DE102010028101A1

DE102010028101A1 - Verfahren zum Blockieren eines Lenksystems

Info

Publication number: DE102010028101A1
Application number: DE102010028101A
Authority: DE
Inventors: Harald Mangold
Original assignee: ZF Lenksysteme GmbH
Current assignee: Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Priority date: 2010-04-22
Filing date: 2010-04-22
Publication date: 2011-10-27

Abstract

Es werden ein Verfahren zum Blockieren eines Lenksystems und eine Anordnung (46) zur Durchführung des Verfahrens vorgestellt. Das Lenksystems ist dabei mit einem Synchronmotor (14) zur Lenkunterstützung ausgestattet, wobei mindestens zwei Phasen (40, 42, 44) des Synchronmotors (14) kurzgeschlossen werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Blockieren eines Lenksystems und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.
In Kraftfahrzeugen ist der Einsatz von mechanischen Lenkradschlössern bekannt, die eingesetzt werden, um die Diebstahlgefahr zu vermindern. Bekannte Lenkradschlösser wirken dabei direkt am Lenkrad und sind mittels Einführen des Zündschlüssels zu entriegeln.
Es wird nunmehr ein Verfahren zum Blockieren bzw. Sperren oder Hemmen eines Lenksystems, das mit einem Synchronmotor zur Lenkunterstützung ausgestattet ist, vorgestellt, wobei mindestens zwei Phasen des Synchronmotors kurzgeschlossen werden.
In Ausgestaltung wird der Kurzschluss über mindestens ein mechanisches Schaltelement bewirkt.
Alternativ kann der Kurzschluss über mindestens ein elektronisches Schaltelement bewirkt werden.
In einer weiteren Ausführungsform wird der Kurzschluss über zwei in Reihe geschaltete Schaltelemente bewirkt. Dabei kann vorgesehen sein, dass ein Schaltelement bistabil und ein anderes Schaltelement stromlos geschlossen ist.
Es wird weiterhin eine Anordnung zum Blockieren bzw. Sperren oder Hemmen eines Lenksystems, das mit einem Synchronmotor zur Lenkunterstützung ausgestattet ist, beschrieben, wobei die Anordnung dazu ausgebildet ist, mindestens zwei Phasen des Synchronmotors kurzzuschließen.
Die Anordnung kann mindestens ein mechanisches Schaltelement umfasst.
In einer alternativen Ausführung umfasst die Anordnung mindestens ein elektronisches Schaltelement.
Weiterhin kann die Anordnung zwei in Reihe geschaltete Schaltelemente umfassen. Bei dieser Ausführung kann ein Schaltelement bistabil und ein anderes Schaltelement stromlos geschlossen sein.
Es wurde somit erkannt, dass durch Kurzschließen von zwei oder mehreren Phasen eines Synchronmotors dieser blockiert oder zumindest schwergängig gemacht werden kann. Dieses Verhalten kann dazu ausgenutzt werden, um bei einer Elektrolenkung, die mit einem Synchronmotor zur Lenkunterstützung ausgestattet ist, eine elektronische Lenkungssperre zu realisieren.
Der erforderliche Kurzschluss kann dabei über ein mechanisches Schaltelement, wie bspw. ein Schalter oder Relais, oder über ein elektronisches Schaltelement, z. B. MOSFET oder Transistor, erzeugt werden. Da die Lenkung im Fahrbetrieb auch bei einem Bauteilausfall nicht blockieren oder schwergängig werden sollte, sollte dieses Schaltelement redundant, bspw. durch zwei unabhängige Schaltelemente in Reihe, realisiert werden.
Dabei sollte beachtet werden, dass eines dieser beiden in Reihe geschalteten Schaltelemente bistabil ist. Das bedeutet, dass das Schaltelement unabhängig von der Stromversorgung offen oder geschlossen sein kann. Die Sperre sollte weder bei fehlender Stromversorgung unwirksam werden, d. h. das Schaltelement darf durch Unterbrechung der Stromversorgung nicht öffnen, noch darf die Sperre im normalen Fahrbetrieb aufgrund einer Unterbrechung der Stromversorgung aktiviert werden können, d. h. das Schaltelement darf durch Unterbrechung der Stromversorgung nicht schließen. Dies lässt sich bspw. mit einem bistabilen Schaltelement realisieren.
In einer besonderen Ausführungsform wird daher der Kurzschluss durch zwei in Reihe geschaltete Schaltelemente erzeugt, wobei ein Schaltelement bistabil (entweder geschlossen oder geöffnet) ist und das andere Schaltelement stromlos geschlossen ist (Öffner).
Das vorgestellte Verfahren und die dargestellte Anordnung weisen, zumindest in einigen der Ausführungen, eine Reihe von Vorteilen auf. So können durch Einsparen eines mechanischen herkömmlichen Lenkradschlosses und der zugehörigen Prozesse Kosten eingespart werden. Weiterhin ist es nicht mehr erforderlich, dass das Zündschloss an der Lenksäule angebracht ist.
Ein weiterer Vorteil besteht in dem verbesserten Diebstahlschutz, da die beschriebene Anordnung aufgrund der Ankapselung an der Lenkung schwer zugänglich und zu manipulieren ist. Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Blockade bzw. Sperre elektrisch auch über große Entfernungen, bspw. mit einem Funkschlüssel, zu aktivieren bzw. zu deaktivieren ist.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Ausführungsform der beschriebenen Anordnung.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
In 1 ist eine elektronische Steuereinheit (ECU) 10 dargestellt, in der eine Endstufe 12 vorgesehen ist, die zur Ansteuerung eines Synchronmotors 14 dient. Der Synchronmotor 14 ist in diesem Fall ein permanenterregter Synchronmotor 14, der zur Unterstützung des Fahrers in einer Elektrolenkung bzw. Servolenkung (Hilfskraftlenkung) eingesetzt wird. Über eine Schnittstelle 16 erfolgt ein Datenaustausch mittels Signalen (Doppelpfeil 18). Weiterhin sind Klemme 30 (Bezugsziffer 20) und Klemme 31 (Bezugsziffer 22) angeschlossen.
Der Synchronmotor 14 wird über die Phasen U 40, V 42 und W 44 angesteuert. Die Darstellung zeigt, dass eine Anordnung 46 vorgesehen ist, um die Phase V 42 und die Phase W 44 kurzuschließen.
Diese Anordnung 46 umfasst ein erstes Schaltelement 48 und ein zweites Schaltelement 50. Das erste Schaltelement 48 ist in dieser Ausführung als bistabiles Schaltelement ausgeführt. Das heißt, das erste Schaltelement 48 ist stromlos geöffnet oder geschlossen. Das zweite Schaltelement 50 ist bspw. als Öffner ausgebildet. Das heißt, das zweite Schaltelement 50 ist stromlos geschlossen.
Somit ist sichergestellt, dass die Sperre bzw. Blockade auch funktioniert, wenn das Bordnetz ausfällt. Weiterhin wird ein ungewolltes Sperren bei Ausfall des Bordnetzes vermieden.

Claims

Verfahren zum Blockieren eines Lenksystems, das mit einem Synchronmotor (14) zur Lenkunterstützung ausgestattet ist, wobei mindestens zwei Phasen (40, 42, 44) des Synchronmotors (14) kurzgeschlossen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Kurzschluss über mindestens ein mechanisches Schaltelement (48, 50) bewirkt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Kurzschluss über mindestens ein elektronisches Schaltelement (48, 50) bewirkt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Kurzschluss über zwei in Reihe geschaltete Schaltelemente (48, 50) bewirkt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem ein Schaltelement bistabil und ein anderes Schaltelement (50) stromlos geschlossen ist.
Anordnung zum Blockieren eines Lenksystems, das mit einem Synchronmotor (14) zur Lenkunterstützung ausgestattet ist, wobei die Anordnung (46) dazu ausgebildet ist, mindestens zwei Phasen (40, 42, 44) des Synchronmotors (14) kurzzuschließen.
Anordnung nach Anspruch 6, die mindestens ein mechanisches Schaltelement (48, 50) umfasst.
Anordnung nach Anspruch 6, die mindestens ein elektronisches Schaltelement (48, 50) umfasst.
Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, die zwei in Reihe geschaltete Schaltelemente umfasst.
Anordnung nach Anspruch 9, bei der ein Schaltelement (48) bistabil und ein anderes Schaltelement (50) stromlos geschlossen ist.