DE4023812C2

DE4023812C2 -

Info

Publication number: DE4023812C2
Application number: DE4023812A
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Mitaka Tokio/Tokyo Jp Takahashi
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1989-07-28
Filing date: 1990-07-27
Publication date: 1992-09-10
Also published as: GB2234215B; JPH0361170A; US5065325A; GB2234215A; DE4023812A1; GB9016185D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine elektromotorische Servolenkung der eingangs genannten Art ist in der japanischen Offenlegungsschrift 61-98670 beschrie ben. Die bekannte Servolenkung hat einen elektrischen Servomotor und eine Steuerschaltung. Die Steuerschaltung steuert die Drehrichtung und den Strom des Motors so, daß dieser den Lenkvorgang in Abhängigkeit von der Summe eines ersten Motorstrom-Sollwertes für die eine Richtung und eines zweiten Motorstrom-Sollwertes für die entgegenge setzte Richtung unterstützt. Der erste Strom-Sollwert wird in Abhängigkeit von einem Lenkdrehmoment, das durch das Lenkrad erzeugt wird, und der zweite Strom-Sollwert in Abhängigkeit vom Lenkwinkel erzeugt.

Bei einer derartigen Servolenkung wird die zur Vergröße rung und Verringerung des Lenkwinkels erforderliche Lenk kraft durch den Servomotor verringert. Wenn jedoch eine Fehlfunktion eines Lenkdrehmomentfühlers oder eines Lenk winkelfühlers auftritt, wird die Lenkhilfskraft übermäßig groß, so daß es für den Fahrer unmöglich wird, das Lenkrad so zu handhaben, wie er es wünscht.

Der Lenkdrehmomentfühler hat einen weitgehend festen Be triebsbereich, so daß sich verhältnismäßig leicht fest stellen läßt, ob das Lenkdrehmoment innerhalb des Be triebsbereiches liegt. Ferner ist es bei Verwendung eines Lenkwinkelfühlers mit einem Potentiometer verhältnismäßig leicht festzustellen, ob dessen Fehlfunktion auf einen Bruch einer mit dem Potentiometer verbundenen elektrischen Leitung zurückzuführen ist, während es äußerst schwierig ist, eine Fehlfunktion des Lenkwinkelfühlers festzustel len, sofern der Fühler nicht ein falsches Ausgangssignal von offensichtlich abnormer Größe erzeugt.

Aus der DE 38 41 569 A1 ist es bekannt, bei einer Vierrad-Lenkung, bei der die Vorderräder ohne Hilfskraft gelenkt werden, die Hinterräder allein durch einen Elektromotor zu lenken, der durch eine Steuereinrichtung in Abhängigkeit von den Lenkwinkeln der Vorder- und Hinterräder, der auf die Vorderräder ausgeübten Lenkkraft und seinem Betriebsstrom gesteuert wird, wobei die Lenkwinkel, die Lenkkraft und der Betriebsstrom durch Fühler erfaßt und der Steuereinrichtung zugeführt werden. Die Steuereinrichtung enthält eine Überwachungseinrich tung, die den Motor von der Stromversorgung trennt und kurzschließt, wenn ein Fehler in den Fühlern oder der Steuereinrichtung auftritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei der die Fest stellung einer Fehlfunktion selbst dann zuverlässig ist, wenn der Lenkwinkelfühler ein falsches Ausgangssignal mit mäßiger und nicht unnormaler Größe erzeugt.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patent anspruch 1 gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat beispielsweise fol gende Vorteile. Eine falsche Feststellung (Messung) eines Lenkwinkelfühlers mit Fehlfunktion wird vermieden, wenn das Kraftfahrzeug durch einen kurzzeitigen Lenkvorgang um eine Ecke fährt, da die Unnormalität des Lenkwinkelfühlers in Abhängigkeit davon festgestellt wird, ob die Lenkwin keldifferenz unter der vorbestimmten Größe liegt. Ferner wird eine falsche Feststellung bei einem geradeausfahren den Kraftfahrzeug selbst dann vermieden, wenn die Lenkwin keldifferenz kleiner als die vorbestimmte Größe während eines stationären Lenkvorgangs bei einer Kurvenfahrt geworden ist, da die Bedingung für die Feststellung einer Geradeausfahrt einschließt, daß die Lenkkraft unter einem vorbestimmten Wert liegt.

Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeich net.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend anhand der Zeichnung eines bevorzugten Ausführungsbei spiels näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer elektromotorisch unterstützten Servolenkung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Steuereinrichtung der Servolenkung,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Unnormalitäts-Feststell vorrichtung, die in Fig. 2 dargestellt ist,

Fig. 4 eine graphische Darstellung, die eine Änderung einer vorbestimmten Zeit darstellt,

Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise bei der erfindungsgemäßen Feststellung einer Fehlfunktion,

Fig. 6A ein Zeitdiagramm, das Änderungen eines Lenkwinkels und eines mittleren Lenkwinkels während einer Gerade ausfahrt des Kraftfahrzeugs darstellt, und

Fig. 6B ein Zeitdiagramm, ähnlich dem in Fig. 6A dargestellten, jedoch für den Fall einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs.

Fig. 1 stellt eine Lenkung S mit einem elektrischen Servo motor M dar. Die Lenkung hat ein Lenkrad 11, eine Lenkwel le 12 und ein Lenkgetriebe 13, in dessen Gehäuse ein (nicht dargestelltes) Ritzel angeordnet ist. In einem rohrförmigen Gehäuse 14 ist eine (nicht dargestellte) Zahnstange angeordnet, die mit dem Ritzel in dem Getriebe 13 zusammenwirkt.

Ein weiteres Getriebe 15 enthält ein (nicht dargestelltes) Ritzel, das ebenfalls mit der Zahnstange in dem Gehäuse 14 zusammenwirkt. Am Motor M ist eine Kupplung 18 angebracht, mittels der die nicht dargestellte Motorwelle mit einer Ausgangswelle 19 kuppelbar ist, die mit dem Ritzel im Getriebe 15 über ein nicht dargestelltes Unter setzungsgetriebe verbunden ist, so daß eine Drehung der Ausgangswelle 19 eine Verschiebung der Zahnstange im Ge häuse 14 bewirkt. Die Zahnstange ist mit den Vorderrädern eines Kraftfahrzeugs über Stangen 16 verbunden.

Im Getriebe 13 ist ein Lenkkraftfühler 1 zum Messen des Torsionsdrehmoments und mithin der Lenkkraft der Lenkwelle 12 vorgesehen. Am Gehäuse 14 ist ein Lenkwinkelfühler 3 zum Messen der dem Lenkwinkel des Lenkrads 11 entspre chenden Axialbewegung der Zahnstange angebracht. Die Aus gangssignale der Fühler 1 und 3 werden einer Steuerein richtung 22 zugeführt. Ferner wird der Steuereinrichtung 22 ein Geschwindigkeitssignal durch einen Fahrzeugge schwindigkeitsfühlers 5 zugeführt.

Die Steuereinrichtung 22 ist in Fig. 2 ausführlicher dar gestellt. Der Lenkkraftfühler 1 führt einem Hilfssollwert geber 2 ein Lenkkraftsignal zu. Der Hilfssollwertgeber 2 errechnet aus dem Lenkkraftsignal einen Stromsollwert in einer den Lenkvorgang unterstützenden Richtung nach einer vorbestimmten Funktion. Der Lenkwinkelfühler 3 führt ein Lenkwinkelsignal einem Rückstelldrehmoment-Sollwertgeber 4 zu, der daraus einen Stromsollwert in Rückstellrichtung für den Lenkvorgang errechnet.

Der durch den Hilfssollwertgeber 2 in Unterstützungsrich tung berechnete Sollwert wird zu dem durch den Rückstell drehmoment-Sollwertgeber 4 errechneten Sollwert addiert, um einen Gesamtsollwert zu bilden. Der Gesamtsollwert wird einer Steuerschaltung 6 zugeführt, die die Drehrichtung und den Antriebsstrom des Motors M zur Ausübung eines Hilfsdrehmoments auf die Lenkung bestimmt.

Der Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler 5 führt sowohl dem Hilfssollwertgeber 2 als auch dem Rückstelldrehmoment- Sollwertgeber 4 ein Geschwindigkeitssignal zu. Die von den beiden Sollwertgebern 2 und 4 berechneten Sollwerte werden in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem Geschwin digkeitssignal geändert.

Die Steuerschaltung 6 enthält einen Drehrichtungsdiskri minator 61, der feststellt, ob der ihm zugeführte Gesamtsollwert positiv negativ ist. Wenn beispiels weise ein positiver Sollwert eine Rechtsdrehung darstellt, stellt ein negativer Sollwert eine Linksdrehung dar. Fer ner enthält die Steuerschaltung 6 einen Absolutwertbildner 63 zur Bildung des Absolutwerts des Gesamtsollwerts. Außerdem enthält die Steuerschaltung 6 eine Motorantriebs einheit 62, eine Stromregeleinheit 64 und eine Strommeß einheit 65 zum Messen des im Motor M fließenden Stroms. Der Absolutwertbildner 63 führt der Stromregeleinheit 64 ein Absolutwertsignal zu. Die Stromregeleinheit 64 vergleicht den ihr vom Absolutwertbildner 63 zugeführten Absolutwert mit dem ihr durch die Strommeßeinheit zugeführten Strom meßwert, um ein Stellsignal zu erzeugen, das der Differenz der beiden verglichenen Werte proportional ist. Das von der Stromregeleinheit 64 erzeugte Stellsignal wird der Motorantriebseinheit 62 zugeführt. Das Ausgangssignal des Drehrichtungsdiskriminators 61 wird ebenfalls der Motoran triebseinheit 62 zugeführt. In Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Stromregeleinheit 64 und des Dreh richtungsdiskriminators 61 erzeugt die Motorantriebsein heit 62 ein Ausgangssignal, das dem Motor M zur Steuerung seines Betriebs in einer durch die Motorantriebseinheit 62 bestimmten Richtung zugeführt wird.

An die Fühler 1, 3 und 5 ist ferner eine Unnormalitäts feststelleinheit 9 angeschlossen, wie es in Fig. 2 darge stellt ist. Die Unnormalitätsfeststelleinheit 9 stellt eine Unnormalität im Lenkwinkelfühler 3 fest. Die Unnor malität ist eine Fehlfunktion des Lenkwinkelfühlers 3, die einen nachteiligen Einfluß auf die Servolenkungssteuerung einer elektromotorisch unterstützten Lenkung hat.

Die Unnormalitätsfeststelleinheit 9 ist in Fig. 3 ausführ licher dargestellt. Das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal des Fahrzeuggeschwindigkeitsfühlers 5 wird einer Geschwin digkeitsfeststelleinheit 91 zugeführt, die feststellt, ob die gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit V_th von beispiels weise 20 km/h liegt. Wenn die gemessene Fahrzeuggeschwin digkeit die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V_th über schreitet, erzeugt die Geschwindigkeitsfeststelleinheit 91 ein Ausgangssignal.

Das Lenkkraftsignal des Lenkkraftfühlers 1 wird einer Lenkkraftfeststelleinheit 92 zugeführt, die feststellt, ob die gemessene Lenkkraft unter einer vorbestimmten Lenk kraft T_th von beispielsweise etwa 9,81 N liegt. Wenn die gemessene Lenkkraft unterhalb von T_th liegt, erzeugt die Lenkkraftfeststelleinheit 92 ein Ausgangssignal.

Die Unnormalitätsfeststelleinheit 9 enthält eine Lenkwin kelmittelwertberechnungseinheit 93. Der Lenkwinkelfühler 3 mißt den Lenkwinkel R_p(n) in jedem Abtastzeitpunkt. Die Berechnungseinheit 93 berechnet einen Lenkwinkelmittelwert R_av(n) aus dem augenblicklichen Lenkwinkel R_p(n) und dem in der vorhergehenden Abtastzeitperiode berechneten Lenk winkelmittelwert R_av(n-1) nach der folgenden Gleichung

wobei K eine Konstante ist, die das Verhältnis einer Zeit konstanten zur Abtastzeitperiode darstellt und beispiels weise auf 30 eingestellt ist.

Ein Signal, das den von der Berechnungseinheit 93 berech neten Lenkwinkelmittelwert R_av(n) darstellt, wird einer Lenkwinkeldifferenzfeststelleinheit 94 zugeführt. Ferner wird der Lenkwinkeldifferenzfeststelleinheit 94 ein den augenblicklichen Lenkwinkel R_p darstellendes Signal vom Lenkwinkelfühlers 3 zugeführt. Die Lenkwinkeldifferenzfest stelleneinheit 94 berechnet daraus eine Lenkwinkeldifferenz, d. h. die Differenz des augenblicklichen Lenkwinkels R_p zum Lenkwinkelmittelwert R_av(n-1) in der vorhergehenden Ab tastzeitperiode. Wenn der Absolutwert der Lenkwinkeldiffe renz unter einer vorbestimmten Größe R_th (z. B. 90°) liegt, erzeugt die Feststelleinheit 94 ein Ausgangssignal.

Die Geschwindigkeitsfeststelleinheit 91, die Lenkkraft feststelleneinheit 92 und die Lenkwinkeldifferenzfeststell einheit 94 führen ihre Ausgangssignale einer Zustandsfest stelleinheit 95 zu, d. h. einem UND-Glied. Wenn alle drei Einheiten 91, 92 und 94 der Zustandsfeststelleinheit 95 ein Signal zuführen, erzeugt diese ein Ausgangssignal, das einer Zeitintegrationseinheit 96 zugeführt wird. Mit anderen Worten, die Zustandsfeststelleinheit 95 erzeugt ein Ausgangssignal, wenn die gemessene Fahrzeuggeschwin digkeit oberhalb des vorbestimmten Wertes V_th, wenn die gemessene Lenkkraft unter dem vorbestimmten Wert T_th und wenn die berechnete Lenkwinkeldifferenz unter der vorbe stimmten Größe R_th liegt.

Die Zeitintegrationseinheit 96 integriert die Zeit, wäh rend der die Zustandsfeststelleinheit 95 ein Ausgangs signal erzeugt, und wenn die integrierte Zeit eine vor bestimmte Zeit überschreitet, führt die Zeitintegrations einheit 96 einer Unnormalitätsfeststelleinheit 98 ein Ausgangssignal zu. Die vorbestimmte Zeit ändert sich gemäß Fig. 4, d. h. die vorbestimmte Zeit nimnmt allmählich ab, während die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. Für diesen Zweck enthält die Unnormalitätsfeststelleinheit 9 eine Vorbestimmte-Zeit-Einstelleinheit 10, die mit dem Fahr zeuggeschwindigkeitsfühlers 5 verbunden ist, um die vorbe stimmte Zeit zu ändern, die mit der in der Einheit 96 integrierten Zeit verglichen werden soll. Hierbei wird festgestellt, daß das Fahrzeug geradeausfährt, wenn der Zustand auftritt, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb V_th, die Lenkkraft unterhalb T_th und die Lenkgröße unterhalb R_th liegt und wenn dieser Zustand länger als die vorbestimmte Zeit andauert.

Die Unnormalitätsfeststelleinheit 9 enthält ferner eine Lenkwinkelfeststelleinheit 97. Der Einheit 97 wird das Lenkwinkelsignal des Lenkwinkelfühlers 3 zugeführt, und wenn der Lenkwinkel oberhalb eines vorbestimmten Winkels R′_th (z. B. 90°) liegt, führt die Feststelleinheit 97 der Unnormalitätsfeststelleinheit 98 ein Ausgangssignal zu.

Wenn die Lenkwinkelfeststelleinheit 97 der Unnormalitäts feststelleinheit 98 ein Ausgangssignal zuführt, das an zeigt, daß der Lenkwinkel oberhalb des vorbestimmten Winkels R′_th liegt, und zwar unabhängig davon, daß die Zeitintegrationseinheit 96 der Unnormalitätsfeststellein heit 98 ein Ausgangssignal zuführt, wodurch angezeigt wird, daß das Fahrzeug geradeausfährt, dann stellt die Unnormalitätsfeststelleinheit 98 fest, daß im Lenkwinkel fühler 3 eine Unnormalität vorliegt, und erzeugt ein Warnsignal, das die Systemenergiequelle und die Kupplung 18 abschaltet. Das Warnsignal wird ferner einem Warnsignal geber 100 zugeführt, z. B. einer Kontrollampe, die beispielsweise am Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs ange bracht ist und dem Fahrer die Unnormalität signalisiert.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Lenkung ist als Flußdiagramm in Fig. 5 dargestellt.

Die Wirkungsweise der Unnormalitätsfeststelleinheit 9 wird nachstehend anhand der Fig. 6A und Fig. 6B ausführlicher beschrieben, die jeweils den Fall einer Geradeausfahrt und den Fall einer Kurvenfahrt darstellen.

In Fig. 6A bezeichnet A einen Bereich, in dem der Lenk winkelfühler 3 normal arbeitet. Wie man sieht, weicht der vom Fühler 3 gemessene Lenkwinkel R_p etwas zu beiden Seiten von dem in jedem Abtastzeitpunkt ermittelten Lenk winkelmittelwert R_av ab, und zwar beispielsweise aufgrund eines Fahrstreifenwechsels des Fahrzeugs auf der Straße. Im Bereich A liegt die Abweichung des Lenkwinkels innerhalb des vorbestimmten Lenkwinkels R′_th (von bei spielsweise 90°), so daß die Lenkwinkelfeststelleinheit 97 der Unnormalitätsfeststelleinheit 96 kein Signal zuführt. Die Einheit 98 erzeugt daher kein Warnsignal.

Wenn der Lenkwinkelfühler 3 dagegen defekt ist und einen Lenkwinkel R_p(n) von beispielsweise 150° anzeigt, wie es im Bereich B in Fig. 6A dargestellt ist, dann stellt die Lenkwinkelfeststelleinheit 97 fest, daß der Lenkwinkel R_p(n) den vorbestimmten Winkel R′_th überschritten hat, und erzeugt ein Ausgangssignal. Der durch die Lenk winkelmittelwertberechnungseinheit 93 im vorhergehenden Abtastzeitpunkt berechnete Lenkwinkelwert R_av(n-1) wird jedoch nicht durch den unnormalen Lenkwinkel von 150° beeinflußt und beträgt 0°. Daher beträgt die Lenkwinkel differenz, die durch die Differenz des augenblicklichen Lenkwinkels R_p(n) und des Lenkwinkelmittelwerts R_av(n-1) bestimmt ist, (150°-0°)=150°, was mehr als der vorbestimmte Lenkwinkel R_th (von beispielsweise 90°) ist. Daher erzeugt die Lenkwinkeldifferenzfeststelleinheit 94 kein Ausgangssignal, so daß die Unnormalitätsfeststell einheit 98 nicht arbeitet.

Wenn der Lenkwinkelfühler 3 weiterhin falsch arbeitet und der gemessene Lenkwinkel R_p(n) den Wert von 150° bei behält, wie es im Bereich C in Fig. 6A dargestellt ist, nimmt der nach Gleichung (1) berechnete und von der Lenk winkelmittelwertberechnungseinheit 93 ausgegebene Lenkwin kelmittelwert R_av(n) allmählich proportional mit dem Kehr wert der Konstanten K zu. Dann erreicht der Lenkwinkelmit telwert R_av(n-1) im vorhergehenden Abtastzeitpunkt den Wert 150°-90°=60°. Danach erzeugt die Lenkgrößenfest stelleneinheit 94 ein Ausgangssignal, wenn die Lenkwinkel differenz (die Differenz zwischen dem Lenkwinkel R_p(n) und dem Lenkwinkelmittelwert R_av(n-1) den vorbestimmten Wert R_th (90°) unterschreitet. Wenn daher der Lenkwinkelmittel wert R_av(n-1) im vorhergehenden Abtastzeitpunkt 60° er reicht, ist die Bedingung der Zustandsfeststelleinheit 95, die den Zustand des geradeausfahrenden Fahrzeugs fest stellt, erfüllt, so daß die Einheit 95 ein Signal erzeugt, vorausgesetzt, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb V_th und die Lenkkraft unterhalb T_th liegt.

Wenn dieser Zustand eine vorbestimmte Zeitlang andauert, die in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit be stimmt wird, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, erzeugt die Zeitintegrationseinheit 96 ein Ausgangssignal. Dann er zeugt die Unnormalitätsfeststelleinheit 98 ein Warnsignal, um einen Alarm auszulösen oder die Betriebsspannung der Servolenkung abzuschalten und die Kupplung 18 zu trennen, und zwar in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der Lenkwinkelfeststelleinheit 97, das anzeigt, daß der Lenk winkel R_p(n) größer als 90° ist.

Wenn das Fahrzeug eine Kurve um eine Ecke oder dergleichen fährt, bleibt der Lenkwinkel R_p(n) manchmal während einer vorbestimmten Zeit ohne einen Defekt bei beispielsweise 150°. In diesem Falle nimmt der durch die Lenkwin kelmittelwertberechnungseinheit 93 abgegebene Lenkwinkel mittelwert R_av(n) allmählich mit der Zeitkonstanten der Konstanten K zu. Die Lenkgrößenfeststelleinheit 94 erzeugt nicht eher ein Ausgangssignal als bis der Lenkwin kelmittelwert R_av(n-1) im vorhergehenden Abtastzeitpunkt 150°-90°=60° erreicht. Die Zustandsfeststelleinheit 95 stellt daher nicht fest, daß das Fahrzeug geradeausfährt, so daß verhindert wird, daß die Unnormalitätsfest stelleinheit 98 irrtümlich einen Defekt des Lenkwinkel fühlers 3 feststellt.

Während einer gleichbleibenden Kurvenfahrt (im stationären Zustand), hat der von der Lenkwinkelmittelwertberech nungseinheit 93 ermittelte Lenkwinkelmittelwert R_av(n) den in Fig. 6A dargestellten Verlauf.

In diesem Falle liegt die vom Lenkkraftfühler 1 gemessene Lenkkraft nicht unter der vorbestimmten Lenkkraft T_th, so daß die Lenkkraftfeststelleinheit 92 kein Ausgangssignal abgibt. Die Zustandsfeststelleinheit 95 stellt daher nicht fest, daß das Fahrzeug geradeausfährt, und die Unnormali tätsfeststelleinheit 98 stellt nicht fälschlicherweise fest, daß der Lenkwinkelfühler 3 defekt ist bzw. eine Fehlfunktion aufweist.

Fig. 6B zeigt, wie der Lenkwinkel R_p und der Lenkwinkel mittelwert R_av sich im Falle einer Fehlfunktion des Lenk winkelfühlers 3 bei einer Kurvenfahrt ändern. Der einzige Unterschied zwischen Fig. 6A und Fig. 6B besteht darin, daß im Bereich A (bei normaler Funktion des Lenkwinkelfüh lers 3) der Fig. 6A der Lenkwinkelmittelwert R_av annähernd null bleibt, während im Bereich A der Fig. 6B sich der Lenkwinkelmittelwert R_av mit einer Verzögerung relativ zum Lenkwinkel R_p ändert. Die Bereiche B und C in Fig. 6B sind die gleichen wie in Fig. 6A und werden daher an dieser Stelle nicht beschrieben. Der gestrichelt dargestellte Kurvenverlauf in Fig. 6B stellt den tatsächlichen Lenk winkel dar, der durch den Fahrer bewirkt wird.

Das erfindungsgemäße Fehlfunktionsfeststellsystem kann einen fehlerhaften Betrieb eines Absolut-Lenkwinkelfühlers feststellen, der ein Potentiometer mit einem verhält nismäßig großen Ausgangssignal in einem dynamischen Be reich aufweist.

Durch die Erfindung wird eine irrtümliche Feststellung einer Fehlfunktion des Lenkwinkelfühlers bei einer kurz zeitigen Kurvenfahrt vermieden. Darüber hinaus wird eine irrtümliche Feststellung einer Geradeausfahrt des Fahr zeugs vermieden, wenn die Lenkwinkeldifferenz während einer gleichbleibenden Kurvenfahrt kleiner als ein vorbe stimmter Wert geworden ist.

Claims

1. Vorrichtung zum Feststellen einer Fehlfunktion einer elektromotorischen Servolenkung eines Kraftfahrzeugs mit
einem Elektromotor (M), der betriebsmäßig mit der Lenkung verbunden ist;
einer Steuereinrichtung (22), die in Abhängigkeit von einem Lenkvorgang den Motor so steuert, daß die Betätigung der Lenkung unterstützt wird;
einem Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler (5) zum Messen der Fahrzeuggeschwindigkeit;
einem Lenkkraftfühler (1) zum Messen der beim Lenken ausgeübten Lenkkraft und
einem Lenkwinkelfühler (3) zum Messen des Lenkwin kels;
gekennzeichnet durch:
eine Geschwindigkeitsfeststelleinheit (91) zum Erzeu gen eines Ausgangssignals, wenn die Fahrzeuggeschwindig keit oberhalb einer vorbestimmten Geschwindigkeit (V_th) liegt;
eine Lenkkraftfeststelleinheit (92) zum Erzeugen eines Ausgangssignals, wenn die Lenkkraft unter einem vorbestimmten Wert (T_th) liegt;
eine Lenkwinkelmittelwertberechnungseinheit (93) zum Berechnen eines Lenkwinkelmittelwerts (R_av) in Abhängig keit vom Lenkwinkel und dem zuletzt ermittelten Lenkwin kelmittelwert;
eine Lenkwinkeldifferenzfeststelleinheit (94) zum Berechnen einer Lenkwinkeldifferenz zwischen dem Lenkwinkelmittelwert und dem Lenkwinkel, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, wenn die Lenkwinkeldifferenz unter einer vorbestimmten Größe (R_th) liegt;
eine Zustandsfeststelleinheit (95), die in Abhängig keit von den drei Ausgangssignalen der Geschwindigkeits feststelleinheit (91), der Lenkkraftfeststelleinheit (92) und der Lenkgrößenfeststelleinheit (94) ein Ausgangssignal erzeugt;
eine Zeitintegrationseinheit (96) zum Erzeugen eines Ausgangssignals, das anzeigt, daß das Fahrzeug geradeaus fährt, wenn das Ausgangssignal der Zustandsfeststellein heit eine vorbestimmte Zeitlang angedauert hat;
eine Lenkwinkelfeststelleinheit (97) zum Erzeugen eines Ausgangssignals, wenn der Lenkwinkel über einem vorbestimmten Winkel (R′_th) liegt; und
eine Unnormalitätsfeststelleinheit (98), die in Ab hängigkeit von den beiden Ausgangssignalen der Zeitinte grationseinheit (96) und der Lenkwinkelfeststelleinheit (97) ein Unnormalitätsausgangssignal erzeugt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet durch eine Vorbestimmte-Zeit-Einstelleinheit (10), die in Abhän gigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit die vorbestimmte Zeit allmählich verringert, während die Fahrzeuggeschwin digkeit zunimmt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkwinkelmittelwertberechnungseinheit (93) den Lenkwinkelmittelwert nach der Gleichung berechnet, wobei R_av(n) der Lenkwinkelmittelwert, R_av(n-1) der letzte im vorhergehenden Abtastzeitpunkt berechnete Lenkwinkelmittelwert, R_p(n) der durch den Lenkwinkelfühler gemessene Lenkwinkel und K eine Konstante ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Kupplung (18), die zum Verbinden des Elektromotors (M) mit der Lenkung während des Lenkvorgangs und zum Tren nen des Motors von der Lenkung in Abhängigkeit von dem Unnormalitätsausgangssignal vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Warnsignalgeber (100), der zur Abgabe eines Warn signals bei einer Fehlfunktion des Lenkwinkelfühlers in Abhängigkeit von dem Unnormalitätsausgangssignal vorge sehen ist.