电机驱动动力系统的故障检测装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了电机驱动动力系统的故障检测装置及其方法。MDPS的故障检测装置和方法可以包括根据车辆速度、转向扭矩、转向角度、电机扭矩、以及所估计的偏航角速度确定MDPS的故障的配置，并且当确定MDPS出故障时，另外判定故障类型。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及电机驱动动力系统(Motor Drive Power System，MDPS，电动助力转向系统)的故障检测装置。更具体地，本公开涉及通过监测车辆的整体状况确定MDPS的故障及故障类型的检测装置和检测方法。
技术介绍
由于车载部件数字化，有关车辆的功能安全性的关注有所增加，并且有关车辆的功能安全性的国际标准ISO26262吸引了车辆相关的制造商的注意。关于电机驱动动力系统(MDPS)，已经做出了更多的努力以提供满足ISO26262的转向装置。由于在MDPS中可能出现限制，存在转向过度和方向错误。转向过度指的是与转向角度相比车身过度转弯的现象，并且表示当后轮因向外滑动失去抓地力时会出现的现象。此外，方向错误指的是车身在与方向盘的转向角度不同的方向上行驶的现象，并且表示车辆在不同于驾驶员要求的转弯方向上行驶的现象。图1和图2示出了在车辆转弯期间的转向过度和方向错误。在附图中，车辆开始行驶，并且开始转弯。此外，当在MDPS中发生故障时，车辆不能正常拐弯，并且在异常路线上行驶。因此，当在行驶期间MDPS中发生故障时，车辆不能根据用户的要求转弯并且向道路内或向道路外打转。作为相关技术，韩国专利申请号10-2012-0092310(在下文中，是指文献1)公开了一种即使当车辆的后轮转向装置发生故障时通过使用车辆的前轮转向装置使车辆的前轮在与后轮相同的方向上转向而确保车辆的直线性的技术。然而，由于在文献1中未公开在早期阶段检测到车辆的电子转向装置故障并且阻断电流施加于电机以使得能够手动操作转向装置的技术，当转向装置发生故障时不能保持车辆的驾驶性能。此外，并未提供由于MDPS的故障需要重置并且重新运转转向装置，以及防止发生故障的方法。在此
技术介绍
部分中所公开的信息仅是用于增强对本专利技术的总体背景的理解，并且不应当被视为对该信息构成本领域技术人员已经知晓的现有技术的承认或任何形式的启示。
技术实现思路
本专利技术的各个方面旨在提供一种早期检测电机驱动动力系统(MDPS)的故障的装置和方法并且提供一种在不向MDPS添加单独的功能的情况下通过维象地确定车辆的整体状况并且确定MDPS是否出故障能够执行自动防故障功能的技术。本专利技术的各个方面旨在提供一种当MDPS中出故障时通过阻断电流施加于MDPS的电机使得能够手动操作MDPS的方法。本专利技术的各个方面旨在提供一种当所述MDPS出故障时通过重置并且重新启动所述MDPS防止故障发生的方法。在一个方面中，本专利技术提供一种电机驱动动力系统(MDPS)的故障检测方法，包括：确定当车辆转弯时车辆速度是否等于或大于第一预设值；执行转向扭矩和电机扭矩的乘法运算，并且当车辆速度等于或大于第一预设值时确定预设时间内的积分计算的积累值是否等于或大于第二预设值；确定电机扭矩是否等于或大于第三预设值；根据车辆速度和转向角度确定偏航角速度变化率(yaw rate change rate，横摆角速度变化率)并且确定偏航角速度变化率是否等于或大于第四预设值；以及当积累值等于或大于第二预设值时、当电机扭矩等于或大于第三预设值时、并且当偏航角速度变化率等于或大于第四预设值时，确定MDPS出故障，以及当积累值不等于或不大于第二预设值时、当电机扭矩不等于或不大于第三预设值时，或者当偏航角速度变化率不等于或不大于第四预设值时，确定MDPS正常运转。在一个示例性实施方式中，当确定MDPS出故障时，故障检测方法可以进一步包括确定故障类型，其中，确定故障类型包括：确定转向角度和偏航角速度变化率的符号是否彼此相同；以及当转向角度和偏航角速度变化率的符号彼此相同时，确定MDPS的故障是转向过度，当转向角度和偏航角速度变化率的符号彼此不相同时，确定MDPS的故障是方向错误。在另一个示例性实施方式中，当确定MDPS出故障时，故障检测方法可以进一步包括阻断施加于MDPS的电机的电流。在又一个示例性实施方式中，在阻断施加于电机的电流之后，故障检测方法可以进一步包括重置并且重新启动MDPS。在又一个示例性实施方式中，连续重复确定过程。还在又一个示例性实施方式中，在车辆速度是否等于或大于第一预设值的确定中，故障检测方法可以包括使用转向角度的输入和转向扭矩确定车辆转弯。在另一示例性实施方式中，通过基于转向角度的输入和车辆速度估计偏航角速度、差分所估计的偏航角速度并且使用低通滤波器来计算偏航角速度变化率。在另一方面中，本专利技术提供一种电机驱动动力系统(MDPS)的故障检测装置，包括：先决条件判定模块，根据车辆的转向扭矩和转向角度的输入判定车辆是否转弯，并且当车辆速度等于或大于第一预设值时，发送判定MDPS是否出故障的命令；以及故障判定模块，接收来自先决条件判定模块的判定MDPS是否出故障的命令以判定MDPS是否出故障，其中，故障判定模块包括：基于积分的检测模块，执行转向扭矩和电机扭矩的乘法运算并且确定预设时间内的积分计算的积累值是否等于或大于第二预设值；基于电机扭矩的检测模块，确定电机扭矩是否等于或大于第三预设值；以及基于偏航角速度变化率的检测模块，根据车辆速度和转向角度确定偏航角速度变化率并且确定偏航角速度变化率是否等于或大于第四预设值，并且当全部满足基于积分的检测模块、基于电机扭矩的检测模块、以及基于偏航角速度变化率的检测模块的条件时，确定MDPS出故障。在一个示例性实施方式中，当故障判定模块判定MDPS出故障时，故障检测装置可以进一步包括故障类型判定模块，故障类型判定模块判定转向角度和偏航角速度变化率的符号是否彼此相同；当转向角度和偏航角速度变化率的符号彼此相同时，判定MDPS的故障为转向过度；并且当转向角度和偏航角速度变化率的符号彼此不相同时，判定MDPS的故障为方向错误。在另一个示例性实施方式中，当故障判定模块判定MDPS出故障时，故障检测装置可以进一步包括：电机控制模块，阻断施加于MDPS的电机的电流。在又一个示例性实施方式中，当电机控制模块阻断施加于MDPS的电机的电流时，故障检测装置可以重置并且重新启动MDPS。在又一示例性实施方式中，通过基于转向角度的输入和车辆速度估计偏航角速度、并且通过差分所估计的偏航角速度以应用于低通滤波器来计算偏航角速度变化率。本专利技术示例性实施例的其它方面在下文讨论。本专利技术的方法和装置具有其他的特征和优点，这些其他的特征和优点将通过结合在本文中的附图和下文的具体实施方式部分而变得显而易见或者将在附图和具体实施方式部分中进行更详细地阐述，并且这些附图和具体实施方式部分一起用于解释本专利技术的一些原理。附图说明图1是示出了当在电机驱动动力系统(MDPS)中发生故障时车辆的转向过度模拟条件的示图，图2是示出了当MDPS中发生故障时车辆的方向错误模拟条件的示图，图3是示出了根据本专利技术示例性实施方式的MDPS的故障检测装置的框图，图4是示出了根据本专利技术示例性实施方式的构成故障判定模块的模块的框图，图5是示出了根据本专利技术示例性实施方式的MDPS的故障检测方法的流程图，图6是示出了根据本专利技术示例性实施方式的使用MDPS的故障检测方法确定故障的流程图，以及图7是示出了当确定MDPS出故障时确定故障类型的过程的流程图。附图中阐述的参考标号包括如下文进一步讨论的以下元件的引用：应理解的是，附图无需按比例绘制，而是呈现了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机驱动动力系统(MDPS)的故障检测方法，包括：由电子控制单元(ECU)确定车辆转弯时车辆速度是否等于或大于第一预设值；当所述车辆速度等于或大于所述第一预设值时，由所述电子控制单元执行转向扭矩和电机扭矩的乘法运算并且确定通过预设时间内的积分所确定的积累值是否等于或大于第二预设值；由所述电子控制单元确定所述电机扭矩是否等于或大于第三预设值；由所述电子控制单元根据所述车辆速度和转向角度确定偏航角速度变化率并且确定所述偏航角速度变化率是否等于或大于第四预设值；以及当所述积累值等于或大于所述第二预设值并且所述电机扭矩等于或大于所述第三预设值并且所述偏航角速度变化率等于或大于所述第四预设值时，由所述电子控制单元确定所述电机驱动动力系统出故障；以及当所述积累值不等于，或不大于所述第二预设值或者所述电机扭矩不等于或不大于所述第三预设值，或者所述偏航角速度变化率不等于或不大于所述第四预设值时，由所述电子控制单元确定所述电机驱动动力系统正常运转。

【技术特征摘要】
2015.06.16 KR 10-2015-00848471.一种电机驱动动力系统(MDPS)的故障检测方法，包括：由电子控制单元(ECU)确定车辆转弯时车辆速度是否等于或大于第一预设值；当所述车辆速度等于或大于所述第一预设值时，由所述电子控制单元执行转向扭矩和电机扭矩的乘法运算并且确定通过预设时间内的积分所确定的积累值是否等于或大于第二预设值；由所述电子控制单元确定所述电机扭矩是否等于或大于第三预设值；由所述电子控制单元根据所述车辆速度和转向角度确定偏航角速度变化率并且确定所述偏航角速度变化率是否等于或大于第四预设值；以及当所述积累值等于或大于所述第二预设值并且所述电机扭矩等于或大于所述第三预设值并且所述偏航角速度变化率等于或大于所述第四预设值时，由所述电子控制单元确定所述电机驱动动力系统出故障；以及当所述积累值不等于，或不大于所述第二预设值或者所述电机扭矩不等于或不大于所述第三预设值，或者所述偏航角速度变化率不等于或不大于所述第四预设值时，由所述电子控制单元确定所述电机驱动动力系统正常运转。2.根据权利要求1所述的故障检测方法，当确定所述电机驱动动力系统出故障时，进一步包括确定故障类型，其中，确定所述故障类型包括：确定所述转向角度的符号和所述偏航角速度变化率的符号是否彼此相同；以及当所述转向角度的符号和所述偏航角速度变化率的符号彼此相同时，确定所述电机驱动动力系统的故障是转向过度，当所述转向角度的符号和所述偏航角速度变化率的符号彼此不相同时，确定所述电机驱动动力系统的故障是方向错误。3.根据权利要求1所述的故障检测方法，当确定所述电机驱动动力系统出故障时，进一步包括阻断施加于所述电机驱动动力系统的电机的电流。4.根据权利要求3所述的故障检测方法，在阻断施加于所述电机的电流之后，进一步包括：重置以及重新启动所述电机驱动动力系统。5.根据权利要求1所述的故障检测方法，其中，连续重复确定过程。6.根据权利要求1所述的故障检测方法，在确定所述车辆速度是否等于或大于所述第一预设值中，包括：使用输入的所述转向角度和所述转向扭矩确定所述车辆转弯。7.根据权利要求1所述的故障检测方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢润甲，李钟昊，卢良守，韩珉宇，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR