DE102016224589A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Kompensieren eines Lenkwinkelsignals und Motorwinkelsignals eines motorbetriebenen Servolenksystems - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Kompensieren eines Lenkwinkelsignals und Motorwinkelsignals eines motorbetriebenen Servolenksystems Download PDF

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Abstract

Eine Vorrichtung zum Kompensieren eines Lenkwinkelsignals und Motorwinkelsignals eines motorbetriebenen Servolenksystems umfasst: einen Motordrehmoment-Kompensator, der konfiguriert ist zum Kompensieren einer mechanischen Verformung; einen Winkelgeschwindigkeits-Kompensator, der konfiguriert ist zum Kompensieren einer Differenz zwischen einem Lenkwinkel und einem Motorwinkel; einen Sensorkennlinien-Kompensator, der konfiguriert ist zum Kompensieren eines Lenkpositionsfehlers des Lenkwinkelsensors; und einen Hysterese-Kompensator, der konfiguriert ist zum Kompensieren einer Hysteresekennlinie des motorbetriebenen Servolenksystems.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität zu der koreanischen Anmeldung Nr. 10-2015-0178087 vom 14. Dezember 2015, die hier vollständig unter Bezugnahme eingeschlossen ist.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Kompensieren eines Lenkwinkelsignals und Motorwinkelsignals eines motorbetriebenen Servolenksystems und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Kompensieren eines Lenkwinkelsignals und Motorwinkelsignals eines motorbetriebenen Servolenksystems, das ein Lenkwinkelsignal und ein Motorwinkelsignal synchronisiert.
  • Eine Servolenkung eines Fahrzeugs ist eine motorisierte Lenkvorrichtung und dient dazu, einen Fahrer beim Betätigen eines Lenkrads zu unterstützen. Eine derartige Servolenkung verwendet allgemein einen Hydraulikdruck. In der letzten Zeit werden jedoch verstärkt motorbetriebene Servolenksysteme verwendet, die die Kraft eines Motors nutzen. Der Grund hierfür ist, dass das motorbetriebene Servolenksystem ein kleineres Gewicht aufweist und eine kleinere Fläche einnimmt als das bestehende hydraulische Servolenksystem und keinen Ölwechsel erfordert.
  • Im Gegensatz zu dem bestehenden hydraulischen Servolenksystem erzeugt das motorbetriebene Servolenksystem ein Drehmoment mittels einer Stromsteuerung des Motors durch eine Steuereinheit wie etwa eine ECU (elektronische Steuereinheit) und umfasst dementsprechend verschiedene Steuerlogiken zum Steuern des Motors. Derartige Steuerlogiken sind in eine Logik zum Implementieren eines durch einen Fahrer gewünschten Lenkgefühls, eine Logik zum Verbessern der Stabilität des Fahrzeugs und eine Logik zum Verbessern der Stabilität des Systems unterteilt. Die Steuereinheit des motorbetriebenen Servolenksystems steuert die entsprechenden Logiken basierend auf verschiedenen Parametern wie etwa der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Drehmomentsignals, des Lenkwinkelsignals und des Motorwinkelsignals.
  • Innerhalb der Parameter sind der Lenkwinkel und der Motorwinkel Parameter, die für das Implementieren eines verbesserten Lenkgefühls benötigt werden. Zum Beispiel kann der Lenkwinkel durch eine Nachverarbeitung für ein Signal, das durch einen in einer Lenksäulenanordnung installierten Lenkwinkelsensor gemessen wird, berechnet werden und kann der Motorwinkel durch eine Nachverarbeitung für ein Signal, das durch einen Motorwinkelsensor (Codierer eines Motors) gemessen wird, berechnet werden.
  • Weil jedoch im Stand der Technik das Lenkwinkelsignal und das Motorwinkelsignal nicht miteinander synchronisiert sind, wird nur das Lenkwinkelsignal oder nur das Motorwinkelsignal für das Vorsehen einer Logik verwendet. Es ist deshalb schwierig, eine gewünschte Lenklogik und eine Zielperformanz zu erzielen.
  • Stand der Technik zu der vorliegenden Erfindung wird in der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2015-0065421 vom 15. Juni 2015 angegeben.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ausführungsformen der Erfindung betreffen eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Kompensieren eines Lenkwinkelsignals und Motorwinkelsignals eines motorbetriebenen Servolenksystems, das ein Lenkwinkelsignal und ein Motorwinkelsignal synchronisieren kann.
  • In einer Ausführungsform kann eine Vorrichtung zum Kompensieren eines Lenkwinkelsignals und Motorwinkelsignals eines motorbetriebenen Servolenksystems umfassen: einen Motordrehmoment-Kompensator, der konfiguriert ist zum Kompensieren einer mechanischen Verformung, die durch ein Material zwischen einem Lenkwinkelsensor und einem Motorwinkelsensor des motorbetriebenen Servolenksystems verursacht wird, indem ein Stromkompensationswert auf einen Strom zum Steuern eines die motorbetriebenen Servolenkung antreibenden Motors angewendet wird; einen Winkelgeschwindigkeits-Kompensator, der konfiguriert ist zum Kompensieren einer Differenz zwischen einem Lenkwinkel und einem Motorwinkel durch eine Winkelgeschwindigkeit des Motors basierend auf der Winkelgeschwindigkeit; einen Sensorkennlinien-Kompensator, der konfiguriert ist zum Kompensieren eines Lenkpositionsfehlers des Lenkwinkelsensors in Abhängigkeit von einer Lenkposition basierend auf der Lenkposition und einer Lenkrichtung; und einen Hysterese-Kompensator, der konfiguriert ist zum Kompensieren einer Hysteresekennlinie des motorbetriebenen Servolenksystems durch das Anwenden eines Hysteresekompensationswerts auf das Lenkwinkelsignal, wenn der Lenkzustand eines Fahrzeugs von einem Ruhezustand zu einem Lenkzustand gewechselt wird oder die Lenkrichtung geändert wird.
  • Der Motordrehmoment-Kompensator kann eine voreingestellte Stromverstärkung auf einen Q-Achsen-Strom des Motors anwenden.
  • Der Winkelgeschwindigkeits-Kompensator kann eine Kompensationsgröße für die Differenz zwischen dem Lenkwinkel und dem Motorwinkel berechnen, indem er die Winkelgeschwindigkeit mit einer Signalverzögerungsgröße multipliziert.
  • Der Sensorkennlinien-Kompensator kann eine Speichereinheit umfassen, die konfiguriert ist zum Speichern einer Kompensationsgröße in Entsprechung zu einer Lenkposition und einer Lenkrichtung.
  • Der Hysterese-Kompensator kann den Hysteresekompensationswert unter Verwendung der in der Speichereinheit gespeicherten Kompensationsgröße berechnen.
  • In einer anderen Ausführungsform kann ein Verfahren zum Kompensieren eines Lenkwinkelsignals und Motorwinkelsignals eines motorbetriebenen Servolenksystems umfassen: Kompensieren, durch eine Kompensationseinheit, einer mechanischen Verformung, die durch ein Material zwischen einem Lenkwinkelsensor und einem Motorwinkelsensor des motorbetriebenen Servolenksystems verursacht wird, durch das Anwenden eines Stromkompensationswerts auf einen Strom zum Steuern eines die motorbetriebene Servolenkung antreibenden Motors; Kompensieren einer Differenz zwischen einem Lenkwinkel und einem Motorwinkel durch eine Winkelgeschwindigkeit des Motors basierend auf der Winkelgeschwindigkeit; Kompensieren eines Lenkpositionsfehlers des Lenkwinkelsensors in Abhängigkeit von einer Lenkposition basierend auf der Lenkposition und einer Lenkrichtung; und Kompensieren einer Hysteresekennlinie des motorbetriebenen Servolenksystems durch das Anwenden eines Hysteresekompensationswerts auf das Lenkwinkelsignal, wenn der Lenkzustand eines Fahrzeugs von einem Ruhezustand zu einem Lenkzustand gewechselt wird oder die Lenkrichtung geändert wird.
  • Beim Kompensieren der mechanischen Kompressionsspannung kann die Kompensationseinheit eine voreingestellte Stromverstärkung auf einen Q-Achsen-Strom des Motors anwenden.
  • Beim Kompensieren der Differenz zwischen dem Lenkwinkel und dem Motorwinkel kann die Kompensationseinheit eine Kompensationsgröße für die Differenz zwischen dem Lenkwinkel und dem Motorwinkel durch das Multiplizieren der Winkelgeschwindigkeit mit einer Signalverzögerungsgröße berechnen.
  • Beim Kompensieren der Hysteresekennlinie kann die Kompensationseinheit den Hysteresekompensationswert unter Verwendung einer Linksrichtung-Fehlermap des Lenkpositionsfehlers und einer Rechtsrichtung-Fehlermap des Lenkpositionsfehlers berechnen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Vorrichtung zum Kompensieren eines Lenkwinkelsignals und Motorwinkelsignals eines motorbetriebenen Servolenksystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 2 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Kompensieren eines Lenkwinkelsignals und Motorwinkelsignals eines motorbetriebenen Servolenksystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • BESCHREIBUNG SPEZIFISCHER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Im Folgenden werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Kompensieren eines Lenkwinkelsignals und eines Motorwinkelsignals eines motorbetriebenen Servolenksystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es ist zu beachten, dass die Zeichnungen nicht maßstabsgetreu sind und die Dicke von Linien übertrieben groß dargestellt sein kann und die Größe von Komponenten übertrieben groß dargestellt sein kann, um den Aufbau zu verdeutlichen. Weiterhin sind die hier verwendeten Bezeichnungen mit Bezug auf die Funktionen der Erfindung definiert und können durch Benutzer oder Bediener durch andere Bezeichnungen ersetzt werden. Die Definition der Bezeichnungen ergibt sich also aus dem Zusammenhang der hier gegebenen Beschreibung.
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Vorrichtung zum Kompensieren eines Lenkwinkelsignals und Motorwinkelsignals eines motorbetriebenen Servolenksystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die Vorrichtung zum Kompensieren eines Lenkwinkelsignals und Motorwinkelsignals eines motorbetriebenen Servolenksystems gemäß der Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf 1 beschrieben.
  • Wie in 1 gezeigt, umfasst die Vorrichtung zum Kompensieren eines Lenkwinkelsignals und Motorwinkelsignals eines motorbetriebenen Servolenksystems gemäß der Ausführungsform der Erfindung eine Kompensationseinheit 100, die ein Lenkwinkelsignal von einem Lenkwinkelsensor empfängt, ein Motorwinkelsignal von einem Motorwinkelsensor empfängt, die empfangenen Signale kompensiert und die korrigierten Signale zu einer Steuerlogik ausgibt. Die Kompensationseinheit 100 umfasst einen Motordrehmoment-Kompensator 110, einen Winkelgeschwindigkeits-Kompensator 120, einen Sensorkennlinien-Kompensator 130 und einen Hysterese-Kompensator 140.
  • Das von dem Lenkwinkelsensor ausgegebene Lenkwinkelsignal und das von dem Motorwinkelsensor ausgegebene Motorwinkelsignal sind unter Umständen nicht synchronisiert, was auf eine mechanische Verformung, die durch ein Material zwischen dem Lenkwinkelsensor und dem Motorwinkelsensor verursacht wird, eine Differenz zwischen dem Lenkwinkel und dem Motorwinkel, die durch die Winkelgeschwindigkeit des Motors herbeigeführt wird, einen Lenkpositionsfehler des Lenkwinkelsensors, der von der Lenkposition abhängt, oder eine Hysteresekennlinie des motorbetriebenen Servolenksystems zurückzuführen ist. Wenn zum Beispiel das Lenkwinkelsignal 100 Grad nach einer spezifischen Zeit erfolgt, muss auch das Motorwinkelsignal 100 Grad nach der spezifischen Zeit erfolgen. Aufgrund der oben genannten Faktoren können jedoch unter Umständen das Lenkwinkelsignal und das Motorwinkelsignal nicht miteinander synchronisiert sein.
  • Mit anderen Worten kann die Kompensationseinheit 100 eine Kompensation durchführen, indem sie verschiedene berechnete Kompensationsgrößen auf das Lenkwinkelsignal oder das Motorwinkelsignal anwendet (zum Beispiel eine Kompensationsgröße zu dem Lenkwinkelsignal oder dem Motorwinkelsignal addiert oder davon subtrahiert).
  • Insbesondere kann der Motordrehmoment-Kompensator 110 eine mechanische Verformung kompensieren, die durch ein Material zwischen dem Lenkwinkelsensor und dem Motorwinkelsensor verursacht wird. Zum Beispiel wird die mechanische Verformung durch eine mechanische Kompressionsspannung eines Materials zwischen dem Lenkwinkelsensor und dem Motorwinkelsensor verursacht. Das heißt, dass das motorbetriebene Servolenksystem die mechanische Eigenschaft aufweist, dass ein elastisches Material mit Ausnahme eines Drehstabs zwischen dem Lenkwinkelsensor und dem Motorwinkelsensor vorhanden ist. Das elastische Material kann eine mechanische Kompressionsspannung erzeugen.
  • Weil sich die mechanische Kompressionsspannung in Abhängigkeit von der Lenkkraft (Drehmoment des Motors) ändern kann, kann der Motordrehmoment-Kompensator 110 eine Kompensation durchführen, indem er einen Stromkompensationswert auf einen Strom für das Steuern des Motors anwendet. Zum Beispiel kann der Motordrehmoment-Kompensator 110 den Stromkompensationswert anwenden, indem er eine voreingestellte Stromverstärkung auf einen Q-Achsen-Strom des Motors anwendet. Dabei kann die voreingestellte Stromverstärkung in Entsprechung zu dem Aufbau und der Spezifikation des motorbetriebenen Servolenksystems vorgesehen und jeweils für jeden Stromwert separat bestimmt werden.
  • Der Winkelgeschwindigkeits-Kompensator 120 kann eine Differenz zwischen einem Motorwinkel und einem Lenkwinkel durch die Winkelgeschwindigkeit des Motors kompensieren. Aufgrund der Drehwinkelgeschwindigkeit des Lenkens können der Lenkwinkel und der Motorwinkel eine mangelnde Synchronisation aufweisen. Der Winkelgeschwindigkeits-Kompensator 120 kann die mangelnde Synchronisation kompensieren.
  • Zum Beispiel kann der Winkelgeschwindigkeits-Kompensator 120 eine Kompensationsgröße für die Differenz zwischen dem Lenkwinkel und den Motorwinkel berechnen, indem er die Winkelgeschwindigkeit des Motors mit einer Signalverzögerungsgröße multipliziert. Dabei kann der Winkelgeschwindigkeits-Kompensator 120 die Winkelgeschwindigkeit des Motors erfassen, indem er den Motorwinkel differenziert. Die Signalverzögerungsgröße gibt eine Differenz in dem Berechnungszyklus zwischen den Signalen (zum Beispiel dem Lenkwinkelsignal und dem Motorwinkelsignal) an.
  • Der Sensorkennlinien-Kompensator 130 kann einen Lenkpositionsfehler des Lenkwinkelsensors in Abhängigkeit von einer Lenkposition kompensieren. Der Lenkwinkelsensor weist also die strukturelle Eigenschaft auf, dass eine nicht-lineare Kennlinie in Abhängigkeit von der Lenkposition gegeben ist. Die nicht-lineare Kennlinie kann sich in Abhängigkeit von der Lenkrichtung (im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn) unterscheiden. Mit anderen Worten ist auch an der gleichen Lenkposition wie etwa einer Lenkposition von 100 Grad eine Differenz zwischen einem Lenkwinkelsignal, wenn ein Lenken im Uhrzeigersinn durchgeführt wird, und einem Lenkwinkelsignal, wenn ein Lenken gegen den Uhrzeigersinn durchgeführt wird, vorhanden
  • Der Sensorkennlinien-Kompensator 130 kann eine Speichereinheit (nicht gezeigt) zum Speichern einer Kompensationsgröße in Entsprechung zu einer Lenkposition und einer Lenkrichtung enthalten. Die Kompensationsgröße ist ein Lenkpositionsfehler des Lenkwinkelsensors in Abhängigkeit von der Lenkwinkelposition.
  • Der Sensorkennlinien-Kompensator 130 kann eine Kompensationsgröße in Entsprechung zu der aktuellen Lenkposition und Lenkrichtung aus der Speichereinheit auslesen und dann eine Kompensation durchführen. Dabei kann die Speichereinheit Kompensationsgrößen in der Form einer Nachschlagetabelle speichern, wobei die Nachschlagetabelle zuvor in Entsprechung zu der Kennlinie des motorbetriebenen Servolenksystems vorgegeben werden kann. Die Speichereinheit enthält eine Linksrichtung-Fehlermap und eine Rechtsrichtung-Fehlermap.
  • Der Hysterese-Kompensator 140 kann eine Hysteresekennlinie des motorbetriebenen Servolenksystems kompensieren. Wie oben beschrieben, kann sich die Messkennlinie in Abhängigkeit von der Lenkrichtung auch an der gleichen Lenkposition unterscheiden. Also auch wenn die Lenkrichtung geändert wird oder mit dem Lenken aus einem Ruhezustand begonnen wird, kann eine Differenz zwischen dem Lenkwinkelsignal und dem Motorwinkelsignal aufgrund der Hysteresekennlinie auftreten.
  • Der Hysterese-Kompensator 140 kann die durch die Hysteresekennlinie verursachte Differenz kompensieren. Zum Beispiel kann der Hysterese-Kompensator 140 einen Hysteresekompensationswert anwenden, indem er eine voreingestellte Lenkwinkelverstärkung auf das Lenkwinkelsignal anwendet. Dabei kann die voreingestellte Lenkwinkelverstärkung in Entsprechung zu dem Aufbau und der Spezifikation des motorbetriebenen Servolenksystems vorgesehen werden und jeweils separat für jeden Lenkwinkel bestimmt werden.
  • In einem anderen Beispiel kann der Hysterese-Kompensator 140 eine Kompensationsgröße unter Verwendung der Linksrichtung-Fehlermap und der Rechtsrichtung-Fehlermap, der Richtungsbestimmungszeit und des Zustandsübergangswerts berechnen. Die Linksrichtung-Fehlermap und die Rechtsrichtung-Fehlermap werden durch Sensoreigenschaften bestimmt. Die Richtungsbestimmungszeit ist die Zeit, die für das Bestimmen einer linken oder rechten Lenkrichtung erforderlich ist. Der Zustandsübergangswert ist der gewichtete Wert für das Berechnen der Kompensationsgröße unter Verwendung der Linksrichtung-Fehlermap und der Rechtsrichtung-Fehlermap. Der Standardwert des Zustandsübergangswerts ist 0,5. Wenn zum Beispiel die Lenkrichtung geändert wird, wird der Zustandsübergangswert während der Richtungsbestimmungszeit erhöht oder vermindert. Der Zustandsübergangswert ist schließlich 1 (maximal) oder 0 (minimal). Wenn der Zustandsübergangswert zum Beispiel 1 ist, folgt die Kompensationsgröße nur einer rechten Rechtsrichtung-Fehlermap. Und wenn der Zustandsübergangswert 0 ist, folgt die Kompensationsgröße nur einer Linksrichtung-Fehlermap. Wenn der Zustandsübergangswert zwischen 1 und 0 liegt, wird die Kompensationsgröße berechnet, indem der gewichtete Wert in der Linksrichtung-Fehlermap und der Rechtsrichtung-Fehlermap angewendet wird.
  • Wenn also die Lenkrichtung rechts ist und der Lenkzustand nicht gewechselt wird, kann der Sensorkennlinien-Kompensator 130 die Kompensationsgröße aus der Rechtsrichtung-Fehlermap lesen, weil der Zustandsübergangswert als 1 konvergiert wird.
  • 2 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Kompensieren eines Lenkwinkelsignals und Motorwinkelsignals eines motorbetriebenen Servolenksystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt. Im Folgenden wird das Verfahren zum Kompensieren eines Lenkwinkelsignals und Motorwinkelsignals eines motorbetriebenen Servolenksystems gemäß der Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
  • Wie in 2 gezeigt, kompensiert die Kompensationseinheit 100 in Schritt S200 eine Differenz zwischen einem Lenkwinkel und einem Motorwinkel durch eine Winkelgeschwindigkeit des Motors. Zum Beispiel kann die Kompensationseinheit 100 eine Kompensationsgröße für die Differenz zwischen dem Lenkwinkel und dem Motorwinkel berechnen, indem sie die Winkelgeschwindigkeit des Motors mit einer Signalverzögerungsgröße multipliziert. Dabei kann die Kompensationseinheit 100 die Winkelgeschwindigkeit des Motors erhalten, indem sie den Motorwinkel differenziert. Die Signalverzögerungsgröße gibt eine Differenz im Berechnungszyklus zwischen den Signalen (zum Beispiel dem Lenkwinkelsignal und dem Motorwinkelsignal) an.
  • Die Kompensationseinheit 100 kompensiert in Schritt S210 eine Differenz zwischen dem Lenkwinkel und dem Motorwinkel durch das Drehmoment des Motors. Das motorbetriebene Servolenksystem weist also die mechanische Eigenschaft auf, dass ein elastisches Material mit Ausnahme eines Drehstabs zwischen dem Lenkwinkelsensor und dem Motorwinkelsensor vorhanden ist. Das elastische Material kann eine mechanische Kompressionsspannung verursachen.
  • Weil die mechanische Kompressionsspannung in Abhängigkeit von einer Lenkkraft (Drehmoment des Motors) geändert werden kann, kann die Kompensationseinheit 100 eine Kompensation durchführen, indem sie einen Stromkompensationswert auf einen Strom für das Steuern des Motors anwendet. Zum Beispiel kann die Kompensationseinheit 100 den Stromkompensationswert anwenden, indem sie eine voreingestellte Stromverstärkung auf einen Q-Achsen-Strom des Motors anwendet.
  • Die Kompensationseinheit 100 kompensiert in Schritt S220 eine Differenz zwischen dem Lenkwinkel und dem Motorwinkel durch die nicht-lineare Kennlinie des Lenkwinkelsensors. Das heißt, dass der Lenkwinkelsensor die strukturelle Eigenschaft aufweist, dass eine nicht-lineare Kennlinie in Abhängigkeit von der Lenkposition vorhanden ist. Die nicht-lineare Kennlinie kann sich in Abhängigkeit von der Lenkrichtung (im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn) unterscheiden.
  • Die Kompensationseinheit 100 kann die Speichereinheit (nicht gezeigt) zum Speichern einer Kompensationsgröße in Entsprechung zu einer Lenkposition und einer Lenkrichtung enthalten. Die Kompensationseinheit 100 kann eine Kompensationsgröße in Entsprechung zu der aktuellen Lenkposition und Lenkrichtung aus der Speichereinheit empfangen und dann eine Kompensation durchführen.
  • Schließlich kompensiert die Kompensationseinheit 100 in Schritt S230 eine Differenz zwischen dem Lenkwinkel und dem Motorwinkel durch die Hysteresekennlinie des motorbetriebenen Servolenksystems. Auch bei der gleichen Lenkposition kann sich die Messkennlinie in Abhängigkeit von der Lenkrichtung unterscheiden. Wenn also die Lenkrichtung geändert wird oder mit dem Lenken aus einem Ruhezustand begonnen wird, kann eine Differenz zwischen dem Lenkwinkelsignal und dem Motorwinkelsignal aufgrund der Hysteresekennlinie auftreten. Deshalb kann die Kompensationseinheit 100 eine Kompensation für den Lenkpositionsfehler des Lenkwinkelsensors durchführen.
  • Wie oben beschrieben, können die Vorrichtung und das Verfahren zum Kompensieren eines Lenkwinkelsignals und Motorwinkelsignals eines motorbetriebenen Servolenksystems gemäß den Ausführungsformen der Erfindung die mechanische Kompressionsspannung, die durch das Material zwischen dem Lenkwinkelsensor und dem Motorwinkelsensor verursacht wird, die Differenz zwischen dem Lenkwinkel und dem Motorwinkel durch die Winkelgeschwindigkeit des Motors, die nicht-lineare Kennlinie des Lenkwinkelsensors in Abhängigkeit von der Lenkposition und die Hysteresekennlinie des motorbetriebenen Servolenksystems kompensieren und das Lenkwinkelsignal und das Motorwinkelsignal miteinander synchronisieren, um dadurch den Freiheitsgrad bei der Entwicklung einer Logik für ein motorbetriebenes Servolenksystem zu verbessern und eine erforderliche Zielperformanz zu erzielen.
  • Es wurden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft beschrieben, wobei dem Fachmann deutlich sein sollte, dass verschiedene Modifikationen, Hinzufügungen und Ersetzungen vorgenommen werden können, ohne dass deshalb der durch die beigefügten Ansprüche definierte Erfindungsumfang verlassen 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 10-2015-0178087 [0001]
    • KR 10-2015-0065421 [0007]

Claims (9)

  1. Vorrichtung zum Kompensieren eines Lenkwinkelsignals und Motorwinkelsignals eines motorbetriebenen Servolenksystems, umfassend: einen Motordrehmoment-Kompensator, der konfiguriert ist zum Kompensieren einer mechanischen Verformung, die durch ein Material zwischen einem Lenkwinkelsensor und einem Motorwinkelsensor des motorbetriebenen Servolenksystems verursacht wird, durch das Anwenden eines Stromkompensationswerts auf einen Strom für das Steuern eines das motorbetriebene Servolenksystem antreibenden Motors, einen Winkelgeschwindigkeits-Kompensator, der konfiguriert ist zum Kompensieren einer Differenz zwischen einem Lenkwinkel und einem Motorwinkel durch eine Winkelgeschwindigkeit des Motors basierend auf der Winkelgeschwindigkeit, einen Sensorkennlinien-Kompensator, der konfiguriert ist zum Kompensieren eines Lenkpositionsfehlers des Lenkwinkelsensors in Abhängigkeit von einer Lenkposition basierend auf der Lenkposition und einer Lenkrichtung, und einen Hysterese-Kompensator, der konfiguriert ist zum Kompensieren einer Hysteresekennlinie des motorbetriebenen Servolenksystems durch das Anwenden eines Hysteresekompensationswerts auf das Lenkwinkelsignal, wenn der Lenkzustand eines Fahrzeugs von einem Ruhezustand zu einem Lenkzustand gewechselt wird oder die Lenkrichtung geändert wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Motordrehmoment-Kompensator eine voreingestellte Stromverstärkung auf einen Q-Achsen-Strom des Motors anwendet.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Winkelgeschwindigkeits-Kompensator eine Kompensationsgröße für die Differenz zwischen dem Lenkwinkel und dem Motorwinkel berechnet, indem er die Winkelgeschwindigkeit mit einer Signalverzögerungsgröße multipliziert.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Sensorkennlinien-Kompensator eine Speichereinheit umfasst, die konfiguriert ist zum Speichern einer Kompensationsgröße in Entsprechung zu einer Lenkposition und einer Lenkrichtung.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Hysterese-Kompensator den Hysteresekompensationswert unter Verwendung der in der Speichereinheit gespeicherten Kompensationsgröße berechnet.
  6. Verfahren zum Kompensieren eines Lenkwinkelsignals und eines Motorwinkelsignals eines motorbetriebenen Servolenksystems, umfassend: Kompensieren, durch eine Kompensationseinheit, einer mechanischen Verformung, die durch ein Material zwischen einem Lenkwinkelsensor und einem Motorwinkelsensor des motorbetriebenen Servolenksystems verursacht wird, durch das Anwenden eines Stromkompensationswerts auf einen Strom für das Steuern eines das motorbetriebene Servolenksystem antreibenden Motors, Kompensieren einer Differenz zwischen einem Lenkwinkel und einem Motorwinkel durch eine Winkelgeschwindigkeit des Motors basierend auf der Winkelgeschwindigkeit, Kompensieren eines Lenkpositionsfehlers des Lenkwinkelsensors in Abhängigkeit von der Lenkposition basierend auf der Lenkposition und einer Lenkrichtung, und Kompensieren einer Hysteresekennlinie des motorbetriebenen Servolenksystems durch das Anwenden eines Hysteresekompensationswerts auf das Lenkwinkelsignal, wenn der Lenkzustand eines Fahrzeugs von einem Ruhezustand zu einem Lenkzustand gewechselt wird oder die Lenkrichtung geändert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei beim Kompensieren der mechanischen Kompressionsspannung: die Kompensationseinheit eine voreingestellte Stromverstärkung auf einen Q-Achsen-Strom des Motors anwendet.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei beim Kompensieren der Differenz zwischen dem Lenkwinkel und dem Motorwinkel: die Kompensationseinheit eine Kompensationsgröße für die Differenz zwischen dem Lenkwinkel und dem Motorwinkel berechnet, indem sie die Winkelgeschwindigkeit mit einer Signalverzögerungsgröße multipliziert.
  9. Verfahren nach Anspruch 6, wobei beim Kompensieren der Hysteresekennlinie: die Kompensationseinheit den Hysteresekompensationswert unter Verwendung einer Linksrichtung-Fehlermap des Lenkpositionsfehlers und einer Rechtsrichtung-Fehlermap des Lenkpositionsfehlers berechnet.
DE102016224589.9A 2015-12-14 2016-12-09 Vorrichtung und Verfahren zum Kompensieren eines Lenkwinkelsignals und Motorwinkelsignals eines motorbetriebenen Servolenksystems Granted DE102016224589A1 (de)

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