電機驅動動力系統的故障檢測裝置及其方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了電機驅動動力系統的故障檢測裝置及其方法。MDPS的故障檢測裝置和方法可以包括根據車輛速度、轉向扭矩、轉向角度、電機扭矩、以及所估計的偏航角速度確定MDPS的故障的配置，并且當確定MDPS出故障時，另外判定故障類型。

【技術實現步驟摘要】

本公開涉及電機驅動動力系統(Motor Drive Power System，MDPS，電動助力轉向系統)的故障檢測裝置。更具體地，本公開涉及通過監測車輛的整體狀況確定MDPS的故障及故障類型的檢測裝置和檢測方法。
技術介紹
由于車載部件數字化，有關車輛的功能安全性的關注有所增加，并且有關車輛的功能安全性的國際標準ISO26262吸引了車輛相關的制造商的注意。關于電機驅動動力系統(MDPS)，已經做出了更多的努力以提供滿足ISO26262的轉向裝置。由于在MDPS中可能出現限制，存在轉向過度和方向錯誤。轉向過度指的是與轉向角度相比車身過度轉彎的現象，并且表示當后輪因向外滑動失去抓地力時會出現的現象。此外，方向錯誤指的是車身在與方向盤的轉向角度不同的方向上行駛的現象，并且表示車輛在不同于駕駛員要求的轉彎方向上行駛的現象。圖1和圖2示出了在車輛轉彎期間的轉向過度和方向錯誤。在附圖中，車輛開始行駛，并且開始轉彎。此外，當在MDPS中發生故障時，車輛不能正常拐彎，并且在異常路線上行駛。因此，當在行駛期間MDPS中發生故障時，車輛不能根據用戶的要求轉彎并且向道路內或向道路外打轉。作為相關技術，韓國專利申請號10-2012-0092310(在下文中，是指文獻1)公開了一種即使當車輛的后輪轉向裝置發生故障時通過使用車輛的前輪轉向裝置使車輛的前輪在與后輪相同的方向上轉向而確保車輛的直線性的技術。然而，由于在文獻1中未公開在早期階段檢測到車輛的電子轉向裝置故障并且阻斷電流施加于電機以使得能夠手動操作轉向裝置的技術，當轉向裝置發生故障時不能保持車輛的駕駛性能。此外，并未提供由于MDPS的故障需要重置并且重新運轉轉向裝置，以及防止發生故障的方法。在此
技術介紹
部分中所公開的信息僅是用于增強對本專利技術的總體背景的理解，并且不應當被視為對該信息構成本領域技術人員已經知曉的現有技術的承認或任何形式的啟示。
技術實現思路
本專利技術的各個方面旨在提供一種早期檢測電機驅動動力系統(MDPS)的故障的裝置和方法并且提供一種在不向MDPS添加單獨的功能的情況下通過維象地確定車輛的整體狀況并且確定MDPS是否出故障能夠執行自動防故障功能的技術。本專利技術的各個方面旨在提供一種當MDPS中出故障時通過阻斷電流施加于MDPS的電機使得能夠手動操作MDPS的方法。本專利技術的各個方面旨在提供一種當所述MDPS出故障時通過重置并且重新啟動所述MDPS防止故障發生的方法。在一個方面中，本專利技術提供一種電機驅動動力系統(MDPS)的故障檢測方法，包括：確定當車輛轉彎時車輛速度是否等于或大于第一預設值；執行轉向扭矩和電機扭矩的乘法運算，并且當車輛速度等于或大于第一預設值時確定預設時間內的積分計算的積累值是否等于或大于第二預設值；確定電機扭矩是否等于或大于第三預設值；根據車輛速度和轉向角度確定偏航角速度變化率(yaw rate change rate，橫擺角速度變化率)并且確定偏航角速度變化率是否等于或大于第四預設值；以及當積累值等于或大于第二預設值時、當電機扭矩等于或大于第三預設值時、并且當偏航角速度變化率等于或大于第四預設值時，確定MDPS出故障，以及當積累值不等于或不大于第二預設值時、當電機扭矩不等于或不大于第三預設值時，或者當偏航角速度變化率不等于或不大于第四預設值時，確定MDPS正常運轉。在一個示例性實施方式中，當確定MDPS出故障時，故障檢測方法可以進一步包括確定故障類型，其中，確定故障類型包括：確定轉向角度和偏航角速度變化率的符號是否彼此相同；以及當轉向角度和偏航角速度變化率的符號彼此相同時，確定MDPS的故障是轉向過度，當轉向角度和偏航角速度變化率的符號彼此不相同時，確定MDPS的故障是方向錯誤。在另一個示例性實施方式中，當確定MDPS出故障時，故障檢測方法可以進一步包括阻斷施加于MDPS的電機的電流。在又一個示例性實施方式中，在阻斷施加于電機的電流之后，故障檢測方法可以進一步包括重置并且重新啟動MDPS。在又一個示例性實施方式中，連續重復確定過程。還在又一個示例性實施方式中，在車輛速度是否等于或大于第一預設值的確定中，故障檢測方法可以包括使用轉向角度的輸入和轉向扭矩確定車輛轉彎。在另一示例性實施方式中，通過基于轉向角度的輸入和車輛速度估計偏航角速度、差分所估計的偏航角速度并且使用低通濾波器來計算偏航角速度變化率。在另一方面中，本專利技術提供一種電機驅動動力系統(MDPS)的故障檢測裝置，包括：先決條件判定模塊，根據車輛的轉向扭矩和轉向角度的輸入判定車輛是否轉彎，并且當車輛速度等于或大于第一預設值時，發送判定MDPS是否出故障的命令；以及故障判定模塊，接收來自先決條件判定模塊的判定MDPS是否出故障的命令以判定MDPS是否出故障，其中，故障判定模塊包括：基于積分的檢測模塊，執行轉向扭矩和電機扭矩的乘法運算并且確定預設時間內的積分計算的積累值是否等于或大于第二預設值；基于電機扭矩的檢測模塊，確定電機扭矩是否等于或大于第三預設值；以及基于偏航角速度變化率的檢測模塊，根據車輛速度和轉向角度確定偏航角速度變化率并且確定偏航角速度變化率是否等于或大于第四預設值，并且當全部滿足基于積分的檢測模塊、基于電機扭矩的檢測模塊、以及基于偏航角速度變化率的檢測模塊的條件時，確定MDPS出故障。在一個示例性實施方式中，當故障判定模塊判定MDPS出故障時，故障檢測裝置可以進一步包括故障類型判定模塊，故障類型判定模塊判定轉向角度和偏航角速度變化率的符號是否彼此相同；當轉向角度和偏航角速度變化率的符號彼此相同時，判定MDPS的故障為轉向過度；并且當轉向角度和偏航角速度變化率的符號彼此不相同時，判定MDPS的故障為方向錯誤。在另一個示例性實施方式中，當故障判定模塊判定MDPS出故障時，故障檢測裝置可以進一步包括：電機控制模塊，阻斷施加于MDPS的電機的電流。在又一個示例性實施方式中，當電機控制模塊阻斷施加于MDPS的電機的電流時，故障檢測裝置可以重置并且重新啟動MDPS。在又一示例性實施方式中，通過基于轉向角度的輸入和車輛速度估計偏航角速度、并且通過差分所估計的偏航角速度以應用于低通濾波器來計算偏航角速度變化率。本專利技術示例性實施例的其它方面在下文討論。本專利技術的方法和裝置具有其他的特征和優點，這些其他的特征和優點將通過結合在本文中的附圖和下文的具體實施方式部分而變得顯而易見或者將在附圖和具體實施方式部分中進行更詳細地闡述，并且這些附圖和具體實施方式部分一起用于解釋本專利技術的一些原理。附圖說明圖1是示出了當在電機驅動動力系統(MDPS)中發生故障時車輛的轉向過度模擬條件的示圖，圖2是示出了當MDPS中發生故障時車輛的方向錯誤模擬條件的示圖，圖3是示出了根據本專利技術示例性實施方式的MDPS的故障檢測裝置的框圖，圖4是示出了根據本專利技術示例性實施方式的構成故障判定模塊的模塊的框圖，圖5是示出了根據本專利技術示例性實施方式的MDPS的故障檢測方法的流程圖，圖6是示出了根據本專利技術示例性實施方式的使用MDPS的故障檢測方法確定故障的流程圖，以及圖7是示出了當確定MDPS出故障時確定故障類型的過程的流程圖。附圖中闡述的參考標號包括如下文進一步討論的以下元件的引用：應理解的是，附圖無需按比例繪制，而是呈現了本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電機驅動動力系統(MDPS)的故障檢測方法，包括：由電子控制單元(ECU)確定車輛轉彎時車輛速度是否等于或大于第一預設值；當所述車輛速度等于或大于所述第一預設值時，由所述電子控制單元執行轉向扭矩和電機扭矩的乘法運算并且確定通過預設時間內的積分所確定的積累值是否等于或大于第二預設值；由所述電子控制單元確定所述電機扭矩是否等于或大于第三預設值；由所述電子控制單元根據所述車輛速度和轉向角度確定偏航角速度變化率并且確定所述偏航角速度變化率是否等于或大于第四預設值；以及當所述積累值等于或大于所述第二預設值并且所述電機扭矩等于或大于所述第三預設值并且所述偏航角速度變化率等于或大于所述第四預設值時，由所述電子控制單元確定所述電機驅動動力系統出故障；以及當所述積累值不等于，或不大于所述第二預設值或者所述電機扭矩不等于或不大于所述第三預設值，或者所述偏航角速度變化率不等于或不大于所述第四預設值時，由所述電子控制單元確定所述電機驅動動力系統正常運轉。

【技術特征摘要】
2015.06.16 KR 10-2015-00848471.一種電機驅動動力系統(MDPS)的故障檢測方法，包括：由電子控制單元(ECU)確定車輛轉彎時車輛速度是否等于或大于第一預設值；當所述車輛速度等于或大于所述第一預設值時，由所述電子控制單元執行轉向扭矩和電機扭矩的乘法運算并且確定通過預設時間內的積分所確定的積累值是否等于或大于第二預設值；由所述電子控制單元確定所述電機扭矩是否等于或大于第三預設值；由所述電子控制單元根據所述車輛速度和轉向角度確定偏航角速度變化率并且確定所述偏航角速度變化率是否等于或大于第四預設值；以及當所述積累值等于或大于所述第二預設值并且所述電機扭矩等于或大于所述第三預設值并且所述偏航角速度變化率等于或大于所述第四預設值時，由所述電子控制單元確定所述電機驅動動力系統出故障；以及當所述積累值不等于，或不大于所述第二預設值或者所述電機扭矩不等于或不大于所述第三預設值，或者所述偏航角速度變化率不等于或不大于所述第四預設值時，由所述電子控制單元確定所述電機驅動動力系統正常運轉。2.根據權利要求1所述的故障檢測方法，當確定所述電機驅動動力系統出故障時，進一步包括確定故障類型，其中，確定所述故障類型包括：確定所述轉向角度的符號和所述偏航角速度變化率的符號是否彼此相同；以及當所述轉向角度的符號和所述偏航角速度變化率的符號彼此相同時，確定所述電機驅動動力系統的故障是轉向過度，當所述轉向角度的符號和所述偏航角速度變化率的符號彼此不相同時，確定所述電機驅動動力系統的故障是方向錯誤。3.根據權利要求1所述的故障檢測方法，當確定所述電機驅動動力系統出故障時，進一步包括阻斷施加于所述電機驅動動力系統的電機的電流。4.根據權利要求3所述的故障檢測方法，在阻斷施加于所述電機的電流之后，進一步包括：重置以及重新啟動所述電機驅動動力系統。5.根據權利要求1所述的故障檢測方法，其中，連續重復確定過程。6.根據權利要求1所述的故障檢測方法，在確定所述車輛速度是否等于或大于所述第一預設值中，包括：使用輸入的所述轉向角度和所述轉向扭矩確定所述車輛轉彎。7.根據權利要求1所述的故障檢測方法，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：盧潤甲，李鐘昊，盧良守，韓珉宇，
申請(專利權)人：現代自動車株式會社，
類型：發明
國別省市：韓國;KR