DE60221063T2 - Elektrische Servolenkung - Google Patents

Elektrische Servolenkung Download PDF

Info

Publication number
DE60221063T2
DE60221063T2 DE60221063T DE60221063T DE60221063T2 DE 60221063 T2 DE60221063 T2 DE 60221063T2 DE 60221063 T DE60221063 T DE 60221063T DE 60221063 T DE60221063 T DE 60221063T DE 60221063 T2 DE60221063 T2 DE 60221063T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
steering
module
electric power
motor
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60221063T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60221063D1 (de
Inventor
Hideki Chuo-ku Osaka-shi Higashira
Yoshiaki Chuo-ku Osaka-shi Nakano
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JTEKT Corp filed Critical JTEKT Corp
Publication of DE60221063D1 publication Critical patent/DE60221063D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60221063T2 publication Critical patent/DE60221063T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/08—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque
    • B62D6/10—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque characterised by means for sensing or determining torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/021—Determination of steering angle
    • B62D15/0215—Determination of steering angle by measuring on the steering column
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0403—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box
    • B62D5/0406—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box including housing for electronic control unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046—Controlling the motor
    • B62D5/0463—Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/002—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels
    • B62D6/003—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels in order to control vehicle yaw movement, i.e. around a vertical axis
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G01L3/101—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
    • G01L5/221—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to steering wheels, e.g. for power assisted steering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/40—Steering conditions
    • B60G2400/42—Steering torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00—Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/70—Estimating or calculating vehicle parameters or state variables
    • B60G2800/702—Improving accuracy of a sensor signal

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die gegenwärtige Erfindung betrifft ein elektrisches Servolenkungssystem, das den Antrieb eines Elektromotors auf der Basis des Steuerzustands eines Kraftfahrzeuges steuert, der durch ein Lenkungsmoment, einen Lenkungswinkel, eine Gierungsrate und dergleichen gegeben ist.
  • Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
  • Bei einem elektrischen Servolenkungssystem wird die Drehung eines Lenkrades auf einen Lenkmechanismus über eine Lenkwelle übertragen. Eine lenkunterstützende Kraft wird von einem Elektromotor zu dem Lenkmechanismus gegenüber in Einstimmung mit einem Lenkwinkel, einem Lenkmoment, einer Gierungsrate und dergleichen übertragen.
  • Es wurde ein elektrisches Servolenkungssystem vorgeschlagen, bei dem ein Gehäuse einen Lenkungswinkelsensor aufnimmt, ein Lenkungsmoment-Sensorsignalverarbeitungsschaltkreis (Sensormodul) und eine Treiberschaltung für einen Elektromotor (Motormodul) integral an einem Elektromotor befestigt ist, so dass ein Verdrahtungsabstand reduziert wird, zwecks der einfachen Montage (vgl. japanische ungeprüfte Patentanmeldung JP-A-8011730 (1996)).
  • Bei diesem elektrischen Servolenkungssystem sind das Sensormodul und das Motormodul zusammen mit einem einzigen Mikroprozessor auf demselben Board befestigt. Deshalb muss das gesamte Board jedes Mal neu entworfen werden, wenn die Spezifikationen des Lenkungswinkelsensors oder des Elektromotors (z.B. die Kapazität des Elektromotors für ein Fahrzeugmodell) verändert werden. Es besteht demnach ein Bedürfnis zur Bereitstellung eines Boards für jedes Fahrzeugmodell, was einen größeren Designaufwand bedeutet. Dies führt zu einer Kostenvergrößerung.
  • Es ist deshalb eine Aufgabe der gegenwärtigen Erfindung, ein elektrisches Servolenkungssystem bereitzustellen, das ein Sensormodul und ein Motormodul aufweist, die physikalisch darin voneinander getrennt sind, so dass das Sensormodul und das Motormodul separat hergestellt werden können und wobei ein Sensor, wie etwa ein Lenkungsmomentsensor, ein Lenkungswinkelsensor oder ein Gierungsratensensor, und ein Elektromotor unabhängig voneinander eingestellt werden können, um Abweichungen dabei zu korrigieren.
  • KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Das elektrische Servolenkungssystem gemäß der gegenwärtigen Erfindung weist ein erstes Modul auf, das einen Lenkungszustandsdetektor und eine Steuerschaltung darin aufnimmt, sowie ein zweites Modul, das einen Elektromotor und eine Motortreiberschaltung darin aufnimmt. Das erste Modul und das zweite Modul sind separat voneinander in dem elektrischen Servolenkungssystem aufgenommen.
  • Mit dieser Anordnung ist das erste Modul dazu geeignet, einen Lenkungszustand zu detektieren und eine Soll-Unterstützungsgröße zu berechnen, und das zweite Modul ist dazu geeignet, die Drehung des Elektromotors auf der Basis der Soll-Unterstützungsgröße zu steuern. So können Veränderungen in der Kapazität des Elektromotors einfach durch eine Modifizierung des zweiten Moduls aufgefangen werden. Deshalb ist das elektrische Servolenkungssystem auf verschiedene Fahrzeugmodelle anwendbar, wodurch es eine Kostenreduzierung erlaubt.
  • Wenn die Berechnung der Soll-Unterstützungsgröße auf einem Lenkungsmoment basiert, ist der Lenkungszustandsdetektor ein Lenkungsmomentsensor, um das Lenkungsmoment zu detektieren. Wenn die Berechnung der Soll-Unterstützungsgröße auf einem Lenkungswinkel oder einer Fahrzeuggierungsrate basiert, ist der Lenkungszustanddetektor ein Lenkungswinkelsensor oder ein Gierungsratensensor.
  • Der Lenkungsmomentsensor kann ein Lenkungsmomentsensor des Phasendifferenztyps sein. Der Phasendifferenztyp-Lenkungsmomentsensor ist in der Lage, eine Phasendifferenz zwischen einem Lenkungswinkel an einer Lenkradseite und einem Lenkungswinkel an einer Motorseite zu detektieren, als auch einen absoluten Lenkungswinkel an der Lenkradseite und einen absoluten Lenkungswinkel auf der Motorseite. Somit kann der Lenkungswinkel durch den Lenkungsmomentsensor als auch durch einen Lenkungswinkelsensor detektiert werden, der allgemein auf der Motorseite vorgesehen ist. Falls einer von dem Lenkungsmomentsensor und dem Lenkungswinkelsensor eine Fehlfunktion aufweisen sollte, können Daten, die von dem anderen Sensor eingegeben werden, zur kontinuierlichen Durchführung eines Unterstützungsvorgangs (Lenkungsunterstützungsfunktion) verwendet werden.
  • Es ist bevorzugt, dass das erste Modul und das zweite Modul jeweils selbst Zentralverarbeitungsschaltungen aufweisen. Somit kann die Einstellung des Lenkungszustandsdetektors und die Einstellung des Elektromotors einfach und getrennt voneinander innerhalb des ersten Moduls bzw. des zweiten Moduls durchgeführt werden.
  • Die zentrale Verarbeitungsschaltung des ersten Moduls und die zentrale Verarbeitungsschaltung des zweiten Moduls sind vorzugsweise miteinander über eine Kommunikationsleitung verbunden, so dass sie sich gemeinsam gegenseitig überwachen und auf Fehlfunktionen überprüfen.
  • Das erste Modul hat vorzugsweise eine Funkton zum Korrigieren des Lenkungszustandsdetektors. Somit können Veränderungen in der Detektion durch den Lenkungszustandsdetektor korrigiert werden, was infolge von intrinsischen Fehlern und Montagefehlern des Lenkungszustandsdetektors, aufgrund einer Umweltveränderung oder aufgrund von Alterung auftreten kann.
  • Das zweite Modul hat vorzugsweise eine Funktion zum Korrigieren des Elektromotors. Somit können Veränderungen in der Betriebsweise des Elektromotors korrigiert werden, die infolge von intrinsischen Fehlern, von Montagefehlern des Elektromotors, von einer Umweltveränderung oder von Alterung auftreten können.
  • Eine besondere Ausführung der gegenwärtigen Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die folgende Zeichnung erläutert.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • 1 ist eine Darstellung, die eine Verbindung zwischen einer an einem Gehäuse eines Lenkungsmomentsensors 12 montierten Steuerschaltung 13 und einer Motor-Treiberschaltung 14 zeigt, die an einem Gehäuse eines Elektromotors M befestigt ist und über eine Kommunikationsleitung gemäß einer Ausführung der gegenwärtigen Erfindung verbunden sind;
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Lenkungsmomentsensor 12 des Phasendifferenztyps zeigt;
  • 3 ist ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Funktion der Steuerschaltung 13;
  • 4 ist ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Funktion der Motor-Treiberschaltung 14;
  • 5A ist eine perspektivische Darstellung, die die herzustellende Verbindung zwischen der Motor-Treiberschaltung 14 und dem Elektromotor M unter Verwendung nur eines Verbinders in einem Motormodul zeigt;
  • 5B ist eine perspektivische Ansicht, die eine herzustellende Verbindung zwischen der Motor-Treiberschaltung 14 und dem Elektromotor M unter Verwendung nur eines Verbinders in dem Motormodul zeigt;
  • 6A ist eine perspektivische Ansicht, die eine herzustellende Verbindung zwischen der Motor-Treiberschaltung 14 und dem Elektromotor M unter Verwendung von Schrauben in dem Motormodul zeigt;
  • 6B ist eine perspektivische Ansicht, die eine herzustellende Verbindung zwischen der Motor-Treiberschaltung 14 und dem Elektromotor M unter Verwendung von Schrauben in dem Motormodul zeigt;
  • 7A ist eine perspektivische Ansicht, die eine herzustellende Verbindung zwischen der Motor-Treiberschaltung 14 und dem Elektromotor M durch Schweißen des Motormoduls zeigt und
  • 7B ist eine perspektivische Ansicht, die eine herzustellende Verbindung zwischen der Motor-Treiberschaltung 14 und dem Elektromotor M durch Schweißen des Motormoduls zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Bei einem elektrischen Servolenkungssystem wird die Drehung eines Lenkrades mechanisch über eine Lenkwelle auf einen Lenkungsmechanismus übertragen. Eine Lenkungsunterstützungskraft wird von einem bürstenlosen Elektromotor (im Folgenden einfach als „Elektromotor" bezeichnet) entweder auf dem Lenkungsmechanismus oder die Lenkwelle übertragen.
  • Der Lenkungsmechanismus weist ein Ritzel auf, das an einem Ende der Lenkwelle vorgesehen ist, die im zahnmäßigen Eingriff mit dem Ritzel ist und sich quer von einem Kraftfahrzeug erstreckt (entlang der Breite des Kraftfahrzeuges). Mit den gegenüberliegenden Enden der Zahnstange sind jeweils Spurstangen gekoppelt, sowie ferner Gelenkarme, die jeweils das rechte und linke Vorderrad als lenkbare Räder halten.
  • Wenn das Lenkrad bei dieser Anordnung betätigt wird, um die Lenkwelle zu drehen, wird die Drehung der Lenkwelle in eine lineare Bewegung quer zu dem Kraftfahrzeug mittels des Ritzels und der Zahnstange umgesetzt. Somit werden das rechte und linke Vorderrad gedreht.
  • Die Lenkwelle ist in eine Eingangswelle, die mit der Seite des Lenkrades verbunden ist, und eine Ausgangswelle aufgeteilt, die mit der Seite des Lenkmechanismus verbunden ist. Die Eingangswelle und die Ausgangswelle sind miteinander durch eine Torsionsstange gekoppelt. Die Torsionsstange ist gemäß einen Lenkmoment verdreht, und die Größe und Richtung der resultierenden Torsion wird durch einen Lenkmomentsensor detektiert.
  • Ein Lenkungswinkelsensor ist in Zusammenhang mit der Ausgangswelle vorgesehen, um einen Drehwinkel der Ausgangswelle zur Detektion eines Lenkwinkels des Lenkmechanismus zu detektieren.
  • Ein Gierungsratensensor (z.B. ein Vibrationsgyroskop, ein faseroptisches Gyroskop oder dergleichen) ist in dem elektrischen Servolenkungssystem vorgesehen, um einen Drehwinkel des Kraftfahrzeugs um eine vertikale Achse zu detektieren.
  • Bei der folgenden Ausführung der gegenwärtigen Erfindung wird ein Sensormodul, das den Lenkungsmomentsensor beinhaltet, als ein Beispiel verwendet. Jedoch versteht es sich, dass die gegenwärtige Erfindung nicht auf diese Ausführung beschränkt ist, sondern auf ein Sensormodul angewandt werden kann, das den Lenkungswinkelsensor oder den Gierungsratensensor umfasst.
  • 1 ist eine Darstellung, die ein Sensormodul (entsprechend dem ersten Modul) 1 und ein Motormodul (entsprechend dem zweiten Modul) 2 darstellt, die miteinander über eine Kommunikationsleitung 3 verbunden sind. Das Sensormodul 1 schließt einen Lenkungsmomentsensor 12 und eine Steuerschaltung 13 ein, während das Motormodul 2 einen Elektromotor M und eine Motor-Treiberschaltung 14 einschließt.
  • Ein Kabel (nicht dargestellt) zum Übertragen eines Signals von dem Lenkungsmomentsensor 12 auf die Steuerschaltung 13 ist in dem Sensormodul 1 enthalten. Ein Kabel und Anschlüsse zum Übertragen eines Motortreibersignals von der Motor-Treiberschaltung 14 auf den Elektromotor M wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 5A und 5B, 6A und 6B und 7A und 7B beschrieben.
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Lenkungstorsionssensor des Phasendifferenztyps als ein spezielles Beispiel für den Lenkungsmomentsensor 12 zeigt. Ein zu detektierender metallischer Fächer 23 ist um einen zylindrischen Abschnitt 22 herum eingepasst, der mit einem oberen Ende der Torsionsstange 21 gekoppelt ist, und ein zu detektierender metallischer Fächer 24 ist um einen zylindrischen Abschnitt 25 herum eingepasst, der mit einem unteren Ende der Torsionsstange 21 gekoppelt ist. Eine Drehphasendifferenz zwischen den Fächern 23 und 24 wird von zwei MR-Sensoren (magnetresistive Vorrichtungen) detektiert, die in dem Lenkungsmomentsensor 12 vorgesehen sind, wodurch das auf die Torsionsstange 21 wirkende Drehmoment detektiert wird. Selbst wenn einer der beiden MR-Sensoren nicht funktioniert, ist die Detektion des Drehmomentes möglich. Deshalb kann der Unterstützungsvorgang kontinuierlich durchgeführt werden.
  • Ferner kann die absolute Drehposition des Metallfächers 23 oder 24 detektiert werden, so dass ein absoluter Lenkungswinkel gleichfalls detektiert werden kann. Somit bilden der Lenkungswinkelsensor und der absolute Lenkungswinkelsensor ein Duplex-Detektionssystem. Selbst wenn entweder der Lenkungswinkelsensor oder der absolute Lenkungswinkelsensor ausfällt, ist die Detektion des Lenkungswinkels möglich.
  • Ein Ausgangssignal des Lenkungsmomentsensors 12 wird der Steuerschaltung 13 zugeführt. Die Steuerschaltung 13 bestimmt einen elektrischen Soll-Unterstützungsstrom des Elektromotors M in Übereinstimmung mit dem von dem Lenkungsmomentsensor 12 detektierten Lenkungsmoment und gibt ein elektrisches Soll-Stromunterstützungssignal über die Kommunikationsleitung 3 aus (vgl. 1).
  • Andererseits ist die Motor-Treiberschaltung 14 an einem Gehäuse des Elektromotors M (vgl. 1) befestigt. Die Motor-Treiberschaltung 14 steuert den Antrieb des Elektromotors M auf der Basis des elektrischen Soll-Stromunterstützungsstromsignals, das über die Kommunikationsleitung 3 zugeführt wird, um so eine Lenkunterstützungskraft gemäß dem Lenkmoment auf die Lenkwelle auszuüben.
  • 3 ist ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Funktion der Steuerschaltung 13. Die Steuerschaltung 13 schließt zwei CPUs mit einer Haupt-CPU 30a und einer Unter-CPU 30b ein. Die Unter-CPU 30b ist für einen Fall vorgesehen, in dem die Haupt-CPU 30a fehlerhaft funktioniert (oder ausfällt).
  • Als nächstes wird eine detaillierte Beschreibung in Bezug auf die Funktion der Haupt-CPU 30a gegeben. Die Unter-CPU 30b hat im Wesentlichen dieselbe Funktion wie die Haupt-CPU 30a.
  • Ein Phasendifferenzdetektionssignal, das von dem Lenkungsmomentsensor 12 übertragen wird, wird in ein digitales Signal mittels eines A/D-Wandlers 31 umgesetzt. Auf der Basis des digitalen Signals berechnet ein Berechnungsbereich 32 für einen elektrischen Soll-Unterstützungsstrom den elektrischen Soll-Unterstützungsstrom, der dem Elektromotor zuzuführen ist, um einen Lenkungsvorgang zu unterstützen. Ein so berechnetes Signal, das für den Wert des elektrischen Stroms indikativ ist, wird von einer seriellen Kommunikationsschnittstellenschaltung 33 seriell umgesetzt und an eine serielle Kommunikationsleitung 3a über einen Treiber 34 ausgegeben.
  • Die Steuerschaltung 13 weist ferner einen nicht-flüchtigen Speicher (EEPROM) 35 auf, der Korrekturwerte zur Korrektur von intrinsischen Fehlern, wie etwa Variationen in der Verstärkung des Ausgangssignals des Lenkungsmomentsensors 12 und der Drift des Ausgangssignals speichert, die notwendig sind zur Berechnung des elektrischen Soll-Unterstützungsstroms in dem Berechnungsabschnitt 32 für den elektrischen Soll-Unterstützungsstrom. Ein Schreiben der Korrekturwerte in das EEPROM 35 wird als eine Einstellung der Steuerschaltung 13 vor der Auslieferung in Verbindung mit dem Lenkungsmomentsensor 12 durchgeführt. Die in das EEPROM 35 geschriebenen Werte sind Werte gemäß den intrinsischen Charakteristiken des Lenkungsmomentsensors 12.
  • Das EEPROM 35 ist wieder beschreibbar, so dass das Schreiben nicht nur bei der Voreinsteinstellung vor Auslieferung, sondern auch nach längerem Gebrauch gemacht werden kann. Somit können die Fehler des Lenkungsmomentsensors 12 auf der Basis von Umweltveränderungen und mit dem Lenkungsmomentsensor 12 zusammenhängendem Altern korrigiert werden.
  • Der Lenkungswinkel, eine Lenkungswinkelgeschwindigkeit, das Lenkmoment, Fehlerinformation, der Soll-Unterstützungsstrom und ähnliche Information, die in dem Berechnungsabschnitt 32 für den Soll-Unterstützungsstrom verwendet werden, werden durch einen CAN(Control Area Network)-Controller 36 gesammelt und an einen CAN-Bus über einen CAN-Treiber 37 ausgegeben. Eine Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation wird dem Berechnungsabschnitt 32 für den Soll-Unterstützungsstrom von dem CAN-Bus über den CAN-Controller 36 zugeführt, und wird für die Berechnung des Soll-Unterstützungsstroms verwendet.
  • 4 ist ein Blockdiagramm, zur Erläuterung der Funktion der Motor-Treiberschaltung 14. Die Motor-Treiberschaltung 14 weist eine CPU 40 auf. Die Motor-Treiberschaltung 14 ist mit der Steuerschaltung 13 über serielle Kommunikationsleitungen 3a, 3b verbunden. Die Signale von den seriellen Kommunikationsleitungen 3a, 3b werden einer elektrischen Steuerstromberechnungsschaltung 43 über Treiber 41a, 41b und eine serielle Kommunikations-Schnittstellenschaltung 42 zugeführt. In der elektrischen Steuerstromberechnungsschaltung 43 wird ein Ausgangssignal gemäß dem Soll-Unterstützungsstrom erzeugt und wird einem Motor-Treiberabschnitt 44 zugeführt. Der Motor-Treiberabschnitt 44 konvertiert das Ausgangssignal in ein PWM-moduliertes Stromsignal und treibt den Elektromotor M auf der Basis dieses Signals an. Ein elektrischer Strom, der durch den Elektromotor M fließt, eine Rotorposition und eine Fehlerdetektionsinformation werden an einen CAN-Bus über einen CAN-Controller 45 und einen CAN-Treiber 46 ausgegeben.
  • Die in 3 gezeigten CPUs 30a, 30b und die CPU 40 werden gemeinsam voneinander über die seriellen Kommunikationsleitungen 3a, 3b überwacht, um Fehlfunktionen festzustellen.
  • Die Motor-Treiberschaltung 14 weist ein EEPROM 47 auf, das von Korrekturwerten zur Speicherung zur Korrektur der Variationen der Zahnungsdrehmomentwelligkeit und der induzierten Spannung des Elektromotors (bürstenloser Motor) M, der in Kombination mit der Motor-Treiberschaltung eingesetzt, verwendet wird. Ein Schreiben der Korrekturwerte in dem EEPROM 47 wird bei der Justierung vor Auslieferung durchgeführt. Die in das EEPROM 47 geschriebenen Werte sind Werte gemäß den intrinsischen Charakteristiken des Elektromotors M.
  • Das EEPROM 47 ist wieder beschreibbar, so dass das Schreiben nicht nur bei der Justierung vor Auslieferung, sondern auch nach längerer Benutzung durchgeführt werden kann. Somit können die Fehler des Elektromotors M auf der Basis einer Umweltveränderung oder von Alterung des betreffenden Elektromotors M korrigiert werden.
  • Die 5A und 5B, 6A und 6B und die 7A und 7B sind perspektivische Ansichten, die die Verbindung zwischen der Motor-Treiberschaltung 14 und denn Elektromotor M an dem Motormodul 2 verdeutlichen.
  • Die 5A und 5B zeigen jeweils die vorher herzustellende Verbindung über die Anschlüsse 51 selbst. Die Verbindung wird auf einer oberen Seitenfläche des Elektromotors M in 5A und auf einer Seitenfläche des Elektromotors M in 5B hergestellt.
  • Die 6A und 6B verdeutlichen jeweils die herzustellende Verbindung über Anschlüsse 52 unter Verwendung von Schrauben 53. Die Verbindung wird auf der oberen Seitenfläche des Elektromotors M gemäß 6A und auf der Seitenfläche des Elektromotors M in 6B hergestellt. Indem die Anschlüsse unter Verwendung der Schrauben 53 fixiert werden, werden die Anschlüsse 52 in Druckkontakt miteinander gehalten, so dass die Verbindung sicher hergestellt wird.
  • Die 7A und 7B zeigen jeweils die über Anschlüsse 54 durch Teilschweißen herzustellende Verbindung. Die Verbindung wird auf der Oberseite des Elektromotors M in 7A hergestellt und auf der Seitenfläche des Elektromotors gemäß 7B. Durch das Schweißen werden die Anschlüsse in Druckkontakt miteinander gehalten, so dass die Verbindung noch fester hergestellt wird.
  • Da ein hoher elektrischer Strom durch die Anschlüsse fließt, ist die Verbindung unter Verwendung der Schrauben in (6A und 6B) oder die Verbindung mit Hilfe von Schweißen (7A und 7B) stärker bevorzugt als die Verbindung unter Verwendung des Verbinders (5A und 5B).
  • Obwohl die Ausführung der gegenwärtigen Erfindung so beschrieben wurde, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungen beschränkt ist:
    • (1) Die gegenwärtige Erfindung ist auf ein Sensormodul anwendbar, das einen Lenkungswinkelsensor enthält. In diesem Fall hat die Steuerschaltung 13 eine Funktion zum Berechnen des Soll-Unterstützungsstroms auf der Basis eines von dem Lenkwinkelsensor detektierten Lenkwinkels.
    • (2) Die gegenwärtige Erfindung ist auf ein Sensormodul anwendbar, das einen Gierungsratensensor aufweist. In diesem Fall hat die Steuerschaltung 13 eine Funktion zum Berechnen des Soll-Unterstützungsstroms auf der Basis einer von dem Gierungsratensensor detektierten Gierungsrate.
    • (3) Die gegenwärtige Erfindung ist auf einen Fall anwendbar, bei dem der Soll-Unterstützungsstrom berechnet wird unter Verwendung von zwei oder mehr von dem Lenkungsmomentsensor, dem Lenkungswinkelsensor und dem Gierungsratensensor in Kombination. In diesem Fall sind die beiden oder mehr Sensoren in dem Sensormodul aufgenommen.
  • Abgesehen davon können zahlreiche Modifikationen innerhalb des Rahmens der gegenwärtigen Erfindung gemacht werden, wie durch die folgenden Ansprüche definiert ist.

Claims (9)

  1. Elektrisches Servolenkungssystem mit einem Lenkungszustandsdetektor zum Detektieren eines Lenkungszustandes eines Kraftfahrzeuges, einer Steuerschaltung (13), die ein Steuersignal erzeugt, um einen Elektromotor (M) auf der Basis des von dem Lenkungszustandsdetektor detektierten Lenkungszustandes des Kraftfahrzeuges zu steuern, und eine Motortreiberschaltung (14), die ein Signal zum Antreiben des Elektromotors (M) auf der Basis eines Outputs der Steuerschaltung (13) erzeugt; gekennzeichnet durch: ein erstes Modul (1), in dem der Lenkungszustandsdetektor und die Steuerschaltung (13) aufgenommen sind; ein zweites Modul (2), in dem der Elektromotor (M) und die Motortreiberschaltung (14) aufgenommen sind; wobei das erste Modul (1) und das zweite Modul (2) separat in dem elektrischen Servolenkungssystem aufgenommen sind.
  2. Elektrisches Servolenkungssystem nach Anspruch 1, bei dem der Lenkungszustandsdetektor ein Lenkungsmomentsensor (12) ist, um ein Lenkungsmoment zu detektieren.
  3. Elektrisches Servolenkungssystem nach Anspruch 2, bei dem der Lenkungsmomentsensor (12) ein Lenkungsmomentsensor des Phasendifferenztyps ist.
  4. Elektrisches Servolenkungssystem nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkungszustandsdetektor ein Lenkungswinkelsensor zum Detektieren eines Lenkungswinkels ist.
  5. Elektrisches Servolenkungssystem nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkungszustandsdetektor ein Gierungsratensensor zum Detektieren einer Gierungsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ist.
  6. Elektrisches Servolenkungssystem nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Modul (1) eine zentrale Prozessorschaltung (30a, 30b) aufweist, und dass das zweite Modul (2) eine zentrale Prozessorschaltung (40) aufweist.
  7. Elektrisches Servolenkungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Prozessorschaltung des ersten Moduls und die zentrale Prozessorschaltung des zweiten Moduls sich jeweils gegenseitig überwachen, um eine Fehlfunktion festzustellen.
  8. Elektrisches Servolenkungssystem nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Modul (1) eine Funktion zum Korrigieren des Lenkungszustandsdetektors aufweist.
  9. Elektrisches Servolenkungssystem nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Modul (2) eine Funktion zum Korrigieren des Elektromotors (M) aufweist.
DE60221063T 2001-04-16 2002-04-10 Elektrische Servolenkung Expired - Lifetime DE60221063T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001117092A JP4618474B2 (ja) 2001-04-16 2001-04-16 電動パワーステアリング装置
JP2001117092 2001-04-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60221063D1 DE60221063D1 (de) 2007-08-23
DE60221063T2 true DE60221063T2 (de) 2008-03-13

Family

ID=18967719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60221063T Expired - Lifetime DE60221063T2 (de) 2001-04-16 2002-04-10 Elektrische Servolenkung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6889794B2 (de)
EP (1) EP1251058B1 (de)
JP (1) JP4618474B2 (de)
DE (1) DE60221063T2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010037226A1 (de) * 2010-08-30 2012-03-01 Ovalo Gmbh Steuerungs- und Sensormodul für einen Aktuator

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005186759A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Koyo Seiko Co Ltd 電動パワーステアリング装置
JP4030528B2 (ja) 2004-06-16 2008-01-09 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング制御装置における駆動電流オフセットの調整方法
JP4556651B2 (ja) * 2004-12-08 2010-10-06 オムロン株式会社 電子制御装置、電子制御装置付電動機
FR2884918B1 (fr) * 2005-04-22 2007-08-10 Skf Ab Dispositif et procede de mesure de couple de torsion.
EP1920992A4 (de) * 2005-09-01 2010-04-28 Nsk Ltd Elektrische servolenkvorrichtung
JP4661508B2 (ja) * 2005-09-30 2011-03-30 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
JP4701980B2 (ja) * 2005-10-13 2011-06-15 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
JP5003007B2 (ja) * 2006-04-11 2012-08-15 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
JP5003006B2 (ja) * 2006-04-11 2012-08-15 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
JP5003005B2 (ja) * 2006-04-11 2012-08-15 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
JP5011801B2 (ja) * 2006-04-11 2012-08-29 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
FR2902699B1 (fr) 2006-06-26 2010-10-22 Skf Ab Dispositif de butee de suspension et jambe de force.
FR2906587B1 (fr) 2006-10-03 2009-07-10 Skf Ab Dispositif de galet tendeur.
FR2913081B1 (fr) 2007-02-27 2009-05-15 Skf Ab Dispositif de poulie debrayable
EP2275323B1 (de) * 2008-05-16 2013-04-17 Honda Motor Co., Ltd. Elektrische servolenkvorrichtung
JP5229612B2 (ja) * 2008-05-20 2013-07-03 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
JP4775413B2 (ja) * 2008-07-04 2011-09-21 株式会社デンソー 電動パワーステアリング装置
US8072174B2 (en) * 2008-11-17 2011-12-06 Rockwell Automation Technologies, Inc. Motor controller with integrated serial interface having selectable synchronization and communications
US8080965B2 (en) * 2008-11-17 2011-12-20 Rockwell Automation Technologies, Inc. Motor controller with deterministic synchronous interrupt having multiple serial interface backplane
US8212514B2 (en) * 2008-11-17 2012-07-03 Rockwell Automation Technologies, Inc. Serial interface motor controller having user configurable communications speeds
JP5127917B2 (ja) * 2010-12-13 2013-01-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両制御装置
FR2985051B1 (fr) * 2011-12-21 2016-12-09 Continental Automotive France Procede de diagnostic pour dispositif de commande d'un vehicule automobile a moteur electrique propulsif et dispositif associe
FR3010378B1 (fr) * 2013-09-10 2017-01-13 Jtekt Europe Sas Procede de calcul en temps reel de la position absolue d’un organe de direction assistee a precision amelioree
GB201403411D0 (en) * 2014-02-27 2014-04-16 Of America Asrepresented By The Sec Dep Of Health And Human A motor bridge driver circuit
JP2016041542A (ja) * 2014-08-18 2016-03-31 株式会社ジェイテクト ステアリング装置
JP6001122B1 (ja) * 2015-03-31 2016-10-05 本田技研工業株式会社 電動パワーステアリング装置
JP7101451B2 (ja) 2016-07-19 2022-07-15 ナブテスコ株式会社 電動アクチュエータ駆動制御装置及び航空機
JP7101452B2 (ja) 2016-07-19 2022-07-15 ナブテスコ株式会社 電動アクチュエータ駆動制御装置及び航空機
JP7234737B2 (ja) * 2019-03-28 2023-03-08 株式会社デンソー 検出ユニット

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0427743Y2 (de) * 1986-10-27 1992-07-03
JPH05170120A (ja) * 1991-03-20 1993-07-09 Hitachi Ltd 車両のヨー運動量検出装置及びその方法、並びにこれを利用した車両の運動制御装置
JPH05185938A (ja) * 1991-09-30 1993-07-27 Koyo Seiko Co Ltd 電動パワーステアリング装置
JPH05105100A (ja) * 1991-09-27 1993-04-27 Honda Motor Co Ltd 車両の操舵装置
DE4228893B4 (de) * 1992-08-29 2004-04-08 Robert Bosch Gmbh System zur Beeinflussung der Fahrdynamik eines Kraftfahrzeugs
JPH06316207A (ja) * 1993-05-07 1994-11-15 Nippon Steel Corp タイヤウオーマー
JP3429862B2 (ja) 1994-06-30 2003-07-28 カヤバ工業株式会社 電動パワーステアリング装置
JP3414851B2 (ja) * 1994-07-13 2003-06-09 本田技研工業株式会社 電動ステアリング装置
JP3309604B2 (ja) * 1994-11-14 2002-07-29 日本精工株式会社 トルクセンサ
GB2295590B (en) * 1994-11-30 1999-01-20 Nsk Ltd Electric power steering apparatus
JPH0999845A (ja) * 1995-10-04 1997-04-15 Nippon Seiko Kk 電動式パワーステアリング装置
JP3538944B2 (ja) * 1995-03-24 2004-06-14 株式会社デンソー 電動式パワーステアリング装置
JP3608634B2 (ja) * 1995-09-01 2005-01-12 本田技研工業株式会社 電動パワーステアリング装置
GB9619175D0 (en) * 1996-09-13 1996-10-23 Lucas Ind Plc Electrical power-assisted steering systems
JP3377927B2 (ja) * 1997-05-26 2003-02-17 株式会社山田製作所 電動パワーステアリングのトルク検出装置
EP0919450B1 (de) * 1997-06-20 2006-12-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Motorisch angetriebene servolenkung
US5975234A (en) * 1997-12-03 1999-11-02 Trw Inc. Electric steering system with plastic motor tube
US6123167A (en) * 1998-06-11 2000-09-26 Trw Inc. Electric steering motor with one-piece metal shell
JP2000146722A (ja) * 1998-09-01 2000-05-26 Toyoda Mach Works Ltd トルクセンサ
GB9824590D0 (en) * 1998-11-11 1999-01-06 Trw Lucas Varity Electric Improvements relating to power steering
US6295879B1 (en) * 1999-03-08 2001-10-02 Trw Inc. Torque sensing apparatus for an electric assist steering system
JP3656810B2 (ja) * 1999-04-27 2005-06-08 株式会社ショーワ 回路ケース
JP3656809B2 (ja) * 1999-04-27 2005-06-08 株式会社ショーワ 回路ケース
JP4269199B2 (ja) * 1999-08-23 2009-05-27 株式会社デンソー 電動パワーステアリング制御装置
US6522962B2 (en) * 2000-08-24 2003-02-18 Delphi Technologies, Inc. Distributed control architecture for mechatronic automotive systems

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010037226A1 (de) * 2010-08-30 2012-03-01 Ovalo Gmbh Steuerungs- und Sensormodul für einen Aktuator
DE102010037226B4 (de) * 2010-08-30 2015-08-13 Ovalo Gmbh Steuerungs- und Sensormodul für einen Aktuator

Also Published As

Publication number Publication date
EP1251058A2 (de) 2002-10-23
JP2002308124A (ja) 2002-10-23
DE60221063D1 (de) 2007-08-23
JP4618474B2 (ja) 2011-01-26
EP1251058A3 (de) 2004-01-07
US6889794B2 (en) 2005-05-10
EP1251058B1 (de) 2007-07-11
US20020148675A1 (en) 2002-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60221063T2 (de) Elektrische Servolenkung
DE112014004320B4 (de) Servolenkungsvorrichtung und Steuerungsvorrichtung für eine im Fahrzeug montierte Ausrüstung
DE102008010572B4 (de) Fahrzeuglenkungsvorrichtung
DE102005005084A1 (de) Elektrisches Servolenkungssystem und elektrisches Servolenkungsverfahren, die eine Anomalie-Kompensationsfunktion aufweisen
DE60224908T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung einer kompensierten Motorgeschwindigkeitsausgangsgrösse der Krafteinheit einer elektrischen Hilfskraftlenkung
DE102018116367A1 (de) Betriebssichere steuerung des steer-by-wire-systems ohne mechanische backup-verbindung
DE102012107084B4 (de) Motorsteuervorrichtung
EP3810487B1 (de) Steer-by-wire architekturen mit zweitem lenkwinkelsensor
DE102004005348A1 (de) System und Verfahren zur Steuerung von Kraftfahrzeug-Steer-By-Wire-Baugruppen mit einstellbarem Lenkgefühl
DE112016001615T5 (de) Servolenkungsvorrichtung und Steuergerät für Vorrichtung im Fahrzeug
DE102018123615A1 (de) Steer-by-wire-System und Steuerungsverfahren desselben
DE112011100682T5 (de) Elektrische Servolenkungsvorrichtung
EP3768574B1 (de) Steer-by-wire architekturen
DE102005022867A1 (de) Elekrisches Hilfskraftlenkungssystem
DE102014202276A1 (de) Energieversorgung-Spannungsüberwachungsschaltung, Sensorschaltung für ein Fahrzeug und Servolenkungsvorrichtung
DE10261800B4 (de) Selbstausrichtungsmomente korrigierende Vorrichtung für ein Fahrzeug und Servolenkvorrichtung
EP3765348A1 (de) Elektromechanische kraftfahrzeuglenkung mit einem redundant ausgelegten steuergerät
DE112018006594B4 (de) Steuereinheit und Lenkeinrichtung
DE102005006643B4 (de) Elektrisches Servolenkungssystem für ein Fahrzeug
DE112018007700T5 (de) Lenkeinrichtung
DE102019210685A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum steuern eines steer-by- wire-systems
DE10240070A1 (de) Elektrische Servolenkvorrichtung und zugehöriges Steuerungsverfahren
DE60131415T2 (de) Fehlererkennungsverfahren für elektronische lenksysteme
DE102008055873B4 (de) Elektromechanisches Servo-Lenksystem und Verfahren zum Betreiben eines elektromechanischen Servo-Lenksystems
DE102008049065A1 (de) Fahrzeuglenkvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition