DE112020001257T5

DE112020001257T5 - Lenkungsunterstützungssystem, lenkungssteuervorrichtung und lenkungssteuerverfahren

Info

Publication number: DE112020001257T5
Application number: DE112020001257.3T
Authority: DE
Inventors: Tae Sik KIM
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Mando Corp
Priority date: 2019-03-14
Filing date: 2020-03-05
Publication date: 2021-11-25
Also published as: US20220185366A1; WO2020184893A1; KR20200109808A

Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Lenkungsunterstützungssystem, eine Lenkungssteuervorrichtung und ein Lenkungssteuerverfahren. Genauer berechnet die Lenkungssteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einen Soll-Zahnstangenhub auf der Basis von Lenkungsinformationen, die von einem Fahrer eingegeben werden, und berechnet einen Soll-Befehlsstrom gemäß dem Soll-Zahnstangenhub, wobei abhängig davon, ob andere Lenkungssteuervorrichtungen ausfallen, jeweils andere Anweisungsströme berechnet werden und gemäß vorgegebenen Anlegungsmustern an einen Lenkungsmotor angelegt werden.

Description

Gebiet der Technik
Die Offenbarung betrifft ein Lenkungsunterstützungssystem, eine Lenkungssteuervorrichtung und ein Lenkungssteuerverfahren.
Allgemeiner technischer Hintergrund
Heutzutage macht die Entwicklung von Sicherheitssteuersystemen entsprechend dem Bedarf von Verbrauchern rasche Fortschritte. Ein solches Sicherheitssystem wird auf verschiedenen Gebieten angewendet, wie etwa beim Lenken, Bremsen und in einer Aufhängung, und wird seit einiger Zeit auf verschiedene Weise unter Verwendung elektronischer Komponenten implementiert.
Genauer verlagert sich bei Lenkungsunterstützungssystemen, die eine Lenkung von Fahrzeugen unterstützen, das Interesse von Systemen, die herkömmlicherweise eine einzelne Steuereinrichtung zum Steuern des Fahrzeugs verwenden, auf redundante auf ein System angewendete Lenkungsunterstützungssysteme, die zwei oder mehr Steuereinrichtungen aufweisen, um eine Fahrzeuglenkung zu steuern. Solch ein redundantes System kann eine höhere Fahrstabilität bereitstellen als zwei oder mehr Steuereinrichtungen, die jeweils eine Steuerbetätigung durchführen.
Falls jedoch eine spezifische Steuereinrichtung in dem Lenkungssteuersystem, welches das redundante System implementiert, ausfällt, ist die Bereitstellung einer Lenkungsunterstützungsleistung, die von dem Fahrer benötigt wird, mit nur den verbliebenen normalen Steuereinrichtungen sehr beschränkt. Falls der Lenkungsmotor zwangsweise nur mit einigen Steuereinrichtungen gesteuert wird, können auch normale Steuereinrichtungen wegen einer Überhitzung beschädigt werden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Technische Aufgabe
Vor diesem Hintergrund soll die Offenbarung ein Lenkungsunterstützungssystem, eine Lenkungssteuervorrichtung und ein Lenkungssteuerverfahren offenbaren, die in der Lage sind, ein Lenken eines Fahrzeugs auch dann durchzuführen, wenn eine spezifische Lenkungssteuervorrichtung von einer Mehrzahl von Lenkungssteuervorrichtungen ausfällt.
Die Offenbarung soll auch ein Lenkungsunterstützungssystem, eine Lenkungssteuervorrichtung und ein Lenkungssteuerverfahren angeben, die in der Lage sind, zu verhindern, dass eine normale Lenkungssteuervorrichtung aufgrund einer Überhitzung beschädigt wird, wenn eine spezifische Lenkungssteuervorrichtung ausfällt.
Die Offenbarung soll auch ein Lenkungsunterstützungssystem, eine Lenkungssteuervorrichtung und ein Lenkungssteuerverfahren angeben, die in der Lage sind, durch Anlegen eines Befehlsstroms an einen Lenkungsmotor gemäß verschiedenen Anlegungsmustern eine Verlängerung einer Lenkungsreaktionszeit zu verhindern.
Technische Lösung
Um die genannten Ziele zu erreichen, wird gemäß einem Aspekt der Offenbarung ein Lenkungsunterstützungssystem bereitgestellt, das umfasst: einen Lenkwinkelsensor, der einen Lenkwinkel durch eine Drehung eines Lenkrads erfasst und Lenkungsinformationen über den Lenkwinkel erzeugt und ausgibt, einen Lenkungsmotor, der einen ersten Wicklungsmotor und einen zweiten Wicklungsmotor aufweist, eine erste Lenkungssteuervorrichtung, die elektrisch mit dem ersten Wicklungsmotor verbunden ist, und eine zweite Lenkungssteuervorrichtung, die elektrisch mit dem zweiten Wicklungsmotor verbunden ist und elektrisch mit der ersten Lenkungssteuervorrichtung verbunden ist, so dass sie in der Lage ist, mit der ersten Lenkungssteuervorrichtung zu kommunizieren, wobei die erste Lenkungssteuervorrichtung einen Soll-Zahnstangenhub und einen Soll-Befehlsstrom, der dem Soll-Zahnstangenhub entspricht, auf Basis der Lenkungsinformationen berechnet, erkennt, ob die zweite Lenkungssteuervorrichtung ausgefallen ist, einen ersten Befehlsstrom, der dem Soll-Befehlsstrom gleich ist, gemäß einem voreingestellten Anlegungsmuster an den Lenkungsmotor anlegt, wenn die zweite Lenkungssteuervorrichtung ausgefallen ist, und, wenn die zweite Lenkungssteuervorrichtung nicht ausgefallen ist, einen zweiten Befehlsstrom berechnet, welcher der Hälfte des Soll-Befehlsstroms entspricht, und den zweiten Befehlsstrom an den Lenkungsmotor anlegt.
Gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung wird eine Lenkungssteuervorrichtung bereitgestellt, die umfasst: eine Zahnstangenhub-Berechnungseinheit, die einen Soll-Zahnstangenhub auf Basis von Lenkungsinformationen, die von einem Fahrer eingegeben werden, berechnet, eine Ausfallerkennungseinheit, die erkennt, ob eine andere Lenkungssteuervorrichtung ausgefallen ist, eine Befehlsstrom-Berechnungseinheit, die einen Soll-Befehlsstrom gemäß dem Soll-Zahnstangenhub berechnet, wobei die Befehlsstrom-Berechnungseinheit einen ersten Befehlsstrom berechnet, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausgefallen ist, und einen zweiten Befehlsstrom, der kleiner ist als der erste Befehlsstrom, berechnet, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung nicht ausgefallen ist, und eine Befehlsstromanlegungseinheit, die den ersten Befehlsstrom gemäß einem voreingestellten Anlegungsmuster an einen Lenkungsmotor anlegt, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausgefallen ist, und den zweiten Befehlsstrom an den Lenkungsmotor anlegt, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung nicht ausgefallen ist.
Gemäß einem noch anderen Aspekt der Offenbarung wird ein Lenkungssteuerverfahren bereitgestellt, das umfasst: einen Zahnstangenhub-Berechnungsschritt, in dem ein Soll-Zahnstangenhub auf Basis von Lenkungsinformationen, die von einem Fahrer eingegeben werden, berechnet wird, einen Soll-Befehlsstrom-Berechnungsschritt, in dem ein Soll-Befehlsstrom gemäß dem Soll-Zahnstangenhub berechnet wird, einen Ausfallerkennungsschritt, in dem erkannt wird, ob eine andere Lenkungssteuervorrichtung ausgefallen ist, einen Befehlsstrom-Berechnungsschritt, in dem ein erster Befehlsstrom berechnet wird, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausgefallen ist, und ein zweiter Befehlsstrom, der kleiner ist als der erste Befehlsstrom, berechnet wird, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung nicht ausgefallen ist, und einen Befehlsstrom-Anlegungsschritt, in dem der erste Befehlsstrom gemäß einem voreingestellten Anlegungsmuster an einen Lenkungsmotor angelegt wird, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausgefallen ist, und der zweite Befehlsstrom an den Lenkungsmotor angelegt wird, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung nicht ausgefallen ist.
Vorteilhafte Wirkungen
Wie oben beschrieben, kann die Offenbarung gemäß der Offenbarung ein Lenkungsunterstützungssystem, eine Lenkungssteuervorrichtung und ein Lenkungssteuerverfahren vorsehen, die in der Lage sind, ein Lenken eines Fahrzeugs auch dann durchzuführen, wenn eine spezifische Lenkungssteuervorrichtung von einer Mehrzahl von Lenkungssteuervorrichtungen ausfällt.
Die Offenbarung kann auch ein Lenkungsunterstützungssystem, eine Lenkungssteuervorrichtung und ein Lenkungssteuerverfahren angeben, die in der Lage sind, zu verhindern, dass eine normale Lenkungssteuervorrichtung aufgrund einer Überhitzung beschädigt wird, wenn eine spezifische Lenkungssteuervorrichtung ausfällt.
Die Offenbarung kann auch ein Lenkungsunterstützungssystem, eine Lenkungssteuervorrichtung und ein Lenkungssteuerverfahren angeben, die in der Lage sind, durch Anlegen eines Befehlsstroms an einen Lenkungsmotor gemäß verschiedenen Anlegungsmustern eine Verlängerung einer Lenkungsreaktionszeit zu verhindern.
Figurenliste

1 ist ein Blockschema, das ein Lenkungsunterstützungssystem gemäß der Offenbarung darstellt;
2 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen einem Zahnstangenhub und einer Zahnstangenkraft darstellt;
3 ist eine Ansicht, die eine Ausführungsform eines Lenkungsunterstützungssystems gemäß der Offenbarung darstellt;
4 ist ein Graph, der den Befehlsstrom gemäß der Anzahl von Lenkungssteuervorrichtungen darstellt;
5 ist ein Graph, der den Zahnstangenhub und eine Innentemperatur im Zeitverlauf darstellt, wenn eine Mehrzahl von Lenkungssteuervorrichtungen gemäß der Offenbarung normal sind;
6 ist ein Blockschema, das eine andere Ausführungsform eines Lenkungsunterstützungssystems gemäß der Offenbarung darstellt;
7 ist ein erster Graph, der den Zahnstangenhub und eine Innentemperatur im Zeitverlauf darstellt, wenn eine spezifische Lenkungssteuervorrichtung gemäß der Offenbarung ausfällt;
8 ist ein Blockschema, das eine Lenkungssteuervorrichtung gemäß der Offenbarung darstellt;
9 ist ein Graph, der ein Anlegungsmuster eines Befehlsstroms darstellt;
10 ist ein erster Graph, der ein Anlegungsmuster eines Befehlsstroms gemäß einem Soll-Zahnstangenhub darstellt;
11 ist ein zweiter Graph, der ein Anlegungsmuster eines Befehlsstroms gemäß einem Soll-Zahnstangenhub darstellt;
12 ist ein Graph, der ein Anlegungsmuster eines Befehlsstroms gemäß einer Innentemperatur darstellt, die erfasst wird, wenn eine Lenkungssteuervorrichtung gemäß der Offenbarung ausfällt;
13 ist ein zweiter Graph, der den Zahnstangenhub und eine Innentemperatur im Zeitverlauf darstellt, wenn eine Lenkungssteuervorrichtung gemäß der Offenbarung ausfällt;
14 ist ein Ablaufschema, das eine Ausführungsform eines Lenkungssteuerverfahrens gemäß der Offenbarung darstellt; und
15 ist ein Ablaufschema, das eine andere Ausführungsform eines Lenkungssteuerverfahrens gemäß der Offenbarung darstellt.

Bester Modus zur Umsetzung der Erfindung
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Offenbarung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben. Bezeichnungen wie „erste‟ „zweite“ „A“, „B“ „(a)“ und „(b)“ können für die Beschreibung der Komponenten der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Diese Bezeichnungen werden nur zur Unterscheidung einer Komponente von einer anderen bereitgestellt, und das Wesen der Komponenten ist hinsichtlich einer Rangordnung oder Reihenfolge nicht auf die Bezeichnungen beschränkt. Wenn beschrieben wird, dass eine Komponente mit einer anderen Komponente „verbunden“, „verkoppelt“ oder „verkettet“ ist, kann die Komponente direkt mit der anderen Komponente verbunden oder verkettet sein, aber es sei auch klargestellt, dass andere Komponenten zwischen den Komponenten „verbunden“, „verkoppelt“ oder „verkettet“ sein können.
1 ist ein Blockschema, das ein Lenkungsunterstützungssystem 100 gemäß der Offenbarung darstellt.
Wie in 1 gezeigt ist, kann ein Lenkungsunterstützungssystem 100 gemäß der Offenbarung ein Sensormodul 110, eine erste Lenkungssteuervorrichtung 120, eine zweite Lenkungssteuervorrichtung 130 und einen Lenkungsmotor 140 aufweisen.
Das Sensormodul 110 kann interne Informationen über ein Transportmittel, wie etwa ein Fahrzeug, erfassen, ein elektrisches Signal erzeugen, das interne Informationen angibt, und dieses an die erste Lenkungssteuervorrichtung 120 und die zweite Lenkungssteuervorrichtung 130 ausgeben.
Zum Beispiel erfasst das Sensormodul 110 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, erzeugt ein Signal, das Geschwindigkeitsinformationen angibt, und gibt dieses an die erste Lenkungssteuervorrichtung 120 und die zweite Lenkungssteuervorrichtung 130 aus. Jedoch sind Ausführungsbeispiele der Offenbarung nicht darauf beschränkt.
Ein solches Sensormodul 110 kann ein oder mehrere Sensoren aufweisen, und beispielsweise kann das Sensormodul 110 einen Lenkwinkelsensor 111, einen Zahnstangenelement-Positionssensor 112, einen Temperatursensor 113 und einen Motorpositionssensor 114 einschließen.
Hierbei kann der Lenkwinkelsensor 111 einen Lenkwinkel durch eine Drehung des Lenkrads erfassen, ein Signal, das Lenkungsinformationen angibt, erzeugen und dieses an die erste Lenkungssteuervorrichtung 120 und/oder die zweite Lenkungssteuervorrichtung 130 ausgeben.
Hierbei kann der Zahnstangenpositionssensor 112 die Zahnstangenposition der Zahnstange (nicht gezeigt) erfassen, ein Signal erzeugen, das Zahnstangenhubinformationen über den der Zahnstangenposition entsprechenden Zahnstangenhub angibt, und dieses an die erste Lenkungssteuervorrichtung 120 und/oder die zweite Lenkungssteuervorrichtung 130 ausgeben.
Hierbei kann der Temperatursensor 113 die Innentemperatur der ersten Lenkungssteuervorrichtung 120 oder der zweiten Lenksteuervorrichtung 130 erfassen, ein Signal, das Temperaturinformationen angibt, erzeugen und dieses an die erste Lenkungssteuervorrichtung 120 und/oder die zweite Lenkungssteuervorrichtung 130 ausgeben.
Hierbei kann der Motorpositionssensor 114 den Drehwinkel des Lenkungsmotors 140 erfassen, ein Signal, das Drehwinkelinformationen angibt, erzeugen und dieses an die erste Lenkungssteuervorrichtung 120 und/oder die zweite Lenkungssteuervorrichtung 130 ausgeben.
Die Lenkungssteuervorrichtung kann interne Informationen von dem Sensormodul 110 empfangen, einen Lenkungssteuerwert für die Bereitstellung einer Lenkungsunterstützungskraft berechnen und ein elektrisches Steuersignal, das dieser entspricht, an den Lenkungsmotor 140 ausgeben.
Genauer empfängt die Lenkungssteuervorrichtung Lenkungsinformationen von dem Lenkwinkelsensor 111, berechnet einen erforderlichen Soll-Zahnstangenhub auf Basis der Lenkungsinformationen und einen Soll-Befehlsstrom gemäß dem Soll-Zahnstangenhub und legt den Befehlsstrom an den Lenkungsmotor 140 an.
Hierbei kann Soll-Zahnstangenhub einen Zahnstangenhub bedeuten, der erforderlich ist, eine geeignete Lenkungsunterstützungskraft gemäß Lenkungsinformationen zu erzeugen.
Hierbei ist der Soll-Befehlsstrom ein Eingangsstrom des Lenkungsmotors 140 und kann einen Strom bezeichnen, der die Ausgabe des Lenkungsmotors 140 erzeugt, die notwendig ist, damit sich die Zahnstange linear so weit wie der Soll-Zahnstangenhub bewegt.
Der Soll-Befehlsstrom kann ein Wechselstrom (AC) sein und kann als Effektivwert (RMS) ausgedrückt werden.
Eine solche Lenkungssteuervorrichtung kann mit einer elektronischen Steuereinheit (ECU) implementiert werden, die eine Mikrocontroller-Einheit (MCU), einen Wechselrichter und eine Leiterplatte (PCB) und Software aufweist. Jedoch sind Ausführungsbeispiele der Offenbarung nicht darauf beschränkt.
In diesem Fall können zwei oder mehr Lenkungssteuervorrichtungen vorhanden sein, und das Lenkungsunterstützungssystem 100, das eine Mehrzahl von Lenkungssteuervorrichtungen aufweist, kann ein redundantes System implementieren. Zum Beispiel weist das Lenkungsunterstützungssystem 100 gemäß der Offenbarung eine erste Lenkungssteuervorrichtung 120 und eine zweite Lenkungssteuervorrichtung 130 auf, um ein redundantes System zu implementieren. Ohne darauf beschränkt zu sein, kann das Lenkungsunterstützungssystem 100 jedoch drei oder mehr Lenkungssteuervorrichtungen aufweisen, um ein redundantes System zu implementieren. Die Betätigung des redundanten Systems wird nachstehend ausführlich unter Bezugnahme auf 2 bis 7 beschrieben.
Der Lenkungsmotor 140 kann ein Steuersignal von der Lenkungssteuervorrichtung empfangen und eine Ausgabe erzeugen, die dem Steuersignal entspricht. Genauer kann der Lenkungsmotor 140 einen Befehlsstrom von sowohl der ersten Lenkungssteuervorrichtung 120 als auch der zweiten Lenksteuervorrichtung 130 empfangen und mit dem Drehmoment und der Drehzahl die dem gesamten Befehlsstrom entsprechen, treiben.
Der Lenkungsmotor 140 kann ein bürstenloser Dualwicklungs-Wechselstrom-AC(BLAC)-Motor sein. Anders ausgedrückt kann der Lenkungsmotor 140 einen ersten Wicklungsmotor und einen zweiten Wicklungsmotor aufweisen.
Auch wenn dies nicht gezeigt ist, kann die Zahnstange, die mit dem Lenkungsmotor 140 gekoppelt ist, eine lineare Bewegung durch die Drehung des Lenkungsmotors 140 durchführen, und ein Zahnstangenhub findet aufgrund der linearen Bewegung der Zahnstange statt. Genauer kann die Zahnstange, wenn der Lenkungsmotor 140 angetrieben wird, eine lineare Bewegung machen, und die Zugstangen, Spurhebel und Räder, die mit der Zahnstange gekoppelt sind, bewegen sich nach links oder nach rechts.
Um eine geeignete Lenkungsunterstützungskraft bereitzustellen, muss dabei ein geeigneter Zahnstangenhub erzeugt werden, und die Ausgabe des Lenkungsmotors 140 ist wichtig, um einen solchen Zahnstangenhub zu erzeugen. Wenn die Ausgabe des Lenkungsmotors 140 steigt, ist ein stärkerer Befehlsstrom erforderlich.
2 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen einem Zahnstangenhub und einer Zahnstangenkraft darstellt.
Wie in 2 gezeigt ist, kann der Zahnstangenhub in Bezug auf den Ausgangspunkt, der die Mittelposition der Zahnstange ist, in einem Bereich zwischen den Enden der Zahnstange (x_end, -x_end) länger oder kürzer werden. Wenn der Zahnstangenhub in irgendeiner Richtung vom Ausgangspunkt weg führt, macht die Zahnstange eine lineare Bewegung nach links oder nach rechts.
In diesem Fall kann das Vorzeichen der x-Achse der Position der Zahnstange entsprechen. Zum Beispiel kann +x einen Zustand bedeuten, in dem sich die Zahnstange nach rechts bewegt, und -x kann einen Zustand bedeuten, in dem sich die Zahnstange nach links bewegt. Jedoch sind Ausführungsbeispiele der Offenbarung nicht darauf beschränkt.
Wie in dem Graphen gezeigt ist, der in 2 dargestellt ist, hat die Zahnstangenkraft, die der Ausgabe des Lenkungsmotors 140 entspricht, ferner die Tendenz, nicht-linear zuzunehmen. Wenn sich der Zahnstangenhub zum Beispiel von x₁ auf x_end verlängert, nimmt auch die resultierende Zahnstangenkraft von y₂ auf ys zu, und der Gesamt-Graph ist wie eine Kurve geformt, die durch P₁ bis P_end verläuft. Die Form des Graphen ist symmetrisch um die y-Achse. Daher sind P₁ bis P_end und P'₁ bis P'_end ebenfalls symmetrisch.
Wenn die erforderliche Zahnstangenkraft zunimmt, sollte hierbei der Befehlsstrom, der an den Lenkungsmotor 140 angelegt wird, ebenfalls zunehmen. Wenn der Befehlsstrom zunimmt, wird in diesem Fall die Innentemperatur der Lenkungssteuervorrichtung (z.B. die Temperatur der PCB, die in der Lenkungssteuervorrichtung enthalten ist) unausweichlich höher. Genauer kann in einem Fall, in dem Strom für die Zahnstange, mit dem diese das Ende (x_end, -x_end) der Zahnstange erreicht, nur mit einer einzigen Lenkungssteuervorrichtung erzeugt wird, die Lenkungsvorrichtung im Inneren überhitzen und durchbrennen.
Um eine Lenkungsunterstützungsleistung auf stabilere Weise bereitzustellen, ist eine Mehrzahl von Lenkungssteuervorrichtungen erforderlich. Jedoch legt in einem Fall, in dem eine spezifische Lenkungssteuervorrichtung von der Mehrzahl von Lenkungssteuervorrichtungen ausfällt, jede von den verbliebenen normalen Lenkungssteuervorrichtungen einen Befehlsstrom, dessen Grenzwert 1/N des maximalen Soll-Befehlsstroms entspricht, an den Lenkungsmotor 140 an, um ein Durchbrennen zu verhindern, und kann vorab auf einen Bezugs-Zahnstangenhub x_R eingestellt werden, der einem solchen Befehlsstrom entspricht.
Hierbei kann der Bezugs-Zahnstangenhub x_R einen Begrenzungs-Zahnstangenhub bedeuten, der implementiert werden kann, ohne dass die verbliebenen normalen Lenkungssteuervorrichtungen aufgrund einer Überhitzung durchbrennen, wenn die spezifische Lenkungssteuervorrichtung von der Mehrzahl von Lenkungssteuervorrichtungen ausfällt, und der Lenkungsmotor 140 wird nur mit den verbliebenen normalen Lenkungssteuervorrichtungen gesteuert.
Wenn z.B. die erste Lenkungssteuervorrichtung 120 ausfällt und der Lenkungsmotor 140 nur mit der zweiten Lenksteuervorrichtung 130 gesteuert wird, stellt die zweite Lenkungssteuervorrichtung 130, wie in 1 und 2 gezeigt ist, y₃, was der Hälfte von ys entspricht, wobei es sich um den Zahnstangenkraftwert am Ende (x_end, -x_end) der Zahnstange des entsprechenden Zahnstangenhubs handelt, vorab als den Bezugs-Zahnstangenhub x_R ein und speichert ihn.
Wie oben beschrieben, kann das Lenkungsunterstützungssystem 100 gemäß der Offenbarung durch Steuern des Lenkungsmotors 140 durch jede von der Mehrzahl von Lenkungssteuervorrichtungen verhindern, dass die Lenkungssteuervorrichtungen aufgrund einer Überhitzung durchbrennen.
Die Betätigung des Lenkungsunterstützungssystems 100 gemäß der Offenbarung wird nachstehend ausführlich mit Schwerpunkt auf die Lenkungssteuervorrichtung und den Lenkungsmotor 140 beschrieben.
3 ist eine Ansicht, die eine Ausführungsform eines Lenkungsunterstützungssystems 100 gemäß der Offenbarung darstellt. 4 ist ein Graph, der den Befehlsstrom gemäß der Anzahl von Lenkungssteuervorrichtungen darstellt. 5 ist ein Graph, der den Zahnstangenhub und eine Innentemperatur im Zeitverlauf darstellt, wenn eine Mehrzahl von Lenkungssteuervorrichtungen gemäß der Offenbarung normal sind.
Wie in 3 gezeigt ist, kann jede von der Mehrzahl von Lenkungssteuervorrichtungen als ECU implementiert sein, die eine MCU, einen Wechselrichter und eine PCB (nicht gezeigt) aufweist. Zum Beispiel kann eine erste Lenkungssteuervorrichtung 120 als erste ECU implementiert sein, die z.B. eine erste MCU 121 und einen ersten Wechselrichter 122 aufweist, und eine zweite Lenkungssteuervorrichtung 130 kann als zweite ECU implementiert sein, die z.B. eine zweite MCU 131 und einen zweiten Wechselrichter 132 aufweist.
Die Mehrzahl von Lenkungssteuervorrichtungen sind dabei elektrisch untereinander verbunden, um ein redundantes System zu implementieren. Zum Beispiel sind die erste Lenkungssteuervorrichtung 120 und die zweite Lenkungssteuervorrichtung 130 elektrisch verbunden.
Dadurch, dass sie untereinander verbunden sind, können die mehreren Lenkungssteuervorrichtungen intern eine gegenseitige Kommunikation durchführen und ihre jeweiligen Zustandsinformationen übertragen oder empfangen. Wenn zum Beispiel der Zustand der ersten Lenkungssteuervorrichtung 120 anomal ist (oder ein Ausfall ist), kann ein elektrisches Signal, das Zustandsinformationen der ersten Lenkungssteuervorrichtung 120 angibt, an die zweite Lenkungssteuervorrichtung 130 ausgegeben werden, und die zweite Lenkungssteuervorrichtung 130 kann den Zustand der ersten Lenkungssteuervorrichtung 120 durch Empfangen des oben beschriebenen elektrischen Signals erkennen. In diesem Fall kann das elektrische Signal in Form eines Flag implementiert werden.
Dabei ist jede von der Mehrzahl von Lenkungssteuervorrichtungen elektrisch mit einer Mehrzahl von Wicklungsmotoren verbunden, die in dem Dualwicklungs-Lenkungsmotor 140 enthalten sind. Zum Beispiel kann der erste Wechselrichter 122, der in der ersten Lenkungssteuervorrichtung 120 enthalten ist, elektrisch mit einem ersten Wicklungsmotor 141 verbunden sein, der in dem Lenkungsmotor 140 enthalten ist, und der zweite Wechselrichter 132, der in der zweiten Lenksteuervorrichtung 130 enthalten ist, kann elektrisch mit einem zweiten Wicklungsmotor 142 verbunden sein, der in dem Lenkungsmotor 140 enthalten ist.
Jede von der Mehrzahl von Lenkungssteuervorrichtungen kann einen Soll-Zahnstangenhub auf Basis von Lenkungsinformationen berechnen und kann einen Soll-Befehlsstrom berechnen, der dem Soll-Zahnstangenhub entspricht. Zum Beispiel berechnet die erste MCU 121, die in der ersten Lenkungssteuervorrichtung 120 enthalten ist, den Soll-Zahnstangenhub und den Soll-Befehlsstrom.
In diesem Fall kann jede von der Mehrzahl von Lenkungssteuervorrichtungen einen Befehlsstrom unter Berücksichtigung der Zustandsinformationen anderer Lenkungssteuervorrichtungen berechnen, um schließlich den Soll-Befehlsstrom an den Lenkungsmotor 140 anzulegen.
Anders ausgedrückt kann jede von der Mehrzahl von Lenkungssteuervorrichtungen einen Teil des Soll-Befehlsstroms berechnen, solange der Zustand einer anderen Lenkungssteuervorrichtung nicht normal ist oder ein Ausfall ist.
Zum Beispiel berechnen die erste MCU 121 und die zweite MCU 131 jeweils einen Befehlsstrom, der einer Hälfte des Soll-Befehlsstroms entspricht, solange die erste Lenkungssteuervorrichtung 120 und die zweite Lenkungssteuervorrichtung 130 nicht normal sind oder ausfallen. Hierbei kann der Befehlsstrom ein Wert sein, der durch Teilen des Soll-Befehlsstroms durch die Zahl der Lenkungssteuervorrichtungen erhalten wird.
Wie in 4 gezeigt ist, ist z.B. der von der Lenkungssteuervorrichtung berechnete Befehlsstrom dem Soll-Befehlsstrom I gleich, wenn nur eine Lenkungssteuervorrichtung in dem Lenkungsunterstützungssystem 100 gemäß der Offenbarung enthalten ist. Wenn zwei Lenkungssteuervorrichtungen in dem Lenkungsunterstützungssystem 100 gemäß der Offenbarung enthalten sind, ist der von den einzelnen Lenkungssteuervorrichtungen berechnete Befehlsstrom dagegen die Hälfte $(\frac{1}{2} I)$
des Soll-Befehlsstroms I. Wenn drei Lenkungssteuervorrichtungen in dem Lenkungsunterstützungssystem 100 gemäß der Offenbarung enthalten sind, ist der von den einzelnen Lenkungssteu-ervorrichtungen berechnete Befehlsstrom ein Drittel $(\frac{1}{3} I)$
des Soll-Befehlsstroms I.
Anders ausgedrückt kann der Befehlsstrom, der von jeder von der Mehrzahl von Lenkungssteuervorrichtungen berechnet wird, der Wert $(\frac{1}{N} I)$
sein, der durch Teilen des Soll-Befehlsstroms I durch N erhalten wird, wenn N Lenkungssteuervorrichtungen vorhanden sind und alle von der Mehrzahl von Lenkungssteuervorrichtungen normal sind.
Jede von der Mehrzahl von Lenkungssteuervorrichtungen legt einen Befehlsstrom an den jeweils mit ihr verbundenen Wicklungsmotor an. Wie in 3 gezeigt ist, wird z.B. der Befehlsstrom, der von der ersten MCU 121 berechnet wird, über den ersten Wechselrichter 122 an den ersten Wicklungsmotor 141 angelegt, und der Befehlsstrom, der von der zweiten MCU 131 berechnet wird, wird über den zweiten Wechselrichter 132 an den zweiten Wicklungsmotor 142 angelegt.
Falls alle von der oben genannten Mehrzahl von Lenkungssteuervorrichtungen normal sind, kann die Zahnstange bis zum Ende (z.B. x_end) der Zahnstange bewegt werden, ohne dass die einzelnen Lenkungssteuervorrichtungen aufgrund von Überhitzung durchbrennen.
Wie in 3 und 5 gezeigt ist, steigt z.B. dann, wenn der Zahnstangenhub von der Mittelposition der Zahnstange aus länger wird, die Innentemperatur von jeder von der Mehrzahl von Lenkungssteuervorrichtungen ebenfalls. Da der Wert des Befehlsstroms, der von den einzelnen Lenkungssteuervorrichtungen angelegt wird, kleiner ist als der Soll-Befehlsstrom, kann die Zahnstange jedoch am Ende (z.B. x_end) ankommen, bevor die Lenkungssteuervorrichtung aufgrund einer Überhitzung durchbrennt. Anders ausgedrückt ist die Zeit bis dann, wenn die Zahnstange das Ende erreicht, kürzer als die Zeit t_b1 bis zu einem Durchbrennen aufgrund der Grenztemperatur T.
Wie oben beschrieben, kann daher das Lenkungsunterstützungssystem 100 gemäß der Offenbarung die Zahnstange bis zum Ende heranrücken lassen, während gleichzeitig verhindert wird, dass die einzelnen Lenkungssteuervorrichtungen aufgrund einer Überhitzung durchbrennen.
Auch wenn eine spezifische Lenkungssteuervorrichtung von der Mehrzahl von Lenkungssteuervorrichtungen ausfällt, kann das Lenkungsunterstützungssystem 100 gemäß der Offenbarung den Lenkungsmotor 140 mit nur den verbliebenen normalen Lenkungssteuervorrichtungen begrenzt steuern.
Der Betrieb des Lenkungsunterstützungssystems 100 gemäß der Offenbarung beim Ausfall einer spezifischen Lenkungssteuervorrichtung wird nachstehend ausführlich beschrieben.
6 ist ein Blockschema, das eine andere Ausführungsform eines Lenkungsunterstützungssystems 100 gemäß der Offenbarung darstellt. 7 ist ein erster Graph, der den Zahnstangenhub und eine Innentemperatur im Zeitverlauf darstellt, wenn eine spezifische Lenkungssteuervorrichtung gemäß der Offenbarung ausgefallen ist.
Wie in 6 gezeigt ist, kann das Lenkungsunterstützungssystem 100 gemäß der Offenbarung eine Lenkung des Fahrzeugs mit nur den verbliebenen normalen Lenkungssteuervorrichtungen durchführen, um einen Unfall zu verhindern, wenn eine spezifische Lenkungssteuervorrichtung von der Mehrzahl von Lenkungssteuervorrichtungen ausfällt.
Anders ausgedrückt kann die normale Lenkungssteuervorrichtung den Lenkungsmotor 140 unter Verwendung des Befehlsstroms, der einem voreingestellten Bezugs-Zahnstangenhub als begrenztem Bereich entspricht, steuern, um ein Durchbrennen aufgrund einer Überhitzung zu verhindern.
Wenn beispielsweise die zweite Lenkungssteuervorrichtung 130 aufgrund eines Fehlers in z.B. der zweiten MCU 131 oder im zweiten Wechselrichter 132 ausfällt, erzeugt die zweite Lenkungssteuervorrichtung 130 ein Flag und gibt dieses an die erste Lenkungssteuervorrichtung 120 aus. Falls die erste Lenkungssteuervorrichtung 120 das Flag von der zweiten Lenksteuervorrichtung 130 empfängt, steuert die erste Lenkungssteuervorrichtung 120 den ersten Wicklungsmotor 141 unter Verwendung der Hälfte des Befehlsstroms, der dem Ende (z.B. x_end) der Zahnstange entspricht, als begrenzten Bereich. Demgemäß wird auch der Bereich des Zahnstangenhubs verringert.
Falls der Zahnstangenhub begrenzt ist, so dass die verbliebenen normalen Lenkungssteuervorrichtung nicht aufgrund einer Überhitzung durchbrennen, kann dies für den Fahrer beunruhigend sein, weil die Lenkung begrenzt ist und er nicht in der Lage sein könnte, einen unerwarteten Unfall zu vermeiden.
In einem Fall, in dem der Soll-Zahnstangenhub größer ist als der Bezugs-Zahnstangenhub, kann jedoch die Innentemperatur der Lenkungssteuervorrichtung sprunghaft ansteigen, wenn die normale Lenkungssteuervorrichtung den Soll-Befehlsstrom an den Lenkungsmotor 140 anlegt, und die normale Lenkungssteuervorrichtung kann überhitzen und durchbrennen.
Wie in 6 und 7 gezeigt ist, übersteigt z.B. dann, wenn der Soll-Zahnstangenhub am Ende (z.B. x_end) der Zahnstange angekommen ist, der Wert des Befehlsstroms, der von der ersten Lenkungssteuervorrichtung 120 angelegt wird, die in dem normalen Zustand ist, den Grenzwert, anders als in 5 gezeigt ist. Somit brennt die erste Lenkungssteuervorrichtung 120 aufgrund einer Überhitzung durch, bevor die Zahnstange das Ende (z.B. x_end) erreicht. Anders ausgedrückt ist die Zeit t_b2 bis zum Durchbrennen der ersten Lenkungssteuervorrichtung 120 aufgrund einer Überhitzung kürzer als die Zeit t_b1, zu der die Zahnstange das Ende (z.B. x_end) erreicht, wobei zur Zeit tb1 ein Durchbrennen aufgrund einer Überhitzung stattfindet.
Auch wenn eine spezifische Lenkungssteuervorrichtung ausfällt, ist es daher notwendig, das Fahrzeug durch Bewegen der Zahnstange bis zum Ende mit nur der normalen Lenkungssteuervorrichtung zu lenken.
Eine Lenkungssteuervorrichtung gemäß der Offenbarung, mit der die oben genannten Probleme angegangen werden, wird nachstehend ausführlich beschrieben.
8 ist ein Blockschema, das eine Lenkungssteuervorrichtung 200 gemäß der Offenbarung darstellt.
Wie in 8 gezeigt ist, kann eine Lenkungssteuervorrichtung 200 gemäß der Offenbarung eine Zahnstangenhub-Berechnungseinheit, eine Ausfallerkennungseinheit, eine Fehlerstrom-Berechnungseinheit und eine Befehlsstrom-Anlegungseinheit aufweisen.
Mit Lenkungssteuervorrichtung 200 kann sowohl die erste Lenkungssteuervorrichtung 120 als auch die zweite Lenkungssteuervorrichtung 130 gemeint sein.
Die Zahnstangenhub-Berechnungseinheit kann einen Soll-Zahnstangenhub auf Basis von Lenkungsinformationen berechnen, die von dem Fahrer eingegeben werden. Zum Beispiel empfängt die Zahnstangenhub-Berechnungseinheit Lenkungsinformationen, die von dem Lenkwinkelsensor 111 erfasst werden, und berechnet einen Zahnstangenhub unter Verwendung des Lenkwinkels des Lenkrads, der von den Lenkungsinformationen angegeben wird. Der Zahnstangenhub gemäß dem Lenkwinkel des Lenkrads kann durch einen Designwert von einem Designer oder einem Algorithmus berechnet werden.
Die Zahnstangenhub-Berechnungseinheit kann Informationen über den Zahnstangenhub erzeugen und diese an die Befehlsstrom-Berechnungseinheit und die Befehlsstrom-Anlegungseinheit ausgeben.
Die Ausfallerkennungseinheit kann erkennen, ob die andere Lenkungssteuervorrichtung ausgefallen ist. Genauer kann die Ausfallerkennungseinheit den Ausfall in der anderen Lenkungssteuervorrichtung erkennen, wenn sie ein Flag, das den Ausfall angibt, von der anderen Lenkungssteuervorrichtung empfängt.
Wie in 6 gezeigt ist, kann z.B. dann, wenn die zweite Lenkungssteuervorrichtung 130 ausfällt, die zweite Lenkungssteuervorrichtung 130 ein Flag an die erste Lenkungssteuervorrichtung 120 senden, und die Ausfallerkennungseinheit, die in der ersten Lenkungssteuervorrichtung 120 enthalten ist, empfängt das Flag und erkennt den Ausfall der zweiten Lenkungssteuervorrichtung 130. Ohne darauf beschränkt zu sein, kann jedoch die Ausfallerkennungseinheit, die in der zweiten Lenkungssteuervorrichtung 130 enthalten ist, bei einem Ausfall der ersten Lenkungssteuervorrichtung 120 den Ausfall der ersten Lenkungssteuervorrichtung 120 auf die gleiche Weise wie oben beschrieben erkennen.
Die Ausfallerkennungseinheit kann den Ausfall in der anderen Lenkungssteuervorrichtung erkennen und Informationen über das Ergebnis an die Befehlsstrom-Berechnungseinheit und die Befehlsstrom-Anlegungseinheit ausgeben.
Die Befehlsstrom-Berechnungseinheit kann einen Soll-Befehlsstrom gemäß dem Soll-Zahnstangenhub berechnen. Die Befehlsstrom-Berechnungseinheit kann einen ersten Befehlsstrom berechnen, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausgefallen ist, und wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung nicht ausgefallen ist, kann die Befehlsstrom-Berechnungseinheit einen zweiten Befehlsstrom berechnen, der kleiner ist als der erste Befehlsstrom.
Genauer kann die Befehlsstrom-Berechnungseinheit den ersten Befehlsstrom berechnen, der dem Soll-Befehlsstrom beim Ausfall der anderen Lenkungssteuervorrichtung gleich ist, und wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausgefallen ist, den zweiten Befehlsstrom durch Teilen des Soll-Befehlsstroms durch die Zahl der Lenkungssteuervorrichtungen berechnen.
Zum Beispiel kann die Befehlsstrom-Berechnungseinheit, die in der ersten Lenkungssteuervorrichtung 120 enthalten ist, zuerst den Soll-Befehlsstrom gemäß dem Soll-Zahnstangenhub berechnen, und, solange die zweite Lenkungssteuervorrichtung 130 nicht ausfällt, den Befehlsstrom (den zweiten Befehlsstrom) durch Multiplizieren des Soll-Befehlsstroms mit 1/2 berechnen.
Als weiteres Beispiel berechnet die Befehlsstrom-Berechnungseinheit, die in der ersten Lenkungssteuervorrichtung 120 enthalten ist, den Soll-Befehlsstrom gemäß dem Soll-Zahnstangenhub, und berechnet den Befehlsstrom (den ersten Befehlsstrom), der dem Soll-Befehlsstrom gleich ist, wenn die zweite Lenkungssteuervorrichtung 130 ausfällt.
Hierbei können der erste Befehlsstrom und der zweite Befehlsstrom einen Strom bedeuten, der durch Reflektieren des Zustands der anderen Lenkungssteuervorrichtung berechnet wird. Genauer kann der Bereich des ersten Befehlsstroms relativ größer sein als der Bereich des zweiten Befehlsstroms, um einen Zahnstangenhub zu implementieren, der größer ist als der Bezugs-Zahnstangenhub.
Wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausfällt, kann die Befehlsstrom-Anlegungseinheit den ersten Befehlsstrom gemäß einem voreingestellten Anlegungsmuster an den Lenkungsmotor 140 anlegen, und, solange die andere Lenkungssteuervorrichtung nicht ausfällt, den zweiten Befehlsstrom an den Lenkungsmotor 140 anlegen.
Hierbei kann das Anlegungsmuster ein Muster sein, in dem ein Befehlsstrom in den Lenkungsmotor 140 eingespeist wird, um ein Durchbrennen aufgrund von Überhitzung zu vermeiden. Falls die Befehlsstrom-Anlegungseinheit den ersten Befehlsstrom kontinuierlich ohne ein spezifisches Anlegungsmuster anlegt, kann die Innentemperatur der Lenkungssteuervorrichtung 200 sprunghaft ansteigen, und es kann zu einem Durchbrennen kommen. Demgemäß kann die Befehlsstrom-Anlegungseinheit den ersten Befehlsstrom in einem spezifischen Anlegungsmuster an den Lenkungsmotor 140 anlegen, um den sprunghaften Anstieg der Innentemperatur so weit wie möglich zu verzögern.
Da der zweite Befehlsstrom berechnet und an den Lenkungsmotor 140 angelegt wird, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung nicht ausgefallen ist, brennt dabei die Lenkungssteuervorrichtung 200 nicht aufgrund einer Überhitzung durch, auch wenn die Befehlsstrom-Anlegungseinheit den zweiten Befehlsstrom an den Lenkungsmotor 140 anlegt, ohne auf ein spezifisches Anlegungsmuster angewiesen zu sein.
Das Anlegungsmuster des Befehlsstroms wird nachstehend ausführlich beschrieben.
9 ist ein Graph, der ein Anlegungsmuster eines Befehlsstroms darstellt.
Wie in 9 gezeigt ist, kann es verschiedene Anlegungsmuster geben. Zum Beispiel kann ein erstes Anlegungsmuster ein Muster sein, das so ausgebildet ist, dass ein Befehlsstrom kontinuierlich und gleichmäßig an den Lenkungsmotor 140 angelegt wird, und ein zweites Anlegungsmuster kann ein Muster sein, das so ausgebildet ist, dass ein Befehlsstrom zu einer Rechteckwelle wird, die einen konstanten Einspeisungszyklus C, ein konstantes Tastverhältnis D und eine konstante Amplitude aufweist. Jedoch sind Ausführungsbeispiele der Offenbarung nicht darauf beschränkt.
Genauer wird ein Beispiel beschrieben, in dem ein Muster, das dem zweiten Anlegungsmuster gleich ist, voreingestellt wird. Wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausfällt, legt die Befehlsstrom-Anlegungseinheit periodisch den ersten Befehlsstrom auf Basis des voreingestellten Einspeisungszyklus an den Lenkungsmotor 140 an. Dabei ist der erste Befehlsstrom eine Rechteckwelle mit einer Einspeisungsperiode C und einem voreingestellten Tastverhältnis D gemäß einem Anlegungsmuster.
Dabei kann die Befehlsstrom-Anlegungseinheit unabhängig von dem Zahnstangenhub einfach irgendeines von verschiedenen Anlegungsmustern verwenden, wie oben beschrieben, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausfällt, oder sie kann abhängig von Soll-Zahnstangenhüben Anlegungsmuster verwenden, die voneinander verschieden eingestellt sind.
10 ist ein erster Graph, der ein Anlegungsmuster eines Befehlsstroms gemäß einem Soll-Zahnstangenhub darstellt.
Wie in 10 gezeigt ist, ist in einem Fall, in dem die Lenkungssteuervorrichtung 200, wie oben beschrieben, einen Bezugs-Zahnstangenhub x_R vorab einstellt, der erste Soll-Befehlsstrom I₁₁ kleiner als der Bezugs-Befehlsstrom I_R, der dem Bezugs-Zahnstangenhub x_R entspricht, und zwar innerhalb eines Bereichs des Soll-Zahnstangenhubs x_T, der nicht größer ist als der Bezugs-Zahnstangenhub x_R. Wenn die normale Lenkungssteuervorrichtung 200 den Soll-Zahnstangenhub x_T, der kleiner ist als der Bezugs-Zahnstangenhub x_R, und den ersten Soll-Befehlsstrom I₁₁ gemäß dem Soll-Zahnstangenhub x_T berechnet, kann die normale Lenkungssteuervorrichtung 200 den ersten Befehlsstrom berechnen, der dem ersten Soll-Befehlsstrom I₁₁ gleich ist, und diesen konstant und kontinuierlich an den Lenkungsmotor 140 anlegen.
Wenn beispielsweise die erste Lenkungssteuervorrichtung 120 ausfällt, dann vergleicht die in der zweiten Lenkungssteuervorrichtung 130 enthaltene Befehlsstrom-Anlegungseinheit den Soll-Zahnstangenhub x_T mit dem voreingestellten Bezugs-Zahnstangenhub x_R. Falls der Soll-Zahnstangenhub x_T, der gemäß den vom Fahrer eingegebenen Lenkungsinformationen bestimmt wird, höchstens so groß ist wie der Bezugs-Zahnstangenhub x_R, legt die Befehlsstrom-Anlegungseinheit kontinuierlich und konstant den ersten Befehlsstrom, der dem ersten Soll-Befehlsstrom I₁₁ gleich ist, an den Lenkungsmotor 140 an.
Innerhalb eines Bereichs, in dem der Soll-Zahnstangenhub x_t größer ist als der Bezugs-Zahnstangenhub x_R, ist der zweite Soll-Befehlsstrom I₁₂ mindestens so groß wie der Bezugs-Befehlsstrom I_R. Wenn die normale Lenkungssteuervorrichtung 200 den Soll-Zahnstangenhub x_T, der nicht kleiner ist als der Bezugs-Zahnstangenhub x_R, und den zweiten Soll-Befehlsstrom I₁₂ gemäß dem Soll-Zahnstangenhub x_T berechnet, kann somit die Lenkungssteuervorrichtung 200 den ersten Befehlsstrom berechnen, der dem zweiten Soll-Befehlsstrom I₁₂ gleich ist, und eine Rechteckwelle mit einem voreingestellten Einspeisungszyklus und einem voreingestellten Tastverhältnis als den ersten Befehlsstrom an den Lenkungsmotor 140 anlegen, bis der Zahnstangenhub mit dem Soll-Zahnstangenhub x_T übereinstimmt.
Wenn beispielsweise die erste Lenkungssteuervorrichtung 120 ausfällt, dann vergleicht die in der zweiten Lenkungssteuervorrichtung 130 enthaltene Befehlsstrom-Anlegungseinheit den Soll-Zahnstangenhub x_T mit dem Bezugs-Zahnstangenhub x_R. Falls der Soll-Zahnstangenhub x_T, der gemäß den vom Fahrer eingegebenen Lenkungsinformationen bestimmt wird, größer ist als der Bezugs-Zahnstangenhub x_R, legt die Befehlsstrom-Anlegungseinheit periodisch den ersten Befehlsstrom, der dem zweiten Soll-Befehlsstrom I₁₂ gleich ist, auf Basis des Einspeisungszyklus an den Lenkungsmotor 140 an.
Wie oben beschrieben, kann die Lenkungssteuervorrichtung 200 gemäß der Offenbarung durch Variieren des Anlegungsmusters des ersten Befehlsstroms abhängig von dem Soll-Zahnstangenhub x_T auf effiziente Weise eine Überhitzung verhindern.
In der Ausführungsform, die in 10 dargestellt ist, wird dabei der erste Befehlsstrom nur in einem Anlegungsmuster, das abhängig von dem Ergebnis des Vergleichs zwischen dem Soll-Zahnstangenhub x_T und dem Bezugs-Zahnstangenhub x_R bestimmt wird, an den Lenkungsmotor 140 angelegt.
Wenn in diesem Fall der Soll-Zahnstangenhub x_T größer ist als der Bezugs-Zahnstangenhub x_R, erreicht der tatsächliche Zahnstangenhub den Bezugs-Zahnstangenhub x_R und erreicht dann den Soll-Zahnstangenhub x_T. Somit können die Anlegungsmuster, wie sie in 10 dargestellt sind, kombiniert werden.
11 ist ein zweiter Graph, der ein Anlegungsmuster eines Befehlsstroms gemäß einem Soll-Zahnstangenhub darstellt.
Wie in 11 gezeigt ist, kann in einem Fall, in dem der Soll-Zahnstangenhub x_T größer ist als der Bezugs-Zahnstangenhub x_R, der Bezugs-Befehlsstrom I_R, der dem Bezugs-Zahnstangenhub x_R entspricht, verwendet werden, bis der tatsächliche Zahnstangenhub den Bezugs-Zahnstangenhub x_R erreicht, um die Lenkungsreaktionszeit zu verkürzen. Daher kann die Lenkungssteuervorrichtung 200 zusätzlich den Bezugs-Befehlsstrom I_R berechnen.
Zum Beispiel berechnet die in der ersten Lenkungssteuervorrichtung 120 enthaltene Befehlsstrom-Berechnungseinheit den Bezugs-Befehlsstrom I_R, der einem voreingestellten Bezugs-Zahnstangenhub x_R entspricht, wenn die zweite Lenkungssteuervorrichtung 130, die der anderen Lenkungssteuervorrichtung entspricht, ausfällt.
Falls der Bezugs-Befehlsstrom I_R berechnet wird, legt die Befehlsstrom-Anlegungseinheit den Bezugs-Befehlsstrom I_R an den Lenkungsmotor 140 an, bis der Zahnstangenhub den Bezugs-Zahnstangenhub x_R erreicht. In diesem Fall muss die Lenkungssteuervorrichtung 200 Informationen über den tatsächlichen Zahnstangenhub identifizieren, und daher kann die Lenkungssteuervorrichtung 200 Zahnstangenhubinformationen von dem Zahnstangenpositionssensor 112 empfangen.
Wenn zum Beispiel die andere Lenkungssteuervorrichtung (z.B. die zweite Lenkungssteuervorrichtung 130) ausfällt, dann empfängt die Befehlsstrom-Anlegungseinheit, die in der ersten Lenkungssteuervorrichtung 120 enthalten ist, Zahnstangenhubinformationen, die der Position der Zahnstange entsprechen, die von dem Zahnstangenpositionssensor 112 erfasst werden. Die Befehlsstrom-Anlegungseinheit legt den Bezugs-Befehlsstrom I_R an den Lenkungsmotor 140 an, bis der Zahnstangenhub den Bezugs-Zahnstangenhub x_R erreicht.
Nach der Zeit, zu der der Zahnstangenhub den Bezugs-Zahnstangenhub x_R erreicht, wird der erste Befehlsstrom, der dem Soll-Befehlsstrom gleich ist, verwendet, so dass der tatsächliche Zahnstangenhub den Soll-Zahnstangenhub x_T erreicht, und um ein Durchbrennen der Lenkungssteuervorrichtung 200 zu verhindern, wird ein spezifisches Anlegungsmuster verwendet.
Zum Beispiel legt die Befehlsstrom-Anlegungseinheit, nachdem der Zahnstangenhub den Bezugs-Zahnstangenhub x_R erreicht hat (z.B. nach t) den ersten Befehlsstrom I₁, der dem Soll-Befehlsstrom gleich ist, gemäß dem Anlegungsmuster an den Lenkungsmotor 140 an, bis der Zahnstangenhub den Soll-Zahnstangenhub x_T erreicht.
Wie oben beschrieben, kann die Lenkungssteuervorrichtung 200 gemäß der Offenbarung einen sprunghaften Anstieg der Innentemperatur verhindern und gleichzeitig die Lenkungsreaktionszeit minimieren.
In Fällen, in denen ein Anlegungsmuster, wie etwa eine Rechteckwelle, verwendet wird, ist es dabei nötig, durch Einstellen eines anderen Tastverhältnisses des Anlegungsmusters abhängig von der Anfangs-Innentemperatur, die erfasst wird, wenn eine spezifische Lenkungssteuervorrichtung ausfällt, ein Durchbrennen zu verhindern.
12 ist ein Graph, der ein Anlegungsmuster eines Befehlsstroms gemäß einer Innentemperatur darstellt, die erfasst wird, wenn eine Lenkungssteuervorrichtung gemäß der Offenbarung darstellt.
Wie in 12 gezeigt ist, kann die Lenkungsreaktionszeit minimiert werden, wenn das Tastverhältnis gemäß der Anfangs-Innentemperatur der normalen Lenkungssteuervorrichtung 200, die erfasst wird, wenn ein Ausfall der anderen Lenkungssteuervorrichtung erkannt wird, angepasst wird. Demgemäß kann die normale Lenkungssteuervorrichtung 200 Temperaturinformationen über ihre Innentemperatur von dem Temperatursensor 113 empfangen.
Wenn zum Beispiel die andere Lenkungssteuervorrichtung (die zweite Lenkungssteuervorrichtung 130) ausfällt, dann empfängt die Befehlsstrom-Anlegungseinheit, die in der ersten Lenkungssteuervorrichtung 120 enthalten ist, Temperaturinformationen über die Innentemperatur, die von dem Temperatursensor 113 erfasst wird.
Wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausfällt, legt die normale Lenkungssteuervorrichtung 200 eine Rechteckwelle als den ersten Befehlsstrom an den Lenkungsmotor 140 an und passt auf Basis der Informationen über die Anfangstemperatur der normalen Lenkungssteuervorrichtung 200, die empfangen werden, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausfällt, das Tastverhältnis der Rechteckwelle an.
Hierbei kann mit Informationen über die Anfangstemperatur z.B. die Innentemperatur der ersten Lenkungssteuervorrichtung 120 bei einem Ausfall der zweiten Lenkungssteuervorrichtung 130 gemeint sein.
Wenn beispielsweise die zweite Lenkungssteuervorrichtung 130 ausfällt, dann legt die Befehlsstrom-Anlegungseinheit, die in der ersten Lenkungssteuervorrichtung 120 enthalten ist, eine Rechteckwelle mit einem voreingestellten Einspeisungszyklus und einem voreingestellten Tastverhältnis als den ersten Befehlsstrom an den Lenkungsmotor 140 an und bestimmt das Tastverhältnis auf Basis der Informationen über die Anfangstemperatur der ersten Lenkungssteuervorrichtung 120, die empfangen werden, wenn die zweiten Lenkungssteuervorrichtung 130 ausfällt.
Hierbei kann das Tastverhältnis abnehmen, wenn die Anfangs-Innentemperatur, die in den Informationen über die Anfangstemperatur enthalten ist, steigt, und das Tastverhältnis kann zunehmen, wenn die Anfangs-Innentemperatur sinkt.
Wie in 12 gezeigt ist, steigt z.B. in einem Fall, in dem eine Rechteckwelle als der erste Befehlsstrom angelegt wird, die Innentemperatur der normalen Lenkungssteuervorrichtung 200, während der erste Befehlsstrom innerhalb eines Zyklus C angelegt wird, und die Innentemperatur sinkt, während der erste Befehlsstrom nicht innerhalb eines Zyklus C angelegt wird. In diesem Fall ist unter der Bedingung, dass der Zyklus C derselbe ist und der erste Befehlsstrom I₁ angelegt wird, das erste Tastverhältnis D₁ des ersten Anlegungsmusters, das der ersten Anfangs-Innentemperatur entspricht, kleiner als das zweite Tastverhältnis D₂ des zweiten Anlegungsmusters, das der zweiten Anfangs-Innentemperatur entspricht, wenn die erste Anfangs-Innentemperatur höher ist als die zweite Anfangs-Innentemperatur.
Wie oben beschrieben, kann die Lenkungssteuervorrichtung 200 gemäß der Offenbarung die Zeit für die Anlegung eines Befehlsstroms unter Berücksichtigung der Anfangstemperatur anpassen, wodurch ein Durchbrennen aufgrund einer Überhitzung verhindert wird und gleichzeitig die Lenkungsreaktionszeit minimiert wird.
13 ist ein zweiter Graph, der den Zahnstangenhub und eine Innentemperatur im Zeitverlauf darstellt, wenn eine Lenkungssteuervorrichtung gemäß der Offenbarung ausfällt.
Wie in 13 gezeigt ist, wird in einem Fall, in dem die normale Lenkungssteuervorrichtung 200 einen Befehlsstrom in Form einer Rechteckwelle an den Lenkungsmotor 140 anlegt, die Innentemperatur der normalen Lenkungssteuervorrichtung 200 innerhalb des Zeitraums t_u, in dem der Befehlsstrom an den Lenkungsmotor 140 angelegt wird, so dass der Zahnstangenhub innerhalb eines Zyklus größer wird, erhöht. In dem Zeitraum t_s, in dem kein Zahnstangenhub innerhalb eines Zyklus ausgeübt wird, so dass der Zahnstangenhub nicht größer wird, sinkt dabei die Innentemperatur der normalen Lenkungssteuervorrichtung 200. Wenn die Zahnstange das Ende (z.B. x_end) erreicht, steigt und fällt die Innentemperatur wiederholt.
Auch wenn die Zeit t₂ bis die Zahnstange das Ende erreicht, wenn eine spezifische Lenkungssteuervorrichtung, länger ist als die Zeit t₁, bis die Zahnstange das Ende erreicht, wenn die Mehrzahl von Lenkungssteuervorrichtungen, die in 5 dargestellt sind, alle normal sind, ist es möglich, die Zahnstange ohne Überhitzungsschaden mit nur der normalen Lenkungssteuervorrichtung 200 bis zum Ende zu bewegen, wenn die spezifische Lenkungssteuervorrichtung ausfällt.
Die Lenkungssteuervorrichtung 200 kann den Soll-Zahnstangenhub in einen oder mehrere Abschnitte teilen, einen Befehlsstrom für jeden Abschnitt berechnen und den Befehlsstrom für jeden Abschnitt an den Lenkungsmotor 140 anlegen. Genauer kann die Befehlsstrom-Berechnungseinheit 230 den Soll-Befehlsstrom gemäß dem Soll-Zahnstangenhub berechnen, den Abschnitt ab der aktuellen Position der Zahnstange bis zu dem Soll-Zahnstangenhub in einen oder mehrere Abschnitte teilen und den ersten Befehlsstrom als den Befehlsstrom für die einzelnen Abschnitte berechnen. Die Befehlsstrom-Anlegungseinheit 240 kann den Befehlsstrom für die einzelnen Abschnitte an den Lenkungsmotor 140 anlegen. Wie in 2 gezeigt ist, kann die erste Lenkungssteuervorrichtung 120 z.B. dann, wenn die aktuelle Position der Zahnstange ,0' ist und der Soll-Zahnstangenhub das Ende x_end der Zahnstange ist, den Zahnstangenhubabschnitt in 0 - x₁, x₁ - x_R, x_R - x₂ und x₂ - x_end von 2 teilen und die Befehlsstromwerte, die an den Lenkungsmotor für die Abschnitte angelegt werden, auf 40 %, 50 %, 75 % bzw. 100 % des Soll-Befehlsstromwerts einstellen. Die Befehlsstrom-Anlegungseinheit 240 kann 40 % des Soll-Befehlsstromwerts im Abschnitt 0 - x₁, 50 % des Soll-Befehlsstromwerts im Abschnitt x₁- x_R, 75 % des Soll-Befehlsstromwerts im Abschnitt x_R - x₂ und 100 % des Soll-Befehlsstromwerts im Abschnitt x₂ - x_end an den Lenkungsmotor 140 anlegen.
Die Lenkungssteuervorrichtung 200 kann die Zahnstangenhubinformationen, die der von dem Zahnstangenpositionssensor erfassten Position der Zahnstange entsprechen, empfangen und, falls der Zahnstangenhub den Anfangspunkt der einzelnen Abschnitte des Soll-Zahnstangenhubs erreicht, den Befehlsstrom für jeden Abschnitt in Form einer Rechteckwelle mit einem voreingestellten Einspeisungszyklus und einem voreingestellten Tastverhältnis an den Lenkungsmotor 140 anlegen. Genauer kann die Befehlsstrom-Anlegungseinheit 240 die Zahnstangenhubinformationen, die der von dem Zahnstangenpositionssensor erfassten Position der Zahnstange entsprechen, empfangen und bestimmen, welchen Punkt in welchem Abschnitt die aktuelle Position der Zahnstange erreicht hat. Falls die Position der Zahnstange den Anfangspunkt der einzelnen Abschnitte erreicht, kann die Befehlsstrom-Anlegungseinheit 240 eine Rechteckwelle mit einem voreingestellten Einspeisungszyklus und einem voreingestellten Tastverhältnis als den Befehlsstrom für die einzelnen Abschnitte an den Lenkungsmotor 140 anlegen.
Die Lenkungssteuervorrichtung 200 kann an den Lenkungsmotor 140 eine Rechteckwelle mit einem voreingestellten Einspeisungszyklus und einem voreingestellten Tastverhältnis als Befehlsstrom von den auf die Abschnitte bezogenen Befehlsströmen anlegen, der in dem Abschnitt angelegt wird, der einen voreingestellten Bezugs-Zahnstangenhub oder einen Zahnstangenhub, der größer ist als der Bezugs-Zahnstangenhub, aufweist. Genauer kann die Befehlsstrom-Anlegungseinheit 240 eine Rechteckwelle mit einem voreingestellten Einspeisungszyklus und einem voreingestellten Tastverhältnis als Befehlsstrom von den auf die Abschnitte bezogenen Befehlsströmen, die erzeugt werden, wenn der Soll-Zahnstangenhub größer ist als der Bezugs-Zahnstangenhub, anlegen, der in dem Abschnitt angelegt wird, der den Bezugs-Zahnstangenhub aufweist oder einen Zahnstangenhub aufweist, der größer ist als der Bezugs-Zahnstangenhub. Falls die Position der Zahnstange den Anfangspunkt des oben beschriebenen Abschnitts erreicht, kann die Befehlsstrom-Anlegungseinheit 240 die Innentemperatur der Lenkungssteuervorrichtung 200 aus dem Temperatursensor 113 empfangen und diese als Anfangstemperaturinformation nutzen. Anders ausgedrückt kann die Befehlsstrom-Anlegungseinheit 240 das Tastverhältnis des Befehlsstroms, der an den Lenkungsmotor 140 angelegt wird, auf Basis der Anfangstemperaturinformation bestimmen, wenn die Position der Zahnstange den Anfangspunkt des oben beschriebenen Abschnitts erreicht. Wenn beispielsweise die zweite Lenksteuervorrichtung 130 ausfällt, der Soll-Zahnstangenhub x₂ von 2 ist, die aktuelle Position der Zahnstange ,0' ist und der Zahnstangenhub x_R ist, dann kann die erste Lenkungssteuervorrichtung 120 den Zahnstangenhubteil in 0 - x₁, x₁ - x_R und x_R - x₂ teilen und kann einen Rechteckwellen-Befehlsstrom, der 40 % des Befehlsstroms ausmacht, der dem Ende x_end der Zahnstange im Abschnitt 0 - x₁ entspricht, und einen Rechteckwellen-Befehlsstrom, der 50 % entspricht, im Abschnitt x₁ - x_R anlegen, und im Abschnitt x_R - x₂ kann die erste Lenkungssteuervorrichtung 120 ein Tastverhältnis auf Basis der Temperaturinformation bestimmen, wenn die Zahnstange bei x_R positioniert ist, und einen Rechteckwellen-Befehlsstrom anlegen, der 75 % des Befehlsstroms ausmacht, der dem Ende x_end der Zahnstange entspricht.
Wie oben beschrieben, kann die Lenkungssteuervorrichtung 200 den Soll-Zahnstangenhub in einen oder mehrere Abschnitte teilen und geeignete Befehlsströme anlegen, und durch Anlegen der Befehlsströme in einem vorgegebenen Tastverhältnis und Anlegungsmuster ein Durchbrennen der Lenkungssteuervorrichtung 200 aufgrund einer sprunghaft ansteigende Innentemperatur verhindern.
Ein Lenkungssteuerverfahren für die Durchführung aller Ausführungsformen der Offenbarung wird nachstehend ausführlich beschrieben.
14 ist ein Ablaufschema, das eine Ausführungsform eines Lenkungssteuerverfahrens gemäß der Offenbarung darstellt.
Wie in 14 gezeigt ist, wird in Schritt S1410 ein Soll-Zahnstangenhub x_T auf Basis der von dem Fahrer eingegebenen Lenkungsinformationen berechnet. In einem Schritt S1420 wird ein Soll-Befehlsstrom gemäß dem Soll-Zahnstangenhub x_T berechnet. In einem Schritt S1430 wird erkannt, ob die andere Lenkungssteuervorrichtung ausgefallen ist.
In dem Befehlsstrom-Berechnungsschritt 51441 und S1442 wird abhängig davon, ob die andere Lenkungssteuervorrichtung ausgefallen ist, ein jeweils anderer Befehlsstrom berechnet. Anders ausgedrückt wird im Schritt S1441 ein erster Befehlsstrom berechnet, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausgefallen ist, und solange die andere Lenkungssteuervorrichtung nicht ausgefallen ist, wird ein zweiter Befehlsstrom, der kleiner ist als der erste Befehlsstrom, in Schritt 51442 berechnet.
Genauer wird in Schritt S1441 der erste Befehlsstrom berechnet, der dem Soll-Befehlsstrom gleich ist, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung (die erste Lenkungssteuervorrichtung 120 oder die zweite Lenkungssteuervorrichtung 130) ausgefallen ist, und solange die andere Lenkungssteuervorrichtung (die erste Lenkungssteuervorrichtung 120 oder die zweite Lenkungssteuervorrichtung 130) nicht ausgefallen ist, wird der zweite Befehlsstrom durch Abschnitten des Soll-Befehlsstroms durch die Zahl der Lenkungssteuervorrichtungen (z.B. 1/2) in Schritt S1442 berechnet.
Falls der zweite Befehlsstrom berechnet wird, wird der zweite Befehlsstrom in einem Schritt S1450 kontinuierlich und konstant an den Lenkungsmotor 140 angelegt.
Falls die andere Lenkungssteuervorrichtung ausgefallen ist, werden dabei in Schritt S1460 der Soll-Zahnstangenhub x_T und ein voreingestellter Bezugs-Zahnstangenhub x_R verglichen.
Falls der Soll-Zahnstangenhub x_T größer ist als der Bezugs-Zahnstangenhub x_R, wird in Schritt S1471 der erste Befehlsstrom auf Basis eines voreingestellten Einspeisungszyklus periodisch an den Lenkungsmotor 140 angelegt.
Falls der Soll-Zahnstangenhub x_T höchstens so groß ist wie der Bezugs-Zahnstangenhub x_R, wird in Schritt S1472 der erste Befehlsstrom kontinuierlich und konstant an den Lenkungsmotor 140 angelegt.
Auch wenn dies nicht dargestellt ist, überspringt das Lenkungssteuerverfahren gemäß der Offenbarung Schritt S1460, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausfällt, und kann den Schritt des periodischen Anlegens des ersten Befehlsstroms an den Lenkungsmotor 140 auf Basis eines voreingestellten Einspeisungszyklus durchführen.
Dabei kann der erste Befehlsstrom als ein Befehlsstrom für die einzelnen Abschnitte berechnet werden, in die der Soll-Zahnstangenhub x_T geteilt worden ist. Demgemäß wird der Befehlsstrom für die einzelnen Abschnitte in den Schritten S1471 und S1472 periodisch oder konstant angewendet.
15 ist ein Ablaufschema, das eine andere Ausführungsform eines Lenkungssteuerverfahrens gemäß der Offenbarung darstellt.
Wie in 15 gezeigt ist, sind die Schritte S1510 bis S1530 den in 14 dargestellten Schritten S1410 bis S1430 gleich, und somit werden sie hier nicht beschrieben.
Falls die andere Lenkungssteuervorrichtung ausfällt, wird in Schritt S1541 ein Bezugs-Befehlsstrom berechnet, der dem voreingestellten Bezugs-Zahnstangenhub x_R entspricht, und in Schritt S1542 wird der erste Befehlsstrom berechnet.
Solange die andere Lenkungssteuervorrichtung nicht ausfällt, wird in Schritt S1543 ein zweiter Befehlsstrom, der kleiner ist als der erste Befehlsstrom, berechnet.
Falls der zweite Befehlsstrom berechnet wird, wird der zweite Befehlsstrom in einem Schritt S1550 kontinuierlich und konstant an den Lenkungsmotor 140 angelegt.
Dabei erfasst der Zahnstangenpositionssensor 112 in einem Schritt S1560 die Position der Zahnstange und gibt Zahnstangenhubinformationen aus.
Dann werden in einem Schritt S1571 der Soll-Zahnstangenhub x_T und der Bezugs-Zahnstangenhub x_R verglichen.
Falls der Soll-Zahnstangenhub x_T höchstens so groß ist wie der Bezugs-Zahnstangenhub x_R, wird in Schritt S1581 der erste Befehlsstrom kontinuierlich und konstant an den Lenkungsmotor 140 angelegt.
Falls der Soll-Zahnstangenhub größer ist als der Bezugs-Zahnstangenhub, wird der Bezugs-Befehlsstrom an den Lenkungsmotor 140 angelegt (S1582), bis der Zahnstangenhub den Bezugs-Zahnstangenhub erreicht (S1572).
Der erste Befehlsstrom wird gemäß dem Anlegungsmuster an den Lenkungsmotor 140 angelegt (S1583), bis der Zahnstangenhub den Soll-Zahnstangenhub erreicht (S1573), nachdem der Zahnstangenhub den Bezugs-Zahnstangenhub erreicht hat.
Wie oben beschrieben, kann die Offenbarung gemäß der Offenbarung ein Lenkungsunterstützungssystem, eine Lenkungssteuervorrichtung und ein Lenkungssteuerverfahren vorsehen, die in der Lage sind, ein Lenken eines Fahrzeugs auch dann durchzuführen, wenn eine spezifische Lenkungssteuervorrichtung von einer Mehrzahl von Lenkungssteuervorrichtungen ausfällt.
Die Offenbarung kann auch ein Lenkungsunterstützungssystem, eine Lenkungssteuervorrichtung und ein Lenkungssteuerverfahren angeben, die in der Lage sind, zu verhindern, dass eine normale Lenkungssteuervorrichtung aufgrund einer Überhitzung beschädigt wird, wenn eine spezifische Lenkungssteuervorrichtung ausfällt.
Die Offenbarung kann auch ein Lenkungsunterstützungssystem, eine Lenkungssteuervorrichtung und ein Lenkungssteuerverfahren angeben, die in der Lage sind, durch Anlegen eines Befehlsstroms an einen Lenkungsmotor gemäß verschiedenen Anlegungsmustern eine Verlängerung einer Lenkungsreaktionszeit zu verhindern.
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 lediglich zum Zwecke der Erläuterung ein Beispiel für die technische Idee 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 muss mit dem breitesten Bereich, der noch mit den Ansprüchen konsistent ist, im Einklang stehen. 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.
VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht gemäß 35 U.S.C. 119(a) die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2019-0029488 , die am Donnerstag, 14. März 2019 beim Koreanischen Patentamt eingereicht wurde und deren Offenbarung durch Bezugnahme in vollem Umfang in diese Anmeldung aufgenommen wird.
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 1020190029488 [0150]

Claims

Lenkungssteuervorrichtung, umfassend: eine Zahnstangenhub-Berechnungseinheit, die einen Soll-Zahnstangenhub auf Basis von Lenkungsinformationen berechnet, die von einem Fahrer eingegeben werden; eine Ausfallerkennungseinheit, die erkennt, ob eine andere Lenkungssteuervorrichtung ausfällt; eine Befehlsstrom-Berechnungseinheit, die einen Soll-Befehlsstrom gemäß dem Soll-Zahnstangenhub berechnet, wobei die Befehlsstrom-Berechnungseinheit einen ersten Befehlsstrom berechnet, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausfällt, und einen zweiten Befehlsstrom, der kleiner ist als der erste Befehlsstrom, berechnet, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung nicht ausfällt; und eine Befehlsstrom-Anlegungseinheit, die den ersten Befehlsstrom gemäß einem voreingestellten Anlegungsmuster an den Lenkungsmotor anlegt, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausfällt, und, den zweiten Befehlsstrom an den Lenkungsmotor anlegt, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung nicht ausfällt.
Lenkungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Befehlsstrom-Berechnungseinheit den ersten Befehlsstrom berechnet, der dem Soll-Befehlsstrom gleich ist, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausfällt, und den zweiten Befehlsstrom durch Teilen des Soll-Befehlsstroms durch eine Anzahl von Lenkungssteuervorrichtungen berechnet, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung nicht ausfällt.
Lenkungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Befehlsstrom-Anlegungseinheit den ersten Befehlsstrom periodisch auf Basis eines voreingestellten Einspeisungszyklus an den Lenkungsmotor anlegt, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausfällt.
Lenkungssteuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei der erste Befehlsstrom eine Rechteckwelle mit dem Einspeisungszyklus und einem voreingestellten Tastverhältnis gemäß dem Anlegungsmuster ist.
Lenkungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Befehlsstrom-Anlegungseinheit den Soll-Zahnstangenhub mit einem voreingestellten Bezugs-Zahnstangenhub vergleicht, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausfällt, den ersten Befehlsstrom kontinuierlich und konstant an den Lenkungsmotor anlegt, wenn der Soll-Zahnstangenhub höchstens so groß ist wie der Bezugs-Zahnstangenhub, und den ersten Befehlsstrom auf Basis des voreingestellten Einspeisungszyklus periodisch an den Lenkungsmotor anlegt, wenn der Soll-Zahnstangenhub größer ist als der Bezugs-Zahnstangenhub.
Lenkungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Befehlsstrom-Berechnungseinheit einen Bezugs-Befehlsstrom, der einem voreingestellten Bezugs-Zahnstangenhub entspricht, berechnet, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausfällt, und wobei die Befehlsstrom-Anlegungseinheit Zahnstangenhubinformationen empfängt, die einer Position einer Zahnstange entsprechen, die von einem Zahnstangenpositionssensor erfasst wird, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausfällt, den Bezugs-Befehlsstrom an den Lenkungsmotor anlegt, bis ein Zahnstangenhub den Bezugs-Zahnstangenhub erreicht, wenn der Soll-Zahnstangenhub größer ist als der Bezugs-Zahnstangenhub, und den ersten Befehlsstrom gemäß dem Anlegungsmuster an den Lenkungsmotor anlegt, bis der Zahnstangenhub den Soll-Zahnstangenhub erreicht, nachdem der Zahnstangenhub den Bezugs-Zahnstangenhub erreicht hat.
Lenkungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Befehlsstrom-Anlegungseinheit Temperaturinformationen über eine Innentemperatur, die von einem Temperatursensor erfasst wird, empfängt, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausfällt, und eine Rechteckwelle mit einem voreingestellten Einspeisungszyklus und einem voreingestellten Tastverhältnis als den ersten Befehlsstrom an den Lenkungsmotor anlegt, und wobei das Tastverhältnis auf Basis von Anfangstemperaturinformation bestimmt wird, die empfangen werden, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausfällt.
Lenkungssteuervorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Tastverhältnis kleiner wird, wenn eine Anfangs-Innentemperatur, die in den Anfangstemperaturinformation enthalten ist, steigt, und größer wird, wenn die Anfangs-Innentemperatur sinkt.
Lenkungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Befehlsstrom als Befehlsstrom für jeden von einem oder mehreren Abschnitten, in die der Soll-Zahnstangenhub geteilt wird, berechnet wird, und wobei die Befehlsstrom-Anlegungseinheit den Befehlsstrom für die einzelnen Abschnitte an den Lenkungsmotor anlegt.
Lenkungssteuervorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Befehlsstrom-Anlegungseinheit Zahnstangenhubinformationen, die einer von einem Zahnstangenpositionssensor erfassten Position einer Zahnstange entsprechen, empfängt und eine Rechteckwelle mit einem voreingestellten Einspeisungszyklus und einem voreingestellten Tastverhältnis an den Lenkungsmotor anlegt, wenn der Zahnstangenhub einen Anfangspunkt jedes Abschnitts des Soll-Zahnstangenhubs erreicht.
Lenkungssteuervorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Befehlsstrom-Anlegungseinheit die Rechteckwelle mit dem voreingestellten Einspeisungszyklus und Tastverhältnis, der in einem Abschnitt angelegt wird, der einen voreingestellten Bezugs-Zahnstangenhub oder einen Zahnstangenhub, der größer ist als der Bezugs-Zahnstangenhub, aufweist, als Befehlsstrom an den Lenkungsmotor anlegt.
Lenkungssteuerverfahren, umfassend: einen Zahnstangenhub-Berechnungsschritt, in dem ein Soll-Zahnstangenhub auf Basis von Lenkungsinformationen, die von einem Fahrer eingegeben werden, berechnet wird; einen Befehlsstrom-Berechnungsschritt, in dem ein Soll-Befehlsstrom gemäß dem Soll-Zahnstangenhub berechnet wird; einen Ausfallerkennungsschritt, in dem erkannt wird, ob eine andere Lenkungssteuervorrichtung ausfällt; einen Befehlsstrom-Berechnungsschritt, in dem ein erster Soll-Befehlsstrom berechnet wird, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausfällt, und ein zweiter Befehlsstrom, der kleiner ist als der erste Befehlsstrom, berechnet wird, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung nicht ausfällt; und einen Befehlsstrom-Anlegungsschritt, in dem der erste Befehlsstrom gemäß einem voreingestellten Anlegungsmuster an den Lenkungsmotor angelegt wird, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausfällt, und der zweite Befehlsstrom an den Lenkungsmotor angelegt wird, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung nicht ausfällt.
Lenkungssteuerverfahren nach Anspruch 12, wobei in dem Befehlsstrom-Berechnungsschritt der erste Befehlsstrom berechnet wird, der dem Soll-Befehlsstrom gleich ist, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausfällt, und der zweite Befehlsstrom durch Teilen des Soll-Befehlsstroms durch eine Anzahl von Lenkungssteuervorrichtungen berechnet wird, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung nicht ausfällt.
Lenkungssteuerverfahren nach Anspruch 12, wobei in dem Befehlsstrom-Anlegungsschritt der erste Befehlsstrom periodisch auf Basis eines voreingestellten Einspeisungszyklus an den Lenkungsmotor angelegt wird, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausfällt.
Lenkungssteuerverfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend: Vergleichen des Soll-Zahnstangenhubs mit einem voreingestellten Bezugs-Zahnstangenhub, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausfällt, wobei in dem Befehlsstrom-Anlegungsschritt der erste Befehlsstrom kontinuierlich und konstant an den Lenkungsmotor angelegt wird, wenn der Soll-Zahnstangenhub höchstens so groß ist wie der Bezugs-Zahnstangenhub, und der erste Befehlsstrom auf Basis des voreingestellten Einspeisungszyklus periodisch an den Lenkungsmotor angelegt wird, wenn der Soll-Zahnstangenhub größer ist als der Bezugs-Zahnstangenhub.
Lenkungssteuerverfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend: einen Zahnstangenhubinformations-Ausgabeschritt, in dem ein Zahnstangenpositionssensor eine Position einer Zahnstange erfasst und Zahnstangenhubinformationen ausgibt, und einen Bezugs-Befehlsstrom-Berechnungsschritt, in dem ein Bezugs-Befehlsstrom, der einem voreingestellten Bezugs-Zahnstangenhub entspricht, berechnet wird, wenn die andere Lenkungssteuervorrichtung ausfällt, wobei in dem Befehlsstrom-Anlegungsschritt der Bezugs-Befehlsstrom an den Lenkungsmotor angelegt wird, bis ein Zahnstangenhub den Bezugs-Zahnstangenhub erreicht, wenn der Soll-Zahnstangenhub größer ist als der Bezugs-Zahnstangenhub, und der erste Befehlsstrom gemäß dem Anlegungsmuster an den Lenkungsmotor angelegt wird, bis der Zahnstangenhub den Soll-Zahnstangenhub erreicht, nachdem der Zahnstangenhub den Bezugs-Zahnstangenhub erreicht hat.
Lenkungssteuerverfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend: einen Temperaturinformations-Ausgabeschritt, in dem ein Temperatursensor eine Innentemperatur der Lenkungssteuervorrichtung erfasst und Temperaturinformationen ausgibt, wobei in dem Befehlsstrom-Anlegungsschritt eine Rechteckwelle mit einem voreingestellten Einspeisungszyklus und Tastverhältnis als der erste Befehlsstrom an den Lenkungsmotor angelegt wird, und wobei das Tastverhältnis in einem Zustand, in dem die andere Lenkungssteuervorrichtung ausgefallen ist, auf Basis der Temperaturinformationen bestimmt wird.
Lenkungssteuerverfahren nach Anspruch 12, wobei der erste Befehlsstrom als Befehlsstrom für jeden von einem oder mehreren Abschnitten, in die der Soll-Zahnstangenhub geteilt wird, berechnet wird, und wobei in dem Befehlsstrom-Anlegungsschritt der Befehlsstrom für die einzelnen Abschnitte an den Lenkungsmotor angelegt wird.
Lenkunterstützungssystem, umfassend: einen Lenkwinkelsensor, der einen Lenkwinkel durch eine Drehung eines Lenkrads erfasst und Lenkungsinformationen über den Lenkwinkel erzeugt und ausgibt; einen Lenkungsmotor, der einen ersten Wicklungsmotor und einen zweiten Wicklungsmotor aufweist; eine erste Lenkungssteuervorrichtung, die elektrisch mit dem ersten Wicklungsmotor verbunden ist; und eine zweite Lenkungssteuervorrichtung, die elektrisch mit dem zweiten Wicklungsmotor verbunden ist und elektrisch mit der ersten Lenkungssteuervorrichtung verbunden ist, um mit der ersten Lenkungssteuereinrichtung kommunizieren zu können, wobei die erste Lenkungssteuervorrichtung einen Soll-Zahnstangenhub und einen Soll-Befehlsstrom, der dem Soll-Zahnstangenhub entspricht, auf Basis der Lenkungsinformationen berechnet, erkennt, ob die zweite Lenkungssteuervorrichtung ausfällt, einen ersten Befehlsstrom, der dem Soll-Befehlsstrom gleich ist, gemäß einem voreingestellten Anlegungsmuster an den Lenkungsmotor anlegt, wenn die zweite Lenkungssteuervorrichtung ausfällt, und wenn die zweite Lenkungssteuervorrichtung nicht ausfällt, einen zweiten Befehlsstrom berechnet, der einer Hälfte des Soll-Befehlsstroms entspricht, und den zweiten Befehlsstrom an den Lenkungsmotor anlegt.