WO2019179849A1 - Torque-dependent correction of the rotational angle of a steering shaft of an electromechanical motor vehicle steering system - Google Patents

Torque-dependent correction of the rotational angle of a steering shaft of an electromechanical motor vehicle steering system Download PDF

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WO2019179849A1
WO2019179849A1 PCT/EP2019/056286 EP2019056286W WO2019179849A1 WO 2019179849 A1 WO2019179849 A1 WO 2019179849A1 EP 2019056286 W EP2019056286 W EP 2019056286W WO 2019179849 A1 WO2019179849 A1 WO 2019179849A1
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Tivadar TOTH
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Thyssenkrupp Presta Ag
Thyssenkrupp Ag
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/021—Determination of steering angle
    • B62D15/0235—Determination of steering angle by measuring or deriving directly at the electric power steering motor

Definitions

  • the present invention relates to an electromechanical motor vehicle steering system with the features of the preamble of claim 1 and a
  • the servo unit may be disposed on the steering column of the steering gear.
  • the servo unit comprises an electric motor with a rotor shaft, which transmits rotational moments or rotational movements to a worm shaft via a coupling and thus acts on the steering shaft by means of the worm gear.
  • the mechanical parts which are arranged between the motor shaft and the steering shaft, have a torsional rigidity which leads to deviations in the calculation of the actual position of the steering shaft. This deviation is dependent on the torque of the electric motor and thus leads to a torque-dependent error in the calculation of the rotation angle of the steering shaft and thereby has a direct influence on the control of the
  • an electromechanical motor vehicle steering which has a steering column which is connected via a steering gear with a displaceably mounted in a housing along a longitudinal axis rack for steering wheels in engagement, and an electric motor for Lenkkraftunter- support, which drives the steering column by means of a gear transmission , And a control device that calculates a Istfoxwinkel the steering column based on a signal of a rotor position sensor of the electric motor.
  • Control device comprises a correction unit, which is set up to correct the actual rotation angle of the steering column, so that a rotation of the components occurring between the electric motor and the steering column caused by the torque of the electric motor is compensated.
  • a torque-dependent error in the calculation of the rotation angle of the steering shaft can thus be corrected in a simple manner.
  • the gear transmission is a worm gear. It may be that a shaft of the gear transmission is connected to the motor shaft via a rubber coupling.
  • the gear transmission is a spur gear.
  • the gear transmission is a bevel gear.
  • the gear transmission is a spur gear.
  • the gear transmission is a Kegelradschraubgetriebe.
  • an estimated motor torque of the electric motor and a value for the average torsional stiffness of the components arranged between the steering column and the electric motor are an input for the correction unit.
  • the correction unit is set up to carry out the following calculation:
  • STWA compensated is the corrected actual rotational angle of the steering column
  • STWA the originally calculated actual rotational angle of the steering column
  • Torsionssteifig speed the average torsional stiffness of the mechanical components between the electric motor and the steering column.
  • a method for operating an electromechanical motor vehicle steering wherein the electromechanical motor vehicle steering a steering column, which is connected via a steering gear with a displaceably mounted in a housing along a longitudinal axis rack for steering wheels in engagement, an electric motor for steering power assistance, which drives the steering column by means of a gear transmission, and has a control device which calculates a Istwarwinkel the steering column based on a signal of a rotor position sensor of the electric motor.
  • the method comprises the following step: Correcting the calculation of the actual rotational angle of the steering column in a correction unit, which is part of the control device, wherein the correction compensates for a rotation of the components occurring between the electric motor and the steering column by a torque of the electric motor.
  • the correction unit receives the estimated motor torque of the electric motor and includes a value for the average
  • the correction unit performs the following Calculation by:
  • STWA Compensated is the corrected actual turning angle of the steering column
  • STWA is the originally calculated actual turning angle of the steering column
  • Ts is the average torsional stiffness of the mechanical parts between the electric motor and the steering column.
  • Ratio between a rotation of the rotor shaft and a corresponding rotation of the steering column is. Further advantageous calculation: where M steering wheel is the torque applied to the steering wheel.
  • the corrected actual rotational angle of the steering column to the
  • the gear transmission is a worm gear. It may be that a shaft of the gear transmission is connected to the motor shaft via a rubber coupling.
  • FIG. 1 is an electromechanical motor vehicle steering system 1 with a steering wheel 2, which is rotatably coupled to an upper steering shaft 3 and a lower steering shaft 4, shown schematically.
  • the upper steering shaft 3 is connected via a torsion bar in functional connection with the lower steering shaft 4.
  • the lower steering shaft 4 is rotatably connected to a pinion, not shown.
  • the pinion meshes in a known manner with a rack 5.
  • the rack 5 is slidably mounted in a steering housing in the direction of its longitudinal axis. At its free end, the rack 5 is connected to tie rods, not shown, which in turn are connected via stub axles, each with a steered wheel 6 of the motor vehicle.
  • a rotation of the steering wheel 2 leads via the connection of the steering shaft 3, 4 and the pinion to a longitudinal displacement of the rack 5 and thus to a pivoting of the steered wheels 6.
  • An electric motor 7 of a servo unit 8 is provided to assist the driver in a steering movement ,
  • the servo unit 8 is arranged on the steering column 9.
  • the electric motor 7 drives the steering column 9 by means of a worm gear 10.
  • the rotor shaft 11 of the electric motor 7 is connected to a worm 12 of the worm gear 10 via a
  • Coupling 13 in particular connected via a rubber coupling.
  • Electric motor 7 has a rotor position sensor (RPS) 14, which measures the angle of rotation of the rotor shaft 11. Based on the signal of the RPS 14, the actual steering angle of the steering column STWA (English steering column position) is determined.
  • RPS rotor position sensor
  • the arranged between the rotor shaft 11 and the steering column 9 components rotate under load, resulting in a torque-dependent error in determining the Istcardwinkels the steering column STWA. Therefore, a correction is provided which takes account of this rotation of the components and thus minimizes the error resulting from the rotation.
  • the correction is based on the estimated engine torque M mo tor, estimated that is already used in the control of the steering system and therefore is a known quantity.
  • the average torsional rigidity of the mechanical components between the rotor shaft 11 and the steering column 9 is used, which is a design parameter of the steering.
  • the corrected actual turning angle of the steering column STWA Compensated is calculated according to the following formula:
  • n is the number of measured rotor revolutions
  • ratio the ratio between a rotation of the rotor shaft and the corresponding rotation of the steering column and Ts the average torsional stiffness the mechanical components between rotor shaft and steering column indicated on the scale of the steering column [° / l ⁇ lm] is.
  • the calculation of the actual rotational angle of the steering column is preferably carried out in a control device 15 of the steering.
  • a correction unit 16 in the control device 15 performs the calculation of the corrected actual rotation angle of
  • Steering column STWA CO Steering column STWA CO mpensated by.
  • the corrected actual turning angle of the steering column STWA compensated flows into the regulation of the power steering assistance according to the calculation. By correcting the steering can be improved.

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Abstract

The invention relates to an electromechanical motor vehicle steering system (1), comprising a steering column (9), which is in engagement, via a steering gear, with a steering rack (5), which is mounted in a housing so as to be displaceable along a longitudinal axis, in order to steer wheels (6), comprising an electric motor (7), for assisting with steering effort, which drives the steering column (9) by means of a gear drive (10), and comprising a control device (15), which calculates an actual rotational angle of the steering column (STWA) on the basis of a signal from a rotor position sensor of the electric motor (14), the control device (15) comprising a correction unit (16), which is configured to correct the actual rotational angle of the steering column (STWA) such that twisting of the components between the electric motor (7) and the steering column (9) that occurs as a result of the torque of the electric motor (7) is compensated.

Description

Drehmomentabhängige Korrektur des Drehwinkels einer Lenkwelle einer elektromechanischen Kraftfahrzeuglenkung  Torque-dependent correction of the rotation angle of a steering shaft of an electromechanical motor vehicle steering
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromechanische Kraftfahrzeug- lenkung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein The present invention relates to an electromechanical motor vehicle steering system with the features of the preamble of claim 1 and a
Verfahren zum Betreiben einer elektromechanischen Kraftfahrzeuglenkung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 6. Method for operating an electromechanical motor vehicle steering system having the features of the preamble of claim 6.
In elektromechanischen Kraftfahrzeugservolenkungen kann die Servoeinheit an der Lenksäule des Lenkgetriebes angeordnet sein. Die Servoeinheit umfasst einen elektrischen Motor mit einer Rotorwelle, die über eine Kupplung Dreh- momente bzw. Drehbewegungen auf eine Schneckenwelle überträgt und somit mittels des Schneckengetriebes auf die Lenkwelle wirkt. Die mechanischen Teile, die zwischen der Motorwelle und der Lenkwelle angeordnet sind, haben eine Torsionssteifigkeit, die dazu führt, dass es zu Abweichungen bei der Berechnung der Istposition der Lenkwelle kommt. Diese Abweichung ist abhängig von dem Drehmoment des elektrischen Motors und führt somit zu einem drehmomentabhängigen Fehler in der Berechnung des Drehwinkels der Lenkwelle und hat dadurch direkten Einfluss auf die Steuerung des In automotive electromechanical power steering systems, the servo unit may be disposed on the steering column of the steering gear. The servo unit comprises an electric motor with a rotor shaft, which transmits rotational moments or rotational movements to a worm shaft via a coupling and thus acts on the steering shaft by means of the worm gear. The mechanical parts, which are arranged between the motor shaft and the steering shaft, have a torsional rigidity which leads to deviations in the calculation of the actual position of the steering shaft. This deviation is dependent on the torque of the electric motor and thus leads to a torque-dependent error in the calculation of the rotation angle of the steering shaft and thereby has a direct influence on the control of the
Lenksystems. Steering system.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer elektromechanischen Kraftfahrzeuglenkung anzugeben, das eine höhere Genauigkeit bei der Berechnung der Istposition der Lenkwelle aufweist, sowie ein elektromechanisches Lenksystem für ein Kraftfahrzeug, das das Verfahren ausführen kann. It is an object of the present invention to provide a method for operating an electromechanical motor vehicle steering, which has a higher accuracy in the calculation of the actual position of the steering shaft, as well as an electromechanical steering system for a motor vehicle that can perform the method.
Diese Aufgabe wird von einer elektromechanischen Kraftfahrzeuglenkung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Verfahren zum Betreiben einer elektromechanischen Kraftfahrzeuglenkung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung genannt. This object is achieved by an electromechanical motor vehicle steering system with the features of claim 1 and a method for operating an electromechanical motor vehicle steering system with the features of claim 6. In the subclaims advantageous developments of the invention are mentioned.
Demnach ist eine elektromechanische Kraftfahrzeuglenkung vorgesehen, die eine Lenksäule aufweist, die über ein Lenkgetriebe mit einer in einem Gehäuse entlang einer Längsachse verschieblich gelagerten Zahnstange zur Lenkung von Rädern in Eingriff steht, und einen Elektromotor zur Lenkkraftunter- stützung, der mittels eines Zahnradgetriebes die Lenksäule antreibt, sowie eine Steuereinrichtung, die einen Istdrehwinkel der Lenksäule anhand eines Signals eines Rotorpositionssensors des Elektromotors berechnet. Die Accordingly, an electromechanical motor vehicle steering is provided, which has a steering column which is connected via a steering gear with a displaceably mounted in a housing along a longitudinal axis rack for steering wheels in engagement, and an electric motor for Lenkkraftunter- support, which drives the steering column by means of a gear transmission , And a control device that calculates a Istdrehwinkel the steering column based on a signal of a rotor position sensor of the electric motor. The
Steuereinrichtung umfasst eine Korrektureinheit, die dazu eingerichtet ist, den Istdrehwinkel der Lenksäule zu korrigieren, so dass eine durch das Dreh- moment des Elektromotors auftretende Verdrehung der Bauteile zwischen Elektromotor und Lenksäule kompensiert ist. Ein drehmomentabhängiger Fehler in der Berechnung des Drehwinkels der Lenkwelle kann somit auf einfache Weise korrigiert werden. Control device comprises a correction unit, which is set up to correct the actual rotation angle of the steering column, so that a rotation of the components occurring between the electric motor and the steering column caused by the torque of the electric motor is compensated. A torque-dependent error in the calculation of the rotation angle of the steering shaft can thus be corrected in a simple manner.
Vorzugsweise ist das Zahnradgetriebe ein Schneckenradgetriebe. Es kann sein, dass eine Welle des Zahnradgetriebes mit der Motorwelle über eine Gummikupplung verbunden ist. Preferably, the gear transmission is a worm gear. It may be that a shaft of the gear transmission is connected to the motor shaft via a rubber coupling.
In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist das Zahnradgetriebe ein Stirnradgetriebe. In another advantageous embodiment, the gear transmission is a spur gear.
In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist das Zahnradgetriebe ein Kegelradgetriebe. In another advantageous embodiment, the gear transmission is a bevel gear.
In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist das Zahnradgetriebe ein Stirnradschraubgetriebe. In another advantageous embodiment, the gear transmission is a spur gear.
In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist das Zahnradgetriebe ein Kegelradschraubgetriebe. In another advantageous embodiment, the gear transmission is a Kegelradschraubgetriebe.
Vorzugsweise sind ein geschätztes Motordrehmoment des Elektromotors und ein Wert für die durchschnittliche Torsionssteifigkeit der zwischen Lenksäule und Elektromotor angeordneten Bauteile ein Input für die Korrektureinheit. Preferably, an estimated motor torque of the electric motor and a value for the average torsional stiffness of the components arranged between the steering column and the electric motor are an input for the correction unit.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Korrektureinheit dazu einge- richtet, folgende Berechnung durchzuführen : In a preferred embodiment, the correction unit is set up to carry out the following calculation:
STWA compensated = STWA + Ts * M motor.estimated STWA compensated = STWA + Ts * M motor.estimated
wobei STWAcompensated der korrigierte Istdrehwinkel der Lenksäule, STWA der ursprünglich berechnete Istdrehwinkel der Lenksäule, und die Torsionssteifig keit die durchschnittliche Torsionssteifigkeit der mechanischen Bauteile zwischen Elektromotor und Lenksäule ist. where STWA compensated is the corrected actual rotational angle of the steering column, STWA the originally calculated actual rotational angle of the steering column, and the Torsionssteifig speed the average torsional stiffness of the mechanical components between the electric motor and the steering column.
Weiterhin ist ein Verfahren zum Betreiben einer elektromechanischen Kraft- fahrzeuglenkung vorgesehen, wobei die elektromechanische Kraftfahrzeug- lenkung eine Lenksäule, die über ein Lenkgetriebe mit einer in einem Gehäuse entlang einer Längsachse verschieblich gelagerten Zahnstange zur Lenkung von Rädern in Eingriff steht, einen Elektromotor zur Lenkkraftunterstützung, der mittels eines Zahnradgetriebes die Lenksäule antreibt, und eine Steuer- einrichtung aufweist, die einen Istdrehwinkel der Lenksäule anhand eines Signals eines Rotorpositionssensors des Elektromotors berechnet. Das Furthermore, a method for operating an electromechanical motor vehicle steering is provided, wherein the electromechanical motor vehicle steering a steering column, which is connected via a steering gear with a displaceably mounted in a housing along a longitudinal axis rack for steering wheels in engagement, an electric motor for steering power assistance, which drives the steering column by means of a gear transmission, and has a control device which calculates a Istdrehwinkel the steering column based on a signal of a rotor position sensor of the electric motor. The
Verfahren umfasst dabei folgenden Schritt: Korrigieren der Berechnung des Istdrehwinkels der Lenksäule in einer Korrektureinheit, die Teil der Steuer- einrichtung ist, wobei die Korrektur eine durch ein Drehmoment des Elektro- motors auftretende Verdrehung der Bauteile zwischen Elektromotor und Lenksäule kompensiert. The method comprises the following step: Correcting the calculation of the actual rotational angle of the steering column in a correction unit, which is part of the control device, wherein the correction compensates for a rotation of the components occurring between the electric motor and the steering column by a torque of the electric motor.
Vorzugsweise empfängt die Korrektureinheit das geschätzte Motordrehmoment des Elektromotors und beinhaltet einen Wert für die durchschnittliche Preferably, the correction unit receives the estimated motor torque of the electric motor and includes a value for the average
Torsionssteifigkeit der zwischen Lenksäule und Elektromotor angeordneten Bauteile. Torsional stiffness of the arranged between the steering column and the electric motor components.
In einer bevorzugten Ausführungsform führt die Korrektureinheit folgende Berechnung durch : In a preferred embodiment, the correction unit performs the following Calculation by:
STWA compensated = STWA + Ts * M motor, estimated STWA compensated = STWA + Ts * M motor, estimated
wobei STWACompensated der korrigierte Istdrehwinkel der Lenksäule, STWA der ursprünglich berechnete Istdrehwinkel der Lenksäule, und Ts die durchschnitt- liehe Torsionssteifigkeit der mechanischen Bauteile zwischen Elektromotor und Lenksäule ist. where STWA Compensated is the corrected actual turning angle of the steering column, STWA is the originally calculated actual turning angle of the steering column, and Ts is the average torsional stiffness of the mechanical parts between the electric motor and the steering column.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Korrektureinheit folgende Berechnung vornimmt: 360° + RPS)It is advantageous if the correction unit carries out the following calculation: 360 ° + RPS)
Figure imgf000006_0001
+ Offset + Ts * M motor, estimated t
Figure imgf000006_0001
+ Offset + Ts * M motor, estimated t
ratio wobei der Offset, ein absoluter Offset zwischen dem absoluten Drehwinkel der Lenksäule und dem absoluten Drehwinkel der Rotorwelle des Elektromotors ist, n die Anzahl der gemessenen Rotorumdrehungen ist und ratio das  ratio wherein the offset, an absolute offset between the absolute rotation angle of the steering column and the absolute rotation angle of the rotor shaft of the electric motor, n is the number of rotor rotations measured and ratio das
Verhältnis zwischen einer Drehung der Rotorwelle und einer entsprechenden Rotation der Lenksäule ist. Weitere vorteilhafte Berechnung :
Figure imgf000006_0002
wobei M Lenkrad das am Lenkrad anliegende Drehmoment ist. Ratio between a rotation of the rotor shaft and a corresponding rotation of the steering column is. Further advantageous calculation:
Figure imgf000006_0002
where M steering wheel is the torque applied to the steering wheel.
Vorzugsweise wird der korrigierte Istdrehwinkel der Lenksäule an die Preferably, the corrected actual rotational angle of the steering column to the
Steuereinrichtung zur Regelung der Lenkkraftunterstützung weitergegeben. Vorteilhafterweise ist das Zahnradgetriebe ein Schneckenradgetriebe. Es kann sein, dass eine Welle des Zahnradgetriebes mit der Motorwelle über eine Gummikupplung verbunden ist. Forwarding control device for controlling the power steering. Advantageously, the gear transmission is a worm gear. It may be that a shaft of the gear transmission is connected to the motor shaft via a rubber coupling.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. In der Figur 1 ist eine elektromechanische Kraftfahrzeuglenkung 1 mit einem Lenkrad 2, das mit einer oberen Lenkwelle 3 und einer unteren Lenkwelle 4 drehfest gekoppelt ist, schematisch dargestellt. Die obere Lenkwelle 3 steht über einen Torsionsstab in funktioneller Verbindung mit der unteren Lenkwelle 4. Die untere Lenkwelle 4 ist mit einem nicht dargestellten Ritzel drehfest verbunden. Das Ritzel kämmt in bekannter Weise mit einer Zahnstange 5. Die Zahnstange 5 ist in einem Lenkungsgehäuse in Richtung ihrer Längsachse verschieblich gelagert. An ihrem freien Ende ist die Zahnstange 5 mit nicht dargestellten Spurstangen verbunden, die wiederum über Achsschenkel mit je einem gelenkten Rad 6 des Kraftfahrzeugs verbunden sind. Eine Drehung des Lenkrades 2 führt über die Verbindung der Lenkwelle 3, 4 und des Ritzels zu einer Längsverschiebung der Zahnstange 5 und damit zu einer Verschwenkung der gelenkten Räder 6. Ein Elektromotor 7 einer Servoeinheit 8 ist vorgesehen, um dem Fahrer bei einer Lenkbewegung zu unterstützen. Die Servoeinheit 8 ist an der Lenksäule 9 angeordnet. Der Elektromotor 7 treibt die Lenksäule 9 mittels eines Schneckengetriebes 10 an. Die Rotorwelle 11 des Elektromotors 7 ist dabei mit einer Schnecke 12 des Schneckengetriebes 10 über eine An embodiment of the invention will be described in more detail with reference to the drawing. In the figure 1 is an electromechanical motor vehicle steering system 1 with a steering wheel 2, which is rotatably coupled to an upper steering shaft 3 and a lower steering shaft 4, shown schematically. The upper steering shaft 3 is connected via a torsion bar in functional connection with the lower steering shaft 4. The lower steering shaft 4 is rotatably connected to a pinion, not shown. The pinion meshes in a known manner with a rack 5. The rack 5 is slidably mounted in a steering housing in the direction of its longitudinal axis. At its free end, the rack 5 is connected to tie rods, not shown, which in turn are connected via stub axles, each with a steered wheel 6 of the motor vehicle. A rotation of the steering wheel 2 leads via the connection of the steering shaft 3, 4 and the pinion to a longitudinal displacement of the rack 5 and thus to a pivoting of the steered wheels 6. An electric motor 7 of a servo unit 8 is provided to assist the driver in a steering movement , The servo unit 8 is arranged on the steering column 9. The electric motor 7 drives the steering column 9 by means of a worm gear 10. The rotor shaft 11 of the electric motor 7 is connected to a worm 12 of the worm gear 10 via a
Kupplung 13, insbesondere über eine Gummikupplung verbunden. Der Coupling 13, in particular connected via a rubber coupling. Of the
Elektromotor 7 weist einen Rotorlagesensor (RPS) 14 auf, der den Drehwinkel der Rotorwelle 11 misst. Anhand des Signals des RPS 14 wird der Istdreh- winkel der Lenksäule STWA (engl steering column Position) bestimmt. Die zwischen der Rotorwelle 11 und der Lenksäule 9 angeordneten Bauteile verdrehen sich unter Belastung, wodurch es zu einem drehmomentabhängigen Fehler in der Bestimmung des Istdrehwinkels der Lenksäule STWA kommt. Es ist daher eine Korrektur vorgesehen, die dieser Verdrehung der Bauteile Rechnung trägt und somit den aus der Verdrehung resultierenden Fehler minimiert. Electric motor 7 has a rotor position sensor (RPS) 14, which measures the angle of rotation of the rotor shaft 11. Based on the signal of the RPS 14, the actual steering angle of the steering column STWA (English steering column position) is determined. The arranged between the rotor shaft 11 and the steering column 9 components rotate under load, resulting in a torque-dependent error in determining the Istdrehwinkels the steering column STWA. Therefore, a correction is provided which takes account of this rotation of the components and thus minimizes the error resulting from the rotation.
Die Korrektur basiert auf dem geschätzten Motordrehmoment M motor,estimated, dass bereits in der Steuerung des Lenksystems verwendet wird und daher eine bekannte Größe ist. Zudem wird die durchschnittliche Torsionssteifigkeit der mechanischen Bauteile zwischen der Rotorwelle 11 und der Lenksäule 9 verwendet, die ein Konstruktionsparameter der Lenkung ist. The correction is based on the estimated engine torque M mo tor, estimated that is already used in the control of the steering system and therefore is a known quantity. In addition, the average torsional rigidity of the mechanical components between the rotor shaft 11 and the steering column 9 is used, which is a design parameter of the steering.
Der korrigierte Istdrehwinkel der Lenksäule STWACompensated berechnet sich nach der folgenden Formel : The corrected actual turning angle of the steering column STWA Compensated is calculated according to the following formula:
STWAcompensated = STWA + Ts * M motor,estimated STWA compensated = STWA + Ts * M motor, estimated
{n * 360° + RPS)  {n * 360 ° + RPS)
+ Offset + Ts * M motor.estimated  + Offset + Ts * M motor.estimated
ratio wobei der Offset, ein absoluter Offset zwischen dem absoluten Drehwinkel der Lenksäule 9 und dem absoluten Drehwinkel der Rotorwelle 11 ist, n die Anzahl der gemessenen Rotorumdrehungen, ratio das Verhältnis zwischen einer Drehung der Rotorwelle und der entsprechenden Rotation der Lenksäule und Ts die durchschnittliche Torsionssteifigkeit der mechanischen Bauteile zwischen Rotorwelle und Lenksäule angegeben auf der Skala der Lenksäule [°/l\lm] ist. Die Berechnung des Istdrehwinkel der Lenksäule erfolgt bevorzugt in einer Steuereinrichtung 15 der Lenkung. Eine Korrektureinheit 16 in der Steuerein- richtung 15 führt die Berechnung des korrigierten Istdrehwinkels der  ratio wherein the offset, an absolute offset between the absolute rotation angle of the steering column 9 and the absolute rotation angle of the rotor shaft 11, n is the number of measured rotor revolutions, ratio the ratio between a rotation of the rotor shaft and the corresponding rotation of the steering column and Ts the average torsional stiffness the mechanical components between rotor shaft and steering column indicated on the scale of the steering column [° / l \ lm] is. The calculation of the actual rotational angle of the steering column is preferably carried out in a control device 15 of the steering. A correction unit 16 in the control device 15 performs the calculation of the corrected actual rotation angle of
Lenksäule STWACOmpensated durch. Der korrigierte Istdrehwinkel der Lenksäule STWAcompensated fließt nach der Berechnung in die Regelung der Lenkkraftunter- Stützung ein. Durch die Korrektur kann die Lenkung verbessert werden. Steering column STWA CO mpensated by. The corrected actual turning angle of the steering column STWA compensated flows into the regulation of the power steering assistance according to the calculation. By correcting the steering can be improved.

Claims

Patentansprüche claims
1. Elektromechanische Kraftfahrzeuglenkung (1) aufweisend eine Lenksäule (9), die über ein Lenkgetriebe mit einer in einem Gehäuse entlang einer Längsachse verschieblich gelagerten Zahnstange (5) zur Lenkung von Rädern (6) in Eingriff steht, aufweisend einen Elektromotor (7) zur Lenkkraftunterstützung, der mittels eines Zahnradgetriebes (10) die Lenksäule (9) antreibt, und aufweisend eine Steuereinrichtung (15), die einen Istdrehwinkel der Lenksäule (STWA) anhand eines Signals eines Rotorpositionssensors des Elektromotors (14) berechnet, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (15) eine Korrektureinheit (16) aufweist, die dazu eingerichtet ist, den Istdrehwinkel der Lenksäule (STWA) zu korrigieren, so dass eine durch das Drehmoment des 1. Electromechanical motor vehicle steering (1) comprising a steering column (9) via a steering gear with a displaceably mounted in a housing along a longitudinal axis rack (5) for steering wheels (6) is engaged, comprising an electric motor (7) Power steering support, which drives the steering column (9) by means of a gear transmission (10), and comprising a control device (15) which calculates an actual rotation angle of the steering column (STWA) based on a signal of a rotor position sensor of the electric motor (14), characterized in that the control device (15) has a correction unit (16) which is adapted to correct the actual angle of rotation of the steering column (STWA), so that one by the torque of the
Elektromotors (7) auftretende Verdrehung der Bauteile zwischen  Electric motor (7) occurring rotation of the components between
Elektromotor (7) und Lenksäule (9) kompensiert ist.  Electric motor (7) and steering column (9) is compensated.
2. Elektromechanische Kraftfahrzeuglenkung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnradgetriebe (10) ein 2. Electromechanical motor vehicle steering (1) according to claim 1, characterized in that the gear transmission (10) a
Schneckenradgetriebe ist.  Worm gear is.
3. Elektromechanische Kraftfahrzeuglenkung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Welle (12) des Zahnradgetriebes mit der Rotorwelle (11) des Elektromotors (7) über eine Gummikupplung (13) verbunden ist. 3. Electromechanical motor vehicle steering (1) according to claim 1 or 2, characterized in that a shaft (12) of the gear transmission to the rotor shaft (11) of the electric motor (7) via a rubber coupling (13) is connected.
4. Elektromechanische Kraftfahrzeuglenkung (1) nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein geschätztes Motordrehmoment ( M motor,estimated) des Elektromotors (7) und ein Wert für die durchschnittliche Torsionssteifigkeit (Ts) der zwischen Lenksäule und Elektromotor angeordneten Bauteile ein Input für die Korrektureinheit (16) ist. 4. Electromechanical vehicle steering system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that an estimated engine torque (M mo tor, estimated) of the electric motor (7) and a value for the average torsional stiffness (Ts) arranged between the steering column and the electric motor Components is an input for the correction unit (16).
5. Elektromechanische Kraftfahrzeuglenkung (1) nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektur- einheit (16) dazu eingerichtet ist, folgende Berechnung durchzuführen : 5. Electromechanical vehicle steering system (1) according to one of the preceding Going claims, characterized in that the correction unit (16) is adapted to perform the following calculation:
STWA compensated = STWA + Ts * M motor.estimated wobei Ts die durchschnittliche Torsionssteifigkeit der mechanischen Bauteile zwischen Elektromotor (7) und Lenksäule (9) ist. STWA compensated = STWA + Ts * M motor.estimated where Ts is the average torsional stiffness of the mechanical components between electric motor (7) and steering column (9).
6. Verfahren zum Betreiben einer elektromechanischen Kraftfahrzeug- lenkung (1) aufweisend eine Lenksäule (9), die über ein Lenkgetriebe mit einer in einem Gehäuse entlang einer Längsachse verschieblich 6. A method for operating an electromechanical motor vehicle steering system (1) comprising a steering column (9), which is displaceable via a steering gear with a housing in a housing along a longitudinal axis
gelagerten Zahnstange (5) zur Lenkung von Rädern (6) in Eingriff steht, aufweisend einen Elektromotor (7) zur Lenkkraftunterstützung, der mittels eines Zahnradgetriebes (10) die Lenksäule (9) antreibt, und aufweisend eine Steuereinrichtung (15), die einen Istdrehwinkel der Lenksäule (STWA) anhand eines Signals eines Rotorpositionssensors des Elektromotors (14) berechnet, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgenden Schritt umfasst:  mounted rack (5) for steering wheels (6) is in engagement, comprising an electric motor (7) for power steering, by means of a gear transmission (10) drives the steering column (9), and comprising a control device (15) having a Istdrehwinkel the steering column (STWA) is calculated on the basis of a signal of a rotor position sensor of the electric motor (14), characterized in that the method comprises the following step:
- Korrigieren der Berechnung des Istdrehwinkels der Lenksäule (STWA) in einer Korrektureinheit (16), die Teil der Steuereinrichtung (15) ist, wobei die Korrektur eine durch ein Drehmoment des Elektromotors (7) auftretende Verdrehung der Bauteile zwischen Elektromotor (7) und Lenksäule (9) kompensiert. - Correcting the calculation of the actual rotation angle of the steering column (STWA) in a correction unit (16) which is part of the control device (15), wherein the correction by a torque of the electric motor (7) occurring rotation of the components between the electric motor (7) and steering column (9) compensated.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die 7. The method according to claim 6, characterized in that the
Korrektureinheit (16) das geschätzte Motordrehmoment ( Mmotor,estimated) des Elektromotors (7) empfängt und einen Wert für die durchschnittliche Torsionssteifigkeit (Ts) der zwischen Lenksäule (9) und Elektromotor (7) angeordneten Bauteile beinhaltet. Correction unit (16) receives the estimated motor torque (M mo tor, estimated) of the electric motor (7) and a value for the average torsional stiffness (Ts) of the arranged between the steering column (9) and the electric motor (7) components includes.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektureinheit (16) folgende Berechnung vornimmt: 8. The method according to claim 6 or 7, characterized in that the correction unit (16) carries out the following calculation:
STWA compensated STWA + Ts * M motor,estimated wobei Ts die durchschnittliche Torsionssteifigkeit der mechanischen Bauteile zwischen Elektromotor (7) und Lenksäule (9) ist. STWA compensated STWA + Ts * M motor, estimated where Ts is the average torsional stiffness of the mechanical components between electric motor (7) and steering column (9).
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die 9. The method according to claim 8, characterized in that the
Korrektureinheit (16) folgende Berechnung vornimmt:  Correction unit (16) performs the following calculation:
5 STWA _ (n * 360° + RPS) 5 STWA _ (n * 360 ° + RPS)
D ύΐ VvAc ensated + LfJJSeT + I S Jvl motor estimated / D ύΐ VvA c ensated + LfJJSeT + ISJ v l engine estimate d /
ratio wobei RPS der mittels eines Rotorlagesensors gemessene Drehwinkel der Rotorwelle (11) ist, Offset, ein absoluter Offset zwischen dem absoluten Drehwinkel der Lenksäule (9) und dem absoluten Drehwinkel der Rotorwelle des Elektromotors (11) ist, n die Anzahl der gemessenen ratio where RPS is the rotational angle of the rotor shaft (11) measured by means of a rotor position sensor, offset, an absolute offset between the absolute rotation angle of the steering column (9) and the absolute rotation angle of the rotor shaft of the electric motor (11), n is the number of measured
0 Rotorumdrehungen ist und ratio das Verhältnis zwischen einer Drehung der Rotorwelle (11) und der entsprechenden Rotation der Lenksäule (9) ist. 0 rotor revolutions and ratio is the ratio between a rotation of the rotor shaft (11) and the corresponding rotation of the steering column (9).
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der korrigierte Istdrehwinkel der Lenksäule (STWACompensated) an die5 Steuereinrichtung (15) zur Regelung der Lenkkraftunterstützung 10. The method according to any one of claims 6 to 9, characterized in that the corrected actual rotational angle of the steering column (STWA C compensated) to the5 control device (15) for controlling the power steering assistance
weitergegeben wird.  is passed on.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnradgetriebe (10) ein Schneckenradgetriebe ist. 11. The method according to any one of claims 6 to 10, characterized in that the gear transmission (10) is a worm gear.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekenn¬0 zeichnet, dass eine Welle des Zahnradgetriebes (12) mit der Rotorwelle 12. The method according to any one of claims 6 to 11, characterized gekenn¬0 characterized in that a shaft of the gear transmission (12) with the rotor shaft
(11) über eine Gummikupplung (13) verbunden ist.  (11) via a rubber coupling (13) is connected.
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