DE102009060171B4 - Method for operating a motor vehicle with electromechanical steering - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einer elektromechanischen Lenkung, bei dem:- eine Winkelgeschwindigkeit (dφ/dt) eines Elektromotors (7) der Lenkung sowie ein von diesem bereitgestelltes Antriebsmoment (M) erfasst werden,- die Winkelgeschwindigkeit auf einen sprunghaften Signalanstieg hin beobachtet wird und- auf eine Störung geschlossen wird, wenn ein solcher sprunghafter Signalanstieg der Winkelgeschwindigkeit bei annähernd konstantem Niveau des Antriebsmoments des Elektromotors (7) auftritt.Method for operating a motor vehicle with electromechanical steering, in which: - an angular speed (dφ / dt) of an electric motor (7) of the steering and a drive torque (M) provided by it are recorded, - the angular speed is observed in the event of a sudden signal increase and - a fault is concluded if such a sudden signal increase in the angular velocity occurs at an approximately constant level of the drive torque of the electric motor (7).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einer elektromechanischen Lenkung. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine elektromechanische Lenkung.The invention relates to a method for operating a motor vehicle with electromechanical steering. Furthermore, the invention relates to electromechanical steering.

Bei elektromechanischen Lenkungen wird eine Lenkunterstützung durch einen Elektromotor bereitgestellt. Dazu wird ein Antriebsmoment des Elektromotors über ein Untersetzungsgetriebe als Axialkraft an einer Lenkstange und damit an den Fahrzeugrädern zur Wirkung gebracht. Aufgrund der Zwangskopplung zwischen der Lenkstange und dem Elektromotor korreliert die Motorstellung eng mit dem Lenkwinkel der Fahrzeugräder.In electromechanical steering systems, steering assistance is provided by an electric motor. For this purpose, a drive torque of the electric motor is brought into effect via a reduction gear as an axial force on a handlebar and thus on the vehicle wheels. Due to the forced coupling between the handlebar and the electric motor, the engine position correlates closely with the steering angle of the vehicle wheels.

Zur Ansteuerung des Elektromotors ist ein Steuergerät vorgesehen. Dieses berücksichtigt unter anderem ein vom Fahrer am Lenkrad aufgebrachtes Handmoment und eine Lenkwinkelvorgabe, den aktuellen Lenkwinkel und/oder die Lenkwinkelgeschwindigkeit sowie gegebenenfalls weitere Parameter des Kraftfahrzeugs wie beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit, um anhand einer im Steuergerät abgelegten Vorschrift für die Lenkunterstützung ein Stellsignal für den Elektromotor zu erzeugen. Der aktuelle Lenkwinkel und/oder die Lenkwinkelgeschwindigkeit können über einen zwischen der Lenkstange und einem Lenkungsgehäuse angeordneten Sensor erfasst werden. Aufgrund der oben genannten Zwangskopplung kann auch ein Motorstellungssensor zur Erfassung des aktuellen Lenkwinkels bzw. der aktuellen Lenkwinkelgeschwindigkeit ausgelesen werden.A control device is provided to control the electric motor. This takes into account, among other things, a hand torque applied by the driver to the steering wheel and a steering angle specification, the current steering angle and / or the steering angle speed and, if appropriate, further parameters of the motor vehicle, such as the driving speed, in order to provide a control signal for the electric motor based on a rule for steering assistance stored in the control unit produce. The current steering angle and / or the steering angle speed can be detected via a sensor arranged between the steering rod and a steering housing. Due to the above-mentioned forced coupling, a motor position sensor for detecting the current steering angle or the current steering angle speed can also be read out.

Kommt es im Bereich des Elektromotors und/oder des Untersetzungsgetriebes zu einem unvorhergesehenen Bauteilversagen, welches den Kraftschluss zwischen dem Elektromotor und der Lenkstange beeinträchtigt, besteht das Problem, dass der Elektromotor durchzudrehen beginnt. Geht man davon aus, dass sich eine entsprechende Schädigung langsam entwickelt, so ist damit zu rechnen, dass ein Abfall des Kraftschlusses zunächst bei hohen Kräften auftreten wird. Das Durchdrehen des Motors führt dazu, dass die ursprünglich enge Korrelation zwischen der Motorstellung und dem Lenkwinkel der Fahrzeugräder aufgehoben wird. Zudem steht die Lenkunterstützung nicht mehr wie gewohnt zur Verfügung.If an unforeseen component failure occurs in the area of the electric motor and / or the reduction gear, which affects the frictional connection between the electric motor and the handlebar, there is the problem that the electric motor begins to spin. If one assumes that a corresponding damage develops slowly, it is to be expected that a drop in the adhesion will initially occur with high forces. The cranking of the engine leads to the fact that the originally close correlation between the engine position and the steering angle of the vehicle wheels is canceled. In addition, the steering support is no longer available as usual.

Werden der aktuelle Lenkwinkel und/oder die aktuelle Lenkwinkelgeschwindigkeit in der Ansteuerung des Elektromotors über einen Motorstellungssensor berücksichtigt, entsteht durch den Abfall des Kraftschlusses ferner eine Fehlinformation in Bezug auf den tatsächlichen Lenkwinkel.If the current steering angle and / or the current steering angle speed are taken into account in the actuation of the electric motor via a motor position sensor, the drop in the frictional connection also results in incorrect information with respect to the actual steering angle.

Die DE 697 05 677 T2 offenbart ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einer elektromechanischen Lenkung, bei dem eine Winkelgeschwindigkeit eines Elektromotors der Lenkung sowie ein von diesem bereitgestelltes Antriebsmoment erfasst werden.The DE 697 05 677 T2 discloses a method for operating a motor vehicle with an electromechanical steering system, in which an angular velocity of an electric motor of the steering system and a drive torque provided by the latter are recorded.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Störungen in der Lenkung frühzeitig zu erkennen.Against this background, the invention is based on the object of detecting malfunctions in the steering at an early stage.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Durch Auswerten der Winkelgeschwindigkeit und des Antriebsmoments des Elektromotors der Lenkung ist es möglich, einen nachlassenden Kraftschluss zu diagnostizierten, indem die Winkelgeschwindigkeit auf einen sprunghaften Signalanstieg hin beobachtet wird. Tritt ein solcher Signalanstieg bei annähernd konstantem Niveau des Antriebsmoments auf, kann auf ein Durchdrehen des Elektromotors und damit auf eine Störung geschlossen werden.This object is achieved by a method according to claim 1. By evaluating the angular velocity and the drive torque of the electric motor of the steering system, it is possible to diagnose a decrease in the adhesion by observing the angular velocity in the event of a sudden signal increase. If such a signal increase occurs at an approximately constant level of the drive torque, it can be concluded that the electric motor is spinning and thus a fault.

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise ermöglicht unabhängig von der Konfiguration der Ansteuerung des Elektromotors eine frühzeitige Erkennung eines Versagens mechanischer Bauteile der Lenkung. Das Verfahren kann somit zur Überwachung der Kraftübertragung zwischen dem Elektromotor und den Fahrzeugrädern eingesetzt werden. Bei einem solchen Versagen kann der Fahrer gewarnt werden. Zudem kann der Elektromotor deaktiviert werden.The procedure according to the invention enables an early detection of a failure of mechanical components of the steering regardless of the configuration of the control of the electric motor. The method can thus be used to monitor the power transmission between the electric motor and the vehicle wheels. The driver can be warned of such a failure. The electric motor can also be deactivated.

Werden in der Lenkung Signale eines Motorstellungssensors gleichzeitig als für den aktuellen Lenkwinkel und/oder die aktuelle Lenkwinkelgeschwindigkeit indikative Signale benutzt, kann durch das erfindungsgemäße Verfahren eine potentielle Lenkwinkelabweichung erkannt werden. Hierdurch wird eine Absicherung des Lenkwinkels erzielt. Im Störungsfall wird die Lenkunterstützung ausgeschaltet und der Fahrer entsprechend gewarnt.If signals from an engine position sensor are used simultaneously in the steering as signals indicative of the current steering angle and / or the current steering angle speed, a potential steering angle deviation can be detected by the method according to the invention. This ensures that the steering angle is secured. In the event of a fault, the steering support is switched off and the driver is warned accordingly.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Patentansprüchen angegeben. Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin durch eine elektromechanische Lenkung gemäß Patentanspruch 6 gelöst.Advantageous embodiments of the invention are specified in further patent claims. The above object is further achieved by an electromechanical steering system according to claim 6.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

  • 1 ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugs mit einer elektromechanischen Fahrzeuglenkung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 2 ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugs mit einer elektromechanischen Fahrzeuglenkung nach einem abgewandelten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und in
  • 3 eine schematische Darstellung des zeitlichen Verlaufs des Antriebsmoments MM und der Winkelgeschwindigkeit dφ/dt des Elektromotors bei einem Kraftschlussabfall in der Kraftübertragung zwischen dem Elektromotor und den Fahrzeugrädern sowie des sich ergebenden Lenkwinkels φsensor und des tatsächlichen Lenkwinkels φrad .
The invention is explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment shown in the drawing. The drawing shows in:
  • 1 an embodiment of a motor vehicle with an electromechanical vehicle steering according to an embodiment of the invention.
  • 2 an embodiment of a motor vehicle with an electromechanical vehicle steering according to a modified embodiment of the invention, and in
  • 3 a schematic representation of the time course of the drive torque M M and the angular velocity dφ / dt of the electric motor in the event of a drop in the adhesion in the power transmission between the electric motor and the vehicle wheels and the resulting steering angle φ sensor and the actual steering angle φ rad ,

Das Ausführungsbeispiel zeigt ein Kraftfahrzeug mit einer elektromechanischen Lenkung 1. Die Lenkung 1 weist ein Lenkungsgehäuse 2 auf, durch das sich eine Lenkstange 3 erstreckt. An der Lenkstange 3 greift ein nicht näher dargestelltes Lenkungsritzel einer Lenksäule 4 an, um einen vom Fahrer mittels einer Lenkungshandhabe 5 aufgebrachten Lenkbefehl an die Fahrzeugräder 6 zu übertragen. Aufgrund der mechanischen Kopplung zwischen der Lenkungshandhabe 5 und der Lenkstange 3 wird eine vom Fahrer an der Lenkungshandhabe 5 aufgebrachte Kraft oder ein vom Fahrer an der Lenkungshandhabe 5 aufgebrachtes Moment in eine Axialkraft an der Lenkstange 3 übersetzt.The exemplary embodiment shows a motor vehicle with electromechanical steering 1 , The steering 1 has a steering housing 2 through which there is a handlebar 3 extends. On the handlebar 3 engages a steering pinion of a steering column, not shown 4 to one from the driver using a steering handle 5 applied steering command to the vehicle wheels 6 transferred to. Due to the mechanical coupling between the steering handle 5 and the handlebar 3 one of the drivers on the steering handle 5 force applied or one applied by the driver to the steering handle 5 applied torque into an axial force on the handlebar 3 translated.

Weiterhin weist die Fahrzeuglenkung 1 einen Elektromotor 7 zur Erzeugung einer Unterstützungskraft auf. Der Elektromotor 7 ist vorzugsweise achsparallel oder koaxial zu der Lenkstange 3 angeordnet und mit dieser über ein Untersetzungsgetriebe 8 gekoppelt, so dass das Antriebsmoment des Elektromotors 7 als Axialkraft an der Lenkstange 3 zur Wirkung gebracht wird. Üblicherweise ist die Unterstützungskraft erheblich größer, als die allein durch den fahrerseitigen Lenkbefehl an der Lenkstange 3 mechanisch erzeugte Kraft.Furthermore, the vehicle steering 1 an electric motor 7 to generate a support force. The electric motor 7 is preferably axially parallel or coaxial to the handlebar 3 arranged and with this via a reduction gear 8th coupled so that the drive torque of the electric motor 7 as axial force on the handlebar 3 is brought to effect. Usually, the support force is considerably greater than that from the driver's steering command on the handlebar alone 3 mechanically generated force.

Die Lenkstange 3 ist über Spurstangen 9 mit den Fahrzeugrädern 6 gekoppelt, so dass bei einer Verschiebung der Lenkstange 3 aus ihrer Mittellage ein Lenkwinkel φ an den Fahrzeugrädern 6 eingestellt wird. Der Elektromotor 6 ist somit über das Untersetzungsgetriebe 8, die Lenkstange 3 und die Spurstangen 9 mit den Fahrzeugrädern 6 zwangsgekoppelt.The handlebar 3 is about tie rods 9 with the vehicle wheels 6 coupled so that when the handlebar is moved 3 a steering angle φ on the vehicle wheels from their central position 6 is set. The electric motor 6 is thus via the reduction gear 8th who have favourited Handlebar 3 and the tie rods 9 with the vehicle wheels 6 positively coupled.

Zur Ansteuerung des Elektromotors 7 dient eine Steuereinrichtung 10, in der unter Berücksichtigung des fahrerseitigen Lenkbefehls sowie gegebenenfalls weiterer Fahrzeugparameter ein Stellsignal s für den Elektromotor 7 generiert wird. Über das Stellsignal s wird die vom Elektromotor 7 bereitgestellte Lenkunterstützung eingestellt. Dies beinhaltet sowohl die Höhe des Unterstützungsmoments als auch die Einstellung eines gewünschten Lenkwinkels φsoll an den Fahrzeugrädern 6. Zur Ermittlung des fahrerseitigen Lenkbefehls werden ein an der Lenksäule 4 angeordneter Drehmomentssensor 11 als auch ein vorzugsweise nahe der Lenkungshandhabe 5 angeordneter Drehwinkelsensor 12 ausgelesen. Hierdurch sind das vom Fahrer aufgebrachte Handmoment MH sowie der von Fahrer gewünschte Lenkwinkel φsoll in der Steuereinrichtung 10 bekannt.To control the electric motor 7 serves as a control device 10 , in which, taking into account the driver's steering command and possibly other vehicle parameters, an actuating signal s for the electric motor 7 is generated. Via the control signal s is that of the electric motor 7 provided steering assistance set. This includes both the level of the support torque and the setting of a desired steering angle φ should on the vehicle wheels 6 , To determine the driver's steering command, one on the steering column 4 arranged torque sensor 11 as well as preferably near the steering handle 5 arranged rotation angle sensor 12 read. As a result, the hand moment applied by the driver M H as well as the steering angle desired by the driver φ should in the control device 10 known.

Über einen Lenkwinkelsensor 13, der zwischen dem Lenkungsgehäuse 2 und der Lenkstange 3 oder zwischen dem Lenkungsgehäuse 2 und einer Eingangswelle 14 der Lenksäule 4 angeordnet ist, wird eine den aktuellen Lenkwinkel φrad repräsentierende Information erhalten, die an die Steuereinrichtung 10 übermittelt wird. Weicht der gewünschte Lenkwinkel φsoll vom aktuellen Lenkwinkel φrad , wird eine Differenz mittels des Elektromotors 7 in an sich bekannter Art und Weise ausgeregelt.Via a steering angle sensor 13 between the steering box 2 and the handlebar 3 or between the steering box 2 and an input shaft 14 the steering column 4 is arranged, the current steering angle φ rad receive representative information sent to the control device 10 is transmitted. Deviates the desired steering angle φ should from the current steering angle φ rad , becomes a difference by means of the electric motor 7 corrected in a manner known per se.

Bei der dargestellten elektromechanischen Lenkung 1 ist ferner ein Motorstellungssensor 15 zur Erfassung der Stellung des Elektromotors 7 vorhanden. Dieser ist vorzugsweise derart relativ zu einer nicht näher dargestellten Motorwelle und einem Motorgehäuse des Elektromotors 7 angeordnet, dass dieser die Stellung der Motorwelle relativ zu dem Motorgehäuse erfasst.In the electromechanical steering shown 1 is also a motor position sensor 15 for detecting the position of the electric motor 7 available. This is preferably relative to a motor shaft, not shown, and a motor housing of the electric motor 7 arranged that this detects the position of the motor shaft relative to the motor housing.

Der Motorstellungssensor 15 kann alternativ (vgl. 2) oder ergänzend (vgl. 1) zu dem Lenkwinkelsensor 13 zur Erfassung des aktuellen Lenkwinkels φrad genutzt werden, da der Elektromotor 7 mit den Fahrzeugrädern 6 mechanisch zwangsgekoppelt ist. Dementsprechend korreliert das Signal des Motorstellungssensors 15 eng mit dem aktuellen Lenkwinkel φrad . Im erstgenannten Fall wird ein separater Lenkwinkelsensor 13 eingespart, im zweitgenannten Fall besteht die Möglichkeit zur Signalverifikation. Abweichungen zwischen den mit dem Lenkwinkelsensor 13 und dem Motorstellungssensor 15 gemessenen Lenkwinkeln können im Hinblick auf etwaige Systemstörungen ausgewertet werden.The engine position sensor 15 can alternatively (cf. 2 ) or in addition (cf. 1 ) to the steering angle sensor 13 to record the current steering angle φ rad be used because the electric motor 7 with the vehicle wheels 6 is mechanically positively coupled. The signal from the engine position sensor correlates accordingly 15 closely with the current steering angle φ rad , In the former case, a separate steering angle sensor is used 13 saved, in the second case there is the possibility of signal verification. Deviations between those with the steering angle sensor 13 and the engine position sensor 15 Measured steering angles can be evaluated with regard to any system malfunctions.

Ferner ermöglicht der Motorstellungssensor 15 die Feststellung eines Kraftschlussabfalls in der Kraftübertragung zwischen dem Elektromotor 7 und den Fahrzeugrädern 6. Ein solcher Kraftschlussabfall tritt beispielsweise infolge einer unvorhersehbaren Schädigung einzelner Bauteile der Lenkung 1 auf. Eine fortschreitende Schädigung in der Kraftübertragung zwischen dem Elektromotor 7 und den Fahrzeugrädern 6 erreicht irgendwann einen Schädigungsgrad, bei dem bei hohen Antriebsmomenten bzw. Kräften Schlupf auftritt. Der Elektromotor 7 beginnt durchzudrehen, so dass die enge Korrelation zwischen dem Signal des Motorstellungssensors 15 und dem tatsächlichen Lenkwinkel φrad der Fahrzeugräder 6 nicht mehr gegeben ist.The motor position sensor also enables 15 the detection of a drop in adhesion in the power transmission between the electric motor 7 and the vehicle wheels 6 , Such a loss of adhesion occurs, for example, as a result of unforeseeable damage to individual components of the steering 1 on. A progressive damage in the power transmission between the electric motor 7 and the vehicle wheels 6 at some point reaches a degree of damage at which slip occurs at high drive torques or forces. The electric motor 7 begins to spin, so the close correlation between the signal from the engine position sensor 15 and the actual steering angle φ rad the vehicle wheels 6 is no longer given.

Um eine solche Situation frühzeitig zu erkennen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Winkelgeschwindigkeit dφ/dt des Elektromotors 7 zu erfassen. Hierzu werden die von dem Motorstellungssensor 15 erhaltenen Signale in der Steuereinrichtung 10 zeitlich abgeleitet. Weiterhin wird das von dem Elektromotor 7 bereitgestellte Antriebsmoment MM erfasst. Hierzu kann beispielsweise der Motorstrom beobachtet und ausgewertet werden. Eine entsprechende Information kann auch aus dem Stellsignal s gewonnen werden. Wird im zeitlichen Verlauf der Winkelgeschwindigkeit dφ/dt des Elektromotors 7 ein sprunghafter Signalanstieg beobachtet, so wird dies als eine Störung interpretiert, wenn ein solcher sprunghafter Signalanstieg der Winkelgeschwindigkeit bei annähernd konstantem Niveau des Antriebsmoments MM des Elektromotors 7 auftritt.In order to recognize such a situation at an early stage, the angular velocity dφ / dt of the electric motor is provided according to the invention 7 capture. For this purpose, the engine position sensor 15 received signals in the control device 10 derived in time. Furthermore, that of electric motor 7 provided drive torque M M detected. For this purpose, the motor current can be observed and evaluated, for example. Corresponding information can also be obtained from the control signal s be won. Is in the time course of the angular velocity dφ / dt of the electric motor 7 if an abrupt signal increase is observed, this is interpreted as a disturbance if such a sudden signal increase in the angular velocity at an approximately constant level of the drive torque M M of the electric motor 7 occurs.

3 zeigt ein solches Störungsereignis. Zu einem Zeitpunkt t1 beginnt der Kraftschluss nachzulassen. Infolge des noch anliegenden Antriebsmoments MM kommt es zu einer Drehzahlerhöhung des Elektromotors 7 und dementsprechend zu einem je nach Stärke des Kraftschlussabfalls mehr oder weniger sprunghaften Anstieg der erfassten Winkelgeschwindigkeit dφ/dt. Das am Motor 7 gemessene Lenkwinkelsignal φsensor beginnt demzufolge, von dem tatsächlichen Lenkwinkel φrad fortzulaufen, so dass sich die dargestellte Abweichung im Lenkwinkelsignal φsensor des Motorstellungssensors 15 ergibt. 3 shows such a fault event. At a time t 1 the adhesion begins to wear off. As a result of the drive torque still present M M there is an increase in the speed of the electric motor 7 and accordingly to a more or less abrupt increase in the detected angular velocity dφ / dt depending on the strength of the drop in adhesion. The engine 7 measured steering angle signal φ sensor therefore starts from the actual steering angle φ rad to continue so that the deviation shown in the steering angle signal φ sensor of the engine position sensor 15 results.

Das in der Steuereinrichtung 10 mittels geeigneter Auswertungsalgorithmen erkannte Störungsereignis kann dem Fahrer, beispielsweise über ein Kombinationsinstrument 16, durch einen Warnton und/oder haptisch über die Lenkungshandhabe 5 angezeigt werden. Ferner kann der Elektromotor 7 umgehend automatisch deaktiviert werden, wie dies zum Zeitpunkt t2 in 3 dargestellt ist. Die Lenkunterstützung steht somit nicht mehr zur Verfügung. Die vorstehend beschriebene Vorgehensweise, die in der Steuereinrichtung 10 vorzugsweise softwaretechnisch implementiert ist, bietet somit eine Absicherung des Lenkwinkelsignals der Lenkung 1.That in the control device 10 The driver can, for example, use a combination instrument to identify the fault event identified by means of suitable evaluation algorithms 16 , by a warning tone and / or haptically via the steering handle 5 are displayed. Furthermore, the electric motor 7 be automatically deactivated immediately, as is the case at the time t 2 in 3 is shown. The steering support is no longer available. The procedure described above in the control device 10 is preferably implemented in terms of software, thus provides protection of the steering angle signal of the steering 1 ,

Sprunghafte Veränderungen der Lenkwinkelgeschwindigkeit sind auch im normalen Fahrbetrieb möglich. Sie gehen dort jedoch in der Regel mit einer entsprechend starken Veränderung des Antriebsmoments MM des Elektromotors 7 einher. Um Störereignisse von Normalsituationen zu unterscheiden, wird daher das Antriebsmoment des Elektromotors 7 parallel auf Veränderungen analysiert. Auf eine Störung wird dann geschlossen, wenn sich das Antriebsmoment MM innerhalb eines definierten Zeitintervalls kaum verändert. Ein annähernd konstantes Niveau des Antriebsmoments MM wird beispielsweise dann angenommen, wenn das Antriebsmoment MM des Elektromotors 7 einen vorgegebenen, von null verschiedenen Mindestwert überschreitet und der Gradient des Antriebsmoments MM kleiner als ein vorgegebener Höchstwert ist. Möglich ist ferner, auf ein annähernd konstantes Niveau des Antriebsmoments MM zu schließen, wenn sich das Antriebsmoment MM des Elektromotors 7 für einen vorgegebenen Mindestzeitraum innerhalb einer vorgegebenen Bandbreite bewegt.Abrupt changes in the steering angle speed are also possible in normal driving. However, you usually go there with a correspondingly strong change in the drive torque M M of the electric motor 7 associated. In order to distinguish disturbance events from normal situations, the drive torque of the electric motor is used 7 analyzed in parallel for changes. A fault is then concluded when the drive torque M M hardly changed within a defined time interval. An almost constant level of drive torque M M is assumed, for example, when the drive torque M M of the electric motor 7 exceeds a predetermined, non-zero minimum value and the gradient of the drive torque M M is less than a predetermined maximum value. It is also possible to maintain an approximately constant level of the drive torque M M close when the drive torque M M of the electric motor 7 moved for a predetermined minimum period within a predetermined range.

Die Sprunghaftigkeit des Anstiegs der Lenkwinkelgeschwindigkeit kann über deren Gradienten definiert werden. Überschreitet der Gradient der Winkelgeschwindigkeit des Elektromotors 7 einen vorgegebenen Mindestwert, so wird dies als sprunghaft gewertet.The suddenness of the increase in the steering angular velocity can be defined via its gradient. If the gradient of the angular velocity of the electric motor exceeds 7 a predetermined minimum value, this is considered to be erratic.

Die entsprechenden Gradienten und Grenzwerte sind auf das jeweilige Fahrzeug abzustimmen.The corresponding gradients and limit values are to be matched to the respective vehicle.

Ist ein neben dem Motorstellungssensor 15 ein separater Lenkwinkelsensor 13 vorhanden, kann durch Vergleich mit dem Signal des Lenkwinkelsensors 13 geprüft werden, ob die von beiden Sensoren erfassten Lenkwinkel voneinander abweichen und/oder eine Abweichung zunimmt, um ein Störungsereignis zu verifizieren.Is a next to the engine position sensor 15 a separate steering angle sensor 13 can be found by comparison with the signal from the steering angle sensor 13 it is checked whether the steering angles detected by the two sensors differ from one another and / or a deviation increases in order to verify a fault event.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Sie ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Insbesondere kann die beschriebene Detektion einer Lenkwinkelabweichung auch bei steer-by-wire Systemen zum Einsatz kommen.The invention was explained in more detail above using an exemplary embodiment. However, it is not limited to this, but encompasses all the configurations defined by the claims. In particular, the described detection of a steering angle deviation can also be used in steer-by-wire systems.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
elektromechanische LenkungElectric Power Steering
22
Lenkungsgehäusesteering housing
33
Lenkstangehandlebars
44
Lenksäulesteering column
55
LenkungshandhabeSteering handle
66
Fahrzeugradvehicle
77
Elektromotorelectric motor
88th
UntersetzungsgetriebeReduction gear
99
Spurstangetie rod
1010
Steuereinrichtungcontrol device
1111
Drehmomentsensortorque sensor
1212
DrehwinkelsensorRotation angle sensor
1313
LenkwinkelsensorSteering angle sensor
1414
Eingangswelleinput shaft
1515
MotorstellungssensorMotor position sensor
1616
Kombinationsinstrumentcombined instrument
MH M H
Handmoment des FahrersHand moment of the driver
MM M M
Antriebsmomentdrive torque
ss
Stellsignalactuating signal
vv
Fahrgeschwindigkeitdriving speed
φsoll φ should
Lenkwinkelvorgabe des FahrersSteering angle specification of the driver
φsensor φ sensor
Lenkwinkelsignal des MotorstellungssensorsSteering angle signal from the engine position sensor
φrad φ rad
tatsächlicher Lenkwinkelactual steering angle

Claims (8)

Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einer elektromechanischen Lenkung, bei dem: - eine Winkelgeschwindigkeit (dφ/dt) eines Elektromotors (7) der Lenkung sowie ein von diesem bereitgestelltes Antriebsmoment (MM) erfasst werden, - die Winkelgeschwindigkeit auf einen sprunghaften Signalanstieg hin beobachtet wird und - auf eine Störung geschlossen wird, wenn ein solcher sprunghafter Signalanstieg der Winkelgeschwindigkeit bei annähernd konstantem Niveau des Antriebsmoments des Elektromotors (7) auftritt.Method for operating a motor vehicle with electromechanical steering, in which: - an angular speed (dφ / dt) of an electric motor (7) of the steering and a drive torque (M M ) provided by it are recorded, - the angular speed is observed in the event of a sudden signal increase is - and a fault is concluded if such a sudden signal increase in the angular velocity occurs at an approximately constant level of the drive torque of the electric motor (7). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein annähernd konstantes Niveau des Antriebsmoments (MM) dann angenommen wird, wenn das Antriebsmoment des Elektromotors (7) einen vorgegebenen, von null verschiedenen Mindestwert überschreitet und der Gradient des Antriebsmoments kleiner als ein vorgegebener Höchstwert ist.Procedure according to Claim 1 , characterized in that an approximately constant level of the drive torque (M M ) is assumed when the drive torque of the electric motor (7) exceeds a predetermined, non-zero minimum value and the gradient of the drive torque is less than a predetermined maximum value. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein annähernd konstantes Niveau des Antriebsmoments (MM) dann angenommen wird, wenn sich das Antriebsmoment des Elektromotors (7) für einen vorgegebenen Mindestzeitraum innerhalb einer vorgegebenen Bandbreite bewegtProcedure according to Claim 1 , characterized in that an approximately constant level of the drive torque (M M ) is assumed when the drive torque of the electric motor (7) moves within a predetermined range for a predetermined minimum period Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmoment (MM) durch Auswertung des Motorstroms des Elektromotors (7) ermittelt wird.Procedure according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the drive torque (M M ) is determined by evaluating the motor current of the electric motor (7). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein sprunghafter Signalanstieg der Winkelgeschwindigkeit (dφ/dt) des Elektromotors (7) - dann angenommen wird, wenn der Gradient der Winkelgeschwindigkeit des Elektromotors (7) einen vorgegebenen Mindestwert überschreitet.Procedure according to one of the Claims 1 to 4 , characterized in that a sudden signal increase in the angular velocity (dφ / dt) of the electric motor (7) is assumed when the gradient of the angular velocity in the electric motor (7) exceeds a predetermined minimum value. Elektromechanische Lenkung, umfassend: - eine Einrichtung zur Erfassung einer Winkelgeschwindigkeit (dφ/dt) eines Elektromotors (7) der Lenkung, - eine Einrichtung zur Erfassung eines von dem Elektromotor (7) der Lenkung bereitgestellten Antriebsmoments (MM), sowie - eine Steuereinrichtung (10), welche derart konfiguriert ist, um die erfasste Winkelgeschwindigkeit auf einen sprunghaften Signalanstieg zu analysieren und bei Feststellung eines solchen sprunghaften Signalanstiegs während eines annähernd konstanten Niveaus des Antriebsmoments des Elektromotors (7) ein Störungssignal zu generieren.Electromechanical steering, comprising: - a device for detecting an angular velocity (dφ / dt) of an electric motor (7) of the steering, - a device for detecting a drive torque (M M ) provided by the electric motor (7) of the steering, and - a control device (10), which is configured in such a way to analyze the detected angular velocity for a sudden signal rise and to generate a fault signal upon detection of such a sudden signal rise during an approximately constant level of the drive torque of the electric motor (7). Elektromechanische Lenkung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Erfassung einer Winkelgeschwindigkeit einen Motorstellungssensor (15) sowie Mittel zur zeitlichen Ableitung des Signals des Motorstellungssensors (15) umfasst.Electromechanical steering after Claim 6 , characterized in that the device for detecting an angular velocity comprises a motor position sensor (15) and means for time derivation of the signal of the motor position sensor (15). Elektromechanische Lenkung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das von dem Elektromotor (7) bereitgestellte Antriebsmoment (MM) durch Auswertung des Motorstroms erhalten wird.Electromechanical steering after Claim 6 or 7 , characterized in that the drive torque (M M ) provided by the electric motor (7) is obtained by evaluating the motor current.
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