DE112019006082T5

DE112019006082T5 - Lenkvorrichtung und lenksteuerverfahren

Info

Publication number: DE112019006082T5
Application number: DE112019006082.1T
Authority: DE
Inventors: Hyunchul Tae
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Mando Corp
Priority date: 2018-12-06
Filing date: 2019-11-29
Publication date: 2021-08-26
Also published as: US20220041207A1; WO2020116864A1; KR102111303B1; CN113272201A; CN113272201B

Abstract

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Lenkvorrichtung und ein Lenksteuerverfahren. Eine Lenkvorrichtung der vorliegenden Offenbarung umfasst: einen Sensor, der den Lenkwinkel auf der Grundlage des Drehmoments eines Lenkrads misst; ein Lenksteuermodul, das eine elektronische Steuereinheit enthält, die einen Reaktionskraftmotor unter Verwendung von Informationen über den vom Sensor gemessenen Lenkwinkel steuert; und ein Hilfsreaktionskraftmodul, das eine Reaktionskraft für eine Lenkwelle oder eine Motorwelle liefert, indem während eines anomalen Betriebs der elektronischen Steuereinheit kein Strom von der elektronischen Steuereinheit angelegt wird.

Description

Gebiet der Technik
Die Offenbarung betrifft eine Lenkvorrichtung und ein Verfahren zur Lenksteuerung, und insbesondere eine Lenkvorrichtung und ein Verfahren zur Lenksteuerung zum Liefern einer Lenkreaktionskraft, wenn ein Fehler in einer elektronischen Steuereinheit zur Lenksteuerung auftritt.
Stand der Technik
Ein Fahrzeug ist mit einer elektronischen Steuereinheit (ECU) ausgestattet, die von verschiedenen Eingangssensoren erfasste elektrische Signale empfängt und Steuersignale zur Ansteuerung verschiedener Aktoren ausgibt. Das elektrische Servolenkungssystem addiert oder subtrahiert die Lenkkraft des Lenkrads in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit Hilfe der ECU. Konkret unterstützt das elektrische Servolenkungssystem den Fahrer beim Betätigen des Lenkrads, indem die Lenkkraft durch Antreiben eines Motors eingestellt wird. Zum Beispiel verringert das elektrische Servolenkungssystem die Lenkkraft, wenn das Fahrzeug parkt oder mit niedriger Geschwindigkeit fährt, während es die Lenkkraft erhöht, wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt, was zu einer stabilen Hochgeschwindigkeitsfahrt führt.
Da die Steuerung typischerweise von der ECU in dem elektrischen Servolenksystem übernommen wird, wird die ECU dupliziert, um im Falle eines ECU-Ausfalls eine stabile Hochgeschwindigkeitsfahrt zu gewährleisten. Dementsprechend kann, selbst wenn eine ECU ausfällt, die andere ECU den Lenkwinkel erkennen und die Lenkkraft anpassen. Der Einsatz von zwei ECUs erhöht jedoch die Kosten und erfordert eine Verbindung und Kommunikation zwischen den beiden ECUs und anderen Komponenten, wodurch die Konfiguration komplizierter wird.
Offenbarung
Technische Aufgabe
Vor dem Hintergrund der Offenbarung werden eine Lenkvorrichtung, die nur eine elektronische Steuereinheit (ECU) hat und ein Hilfsreaktionskraftmodul enthält, das eine Lenkreaktionskraft auf die Lenkwelle oder Motorwelle aufbringen kann, wenn die elektronische Steuereinheit ausfällt, und ein Verfahren zur Steuerung derselben vorgesehen.
Technische Lösung
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung ist eine Lenkvorrichtung vorgesehen, die einen Sensor, der einen Lenkwinkel durch eine Lenkkraft eines Lenkrads misst, ein Lenksteuermodul, das eine elektronische Steuereinheit enthält, um einen Reaktionskraftmotor unter Verwendung von Lenkwinkelinformationen, die durch den Sensor gemessen werden, zu steuern, und ein Hilfsreaktionskraftmodul, das eine Reaktionskraft an eine Lenkwelle oder eine Motorwelle liefert, wenn kein Strom durch die elektronische Steuereinheit angelegt wird, wenn die elektronische Steuereinheit anomal arbeitet, umfasst.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Offenbarung wird ein Lenksteuerverfahren vorgesehen, das das Empfangen einer Lenkwinkelinformation durch eine von einem Sensor gemessene Lenkkraft eines Lenkrads durch eine elektronische Steuereinheit eines Lenksteuermoduls, das Steuern eines Reaktionskraftmotors unter Verwendung der von dem Sensor gemessenen Lenkwinkelinformation durch die elektronische Steuereinheit und kein Liefern von Strom an das Hilfsreaktionskraftmodul durch die elektronische Steuereinheit umfasst, damit die elektronische Steuereinheit eine Reaktionskraft auf einen Lenkwinkel oder eine Motorwelle liefern kann, wenn die elektronische Steuereinheit anomal arbeitet.
Vorteilhafte Wirkungen
Da die Lenkvorrichtung der Offenbarung, wie oben beschrieben, nur eine elektronische Steuereinheit hat, ist es möglich, Kosten zu sparen, verglichen mit der Bereitstellung von zwei elektronischen Steuereinheiten. Außerdem kann die Lenkvorrichtung der Offenbarung eine Lenkreaktionskraft durch das Hilfsreaktionskraftmodul liefern, selbst wenn die elektronische Steuereinheit ausfällt, wodurch die Fahrstabilität erhöht wird.
Da es eine Obergrenze für die Lenkreaktionskraft gibt, die durch das Hilfsreaktionskraftmodul geliefert werden kann, kann die Lenkreaktionskraft auch im Falle eines Ausfalls in einem relativ sicheren Bereich durch das Hilfsreaktionskraftmodul geliefert werden.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht, die schematisch eine Konfiguration einer Lenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung zeigt;
2 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration einer Lenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung zeigt;
3 ist eine Ansicht, die den Aufbau einer Lenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung zeigt;
4 ist eine Ansicht, die einen Zustand eines Hilfsreaktionskraftmoduls mit einem Joch zeigt, wenn sich eine elektronische Steuereinheit in einem normalen Zustand gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung befindet;
5 ist eine Ansicht, die einen Zustand eines Hilfsreaktionskraftmoduls mit einem Joch zeigt, wenn sich eine elektronische Steuereinheit in einem anomalen Zustand gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung befindet;
6 ist eine Ansicht, die einen Zustand eines Hilfsreaktionskraftmoduls mit einem Reibungsbelag veranschaulicht, wenn sich eine elektronische Steuereinheit in einem normalen Zustand gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung befindet;
7 ist eine Ansicht, die einen Zustand eines Hilfsreaktionskraftmoduls mit einem Reibungsbelag veranschaulicht, wenn sich eine elektronische Steuereinheit in einem anomalen Zustand gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung befindet;
8 ist eine Ansicht, die einen Zustand eines Hilfsreaktionskraftmoduls mit einem Permanentmagneten veranschaulicht, wenn sich eine elektronische Steuereinheit in einem normalen Zustand gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung befindet;
9 ist eine Ansicht, die einen Zustand eines Hilfsreaktionskraftmoduls mit einem Permanentmagneten veranschaulicht, wenn sich eine elektronische Steuereinheit in einem anomalen Zustand gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung befindet;
10 ist eine Ansicht, die ein Funktionsprinzip eines Hilfsreaktionskraftmoduls einer Lenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung veranschaulicht;
11 ist ein Diagramm, das die Größe einer Lenkreaktionskraft veranschaulicht, die auf ein Lenkrad gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung ausgeübt wird;
12 ist ein Flussdiagramm, das ein Lenksteuerverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenlegung veranschaulicht;
13 ist eine Ansicht, die eine Lenkvorrichtung nach dem Stand der Technik zeigt;
14 ist eine Ansicht, die einen Zustand eines Hilfsreaktionskraftmoduls mit einer Schalteinheit veranschaulicht, wenn sich eine elektronische Steuereinheit in einem normalen Zustand gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung befindet; und
15 ist eine Ansicht, die einen Zustand eines Hilfsreaktionskraftmoduls einschließlich einer Schalteinheit veranschaulicht, wenn sich eine elektronische Steuereinheit in einem anomalen Zustand gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung befindet.

Art und Weise der Erfindung
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Offenbarung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen detailliert beschrieben. Zur Beschreibung von Elementen der Offenlegung können hier Begriffe wie „erste“, „zweite“, „A“, „B“, „(A)“ oder „(B)“ verwendet werden. Jeder der Ausdrücke dient nicht dazu, das Wesen, die Reihenfolge, Abfolge oder Anzahl von Elementen usw. zu definieren, sondern nur dazu, das entsprechende Element von anderen Elementen zu unterscheiden. 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.
In einem elektronischen Lenksystem wird die Steuerung der Lenkung von einer elektronischen Steuereinheit (ECU) übernommen. Fällt eine solche Steuereinheit aus, kann die Fahrstabilität beeinträchtigt werden, weshalb die Steuereinheit üblicherweise dupliziert wird. Dementsprechend kann bei einem Ausfall einer ECU die andere ECU den Lenkwinkel detektieren und die Lenkkraft anpassen, so dass je nach Konfiguration 100 % oder weniger Leistung ausgegeben werden kann. Grundsätzlich gilt, wenn eine der elektronischen Steuereinheiten ausfällt, wird ein Diagnosefehlercode (DTC) angezeigt, und eine Warnleuchte wird eingeschaltet. Des Weiteren kann eine eindeutige Benachrichtigung über den aktuellen Zustand des Fahrzeugs an den Fahrer übertragen werden, um ihm zu ermöglichen, die Fahrt zu minimieren, oder die Lenkkraft zu erhöhen, um dem Fahrer den Besuch einer Werkstatt zu ermöglichen.
Ein Lenksystem, bei dem die elektronische Steuereinheit dupliziert wurde, wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 13 beschrieben. 13 ist eine Ansicht, die eine Lenkvorrichtung nach dem Stand der Technik zeigt.
Bezugnehmend auf 13 umfasst ein Lenksystem ein Lenkrad 1310, eine Lenkrückkopplung-Stellvorrichtung (SFA) 1320, Sensoren 1350 und 1360 und ein Zahnstangenmodul 1370. Die SFA 1320 umfasst einen Verzögerer 1330 und ein Lenksteuermodul 1340, und das Lenksteuermodul 1340 umfasst einen Reaktionskraftmotor 1341, eine ECU 11342 und eine ECU 2 1343.
Wenn der Fahrer lenkt, erfasst der Sensor 1350 Fahrzeuginformationen, wie den Lenkwinkel und das Drehmoment des Lenkrads 1310 sowie die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, und überträgt die erfassten Fahrzeuginformationen an die ECU 11342. Die ECU 11342 steuert den Reaktionskraftmotor 1341 unter Verwendung von Fahrzeuginformationen, die während des normalen Betriebs erfasst werden, um eine Lenkreaktionskraft zu liefern, und steuert die Lenkung durch Ansteuerung eines im Zahnstangenmodul 1370 enthaltenen Lenkmotors. Tritt ein Fehler in der ECU 1 1342 auf, hält die ECU 2 1343 die SFA-Funktion anstelle der ECU 1 1342 aufrecht. Konkret verarbeitet die ECU 2 1343 den erkannten Lenkwinkel und gibt eine Lenkreaktionskraft aus, so dass der Fahrer den anomalen Zustand erkennen kann.
Die Verwendung von zwei ECUs, wie in 13 dargestellt, erhöht jedoch die Kosten und erfordert eine Verbindung und Kommunikation zwischen den beiden ECUs und anderen Komponenten, wodurch die Konfiguration komplizierter wird. In der vorliegenden Offenbarung werden eine Lenkvorrichtung, die, obwohl sie nur eine ECU hat, es ermöglicht, eine Lenkreaktionskraft zu liefern, wenn die ECU ausfällt, und ein Verfahren zur Steuerung derselben vorgesehen.
1 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration einer Lenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung zeigt.
Gemäß der Offenbarung umfasst eine Lenkvorrichtung eine Sensoreinheit 110, die einen Lenkwinkel durch eine Lenkkraft eines Lenkrads misst, ein Lenksteuermodul 120, das eine elektronische Steuereinheit enthält, um einen Reaktionskraftmotor unter Verwendung von Lenkwinkelinformationen zu steuern, die von der Sensoreinheit 110 gemessen werden, und ein Hilfsreaktionskraftmodul 130, das eine Reaktionskraft an eine Lenkwelle oder eine Motorwelle liefert, wenn kein Strom durch die elektronische Steuereinheit angelegt wird, wenn die elektronische Steuereinheit anomal arbeitet.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung misst die Sensoreinheit 110 der Lenkvorrichtung den Lenkwinkel über die Lenkkraft des Lenkrads. Die Sensoreinheit 110 kann die vom Fahrer aufgebrachte Lenkkraft für das Lenkrad als Lenkmoment erfassen. Darüber hinaus kann die Sensoreinheit 110 einen fahrzeuginternen Sensor enthalten, der in der Lage ist, Fahrzeuginformationen für das eigene Fahrzeug zu messen, z. B. die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung umfasst das Lenksteuermodul 120 der Lenkvorrichtung einen Reaktionskraftmotor und eine elektronische Steuereinheit, die den Reaktionskraftmotor unter Verwendung der von der Sensoreinheit 110 gemessenen Lenkwinkelinformationen steuert. Die elektronische Steuereinheit empfängt die von der Sensoreinheit 110 gemessenen Lenkwinkelinformationen und sendet ein Steuersignal an den Reaktionskraftmotor, um unter Verwendung der empfangenen Lenkwinkelinformationen eine Lenkreaktionskraft zu liefern. Außerdem überträgt die elektronische Steuereinheit ein Steuersignal an einen im Zahnstangenmodul enthaltenen Lenkmotor, um die Lenkung zu steuern. Um ein Steuersignal zur Steuerung des im Zahnstangenmodul enthaltenen Lenkmotors zu erzeugen, kann die elektronische Steuereinheit außerdem Fahrzeuginformationen, wie das Lenkmoment und/oder die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs, von der Sensoreinheit 110 oder einem anderen Sensor empfangen. Die elektronische Steuereinheit kann die Lenkung anhand der empfangenen Lenkwinkelinformationen, des Lenkmoments und/oder der Fahrzeuginformationen steuern.
Gemäß der Offenbarung wird das Hilfsreaktionskraftmodul 130 der Lenkvorrichtung auf der Lenkwelle oder der Motorwelle montiert. Das Hilfsreaktionskraftmodul 130 kann auf der Lenk- oder Motorwelle montiert werden, wo es mit der Welle verbunden ist, um dem Lenkrad ein Gefühl für die Reaktionskraft zu geben. Dabei ist die Lenkwelle eine Welle, die vor dem Verzögerer (auf der Seite des Lenkrads) angeordnet ist, um das Lenkrad mit dem Lenkgetriebe zu verbinden, und die Motorwelle ist eine Welle, die hinter dem Verzögerer (auf der entgegengesetzten Seite des Lenkrads) angeordnet ist und mit dem Motor verbunden ist. Wenn als ein Beispiel der Reaktionskraftmotor des Lenksteuermoduls in Reihe mit der Lenkwelle geschaltet ist, sind die Lenkwelle und die Motorwelle über eine Welle verbunden. Das Hilfsreaktionskraftmodul 130 kann an beliebiger Stelle auf der Welle montiert werden, an der die Lenkwelle und die Motorwelle befestigt sind, solange ein Gefühl der Reaktionskraft auf das Lenkrad ausgeübt werden kann. Wenn als ein weiteres Beispiel der Reaktionskraftmotor des Lenksteuermoduls parallel zur Lenkwelle geschaltet ist, kann das Hilfsreaktionskraftmodul 130 auf der mit dem Lenkrad verbundenen Lenkwelle montiert werden, um dem Lenkrad ein Gefühl der Reaktionskraft zu vermitteln, oder es kann auf der mit dem Motor verbundenen Motorwelle montiert werden, um dem Lenkrad über ein auf der Motorwelle montiertes Getriebe oder Riemen ein Gefühl der Reaktionskraft zu vermitteln.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung liefert das Hilfsreaktionskraftmodul 130 der Lenkvorrichtung eine Reaktionskraft an die Lenkwelle oder die Motorwelle, da kein Strom von der elektronischen Steuereinheit angelegt wird, wenn die elektronische Steuereinheit anomal arbeitet. Das Hilfsreaktionskraftmodul 130 ist ausgebildet, keine Reaktionskraft an die Lenkwelle oder die Motorwelle zu liefern, wenn die elektronische Steuereinheit normal arbeitet, und eine Reaktionskraft an die Lenkwelle oder die Motorwelle zu liefern, wenn die elektronische Steuereinheit anomal arbeitet.
Konkret enthält das Hilfsreaktionskraftmodul 130 der Lenkvorrichtung einen Elektromagneten zum Vorsehen einer Reaktionskraft. Wenn die elektronische Steuereinheit normal arbeitet, versorgt die elektronische Steuereinheit das Hilfsreaktionskraftmodul 130 mit Strom. Der von der elektronischen Steuereinheit gelieferte Strom wird dem Elektromagneten des Hilfsreaktionskraftmoduls 130 zugeführt, um ihn zu magnetisieren, so dass der Elektromagnet das Hilfsreaktionskraftmodul 130 in die Richtung bewegt, entlang der das Hilfsreaktionskraftmodul 130 keine Lenkreaktionskraft auf die Lenkwelle oder die Motorwelle ausübt.
Im Gegensatz dazu wird das Hilfsreaktionskraftmodul 130 nicht mit Strom versorgt, wenn die elektronische Steuereinheit nicht ordnungsgemäß arbeitet. Hier schließt der anomale Betrieb der elektronischen Steuereinheit das Versagen ein, ein Steuersignal normal zu senden oder zu empfangen, wie durch einen Ausfall oder Fehler in der elektronischen Steuereinheit selbst, einen Ausfall in der Stromquelle oder der Batterie oder einen Ausfall im Kommunikationspfad oder Kommunikationsschema des Fahrzeugs, und die Unmöglichkeit für die elektronische Steuereinheit, normal zu steuern, z.B. aufgrund eines Ausfalls im Reaktionskraftmotor. Wenn dem Hilfsreaktionskraftmodul 130 kein Strom zugeführt wird, wird der Elektromagnet des Hilfsreaktionskraftmoduls 130 nicht magnetisiert, so dass das Hilfsreaktionskraftmodul 130 so positioniert ist, dass es eine Lenkreaktionskraft auf die Lenkwelle oder die Motorwelle ausüben kann.
Gemäß der Offenbarung benötigt die Lenkvorrichtung nur eine relativ einfache Konfiguration, wie eine elektronische Steuereinheit und einen Elektromagneten sowie einen Mechanismus, der eine Lenkreaktionskraft liefern kann. Dementsprechend ist es möglich, im Vergleich zum Stand der Technik, der zwei elektronische Steuereinheiten hat, Kosten zu sparen. Außerdem kann eine Lenkreaktionskraft durch das Hilfsreaktionskraftmodul vorgesehen werden, auch wenn die elektronische Steuereinheit ausfällt. Dadurch kann die Fahrstabilität erhöht werden.
2 und 3 sind Ansichten, die eine Konfiguration einer Lenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung zeigen. 2 und 3 zeigen eine Konfiguration, in der eine Lenkvorrichtung gemäß der Offenbarung auf ein Steer-by-Wire (SBW) angewendet wird.
Das SBW enthält einen eingangsseitigen und einen ausgangsseitigen Mechanismus. Der eingangsseitige Mechanismus kann als Lenksäulenmodul bezeichnet werden und umfasst ein Lenkrad 210, eine Lenkrückkopplung-Stellvorrichtung (Steering Feedback Actuator - SFA) 220 und eine Sensoreinheit 110. Die SFA 220 umfasst einen Verzögerer 230, ein Hilfsreaktionskraftmodul 130 und ein Lenksteuermodul 120, und das Lenksteuermodul 120 umfasst einen Reaktionskraftmotor 241 und eine ECU 242, die den Reaktionskraftmotor steuert. Der ausgangsseitige Mechanismus kann als das Zahnstangenmodul 140 bezeichnet werden und umfasst einen Laufrad-Stellvorrichtung (Road Wheel Actuator - RWA). Das Zahnstangenmodul ist ausgebildet, die Lenkung der Räder des Fahrzeugs zu steuern.
Die Sensoreinheit 110 erfasst den Lenkwinkel, überträgt die Lenkwinkelinformation an die SFA 220 und überträgt die Lenkwinkelinformation und die Zielinformation der Zahnstangenverschiebung an das Zahnstangenmodul 140. Darüber hinaus kann die Sensoreinheit 110 weitere fahrzeuginterne Informationen erfassen, wie das Lenkmoment, und verschiedene Arten von detektierten Informationen an die SFA 220 und/oder das Zahnstangenmodul 140 übertragen. Die SFA 220 liefert eine Lenkreaktionskraft basierend auf den empfangenen Informationen. Das Zahnstangenmodul 140 steuert die Lenkung mit einer entsprechenden Zahnstangenverschiebung basierend auf den empfangenen Informationen.
Dabei können die von der Sensoreinheit an die SFA 220 und das Zahnstangenmodul 140 übertragenen Informationen über ein Fahrzeug-CAN-Kommunikationsschema übertragen werden. Alternativ können die von der Sensoreinheit gemessenen Informationen ein FlexRay- oder Ethernet-Kommunikationsschema verwenden. Dementsprechend können Informationen für das Fahrzeug, wie Lenkwinkelinformationen, Lenkmomentinformationen und von der Sensoreinheit gemessene Informationen über die Zahnstangenverschiebung, unter Verwendung eines Kommunikationsschemas an das Zahnstangenmodul 140 übertragen werden, selbst wenn die elektronische Steuereinheit anomal arbeitet. Mit anderen Worten, kann das Zahnstangenmodul 140 verschiedene von der Sensoreinheit gemessene Informationen empfangen, wie Lenkwinkelinformationen, Lenkmomentinformationen und Informationen über die Zahnstangenverschiebung, unabhängig vom Betriebszustand der elektronischen Steuereinheit des Lenksteuermoduls, so dass die Lenksteuerung unabhängig vom Betriebszustand der elektronischen Steuereinheit durchgeführt werden kann. Daher kann das Zahnstangenmodul 140 die Lenkung auf der Grundlage der empfangenen Informationen auch dann steuern, wenn die elektronische Steuereinheit der SFA 220 anomal arbeitet, derart dass die Lenkvorrichtung der vorliegenden Offenbarung die Fahrstabilität verbessern kann.
4 ist eine Ansicht, die einen Zustand eines Hilfsreaktionskraftmoduls einer Lenkvorrichtung in einem normalen Zustand einer elektronischen Steuereinheit veranschaulicht, wenn das Hilfsreaktionskraftmodul der Lenkvorrichtung einen Elektromagneten, ein Joch und eine Feder gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung enthält. 5 ist eine Ansicht, die einen Zustand eines Hilfsreaktionskraftmoduls einer Lenkvorrichtung in einem anomalen Zustand einer elektronischen Steuereinheit veranschaulicht, wenn das Hilfsreaktionskraftmodul der Lenkvorrichtung einen Elektromagneten, ein Joch und eine Feder gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung enthält.
Bezug nehmend auf 4 und 5 umfasst ein Hilfsreaktionskraftmodul einer Lenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenlegung einen Elektromagneten 440, ein Joch 420 und eine Feder 430. Das Joch 420 bezeichnet ein U-förmig geformtes Bauteil zur Kontaktierung der Lenkwelle oder der Motorwelle 410.
In einem Ausführungsbeispiel legt die elektronische Steuereinheit des Lenksteuermoduls, wenn sie normal arbeitet, einen Strom an den Elektromagneten 440 des Hilfsreaktionskraftmoduls an. Der Elektromagnet 440, der von der elektronischen Steuereinheit mit Strom versorgt wird, erzeugt ein Magnetfeld und wird in 4 nach rechts gedrückt. Mit anderen Worten übt der Elektromagnet 440 eine Kraft in Richtung weg von der Lenkwelle oder der Motorwelle 410 aus. Dementsprechend wird das mit dem Elektromagneten 440 verbundene Joch 420 in eine Richtung weg von der Lenkwelle oder der Motorwelle 410 gezogen und die Feder 430 zusammengedrückt. Dementsprechend bleibt das Joch 420 von der Lenkwelle oder der Motorwelle 410 um einen vorbestimmten Abstand entfernt, und es wird keine Lenkreaktionskraft an die Lenkwelle oder die Motorwelle 410 geliefert.
In einem Ausführungsbeispiel legt die elektronische Steuereinheit, wenn sie anomal arbeitet, keinen Strom an den Elektromagneten 440 des Hilfsreaktionskraftmoduls an. Da der Elektromagnet 440 keinen Strom von der elektronischen Steuereinheit erhält, wird kein Magnetfeld um den Elektromagneten 440 erzeugt, so dass die Kraft, die den Elektromagneten 440 von der Lenkwelle oder der Motorwelle 410 wegbewegt, nicht wirkt. In diesem Fall übt die Feder 430 eine elastische Kraft aus, um in ihren ursprünglichen Zustand zurückzukehren und das Joch 420 in Richtung der Lenkwelle oder der Motorwelle 410 zu bewegen. Dementsprechend kommt das Joch 420 in engen Kontakt mit der Lenkwelle oder der Motorwelle 410 und erzeugt eine Reaktionskraft auf die Lenkwelle oder die Motorwelle 410.
6 ist eine Ansicht, die einen Zustand eines Hilfsreaktionskraftmoduls einer Lenkvorrichtung in einem normalen Zustand einer elektronischen Steuereinheit veranschaulicht, wenn das Hilfsreaktionskraftmodul der Lenkvorrichtung einen Elektromagneten, einen Reibungsbelag und eine Feder gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung enthält. 7 ist eine Ansicht, die einen Zustand eines Hilfsreaktionskraftmoduls einer Lenkvorrichtung in einem anomalen Zustand einer elektronischen Steuereinheit veranschaulicht, wenn das Hilfsreaktionskraftmodul der Lenkvorrichtung einen Elektromagneten, einen Reibungsbelag und eine Feder gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung enthält.
Bezug nehmend auf 6 und 7 umfasst die Lenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung eine flache Platte 650, die in einer Richtung senkrecht zur Lenkwelle oder der Motorwelle 610 montiert ist, und das Hilfsreaktionskraftmodul umfasst einen Elektromagneten 640, einen Reibungsbelag 620 und eine Feder 630.
In einem Ausführungsbeispiel legt die elektronische Steuereinheit des Lenksteuermoduls, wenn sie normal arbeitet, einen Strom an den Elektromagneten 640 des Hilfsreaktionskraftmoduls an. Der Elektromagnet 640, der von der elektronischen Steuereinheit mit Strom versorgt wird, erzeugt ein Magnetfeld und wird in 6 nach rechts gedrückt. Mit anderen Worten übt der Elektromagnet 640 eine Kraft in die Richtung weg von der flachen Platte 650 aus. Dementsprechend wird der mit dem Elektromagneten 440 verbundene Reibungsbelag 620 in eine Richtung weg von der flachen Platte 650 gezogen und die Feder 630 wird zusammengedrückt. Dementsprechend bleibt der Reibungsbelag 620 von der flachen Platte 650 um einen vorbestimmten Abstand entfernt, und es wird keine Lenkreaktionskraft auf die Lenkwelle oder die Motorwelle 610 ausgeübt.
In einem Ausführungsbeispiel legt die elektronische Steuereinheit, wenn sie anomal arbeitet, keinen Strom an den Elektromagneten 640 des Hilfsreaktionskraftmoduls an. Da der Elektromagnet 640 keinen Strom von der elektronischen Steuereinheit erhält, wird kein Magnetfeld um den Elektromagneten 640 herum erzeugt, derart dass die Kraft, die den Elektromagneten 640 von der flachen Platte 650 wegbewegt, nicht wirkt. In diesem Fall übt die Feder 630 eine elastische Kraft aus, die in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehrt und der Reibungsbelag 620 in Richtung der flachen Platte 650 bewegt. Dementsprechend kommt der Reibungsbelag 620 in engen Kontakt mit der flachen Platte 650, um Reibung an der flachen Platte 650 zu erzeugen und dadurch eine Reaktionskraft auf die Lenkwelle oder die Motorwelle 610 auszuüben.
8 ist eine Ansicht, die einen Zustand eines Hilfsreaktionskraftmoduls einer Lenkvorrichtung in einem normalen Zustand einer elektronischen Steuereinheit veranschaulicht, wenn das Hilfsreaktionskraftmodul der Lenkvorrichtung einen Elektromagneten und einen Permanentmagneten gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung enthält. 9 ist eine Ansicht, die einen Zustand eines Hilfsreaktionskraftmoduls einer Lenkvorrichtung in einem anomalen Zustand einer elektronischen Steuereinheit veranschaulicht, wenn das Hilfsreaktionskraftmodul der Lenkvorrichtung einen Elektromagneten und einen Permanentmagneten gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung enthält. 10 ist eine Ansicht, die das Funktionsprinzip eines Hilfsreaktionskraftmoduls einer Lenkvorrichtung veranschaulicht, wenn das Hilfsreaktionskraftmodul der Lenkvorrichtung einen Elektromagneten und einen Permanentmagneten gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung enthält.
Bezug nehmend auf die 8, 9 und 10 umfasst die Lenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung eine Metallplatte 830, die in einer Richtung senkrecht zur Lenkwelle oder der Motorwelle 810 montiert ist, und das Hilfsreaktionskraftmodul umfasst einen Elektromagneten (nicht dargestellt) und einen Permanentmagneten 820. Der Permanentmagnet 820 enthält Magnete mit unterschiedlichen Polaritäten und wie in den 8 bis 10 zu sehen ist, sind die Magnete mit unterschiedlichen Polaritäten in Bezug auf die Metallplatte 830 einander zugewandt.
In einem Ausführungsbeispiel legt die elektronische Steuereinheit des Lenksteuermoduls, wenn sie normal arbeitet, einen Strom an den Elektromagneten des Hilfsreaktionskraftmoduls an. Der Elektromagnet, der von der elektronischen Steuereinheit mit Strom versorgt wird, erzeugt ein Magnetfeld und wird in 8 nach rechts gedrückt. Mit anderen Worten übt der Elektromagnet eine Kraft in Richtung weg von der Lenkwelle oder der Motorwelle 810 aus. Dementsprechend wird der direkt oder indirekt mit dem Elektromagneten verbundene Permanentmagnet 820 in eine Richtung weg von der Lenkwelle oder der Motorwelle 810 und der Metallplatte 830 gezogen. Dementsprechend bleibt der Permanentmagnet 820 von der Lenkwelle oder der Motorwelle 810 und der Metallplatte 830 um einen vorgegebenen Abstand entfernt, und es wird keine Lenkreaktionskraft auf die Lenkwelle oder die Motorwelle 810 ausgeübt.
In einem Ausführungsbeispiel legt die elektronische Steuereinheit, wenn sie anomal arbeitet, keinen Strom an den Elektromagneten des Hilfsreaktionskraftmoduls an. Da der Elektromagnet keinen Strom von der elektronischen Steuereinheit erhält, entsteht kein Magnetfeld um den Elektromagneten 440 herum, so dass die Kraft, die den Permanentmagneten von der Lenkwelle oder der Motorwelle 810 und der Metallplatte 830 wegbewegt, nicht wirkt. In diesem Fall wird der Permanentmagnet 820 in Richtung der Lenkwelle oder der Motorwelle 810 bewegt und befindet sich oberhalb und unterhalb der Metallplatte 830. Bezug nehmend auf 10 ist der N-Pol-Magnet oberhalb der Metallplatte 830 und der S-Pol-Magnet unterhalb der Metallplatte 830 positioniert. Aufgrund der magnetischen Differenz wird eine induzierte elektromotorische Kraft erzeugt, die in der Metallplatte 830 einen Wirbelstrom erzeugt, der senkrecht zum magnetischen Fluss liegt. Dementsprechend erzeugt der Permanentmagnet 820 einen Wirbelstrom in der Metallplatte 830, wodurch eine Rotationskraft auf die Metallplatte 830 ausgeübt und somit eine Reaktionskraft an die Lenkwelle oder die Motorwelle 810 geliefert wird.
Der Größenbereich der vom Hilfsreaktionskraftmodul der Lenkvorrichtung der vorliegenden Offenbarung gelieferten Reaktionskraft wird durch die Last des Hilfsreaktionskraftmoduls bestimmt. Daher ist die maximale Größe der Reaktionskraft, die durch das Hilfsreaktionskraftmodul auf das Lenkrad ausgeübt werden darf, vorgegeben. Mit anderen Worten übersteigt die maximale Größe der Lenkreaktionskraft die Last des Hilfsreaktionskraftmoduls selbst dann nicht, wenn das Hilfsreaktionskraftmodul nicht normal arbeitet, so dass eine Reaktionskraft an das Lenkrad geliefert wird. Das Hilfsreaktionskraftmodul kann in Abhängigkeit von der Position, an der das Hilfsreaktionskraftmodul montiert ist, unterschiedlich groß sein, und das Hilfsreaktionskraftmodul kann derart bemessen und geformt sein (z. B. das oben in Verbindung mit 4 bis 8 beschriebene Hilfsreaktionskraftmodul), dass es in der Lage ist, abhängig von der Montageposition des Hilfsreaktionskraftmoduls eine geeignete Reaktionskraft an das Lenkrad zu liefern.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel beträgt die maximale Größe der Reaktionskraft, die durch das Hilfsreaktionskraftmodul der vorliegenden Offenbarung an das Lenkrad geliefert wird, 4 Nm. Mit anderen Worten beträgt die maximale Größe der Reaktionskraft, die vom Hilfsreaktionskraftmodul geliefert wird, 4 Nm in Bezug auf das Lenkrad. Wenn das Hilfsreaktionskraftmodul beispielsweise an der Lenkwelle montiert ist, kann das Hilfsreaktionskraftmodul eine Reaktionskraft von bis zu 4 Nm an die Lenkwelle liefern und dementsprechend wird eine Reaktionskraft von bis zu 4 Nm auf das Lenkrad ausgeübt. Wenn das Hilfsreaktionskraftmodul als ein weiteres Beispiel auf der Motorwelle montiert ist, ist das Hilfsreaktionskraftmodul ausgebildet, eine Reaktionskraft von bis zu 4 Nm auf das Lenkrad auszuüben. Dementsprechend kann durch das Hilfsreaktionskraftmodul eine Reaktionskraft von bis zu 4 Nm auf das Lenkrad ausgeübt werden. Dabei ist 4Nm die Größe der Reaktionskraft, bei der eine Änderung des Lenkgefühls vom Fahrer wahrgenommen werden kann, aber nicht übermäßig ist, und bei diesem Wert ist es möglich, die Fahrstabilität zu gewährleisten und wobei gleichzeitig eine Benachrichtigung über den Status des eigenen Fahrzeugs geliefert wird. In der vorliegenden Offenbarung kann die maximale Größe der Reaktionskraft, die das Hilfsreaktionskraftmodul dem Lenkrad zur Verfügung stellt, abhängig von der tatsächlichen Anwendungssituation auf einen anderen Wert festgelegt werden.
Darüber hinaus kann es vorkommen, dass eine Reaktionskraft durch das Hilfsreaktionskraftmodul vorgesehen wird, wenn das Hilfsreaktionskraftmodul eine Reaktionskraft aufgrund eines Fehlers in der elektronischen Steuereinheit liefert oder wenn das Hilfsreaktionskraftmodul eine Reaktionskraft aufgrund eines Fehlers im Hilfsreaktionskraftmodul liefert (z. B. ein Fehler bei der Steuerung des Stroms zum Hilfsreaktionskraftmodul). Eine Reaktionskraft, die dem Lenkrad zugeführt wird, wenn aufgrund eines Fehlers im Hilfsreaktionskraftmodul im normalen Zustand der elektronischen Steuereinheit zusätzlich eine Reaktionskraft vom Hilfsreaktionskraftmodul zugeführt wird, wird unter Bezugnahme auf 11 beschrieben. Bezugnehmend auf 11 bezeichnet T1 zum Zeitpunkt 0 einen Zustand, in dem die Lenkreaktionskraft (A Nm) von der elektronischen Steuereinheit gesteuert wird. Wenn das Hilfsreaktionskraftmodul bei T1 ausfällt (z. B. wenn das Hilfsreaktionskraftmodul nicht normal mit Strom versorgt wird), während die elektronische Steuereinheit normal arbeitet, kann eine Reaktionskraft durch das Hilfsreaktionskraftmodul zusätzlich an das Lenkrad geliefert werden. In diesem Fall beträgt die Größe der Reaktionskraft, die durch das Hilfsreaktionskraftmodul auf das Lenkrad ausgeübt werden kann, 4 Nm. Daher wird nach T1 bei Ausfall des Hilfsreaktionskraftmoduls die Summe, (A + 4) Nm, aus der vorhandenen Lenkreaktionskraft und der Reaktionskraft durch das Hilfsreaktionskraftmodul vorgesehen. Dabei ist die vom Hilfsreaktionskraftmodul gelieferte Reaktionskraft, 4 Nm, ein Wert, bei dem es möglich ist, die Fahrstabilität zu gewährleisten und gleichzeitig eine Benachrichtigung über den Status des eigenen Fahrzeugs wie oben beschrieben bereitzustellen. Dementsprechend wird die Reaktionskraft auch dann, wenn eine Schwankung der Reaktionskraft aufgrund eines Fehlers im Hilfsreaktionskraftmodul auftritt, innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs geändert, wodurch die Stabilität gewährleistet wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel, das sich auf die 14 und 15 bezieht, kann das Hilfsreaktionskraftmodul der Lenkvorrichtung der vorliegenden Offenbarung ferner eine Schalteinheit 1450 umfassen, die die Stromversorgungsleitung zusätzlich zum Hilfsreaktionskraftmodul öffnet oder kurzschließt, basierend auf dem Strom durch die elektronische Steuereinheit. Gemäß einem Beispiel kann die Schalteinheit 1450 als Relais ausgeführt sein. Dies ist jedoch ein Beispiel, und die Schalteinheit 1450 ist nicht auf einen bestimmten Typ oder Namen beschränkt, wenn sie entsprechend einem anomalen Betrieb der elektronischen Steuereinheit ein-/ausgeschaltet werden kann.
Gemäß einem Beispiel kann die Schalteinheit 1450 die Stromversorgungsleitung kurzschließen, damit das Hilfsreaktionskraftmodul eine Reaktionskraft auf die Lenkwelle oder die Motorwelle ausüben kann, wenn die elektronische Steuereinheit anomal arbeitet. Bezugnehmend auf 14 umfasst ein Reaktionskraftmodul einer Lenkvorrichtung gemäß der Offenlegung einen Elektromagneten 1440, ein Joch 1420 und eine Feder 1430. Im Gegensatz zu den oben beschriebenen Beispielen wird der Elektromagnet 1440 so eingebaut, dass er eine Kraft in einer sich der Lenkwelle oder der Motorwelle 1410 annähernden Richtung ausübt.
Wenn die elektronische Steuereinheit des Lenksteuermoduls normal arbeitet, kann sich die Schalteinheit 1450 in einem Aus-Zustand befinden. Die Schalteinheit 1450 kann den Aus-Zustand durch ein von der elektronischen Steuereinheit empfangenes Öffnungssteuersignal beibehalten. Anders als oben im Zusammenhang mit 4 beschrieben, bleibt die Feder 1430 in normalen Zeiten unbelastet. Da sich die Schalteinheit 1450 im Aus-Zustand befindet, wird kein Strom an das Hilfsreaktionskraftmodul angelegt. Da dem Elektromagneten 1440 kein Strom zugeführt wird, wird auch kein Magnetfeld erzeugt, so dass keine Kraft, die den Elektromagneten 1440 in Richtung der Lenkwelle oder der Motorwelle 1410 drückt, wirkt.
Wenn die elektronische Steuereinheit in einen anomalen Zustand übergeht, wird kein Öffnungssteuersignal von der elektronischen Steuereinheit empfangen, so dass die Schalteinheit 1450 in den Ein-Zustand übergehen kann. Entsprechend wird der Elektromagnet 1440 des Hilfsreaktionskraftmoduls mit Strom beaufschlagt. Es wird ein Magnetfeld um den Elektromagneten 1440 herum, dem der Strom zugeführt wird, erzeugt und wie in 15 dargestellt, wird der Elektromagnet 1440 nach links gedrückt. Mit anderen Worten übt der Elektromagnet 1440 eine Kraft in der sich der Lenkwelle oder der Motorwelle 1410 nähernden Richtung aus. Dementsprechend wird das mit dem Elektromagneten 1440 verbundene Joch 1420 in Richtung der Lenkwelle oder der Motorwelle 1410 geschoben und die Feder 1430 zusammengedrückt. Dementsprechend kommt das Joch 1420 in engen Kontakt mit der Lenkwelle oder der Motorwelle 1410 und erzeugt eine Reaktionskraft auf die Lenkwelle oder die Motorwelle 1410.
Da es somit ausreichen kann, in normalen Zeiten ein Öffnungssteuersignal für die Schalteinheit beizubehalten, anstatt den Elektromagneten des Hilfsreaktionskraftmoduls mit Strom zu beaufschlagen, kann die Leistungsaufnahme zum Ziehen des Elektromagneten reduziert werden.
Obwohl oben im Zusammenhang mit den 14 und 15 beschrieben wurde, dass das Hilfsreaktionskraftmodul ein Joch umfasst, sind Ausführungsbeispiele der Offenbarung nicht darauf beschränkt. Die vorstehende Beschreibung gilt im Wesentlichen auch dann, wenn das Hilfsreaktionskraftmodul einen Reibungsbelag enthält, wie in 6 und 7 dargestellt, oder wenn das Hilfsreaktionskraftmodul einen Permanentmagneten aufweist, wie in 8 bis 10 dargestellt. Mit anderen Worten kann die Beschreibung bezüglich des Einschaltens des Schalters zum Zuführen von Strom an den Elektromagneten, der im Hilfsreaktionskraftmodul enthalten ist, wenn die elektronische Steuereinheit anomal arbeitet, ebenfalls zutreffen.
12 ist ein Flussdiagramm, das ein Lenksteuerverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung veranschaulicht.
Gemäß der Offenbarung umfasst ein Lenksteuerverfahren das Empfangen einer Lenkwinkelinformation durch eine von einer Sensoreinheit gemessene Lenkkraft eines Lenkrads durch eine elektronische Steuereinheit eines Lenksteuermoduls, das Steuern eines Reaktionskraftmotors unter Verwendung der von der Sensoreinheit gemessenen Lenkwinkelinformation durch die elektronische Steuereinheit und kein Liefern von Strom an das Hilfsreaktionskraftmodul durch die elektronische Steuereinheit, damit die elektronische Steuereinheit eine Reaktionskraft auf einen Lenkwinkel oder eine Motorwelle liefern kann, wenn die elektronische Steuereinheit anomal arbeitet.
In einem Ausführungsbeispiel ermittelt die elektronische Steuereinheit des Lenksteuermoduls der vorliegenden Offenbarung den Zustand der entsprechenden elektronischen Steuereinheit (S1210). Der Zustand der elektronischen Steuereinheit kann periodisch oder in Echtzeit ermittelt werden. Wenn die elektronische Steuereinheit normal arbeitet, liefert die elektronische Steuereinheit Strom an das Hilfsreaktionskraftmodul (S1220). Dementsprechend liefert das Hilfsreaktionskraftmodul keine Reaktionskraft an die Lenkwelle oder die Motorwelle. Im Gegensatz dazu liefert die elektronische Steuereinheit keinen Strom an das Hilfsreaktionskraftmodul (S1230), wenn die elektronische Steuereinheit anomal arbeitet. Dementsprechend liefert das Hilfsreaktionskraftmodul eine Reaktionskraft an die Lenkwelle oder die Motorwelle. Die Größe der Reaktionskraft, die durch das Hilfsreaktionskraftmodul auf die Lenkwelle oder die Motorwelle ausgeübt werden kann, wird auf einen Wert von 4 Nm oder weniger eingestellt.
Konkret enthält das Hilfsreaktionskraftmodul der Lenkvorrichtung einen Elektromagneten zum Vorsehen der Lenkreaktionskraft. Wenn die elektronische Steuereinheit normal arbeitet, liefert die elektronische Steuereinheit Strom an das Hilfsreaktionskraftmodul. Der von der elektronischen Steuereinheit gelieferte Strom wird dem Elektromagneten des Hilfsreaktionskraftmoduls zugeführt, um ihn zu magnetisieren, so dass der Elektromagnet das Hilfsreaktionskraftmodul in die Richtung bewegt, entlang der das Hilfsreaktionskraftmodul keine Lenkreaktionskraft auf die Lenkwelle oder die Motorwelle ausübt. Im Gegensatz dazu wird das Hilfsreaktionskraftmodul nicht mit Strom versorgt, wenn die elektronische Steuereinheit anomal arbeitet. Wenn kein Strom zugeführt wird, wird der Elektromagnet des Hilfsreaktionskraftmoduls nicht magnetisiert, so dass das Hilfsreaktionskraftmodul so positioniert ist, dass es eine Lenkreaktionskraft auf die Lenkwelle oder die Motorwelle ausüben kann.
Gemäß der Offenbarung benötigt die Lenkvorrichtung nur eine relativ einfache Konfiguration, wie eine elektronische Steuereinheit und einen Elektromagneten sowie einen Mechanismus, der eine Lenkreaktionskraft liefern kann. Dementsprechend ist es möglich, im Vergleich zum Stand der Technik, der zwei elektronische Steuereinheiten hat, Kosten zu sparen. Außerdem kann eine Lenkreaktionskraft durch das Hilfsreaktionskraftmodul vorgesehen werden, auch wenn die elektronische Steuereinheit ausfällt. Dadurch kann die Fahrstabilität erhöht werden.
Die oben beschriebenen Begriffe wie „System“, „Prozessor“, „Controller“, „Komponente“, „Modul“, „Schnittstelle“, „Modell“ und „Einheit“ können sich allgemein auf die Hardware einer computerbezogenen Einheit, eine Kombination aus Hardware und Software, Software oder ausgeführte Software beziehen. Bei den oben beschriebenen Komponenten kann es sich beispielsweise um Prozesse handeln, die von einem Prozessor, Prozessoren, Steuereinheiten, Steuerprozessoren, Entitäten, Ausführungsthreads, Programmen und/oder Computern gesteuert werden, sie sind aber nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel können sowohl eine Anwendung, die von einer Steuervorrichtung oder einem Prozessor ausgeführt wird, als auch die Steuervorrichtung oder der Prozessor die Komponenten sein. Eine oder mehrere Komponenten können sich in einem Prozess und/oder einem Ausführungsthread befinden, und die Komponenten können sich in einem System befinden oder auf zwei oder mehrere Systeme verteilt sein.
Wenn ein Element ein anderes Element „umfasst“, „einschließt“ oder „hat“, kann das Element das andere Element weiter einschließen, aber nicht ausschließen, und die Begriffe „umfassen“, „einschließen“ und „haben“ sind so zu verstehen, dass sie das Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer Merkmale, Zahlen, Schritte, Vorgänge, Elemente, Teile oder Kombinationen davon nicht ausschließen. Alle wissenschaftlichen und technischen Begriffe, die hier verwendet werden, haben die gleiche Bedeutung, wie sie von einem Fachmann auf dem Gebiet der Technik allgemein geschätzt wird, sofern sie nicht anders definiert sind. Es versteht sich weiterhin, dass Begriffe, wie sie in Wörterbüchern definiert sind, so ausgelegt werden sollten, dass sie eine Bedeutung haben, die mit ihrer Bedeutung im Kontext des relevanten Standes der Technik übereinstimmt, und nicht in einem idealisierten oder übermäßig formalen Sinn interpretiert werden, es sei denn, sie sind hier ausdrücklich so definiert.
Die obige Beschreibung wurde dargelegt, um einen Fachmann zu befähigen, den technischen Gedanken der vorliegenden Offenbarung umzusetzen und zu nutzen, und wurde im Zusammenhang mit einer bestimmten Anwendung und ihren Anforderungen bereitgestellt. Verschiedene Modifikationen, Hinzufügungen und Substitutionen zu den beschriebenen Ausführungsformen werden für den Fachmann ohne Weiteres ersichtlich sein, und die hierin definierten allgemeinen Prinzipien können auf andere Ausführungsformen und Anwendungen angewandt werden, ohne vom Geist und Umfang 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 Ausführungsformen sollen den Umfang des technischen Gedankens der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen. Somit ist der Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern ist dem weitesten Umfang im Einklang mit den Ansprüchen zuzuerkennen. Der Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung ist auf der Grundlage der folgenden Ansprüche auszulegen und alle technischen Ideen innerhalb des Umfangs von Äquivalenten davon sind so auslegen, dass sie im Umfang der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen sind.
QUERVERWEIS AUF EINE VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht gemäß 35 U.S.C. 119(a) Priorität für die koreanische Patentanmeldung Nr. 10-2018-0155967 , die am 06. Dezember 2018 beim koreanischen Amt für geistiges Eigentum eingereicht wurde und deren Offenbarungen durch Bezugnahme hierin in vollem Umfang enthalten sind.
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 1020180155967 [0057]

Claims

Lenkvorrichtung, umfassend: einen Sensor, der einen Lenkwinkel durch eine Lenkkraft eines Lenkrades misst; ein Lenksteuermodul mit einer elektronischen Steuereinheit zur Steuerung eines Reaktionskraftmotors unter Verwendung der vom Sensor gemessenen Lenkwinkelinformation; und ein Hilfsreaktionskraftmodul, das eine Reaktionskraft an eine Lenkwelle oder eine Motorwelle liefert, wenn kein Strom durch die elektronische Steuereinheit angelegt wird, wenn die elektronische Steuereinheit anomal arbeitet.
Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Hilfsreaktionskraftmodul einen Elektromagneten, ein Joch und eine Feder umfasst.
Lenkvorrichtung nach Anspruch 2, wobei, wenn die elektronische Steuereinheit normal arbeitet, die elektronische Steuereinheit einen Strom an den Elektromagneten des Hilfsreaktionskraftmoduls liefert, und wobei der Elektromagnet durch den angelegten Strom eine Kraft in eine Richtung weg von der Lenkwelle oder der Motorwelle ausübt, um zu ermöglichen, dass das Joch von der Lenkwelle oder der Motorwelle um einen vorbestimmten Abstand entfernt wird.
Lenkvorrichtung nach Anspruch 2, wobei, wenn die elektronische Steuereinheit anomal arbeitet, die elektronische Steuereinheit keinen Strom an den Elektromagneten des Hilfsreaktionskraftmoduls liefert, und wobei das Joch durch eine elastische Kraft der Feder in engen Kontakt mit der Lenkwelle oder der Motorwelle gebracht wird, um eine Reaktionskraft auf die Lenkwelle oder die Motorwelle auszuüben.
Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine flache Platte, die in einer Richtung senkrecht zur Lenkwelle oder zur Motorwelle angebracht ist, wobei das Hilfsreaktionskraftmodul einen Elektromagneten, einen Reibungsbelag und eine Feder umfasst.
Lenkvorrichtung nach Anspruch 5, wobei, wenn die elektronische Steuereinheit normal arbeitet, die elektronische Steuereinheit einen Strom an den Elektromagneten des Hilfsreaktionskraftmoduls liefert, und wobei der Elektromagnet durch den angelegten Strom eine Kraft in eine Richtung weg von der flachen Platte ausübt, um zu ermöglichen, dass der Reibungsbelag von der flachen Platte um einen vorbestimmten Abstand entfernt wird.
Lenkvorrichtung nach Anspruch 5, wobei, wenn die elektronische Steuereinheit anomal arbeitet, die elektronische Steuereinheit keinen Strom an den Elektromagneten des Hilfsreaktionskraftmoduls liefert, und wobei der Reibungsbelag durch eine elastische Kraft der Feder in engen Kontakt mit der flachen Platte gebracht wird, um eine Reaktionskraft auf die Lenkwelle oder die Motorwelle auszuüben.
Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Metallplatte, die in einer Richtung senkrecht zur Lenkwelle oder zur Motorwelle angebracht ist, wobei das Hilfsreaktionskraftmodul einen Elektromagneten und einen Permanentmagneten umfasst.
Lenkvorrichtung nach Anspruch 8, wobei, wenn die elektronische Steuereinheit normal arbeitet, die elektronische Steuereinheit einen Strom an den Elektromagneten des Hilfsreaktionskraftmoduls liefert, und wobei der Elektromagnet durch den angelegten Strom eine Kraft in eine Richtung weg von der Metallplatte ausübt, um zu ermöglichen, dass der Permanentmagnet von der Metallplatte um einen vorbestimmten Abstand in eine Richtung senkrecht zu der Lenkwelle oder der Motorwelle entfernt wird.
Lenkvorrichtung nach Anspruch 8, wobei, wenn die elektronische Steuereinheit anomal arbeitet, die elektronische Steuereinheit keinen Strom an den Elektromagneten des Hilfsreaktionskraftmoduls liefert, und wobei der Permanentmagnet auf der Metallplatte positioniert ist und durch Erzeugen eines Wirbelstroms eine Reaktionskraft an die Lenkwelle oder die Motorwelle liefert.
Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Zahnstangenmodul, das die Lenksteuerung an einem Lenkrad durchführt, wobei das Zahnstangenmodul die Lenksteuerung durch Empfangen der vom Sensor gemessenen Lenkwinkelinformation unabhängig von einem Betriebszustand der elektronischen Steuereinheit des Lenksteuermoduls durchführt.
Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine maximale Reaktionskraft, die von dem Hilfsreaktionskraftmodul an die Lenkwelle oder die Motorwelle angelegt und auf das Lenkrad ausgeübt wird, 4 Nm beträgt.
Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Schalter, der eine Stromversorgungsleitung für das Hilfsreaktionskraftmodul basierend auf einem Strom von der elektronischen Steuereinheit öffnet oder kurzschließt, wobei der Schalter die Leitung kurzschließt, um dem Hilfsreaktionskraftmodul zu ermöglichen, eine Reaktionskraft auf die Lenkwelle oder die Motorwelle auszuüben, wenn die elektronische Steuereinheit anomal arbeitet.
Lenksteuerverfahren, umfassend: Empfangen einer Lenkwinkelinformation durch eine von einem Sensor gemessene Lenkkraft eines Lenkrades durch eine elektronische Steuereinheit eines Lenkungssteuermoduls; Steuern eines Reaktionskraftmotors unter Verwendung der vom Sensor gemessenen Lenkwinkelinformation durch die elektronische Steuereinheit; und keine Zuführung von Strom an das Hilfsreaktionskraftmodul durch die elektronische Steuereinheit, damit die elektronische Steuereinheit eine Reaktionskraft auf einen Lenkwinkel oder eine Motorwelle liefern kann, wenn die elektronische Steuereinheit anomal arbeitet.
Lenksteuerverfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend das Zuführen eines Stroms an das Hilfsreaktionskraftmodul durch die elektronische Steuereinheit, um zu verhindern, dass das Hilfsreaktionskraftmodul eine Reaktionskraft auf die Lenkwelle oder die Motorwelle ausübt, wenn die elektronische Steuereinheit normal arbeitet.