten.
  • Die Lenkmotor-Energieversorgungseinheit 20 kann mit der Steuereinheit 50 verbunden sein und ein Lenkmotorsteuersignal von der Steuereinheit 50 empfangen. Die Lenkmotor-Energieversorgungseinheit 20 kann eine Hilfslenkkraft erzeugen, indem sie die gefilterte elektrische Energie basierend auf dem Lenkmotorsteuersignal umwandelt, und kann den Lenkmotor 231 basierend auf der Hilfslenkkraft steuern.
  • Die Lenkmotor-Energieversorgungseinheit 20 kann mindestens einen Schaltelementtreiber 21 und einen Wechselrichter 22 umfassen.
  • Der Schaltelementtreiber 21 kann ein Lenkmotorsteuersignal von der Steuereinheit 50 empfangen, ein Schaltelement-Steuersignal basierend auf dem Steuersignal erzeugen und das Steuersignal an den Wechselrichter 22 liefern.
  • Der Wechselrichter 22 kann die Hilfslenkkraft erzeugen, indem er die gefilterte elektrische Energie der Filtereinheit 10 entsprechend dem Schaltelement-Steuersignal umwandelt.
  • Der Wechselrichter 22 kann einen Schalter und/oder einen Transistor enthalten, ist aber nicht darauf beschränkt und kann jedes Element (oder jede Vorrichtung) umfassen, das bzw. die in der Lage ist, eine Hilfslenkkraft durch Umwandlung elektrischer Energie entsprechend einem Schaltelement-Steuersignal zu erzeugen.
  • Wenn der Wechselrichter 22 einen Feldeffekttransistor (FET) enthält, kann der Schaltelementtreiber 21 ein Gate-Treiber sein. Dementsprechend kann der Gate-Treiber das Lenkmotorsteuersignal von der Steuereinheit 50 empfangen, ein Gate-Steuersignal basierend auf dem empfangenen Lenksignal erzeugen und das Gate-Steuersignal an den Wechselrichter 22 liefern. Der Wechselrichter 22 kann die Hilfslenkkraft erzeugen, indem er die gefilterte elektrische Energie der Filtereinheit entsprechend dem Gate-Steuersignal umwandelt.
  • Die Anzahl der Energiepfad-Steuereinheiten 80 kann eine oder mehrere sein. Die Energiepfad-Steuereinheit 80 kann zwischen der Lenkmotor-Energieversorgungseinheit 20 (oder dem Wechselrichter 22) und dem Lenkaktuator 230 (oder dem Lenkmotor 231) angeordnet sein und kann die von der Lenkmotor-Energieversorgungseinheit 20 (oder dem Wechselrichter 22) bereitgestellte Hilfslenkkraft dem Lenkaktuator 230 (oder dem Lenkmotor 231) zuführen oder unterbrechen.
  • Die Energiepfad-Steuereinheit 80 kann mindestens einen Phasentrenner (PCO) umfassen. Der Phasentrenner ist ein Element oder eine Schaltung, das/die eine Phase abschalten kann, und kann mindestens eines der folgenden Elemente umfassen: eine Schaltvorrichtung, einen Leistungsschalter, einen Trennschalter, einen Schalter und einen Transistor, ist aber nicht darauf beschränkt und kann jedes Element oder jede Schaltung umfassen, solange es/sie in der Lage ist, eine Phase abzuschalten.
  • Die Anzahl der Energiepfadeinheiten 90 kann eine oder mehrere sein. Die Energiepfadeinheit 90 kann zwischen der Lenkmotor-Energieversorgungseinheit 20 (oder dem Wechselrichter 22) und dem Lenkaktuator 230 (oder dem Lenkmotor 231) angeordnet werden, um diese zu verbinden. Dementsprechend kann die Energiepfadeinheit 90 einen Energiepfad bereitstellen, über den die Hilfslenkkraft von der Lenkmotor-Energieversorgungseinheit 20 (oder dem Wechselrichter 22) zum Lenkaktuator 230 (oder dem Lenkmotor 231) fließen kann.
  • Dabei kann die Energiepfad-Steuereinheit 80 auf der Energiepfadeinheit 90 angeordnet sein. Dementsprechend kann die Energiepfad-Steuereinheit 80 den Energiepfad der Energiepfadeinheit 90 steuern, um die von der Lenkmotor-Energieversorgungseinheit 20 (oder dem Wechselrichter 22) bereitgestellte Hilfslenkkraft an den Lenkaktuator 230 (oder den Lenkmotor 231) zu liefern oder zu blockieren.
  • Die Sensoreinheit 30 kann mindestens einen Temperatursensor 31, einen Stromsensor 32 und einen Motorpositionssensor 33 umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt, sondern kann jeden Sensor umfassen, der den Zustand des Lenksystems (oder des Lenkungssteuermoduls) messen kann.
  • Der Temperatursensor 31 kann die Temperatur des Lenkungssteuermoduls 220 messen und Temperaturinformationen an die Steuereinheit 50 weitergeben.
  • Der Stromsensor 32 kann den Hilfsstrom (oder die Hilfslenkkraft) messen, der von der Lenkmotor-Energieversorgungseinheit 20 an den Lenkaktuator 230 (oder den Lenkmotor 231) geliefert wird, und kann die Informationen über den Hilfsstrom an die Steuereinheit 50 weitergeben.
  • Der Motorpositionssensor 33 kann die Position des Lenkmotors messen und Positionsinformationen des Lenkmotors an die Steuereinheit 50 weitergeben. Der Motorpositionssensor 33 kann im Lenkungssteuermodul 220 enthalten sein, ist aber nicht darauf beschränkt, sondern kann auch separat vorgesehen sein.
  • Die Kommunikationseinheit 40 kann eine oder mehrere sein. Die Kommunikationseinheit 40 kann mindestens eine aus einer internen Kommunikationseinheit und einer externen Kommunikationseinheit beinhalten. Bei mehreren Lenkungssteuermodulen kann die interne Kommunikationseinheit mit anderen Lenkungssteuermodulen verbunden werden, um gegenseitig Informationen zu empfangen oder zu übermitteln. Die externe Kommunikationseinheit kann mit dem Fahrzeug verbunden sein und Informationen über den Fahrzeugzustand (z. B. Informationen über die Fahrzeuggeschwindigkeit) vom Fahrzeug empfangen oder Informationen über das Lenksystem an das Fahrzeug weitergeben. Die Steuereinheit 50 kann eine oder mehrere sein. Die Steuereinheit 50 kann mit jeder Komponente des Lenkungssteuermoduls 220 verbunden sein, um Informationen bereitzustellen oder zu empfangen und den Betrieb jeder Komponente des Lenkungssteuermoduls 220 basierend auf den Informationen zu steuern.
  • Beispielsweise kann die Steuereinheit 50 gemäß mindestens einer Information der Lenkdrehmomentinformation des Lenkrads, der Lenkwinkelinformation des Lenkrads, der Temperaturinformation, der Hilfsstrominformation, der Positionsinformation (Positionsinformation des eingangsseitigen Mechanismus, der Positionsinformation des ausgangsseitigen Mechanismus und der Positionsinformation des Lenkmotors usw.), der Fahrzeugzustandsinformation (z.B. der Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation), der Zustandsinformation der Eingangsleistung, der Kurzschluss- (oder Überstrom-) Zustandsinformation, der Stromerfassungsinformation der Filtereinheit und der Lenkmotorzustandsinformation ein Lenkmotorsteuersignal erzeugen und es der Lenkmotor-Energieversorgungseinheit 20 (oder dem Schaltelementtreiber 21) bereitstellen, oder sie kann das Trenn-/Verbindungssteuersignal (z.B. das Kupplungssteuersignal) erzeugen und dem Trenn-/Verbindungsmechanismus bereitstellen.
  • Die Steuereinheit 50 kann einen Mikrocontroller enthalten, ist aber nicht darauf beschränkt, sondern kann jede Vorrichtung (oder jeden Computer) enthalten, die in der Lage ist, ein Programm zu verarbeiten (oder auszuführen und zu berechnen).
  • Die Steuerüberwachungseinheit 60 kann mit der Steuereinheit 50 verbunden sein. Die Steuerüberwachungseinheit 60 kann den Betriebszustand der Steuereinheit 50 überwachen. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 50 der Steuerüberwachungseinheit 60 ein Überwachungsschaltungs- bzw. Watchdog-Signal bereitstellen. Darüber hinaus kann die Steuerüberwachungseinheit 60 basierend auf dem von der Steuereinheit 50 bereitgestellten Watchdog-Signal gelöscht werden oder ein Reset-Signal erzeugen und an die Steuereinheit 50 weiterleiten.
  • Die Steuerüberwachungseinheit 60 kann einen Watchdog enthalten, ist aber nicht darauf beschränkt, sondern kann jede Vorrichtung umfassen, die in der Lage ist, die Steuereinheit zu überwachen. Der Watchdog kann insbesondere einen Fenster-Watchdog mit einer Frist, d. h. mit einem Anfang und einem Ende, umfassen.
  • Die Betriebsenergie-Umwandlungseinheit 70 kann mit der Filtereinheit 10 verbunden sein. Die Betriebsenergie-Umwandlungseinheit 70 kann durch Umwandlung der gefilterten elektrischen Energie der Filtereinheit 10 Betriebsspannungen für jede Komponente des Lenkungssteuermoduls 220 erzeugen.
  • Die Betriebsenergie-Umwandlungseinheit 70 kann mindestens einen Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler oder einen Regler umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt, und kann jede Vorrichtung umfassen, die in der Lage ist, die gefilterte elektrische Energie umzuwandeln, um eine Betriebsspannung für jede Komponente des Lenkungssteuermoduls und/oder den Außenbereich des Lenkungssteuermoduls zu erzeugen.
  • Dabei kann das Lenkungssteuermodul 220 eine elektronische Steuereinheit (ECU) umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt, sondern kann jede Steuervorrichtung (oder System) umfassen, das elektronisch gesteuert werden kann.
  • Dabei kann der Lenkaktuator 230 an einem der beiden Mechanismen, dem eingangsseitigen Mechanismus 110 und dem ausgangsseitigen Mechanismus 120, angeordnet sein, um den eingangsseitigen Mechanismus 110 und den ausgangsseitigen Mechanismus 120 zu unterstützen.
  • Befindet sich der Lenkaktuator 230 beispielsweise auf einer Lenkwelle 111 des eingangsseitigen Mechanismus 110, kann das Lenksystem gemäß den vorliegenden Ausführungsformen als C-EPS ausgeführt sein. Befindet sich der Lenkaktuator 230 auf der Zahnstange 123 des ausgangsseitigigen Mechanismus 120, kann das Lenksystem nach den vorliegenden Ausführungsformen auch als R-EPS ausgeführt sein. Befindet sich der Lenkaktuator 230 auf dem Ritzel 122 des ausgangsseitigen Mechanismus 120, kann das Lenksystem nach den vorliegenden Ausführungsformen auch als P-EPS ausgeführt sein.
  • Dabei kann es sich bei der Lenkassistenzvorrichtung 200 um eine oder mehrere handeln.
  • Wenn beispielsweise zwei Lenkassistenzvorrichtungen 200 vorhanden sind, kann die Lenkassistenzvorrichtung 200 eine eingangsseitige Lenkassistenzvorrichtung und eine ausgangsseitige Lenkassistenzvorrichtung umfassen.
  • Die eingangsseitige Lenkassistenzvorrichtung kann den eingangsseitigen Mechanismus unterstützen.
  • Die ausgangsseitige Lenkassistenzvorrichtung kann den ausgangsseitigen Mechanismus unterstützen.
  • Da sowohl die eingangsseitige als auch die ausgangsseitige Lenkassistenzvorrichtung als dieselbe Komponente wie die oben beschriebene Lenkassistenzvorrichtung verstanden werden kann, ist es möglich, alle oben beschriebenen Funktionen in der Lenkassistenzvorrichtung auszuführen und alle in der Lenkassistenzvorrichtung enthaltenen Komponenten einzubeziehen.
  • Beispielsweise kann die eingangsseitige Lenkassistenzvorrichtung mindestens eines der folgenden Elemente umfassen: eine eingangsseitige Eingangsenergieversorgung, ein eingangsseitiges Lenkungssteuermodul, einen eingangsseitigen Lenkaktuator und ein eingangsseitiges Sensormodul. Die eingangsseitige Eingangsenergieversorgung kann mindestens eine Energieversorgung aus einer eingangsseitigen Gleichstromquelle und einer eingangsseitigen Wechselstromquelle umfassen. Das eingangsseitige Lenkungssteuermodul kann mindestens eine der folgenden Elemente umfassen: eine eingangsseitige Filtereinheit, eine eingangsseitige Lenkungsmotor-Energieversorgungseinheit, eine eingangsseitige Sensoreinheit, eine eingangsseitige Kommunikationseinheit, eine eingangsseitige Steuereinheit, eine eingangsseitige Steuerüberwachungseinheit, eine eingangsseitige Betriebsenergie-Umwandlungseinheit und eine eingangsseitige Energiepfad-Steuereinheit. Die eingangsseitige Lenkmotor-Energieversorgungseinheit kann mindestens einen eingangsseitigen Schaltelementtreiber und einen eingangsseitigen Wechselrichter umfassen. Die eingangsseitige Sensoreinheit kann mindestens einen eingangsseitigen Temperatursensor, einen eingangsseitigen Stromsensor und einen eingangsseitigen Motorpositionssensor umfassen.
  • Darüber hinaus kann die ausgangsseitige Lenkassistenzvorrichtung mindestens eines der folgenden Elemente umfassen: eine ausgangsseitige Eingangsenergieversorgung, ein ausgangsseitiges Lenkungssteuermodul, einen ausgangsseitigen Lenkaktuator und ein ausgangsseitiges Sensormodul. Die ausgangsseitige Eingangsenergieversorgung kann mindestens eine Energieversorgung aus einer ausgangsseitigen Gleichstromquelle und einer ausgangsseitigen Wechselstromquelle umfassen. Das ausgangsseitige Lenkungssteuermodul kann mindestens eine ausgangsseitige Filtereinheit, eine ausgangsseitig Lenkmotor-Energieversorgungseinheit, eine ausgangsseitige Sensoreinheit, eine ausgangsseitige Kommunikationseinheit, eine ausgangsseitige Steuereinheit, eine ausgangsseitige Steuerüberwachungseinheit, eine ausgangsseitige Betriebsenergie-Umwandlungseinheit und eine ausgangsseitige Energiepfad-Steuereinheit umfassen. Die ausgangsseitige Lenkmotor-Energieversorgungseinheit kann mindestens einen ausgangsseitigen Schaltelementtreiber und einen ausgangsseitigen Wechselrichter umfassen. Die ausgangsseitige Sensoreinheit kann mindestens einen ausgangsseitigen Temperatursensor, einen ausgangsseitigen Stromsensor und einen ausgangsseitigen Motorpositionssensor umfassen.
  • Dabei kann das eingangsseitige Sensormodul mindestens einen Lenkdrehmomentsensor, einen Lenkwinkelsensor und einen eingangsseitigen Positionssensor und das ausgangsseitige Sensormodul einen ausgangsseitigen Positionssensor enthalten.
  • Dabei können die eingangsseitige Eingangsenergieversorgung und die ausgangsseitige Eingangsenergieversorgung zu einer Eingangsenergieversorgung ausgebildet sein.
  • Dabei können alle Komponenten der Lenkassistenzvorrichtung, der eingangsseitigen Lenkassistenzvorrichtung und der ausgangsseitigen Lenkassistenzvorrichtung jeweils redundant eingerichtet sein.
  • 7 ist ein Blockdiagramm, das eine Vorrichtung zur Störgrößenreduzierung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen zeigt.
  • Wie in 7 dargestellt, kann die Vorrichtung 300 zur Störgrößenreduzierung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen mindestens eine virtuelle Masse 310 und eine Filterstruktur 320 enthalten.
  • Die virtuelle Masse 310 kann eine leitfähige Platte 311 umfassen.
  • Die Filterstruktur 320 kann mindestens eine der folgenden Strukturen umfassen: eine erste Filterstruktur 321, eine zweite Filterstruktur 322 und eine dritte Filterstruktur 323.
  • Unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 kann das Lenksystem 1 gemäß den vorliegenden Ausführungsformen die Lenkassistenzvorrichtung 200 zur Unterstützung der Lenkvorrichtung 100, die zwischen einem Lenkrad und einem Rad angeordnet ist, und eine Vorrichtung 300 zur Störgrößenreduzierung 300 (oder eine Störgrößenverbesserungsvorrichtung) zur Reduzierung (oder Verbesserung) von Störgrößen bzw. Störsignalen des Lenksystems einschließlich der Lenkassistenzvorrichtung umfassen.
  • Die Störgrößen können mindestens eine im Lenksystem erzeugte Störgröße, eine in das Lenksystem eindringende Störgröße und aus dem Lenksystem austretende Störgröße umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt und können jede Störgröße umfassen, die mit der Lenkanlage zusammenhängt.
  • Die Störgröße kann eine EMI-Störung (elektromagnetische Interferenz) umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt, und kann jede Störgröße umfassen, das mit dem Lenksystem zusammenhängt (z. B. EMC-Rauschen (elektromagnetische Kompatibilität) und/oder EMS-Rauschen (elektromagnetische Suszeptibilität) usw..
  • Die Störgröße kann ein Gleichtakt-Rauschen (CM) umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt, und kann jede Störung umfassen, die mit dem Lenksystem zusammenhängt, wie z. B. eine abgestrahltes Emissionsstörgröße (RE), ein leitungsgebundenes Emissionsrauschen (CE), ein Gegentaktrauschen (DM), ein leitungsgebundenes Suszeptibilitätsrauschen (CS) und ein abgestrahltes Suszeptibilitätsrauschen (RS).
  • Die Störgröße kann auf einer parasitären Komponente im Lenksystem beruhen, ist aber nicht darauf beschränkt, sondern kann jede Störgröße umfassen, die mit dem Lenksystem zusammenhängt. Wie in den 1 bis 7 dargestellt, kann die Vorrichtung 300 zur Störgrößenreduzierung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen eine virtuelle Masse 310 enthalten.
  • Die virtuelle Masse 310 kann es ermöglichen, einen Störungspfad mit einer niedrigeren Impedanz als ein Störungspfad zu haben, durch den das Störsignal zum Lenksystem fließen kann, um am Lenksystem ausgebildet zu werden. Dementsprechend kann die virtuelle Masse 310 das Störsignal, das durch das Lenksystem fließt, reduzieren.
  • Die virtuelle Masse 310 ist nicht durch die allgemeine Definition von virtuell und die allgemeine Definition von Masse begrenzt. Das heißt, die virtuelle Masse 310 kann als eine Vorrichtung verstanden werden, die die Funktion hat, Störsignale zu reduzieren. Masse kann als Erde, Masse oder GND bezeichnet werden.
  • Bei der virtuellen Masse 310 kann es sich um eine andere Masse als die Referenzmasse des Fahrzeugs handeln. Die Bezugsmasse des Fahrzeugs kann die Karosserie des Fahrzeugs sein.
  • Ein Störungspfad kann ein Ort oder ein Pfad sein, auf dem Störsignale fließen. Es kann einen oder mehrere Störungspfade geben. Ein Störungs- oder Rauschpfad kann basierend auf mindestens einer parasitären Komponente gebildet werden.
  • Impedanz kann einen Impedanzwert (oder eine Größe) bedeuten.
  • Die virtuelle Masse 310 kann es beispielsweise ermöglichen, dass ein zweiter Störungspfad mit einer niedrigeren Impedanz als ein erster Störungspfad, durch den Störsignale bzw. Rauschen in die Lenkassistenzvorrichtung fließen, auf dem Lenksystem ausgebildet wird. Dadurch kann die virtuelle Masse 310 das Störsignal, das in die Lenkassistenzvorrichtung fließt, reduzieren.
  • Der erste Störungspfad kann sich auf einen entgegengesetzten Störungspfad beziehen, durch den das in die Lenkassistenzvorrichtung zurückfließende Störsignal fließt.
  • Der erste Störungspfad kann basierend auf einem parasitären Pfad zwischen der Lenkvorrichtung und der Lenkassistenzvorrichtung ausgebildet werden.
  • Es kann einen oder mehrere erste Störungspfade geben. Es können ein oder mehrere parasitäre Pfade vorhanden sein.
  • Da sich der zweite Störungspfad vom ersten Störungspfad unterscheidet und eine niedrigere Impedanz als der erste Störungspfad aufweist, kann das in die Lenkassistenzvorrichtung fließende Störsignal eher durch den zweiten Störungspfad als durch den ersten Störungspfad fließen.
  • Darüber hinaus kann die virtuelle Masse 310 an der Lenkassistenzvorrichtung angebracht sein, um das über den zweiten Störungspfad eingebrachte Rauschen zu isolieren und das isolierte Rauschen als Wärme abzuleiten.
  • Insbesondere kann sich die virtuelle Masse 310 auf der Lenkassistenzvorrichtung 200 befinden. Das heißt, die virtuelle Masse 310 kann sich in der Umgebung (oder in der Nähe) der Lenkassistenzvorrichtung 200 befinden. Die virtuelle Masse 310 befindet sich an der Lenkassistenzvorrichtung 200, so dass der zweite Störungspfad, der eine geringere Impedanz aufweist als der erste Störungspfad, durch den das in die Lenkassistenzvorrichtung einfließende Störsignal bzw. Rauschen fließt, am Lenksystem ausgebildet werden kann.
  • Störsignale, die in die Lenkassistenzvorrichtung eindringen, können über den zweiten Störungspfad zur virtuellen Masse 310 fließen.
  • Die virtuelle Masse 310 kann das über den zweiten Störungspfad eingebrachte Rauschen isolieren. Die virtuelle Masse 310 kann isoliertes Rauschen als Wärme ableiten.
  • Darüber hinaus kann die virtuelle Masse 310 die leitfähige Platte 311 umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt, und kann jede Komponente umfassen, die in der Lage ist, Störsignale bzw. Rauschen zu isolieren und das isolierte Rauschen als Wärme abzuleiten.
  • Die leitfähige Platte 311 kann einen Leiter umfassen. Der Leiter kann insbesondere ein Leiter sein, der Wärme ableiten kann. In diesem Fall kann der Leiter, der die Wärme ableiten kann, Aluminium enthalten, ist aber nicht darauf beschränkt.
  • Die leitfähige Platte 311 kann Aluminium umfassen, ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern kann jedes Material umfassen, das in der Lage ist, Störsignale bzw. Rauschen zu isolieren und das isolierte Störsignal bzw. Rauschen als Wärme abzuleiten (z. B. ein Leiter, der Wärme ableiten kann, Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit usw.).
  • Darüber hinaus kann die virtuelle Masse 310 an der Lenkassistenzvorrichtung angebracht sein, um die von der Lenkassistenzvorrichtung ausgehenden Störsignale zu isolieren und die isolierten Störsignale als Wärme abzuleiten.
  • Wie in den 1 bis 7 dargestellt, kann die Vorrichtung 300 zur Störgrößenreduzierung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen eine Filterstruktur 320 umfassen.
  • Die Filterstruktur 320 kann sich zwischen der Lenkvorrichtung 100 und der Lenkassistenzvorrichtung 200 befinden und kann von der Lenkassistenzvorrichtung ausgehende Störgrößen filtern.
  • Das heißt, die Filterstruktur 320 kann zwischen der Lenkvorrichtung 100 und der Lenkassistenzvorrichtung 200 angeordnet werden, um die Impedanz zwischen der Lenkvorrichtung 100 und der Lenkassistenzvorrichtung 200 einzustellen und dadurch die Lenkassistenzvorrichtung zu steuern. Die Filterstruktur kann Störsigale bzw. Rauschen, die von der Lenkassistenzvorrichtung erzeugt werden, blockieren und/oder von der Lenkassistenzvorrichtung an die Lenkvorrichtung weiterleiten.
  • Das Rauschen kann mindestens eines von Wechselstrom-Rauschen und Gleichstrom-Rauschen umfassen. Wechselstromrauschen kann mindestens eine bestimmte Frequenz haben. Bei der spezifischen Frequenz kann es sich um eine Frequenz des Rauschens handeln, das beim Schalten in eine Lenkmotor-Energieversorgungseinheit (z. B. einem Transistor in einem Wechselrichter) erzeugt wird.
  • Die Filterstruktur 320 kann mindestens eine der folgenden Strukturen umfassen: eine erste Filterstruktur 321, eine zweite Filterstruktur 322 und eine dritte Filterstruktur 323.
  • Die erste Filterstruktur 321 kann Gleichstromrauschen unter den Störsignalen, die von der Lenkassistenzvorrichtung ausgehen, durchlassen und Wechselstromrauschen blockieren.
  • Das heißt, die erste Filterstruktur 321 kann zwischen der Lenkvorrichtung 100 und der Lenkassistenzvorrichtung 200 angeordnet sein, um Gleichstromrauschen unter den in der Lenkassistenzvorrichtung erzeugten Störgrö-ßen an die Lenkvorrichtung weiterzuleiten und Wechselstromrauschen am Durchgang zur Lenkvorrichtung zu hindern.
  • Das heißt, die erste Filterstruktur 321 kann die Lenkvorrichtung 100 und die Lenkassistenzvorrichtung 200 gleichstrommäßig verbinden und wechselstrommäßig sperren.
  • Die erste Filterstruktur 321 kann eine Widerstandsstruktur umfassen, die einen Widerstand verursacht. Die Widerstandsstruktur kann ein Widerstand sein, ist aber nicht darauf beschränkt, sondern kann jede Struktur umfassen, die einen Widerstand verursacht (oder hat) (oder eine Struktur, die Gleichstromrauschen durchlässt und Wechselstromrauschen blockiert).
  • Die erste Filterstruktur 321, d. h. eine Widerstandsstruktur (z. B. ein Widerstand), kann eine Widerstandsbuchse umfassen. Widerstandsbuchsen können Gummi (oder synthetischem Kautschuk oder Polyurethan) umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt und können jede Buchse umfassen, die einen Widerstand erzeugt (oder umfasst) (oder Buchsen, die Gleichstromrauschen durchlassen und Wechselstromrauschen blockieren).
  • Die Anzahl der ersten Filterstrukturen 321 (z. B. Widerstände) kann eine oder mehrere sein.
  • Die zweite Filterstruktur 322 kann Wechselstromrauschen mit einer bestimmten Frequenz unter den Störsignalen blockieren, die von der Lenkassistenzvorrichtung ausgehen.
  • Das heißt, die zweite Filterstruktur 322 kann zwischen der Lenkvorrichtung 100 und der Lenkassistenzvorrichtung 200 angeordnet sein, um das Wechselstromrauschen mit einer bestimmten Frequenz unter den von der Lenkassistenzvorrichtung erzeugten Störsignalen zu blockieren, um zu verhindern, dass Wechselstromrauschen mit einer bestimmten Frequenz unter den von der Lenkassistenzvorrichtung erzeugten Störsignalen auf die Lenkvorrichtung übergeht.
  • Die zweite Filterstruktur 322 kann eine Induktivitätsstruktur umfassen, die eine Induktivität erzeugt. Die Induktivitätsstruktur kann unter anderem ein Induktor sein und kann jede beliebige Struktur umfassen, solange es sich um eine Struktur handelt, die Induktivität verursacht (oder hat) (oder eine Struktur, die Wechselstromrauschen mit einer bestimmten Frequenz blockiert).
  • Die zweite Filterstruktur 322, d. h. die Induktivitätsstruktur (z. B. Induktor), kann einen Gewindeeinsatz umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt, sondern kann jede Spule umfassen, die eine Induktivität verursachen (oder haben) kann (oder eine Spule, die Wechselstromrauschen mit einer bestimmten Frequenz blockiert).
  • Der Gewindeeinsatz ist eine bekannte Spule und kann zwischen der Lenkvorrichtung 100 und der Lenkassistenzvorrichtung 200 angeordnet werden, um diese zu verbinden. Das heißt, dass ein Gewindeeinsatz in einen Isolator eingesetzt wird, so dass die Lenkvorrichtung 100 und die Lenkassistenzvorrichtung 200 elektrisch miteinander verbunden werden können, wodurch die Induktivität erzeugt wird (d. h. ein Induktivitätseffekt entsteht). Die Anzahl der zweiten Filterstrukturen 322 (z. B. Induktoren) kann eine oder mehrere sein.
  • Die dritte Filterstruktur 323 kann Wechselstromrauschen mit einer bestimmten Frequenz unter den von der Lenkassistenzvorrichtung ausgehenden Störgrößen durchlassen.
  • Das heißt, die dritte Filterstruktur 323 kann zwischen der Lenkvorrichtung 100 und der Lenkassistenzvorrichtung 200 angeordnet werden, um Wechselstromrauschen mit einer bestimmten Frequenz unter den von der Lenkassistenzvorrichtung erzeugten Störsignalen an die Lenkvorrichtung weiterzuleiten.
  • Die dritte Filterstruktur 323 kann eine Kapazitätsstruktur enthalten, die eine Kapazität verursachen oder erzeugen kann. Die Kapazitätsstruktur kann jede Struktur umfassen, die in der Lage ist, Kapazität zu verursachen (oder zu erzeugen) (eine Struktur, die Wechselstromrauschen mit einer bestimmten Frequenz durchlässt), ist aber nicht darauf beschränkt.
  • Die dritte Filterstruktur 323, d. h. eine Kapazitätsstruktur (z. B. ein Kondensator), kann einen Durchführungskondensator enthalten. Der Durchführungskondensator kann ein Buchsen-Durchführungskondensator sein, ist aber nicht darauf beschränkt, sondern kann ein beliebiger Kondensator sein, der in der Lage ist, Kapazität zu erzeugen (oder zu haben) (ein Kondensator, der Wechselstromrauschen mit einer bestimmten Frequenz durchlässt).
  • Ein Durchführungskondensator (z. B. ein Buchsen-Durchführungskondensator) ist ein bekannter Kondensator, der zwischen der Lenkvorrichtung 100 und der Lenkassistenzvorrichtung 200 angeordnet werden kann, um sie zu verbinden. Das heißt, dass eine Kapazität erzeugt werden kann, indem ein Durchführungskondensator (z. B. ein Buchsen-Durchführungskondensator) in den Isolator eingesetzt wird, wodurch die Lenkvorrichtung 100 und die Lenkassistenzvorrichtung 200 elektrisch miteinander verbunden werden (d. h. der Kapazitätseffekt entsteht).
  • Die Anzahl der dritten Filterstrukturen 323 (z. B. Kondensatoren) kann eine oder eine Vielzahl sein.
  • Wie in den 1 bis 7 dargestellt, kann die Vorrichtung 300 zur Störgrößenreduzierung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen eine virtuelle Masse 310 und eine Filterstruktur 320 umfassen.
  • Die virtuelle Masse 310 kann es ermöglichen, dass ein zweiter Störungspfad mit einer niedrigeren Impedanz als der erste Störungspfad in die Lenkassistenzvorrichtung fließt, die auf dem Lenksystem ausgebildet wird. Die Filterstruktur 320 kann zwischen der Lenkvorrichtung und der Lenkassistenzvorrichtung angeordnet sein und die von der Lenkassistenzvorrichtung ausgehenden Störsignale filtern.
  • Da die virtuelle Masse 310 und die Filterstruktur 320 oben beschrieben wurden, wird ihre Beschreibung im Folgenden der Einfachheit halber weggelassen.
  • Unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 kann die Lenkassistenzvorrichtung 200 gemäß den vorliegenden Ausführungsformen mindestens einen Lenkaktuator 230, eine Lenkmotor-Energieversorgungseinheit 20 und eine Filtereinheit 10 umfassen.
  • Die Lenkassistenzvorrichtung 200 kann einen Lenkaktuator 230, der einen Lenkmotor 231 umfasst und die Lenkvorrichtung 100 basierend auf dem Lenkmotor unterstützen, und eine Lenkmotor-Energieversorgungseinheit 20 umfassen, die eine Hilfslenkkraft durch Umwandlung elektrischer Energie basierend auf einem Lenkmotor-Steuersignal erzeugt und den Lenkmotor basierend auf der Hilfslenkkraft steuert.
  • Die virtuelle Masse 310 kann im Lenkmotor 231 und/oder in der Lenkmotor-Energieversorgungseinheit 20 angeordnet sein. Das heißt, die virtuelle Masse 310 kann um (oder in der Nähe) des Lenkmotors 231 und/oder der Lenkmotor-Energieversorgungseinheit 20 (z. B. des Wechselrichters 22) angeordnet sein.
  • Darüber hinaus kann die Lenkassistenzvorrichtung 200 eine Filtereinheit 10 umfassen, die das in der elektrischen Energie enthaltene Rauschen aus der Eingangsleistung filtert und die gefilterte elektrische Energie an die Lenkmotor-Energieversorgungseinheit liefert.
  • Die Lenkmotor-Energieversorgungseinheit 20 kann eine Hilfslenkkraft erzeugen, indem sie die gefilterte elektrische Energie basierend auf dem Lenkmotor-Steuersignal umwandelt, und den Lenkmotor basierend auf der Hilfslenkkraft steuert.
  • Hier kann die Filtereinheit 10 mindestens einen Gleichtakt-Entstörfilter und einen Gegentakt-Entstörfilter umfassen. Der Gleichtakt-Entstörfilter kann mindestens eine Gleichtakt-Induktor (oder Spule) und einen Y-Kondensator umfassen. Der Gegentakt-Entstörfilter kann einen X-Kondensator umfassen.
  • Die Filtereinheit 10 kann die oben beschriebene Konfiguration verwenden, ist aber nicht darauf beschränkt und kann jede Komponente enthalten, die in der Lage ist, Störsignale zu filtern, die in der von der Eingangsenergieversorgungseinheit gelieferten elektrischen Energie enthalten sind, oder eingehende Störsignale zu blockieren oder zu umgehen. Unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 kann eine Lenkvorrichtung 100 gemäß den vorliegenden Ausführungsformen einen eingangsseitigen Mechanismus 110, der mit einem Lenkrad verbunden ist, und einen ausgangsseitigen Mechanismus 120, der mit dem Rad verbunden ist, umfassen. Darüber hinaus kann die Lenkassistenzvorrichtung 200 gemäß den vorliegenden Ausführungsformen mindestens einen der eingangsseitigen Mechanismen 110 und den ausgangsseitigen Mechanismus 120 unterstützen. Die Filterstruktur 320 kann zwischen dem Lenkmotor 231 und/oder dem Untersetzungsgetriebe 232 und dem eingangsseitigen Mechanismus 110 und/oder dem ausgangsseitigen Mechanismus 120 angeordnet sein.
  • Befindet sich beispielsweise der Lenkaktuator 230 mit dem Lenkmotor 231 und dem Untersetzungsgetriebe 232 in der Zahnstange des ausgangsseitigen Mechanismus (R-EPS-Typ), kann die Filterstruktur 320 zwischen dem Lenkmotor 231 und/oder dem Untersetzungsgetriebe 232 und der Zahnstange des ausgangsseitigen Mechanismus 120 angeordnet sein.
  • 8 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Störgröße im Lenksystem gemäß den vorliegenden Ausführungsformen. Nachfolgend wird die Lenkassistenzvorrichtung als EPS bezeichnet und beschrieben.
  • Wie in 8 dargestellt, kann die EPS gemäß den vorliegenden Ausführungsformen mechanisch und fest an einer Zahnstange und/oder einer Lenksäule mit Hilfe von Bolzen befestigt werden, wobei es sich um einen elektrischen Verbindungsdurchgang handeln kann. Eine solchen Verbindungsverfahren kann einen unbeabsichtigten Störungspfad bilden und zu einem Pfad werden, über den EMI-Rauschen übertragen werden.
  • Dementsprechend kann das Lenksystem gemäß den vorliegenden Ausführungsformen eine virtuelle Masse und/oder eine Änderung der elektrischen Verbindungsstruktur verwenden und EMI-Rauschen reduzieren, die auf einen parasitären Pfad des EPS-Motortreibers (d. h. der Lenkassistenzvorrichtung) übertragen werden.
  • Insbesondere kann die EPS gemäß den vorliegenden Ausführungsformen das Rauschen durch die Filtereinheit 10 reduzieren. Beispielsweise kann die EPS gemäß den vorliegenden Ausführungsformen das CM-Rauschen reduzieren, indem ein CM-Pfad durch eine Filtereinheit (Gleichtakt-Entstörfilter) blockiert und/oder umgangen wird.
  • Insbesondere kann der Gleichtakt-Entstörfilter gemäß den vorliegenden Ausführungsformen den CM-Pfad durch die CM-Spule und den Y-Kondensator blockieren oder umleiten.
  • Es wird jedoch ein parasitärer Pfad von der Last (Lenkmotor) zur mechanisch verbundenen Zahnstange und/oder Lenksäule (oder EPS-Chassis) ausgebildet, so dass das Störsignal bzw. Rauschen zu einer Bezugsmasse der Fahrzeugkarosserie (oder des Fahrzeugchassis) fließen kann. Aufgrund mechanischer Probleme (Abstand oder Impedanz) kann das Sörsignal bzw. Rauschen jedoch über den ersten Störungspfad in die Filtereinheit zurückfließen, wie in den Figuren dargestellt.
  • Da der Wechselrichter und der Lenkmotor die Hauptverursacher von EMI-Rauschen und/oder EMV-Störungen sind, ist es erforderlich, durch Blockierung und Umgehung von der Störsignalquelle bis zum Übertragungspfad der Störsignale zu steuern. Um jedoch den parasitären Pfad zwischen der Spule des Lenkmotors und dem Rahmen des Lenkmotors, der einer der Hauptstörungspfade ist, in den Griff zu bekommen, kann die Struktur des Lenkmotors geändert werden. Wenn jedoch die Struktur des Lenkmotors geändert wird, kann sich dies auf die Leistung und die strukturellen Teile des Lenkmotors auswirken, so dass konstruktive Änderungen nur begrenzt möglich sind.
  • Obwohl es möglich ist, das Störsignal einer Störsignalquelle zu reduzieren, kann es effizienter sein, die Störsignale zu reduzieren, indem der Übertragungsweg des Störsignals statt der Störsignalquelle verbessert wird, um eine schnelle Reaktionsgeschwindigkeit zu erreichen oder um eine geringe Wärme zu erzeugen, je nach den Umständen.
  • Dementsprechend kann das Lenksystem gemäß den vorliegenden Ausführungsformen ein Verfahren zur Verbesserung des Störungspfads bieten. Insbesondere kann eine virtuelle Bezugsmasse ausgebildet werden, um selektiv einen Störungspfad zu schaffen und so das Störungsproblem (z. B. EMI-Rauschen) zu verbessern. Darüber hinaus kann das Rauschen (z. B. EMI-Rauschen usw.) verbessert werden, indem charakteristische Strukturen wie ein hochohmiger Gleichstromkurzschluss, ein Induktor, ein Kondensator usw. auf den parasitären Pfad angewendet werden.
  • 9 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Störgrö-ßenverbesserung unter Verwendung einer virtuellen Masse gemäß den vorliegenden Ausführungsformen.
  • Wie in 9 dargestellt, kann das Störsignal auf der Suche nach einer grundlegend niedrigen Impedanz fließen. In diesem Fall, wenn die Frequenz des Rauschens hoch ist, muss der Pfad kurz sein, um eine niedrige Impedanz zu erreichen, da die Impedanz mit der Länge des Pfades zunimmt.
  • Wie in der Figur dargestellt, hat die Struktur der Last (Lenkmotor) - Zahnstange und/oder Säule - Fahrzeugchassis einen geringen Gleichstromwiderstand, aber eine hohe Impedanz aufgrund des langen Weges bei hoher Frequenz. Daher kann das Störsignal leicht reduziert werden, indem einn Pfad mit niedriger Impedanz auf dem anderen Pfad schafft wird, diesen Pfad zur virtuellen Masse zwingt und das Störsignal bzw. Rauschen als Wärme oder in anderer Form (Strahlung) abgibt.
  • Das heißt, das Lenksystem gemäß den vorliegenden Ausführungsformen bildet eine virtuelle Bezugsmasse, um selektiv einen Störungspfad zu schaffen (z. B. einen zweiten Störungspfad, wie in der Zeichnung dargestellt), so dass die Rauscheigenschaften (z. B. EMI-Rauschen usw.) verbessert werden können. Hier kann die virtuelle Bezugsmasse als virtuelle Masse bezeichnet werden.
  • Das Lenksystem gemäß den vorliegenden Ausführungsformen kann Störsignale, die auf den Wechselrichter und/oder den Lenkmotor übertragen werden, auf die virtuelle Masse 310 isolieren.
  • Durch Hinzufügen einer leitfähigen Platte für die virtuelle Masse des Wechselrichters und/oder des Lenkmotors kann außerdem ein Pfad mit niedrigerer Impedanz als der Pfad gebildet werden, der zum Gehäuse oder zum EPS-Filter zurückführt.
  • Da der Weg des von der Filtereinheit entfernten Rauschens nicht beeinträchtigt wird und das vom Wechselrichter und/oder vom Lenkmotor erzeugte Rauschen bzw. Störsignal separat umgangen wird, kann es von Vorteil sein, den Störungspfad zu verwalten. Wenn die auf diese Weise hinzugefügte virtuelle Masse ein Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit, wie z. B. Aluminium, umfasst, kann sie auch die vom EPS erzeugte Wärme wirksam ableiten.
  • 10 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Störgrößenverbesserung unter Verwendung einer Filterstruktur gemäß den vorliegenden Ausführungsformen.
  • Gemäß 10 kann das Lenksystem nach den vorliegenden Ausführungsformen EMI-Rauschen basierend auf der Filterstruktur 320, die zwischen der Lenkvorrichtung und der Lenkassistenzvorrichtung angeordnet ist, reduzieren. Das heißt, das Lenksystem gemäß den vorliegenden Ausführungsformen kann EMI-Rauschen reduzieren, indem eine Struktur mit den Eigenschaften eines hochohmigen Gleichstromkurzschlusses, eines Induktors und eines Kondensators auf einen parasitären Pfad angewendet wird.
  • Bei dem Verfahren zur Störgrößenverbesserung unter Verwendung der Filterstruktur gemäß den vorliegenden Ausführungsformen kann, um einen Störungsübertragungspfad als Pfad durch die Filterstruktur zu entwerfen, ein Verfahren vorgesehen werden, bei dem der Lenkmotor als Endpunkt elektrisch vom EPS-Chassis getrennt und mit hochohmigem Gleich- oder Wechselstrom verbunden wird.
  • Wenn die Verbindung zwischen dem Lenkmotor und dem EPS-Chassis als hochohmige Gleich- oder Wechselstromverbindung ausgelegt ist, können die beiden Strukturen bei Gleichstrom durch eine Widerstandsverbindung (einige zehn Ohm oder mehr) verbunden werden, Wechselstrom kann jedoch blockiert werden, indem eine hohe Gesamtimpedanz beibehalten wird, und Wechselstromrauschen kann je nach Frequenz durch einen Induktor und einen Kondensator selektiv blockiert und umgangen werden.
  • 11 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Störgrößenverbesserung unter Verwendung einer ersten Filterstruktur gemäß den vorliegenden Ausführungsformen.
  • Wie in 11 dargestellt, kann das Lenksystem gemäß den vorliegenden Ausführungsformen EMI-Rauschen reduzieren, indem eine erste Filterstruktur 321, d. h. eine Widerstandsstruktur (oder eine hochohmige Gleichstrom-Kurzschlussstruktur) auf einen parasitären Pfad angewendet wird.
  • Eine physische Verbindung zwischen den beiden Strukturen (Lenkmotor und EPS-Chassis) kann durch eine Widerstandsbuchse oder dergleichen realisiert werden. In diesem Fall ist nicht nur der Weg durch das EPS-Gehäuse versperrt, sondern auch die vorgesehene Gestaltung der Filtereinheit der EPS ist möglicherweise nicht mehr möglich.
  • Diese Widerstandsbuchse kann eine Gummibuchse sein, da die Gummibuchse im gesamten Frequenzbereich eine hohe Impedanz aufweist, kann sie nicht nur Wechselstromrauschen, sondern auch Schwingungen der Zahnstange abdämpfen.
  • Da es bei dem oben beschriebenen Verfahren nicht möglich ist, den Lenkmotor und/oder die ECU vollständig zu öffnen, wenn sie mit Gleichstrom an das Chassis angeschlossen werden, wird die Gleichstromverbindung über einen Widerstand von einigen zehn Ohm hergestellt, wodurch Wechselstromrauschen blockiert/umgangen wird.
  • Es wird zwar beschrieben, dass das Wechselstromrauschen gefiltert wird, da die hochfrequente Seitenimpedanz niedrig ist, aber dies ist der Fall eines Ersatzmodells, das die parasitären Komponenten des allgemeinen Widerstands widerspiegelt. Daher kann bei richtiger Kombination von L und C durch Anpassung der Länge, Fläche, Komponente, Struktur usw. der Widerstandsbuchse ein Hochfrequenzfilter entstehen.
  • Wenn die Impedanz des Gleichstroms mehrere zehn Ohm beträgt, ist sie zwar hoch, kann aber ein Pfad sein, auf dem in gewissem Umfang Strom erzeugt wird, so dass die Impedanz des Gleichstroms vorzugsweise mehrere zehn Ohm [Ω] (z. B. etwa 50 Ohm) betragen kann. Ein paar Ohm sind unerwünscht, da sie 1 Ampere Strom von 1 V (maximal 1 V wegen einer GND-Klemme) / 1 Ohm verursachen. Darüber hinaus ist ein hoher Widerstand von mehr als 1 kOhm nicht empfehlenswert, da er einen Unterbrechungsfehler verursachen und die Wärmesenke der ECU zum Schwimmen bringen kann.
  • 12 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Störgrößenverbesserung unter Verwendung einer zweiten Filterstruktur und einer dritten Filterstruktur gemäß den vorliegenden Ausführungsformen.
  • Wie in 12 dargestellt, kann das Lenksystem gemäß den vorliegenden Ausführungsformen EMI-Rauschen reduzieren, indem eine zweite Filterstruktur 322 und eine dritte Filterstruktur 322, d. h. eine Struktur mit Induktor- und Kondensatoreigenschaften, auf einen parasitären Pfad angewendet wird.
  • Im Gegensatz zur Rauschunterdrückung mit einer Widerstandsstruktur können eine Induktivitätsstruktur und eine Kapazitätsstruktur Störsignale für eine bestimmte Frequenz unterdrücken und/oder umleiten.
  • Die Induktivitätsstruktur, d. h. die Spule, kann das Rauschen einer bestimmten Frequenz blockieren, während die Kapazitätsstruktur, d. h. der Kondensator, das Rauschen einer bestimmten Frequenz durchlassen kann. Dementsprechend können die im EPS erzeugten Störsignale durch den Wechselstromanschluss effektiv auf das EPS-Gehäuse übertragen oder von diesem abgeblockt werden.
  • Wie oben beschrieben, kann das Lenksystem gemäß den vorliegenden Ausführungsformen unbeabsichtigte parasitäre Pfade durch eine virtuelle Masse und/oder eine Änderung der elektrischen Verbindungsstruktur kontrollieren, wodurch die EMV wirksam bewältigt und die Zuverlässigkeit durch Störgrößenreduzierung erhöht wird.
  • 13 ist ein Blockdiagramm eines Computersystems einer Lenksteuervorrichtung, einer Lenkassistenzvorrichtung und eines Lenksystems gemäß den vorliegenden Ausführungsformen.
  • Wie in 13 dargestellt, können die oben beschriebenen Ausführungsformen in einem Computersystem, z. B. einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium, implementiert werden. Wie in der Zeichnung dargestellt, kann ein Computersystem 1000, wie z. B. eine Lenksteuervorrichtung (oder ein Lenkungssteuermodul), eine Lenkassistenzvorrichtung und ein Lenksystem, mindestens ein Element eines oder mehrerer Prozessoren 1010, einen Speicher 1020, eine Speichereinheit 1030, eine Benutzerschnittstellen-Eingabeeinheit 1040 und eine Benutzerschnittstellen-Ausgabeeinheit 1050 umfassen. Diese Elemente können über den Bus 1060 miteinander kommunizieren. Darüber hinaus kann das Computersystem 1000 auch eine Netzwerkschnittstelle 1070 für den Anschluss an ein Netzwerk enthalten. Der Prozessor 1010 kann eine CPU oder ein Halbleiterbauelement zur Ausführung von im Speicher 1020 und/oder im Speicher 1030 gespeicherten Verarbeitungsanweisungen sein. Der Speicher 1020 und die Speichereinheit 1030 können verschiedene Arten von flüchtigen/nichtflüchtigen Speichermedien enthalten. Der Speicher kann zum Beispiel einen ROM 1024 und einen RAM 1025 beinhalten.
  • Dementsprechend können die vorliegenden Ausführungsbeispiele als computerimplementiertes Verfahren oder als nichtflüchtiges Computeraufzeichnungsmedium mit darin gespeicherten computerausführbaren Anweisungen implementiert werden. Die Anweisungen können, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, das Verfahren gemäß mindestens einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Ausführungsbeispiele durchführen. Insbesondere kann, wenn es eine Vielzahl von Kernen gibt, mindestens einer der Vielzahl von Kernen einen Lockstep-Kern enthalten.
  • Die obige Beschreibung wurde vorgelegt, um jeden Fachmann in die Lage zu versetzen, die technische Idee der vorliegenden Offenbarung zu verwirklichen und zu nutzen, und wurde im Zusammenhang mit einer bestimmten Anwendung und ihren Anforderungen bereitgestellt. Verschiedene Modifikationen, Ergänzungen und Substitutionen der beschriebenen Ausführungsbeispiele sind für Fachleute ohne Weiteres ersichtlich, und die hierin definierten allgemeinen Grundsätze können auf andere Ausführungsbeispiele und Anwendungen angewandt werden, ohne vom Geist und Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Die obige Beschreibung und die begleitenden Zeichnungen stellen nur für Veranschaulichungszwecke ein Beispiel für den technischen Gedanken der vorliegenden Offenbarung bereit. Das heißt, die offenbarten Ausführungsbeispiele sollen den Umfang des technischen Gedankens der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen. Somit ist der Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele begrenzt, sondern muss mit dem breitesten Bereich, der noch mit den Ansprüchen konsistent ist, im Einklang stehen. Der Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung sollte auf der Grundlage der folgenden Ansprüche ausgelegt werden, und alle technischen Ideen innerhalb des Bereichs ihrer Äquivalente sollten so ausgelegt werden, dass sie in den Bereich der vorliegenden Offenbarung fallen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 1020210173212 [0001]

Claims (20)

  1. Lenksystem (1), umfassend: eine Lenkassistenzvorrichtung (200), die eingerichtet ist, eine Lenkvorrichtung (100) zu unterstützen, die zwischen einem Lenkrad (140) und einem Rad (150) positioniert ist; und eine Vorrichtung (300) zur Störgrößenreduzierung, die eingerichtet ist, störsignale des Lenksystems (1) einschließlich der Lenkassistenzvorrichtung (200) zu reduzieren, wobei die Vorrichtung (300) zur Störgrößenreduzierung eine virtuelle Masse (310) umfasst, wobei die virtuelle Masse (310) es ermöglicht, einen zweiten Störungspfad mit einer niedrigeren Impedanz als ein erster Störungspfad, durch den ein Störsignal in die Lenkassistenzvorrichtung (200) fließt, auf dem Lenksystem (1) zu bilden.
  2. Lenksystem (1) nach Anspruch 1, wobei der erste Störungspfad basierend auf einem parasitären Pfad zwischen der Lenkvorrichtung (100) und der Lenkassistenzvorrichtung (200) gebildet wird.
  3. Lenksystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die virtuelle Masse (310) an der Lenkassistenzvorrichtung (200) angeordnet ist, um ein über den zweiten Störungspfad eingeführtes Störsignal zu isolieren und das isolierte Störsignal als Wärme abzuleiten.
  4. Lenksystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die virtuelle Masse (310) eine leitfähige Platte (311) umfasst.
  5. Lenksystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Lenkassistenzvorrichtung (200) umfasst: einen Lenkaktuator (230), der einen Lenkmotor umfasst und die Lenkvorrichtung basierend auf dem Lenkmotor unterstützt; eine Lenkmotor-Energieversorgungseinheit (20), die eingerichtet ist, eine Hilfslenkkraft durch Umwandlung von elektrischer Energie basierend auf einem Lenkmotorsteuersignal zu erzeugen und den Lenkmotor (231) basierend auf der Hilfslenkkraft zu steuern; und eine Filtereinheit (10), die eingerichtet ist, Störsignale zu filtern, die in der von der Eingangsenergie gelieferten elektrischen Energie enthalten ist, und gefilterte elektrische Energie an die Lenkmotor-Energieversorgungseinheit (20) zu liefern.
  6. Lenksystem (1) nach Anspruch 5, wobei die virtuelle Masse (310) in mindestens einem der Teile Lenkmotor (231) und Lenkmotor-Energieversorgungseinheit (20) angeordnet ist.
  7. Lenksystem (1) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Filtereinheit (10) mindestens ein Gleichtakt-Entstörfilter (CM) oder ein Gegentakt-Entstörfilter (DM) umfasst.
  8. Lenksystem (1), umfassend: eine Lenkassistenzvorrichtung (200), die eingerichtet ist, eine Lenkvorrichtung (100) zu unterstützen, die zwischen einem Lenkrad (140) und einem Rad (15440) positioniert ist; und eine Vorrichtung zur Störgrößenreduzierung (300), die eingerichtet ist, Störsignale des Lenksystems (1) einschließlich der Lenkassistenzvorrichtung (200) zu reduzieren, wobei die Vorrichtung (300) zur Störgrößenreduzierung einen Filteraktuator umfasst, wobei die Filterstruktur (320) zwischen der Lenkvorrichtung (100) und der Lenkassistenzvorrichtung (200) angeordnet ist, um Störsignale aus der Lenkassistenzvorrichtung (200) herauszufiltern.
  9. Lenksystem (1) nach Anspruch 8, wobei die Filterstruktur (320) mindestens eines der folgenden Elemente umfasst, eine erste Filterstruktur (321), die eingerichtet ist, Gleichstrom-Rauschen unter den Störsignalen aus der Lenkassistenzvorrichtung (200) herauszuleiten und Wechselstrom-Rauschen zu blockieren, eine zweite Filterstruktur (322), die eingerichtet ist, Wechselstrom-Rauschen mit einer bestimmten Frequenz unter den Störsignalen zu blockieren, die aus der Lenkassistenzvorrichtung (200) herausströmen, und eine dritte Filterstruktur (323), die eingerichtet ist, Wechselstrom-Rauschen mit einer bestimmten Frequenz unter den Störsignalen, die aus der Lenkassistenzvorrichtung (200) herausströmen, herauszuleiten.
  10. Lenksystem (1) nach Anspruch 9, wobei die erste Filterstruktur (321) eine Widerstandsstruktur umfasst, die einen Widerstand erzeugt, die zweite Filterstruktur (322) eine Induktivitätsstruktur umfasst, die eine Induktivität erzeugt, und die dritte Filterstruktur (323) eine Kapazitätsstruktur umfasst, die eine Kapazität erzeugt.
  11. Lenksystem (1) nach Anspruch 9 oder 10, wobei die erste Filterstruktur (321) eine Gummibuchse umfasst.
  12. Lenksystem (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die Lenkassistenzvorrichtung (200) umfasst: einen Lenkaktuator (230), der einen Lenkmotor (231) umfasst und die Lenkvorrichtung (100) basierend auf dem Lenkmotor (231) zu unterstützen; eine Lenkmotor-Energieversorgungseinheit (20), die eingerichtet ist, eine Hilfslenkkraft durch Umwandlung von elektrischer Energie basierend auf einem Lenkmotorsteuersignal zu erzeugen und den Lenkmotor (231) basierend auf der Hilfslenkkraft zu steuern; und eine Filtereinheit (10), die eingerichtet ist, Störsignale zu filtern, die in der von der Eingangsenergie gelieferten elektrischen Energie enthalten ist, und gefilterte elektrische Energie an die Lenkmotor-Energieversorgungseinheit zu liefern.
  13. Lenksystem (1) nach Anspruch 12, wobei die Filtereinheit (10) mindestens ein Gleichtakt-(CM)-Entstörfilter und ein Gegentakt-(DM)-Entstörfilter umfasst.
  14. Lenksystem (1), umfassend: eine Lenkassistenzvorrichtung (200), die eingerichtet ist, eine Lenkvorrichtung (100) zu unterstützen, die zwischen einem Lenkrad (140) und einem Rad (150) positioniert ist; und eine Vorrichtung zur Störgrößenreduzierung (300), die eingerichtet ist, Störsignale des Lenksystems (1) einschließlich der Lenkassistenzvorrichtung (200) zu reduzieren, wobei die Vorrichtung (300) zur Störgrößenreduzierung eine virtuelle Masse (310) und eine Filterstruktur (320) umfasst, wobei die virtuelle Masse (310) ermöglicht, einen zweiten Störungspfad mit einer niedrigeren Impedanz als ein erster Störungspfad, durch den ein Störsignal in die Lenkassistenzvorrichtung (200) fließt, auf dem Lenksystem (1) zu bilden, wobei die Filterstruktur (320) zwischen der Lenkvorrichtung (100) und der Lenkassistenzvorrichtung (200) angeordnet ist, um Störsignale aus der Lenkassistenzvorrichtung (200) herauszufiltern.
  15. Lenksystem (1) nach Anspruch 14, wobei der erste Störungspfad basierend auf einem parasitären Pfad zwischen der Lenkvorrichtung (100) und der Lenkassistenzvorrichtung (200) gebildet wird.
  16. Lenksystem (1) nach Anspruch 14 oder 15, wobei die virtuelle Masse (310) an der Lenkassistenzvorrichtung (200) angeordnet ist, um über den zweiten Störungspfad eingeführte Rauschen zu isolieren und das isolierte Rauschen als Wärme abzuleiten.
  17. Lenksystem (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei die virtuelle Masse (310) eine leitfähige Platte (311) umfasst.
  18. Lenksystem (1) nach Anspruch 14, wobei die Filterstruktur (320) mindestens eines der folgenden Elemente umfasst, eine erste Filterstruktur (321), die eingerichtet ist, Gleichstrom-Rauschen unter den Störsignalen aus der Lenkassistenzvorrichtung (200) herauszuleiten und Wechselstrom-Rauschen zu blockieren, eine zweite Filterstruktur (322), die eingerichtet ist, Wechselstrom-Rauschen mit einer bestimmten Frequenz unter den Störsignalen zu blockieren, die aus der Lenkassistenzvorrichtung (320) herausfließen, und eine dritte Filterstruktur (323), die eingerichtet ist, Wechselstrom-Rauschen mit einer bestimmten Frequenz unter den Störsignalen, die aus der Lenkassistenzvorrichtung (200) herausströmen, herauszuleiten.
  19. Lenksystem (1) nach Anspruch 18, wobei die erste Filterstruktur (321) eine Widerstandsstruktur umfasst, die einen Widerstand erzeugt, die zweite Filterstruktur (322) eine Induktivitätsstruktur umfasst, die eine Induktivität erzeugt, und die dritte Filterstruktur (323) eine Kapazitätsstruktur umfasst, die eine Kapazität erzeugt.
  20. Lenksystem (1) nach Anspruch 18 oder 19, wobei die erste Filterstruktur (321) eine Gummibuchse umfasst.
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