DE102011120917A1 - Method for operating vehicle steering system used for actuating steerable wheels of motor car, involves coupling correction moment, which reduces load moment, into linkage by electrical servo motor when external impact is detected - Google Patents

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Abstract

The method involves detecting an impact acting on a steering linkage from outside by continuously monitoring a parameter such as torque-producing current (Iq) i.e. stator current, of an electrical power steering apparatus. Load moment is produced in the linkage by the impact. Correction moment, which reduces the load moment, is coupled into the linkage by an electrical servo motor i.e. brushless direct current motor, when the external impact is detected. Reduced steering auxiliary moment is applied as the correction moment. The current is reduced for reducing a torque of the servo motor. An independent claim is also included for a vehicle steering system.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeuglenksystem und ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Fahrzeuglenksystems.The invention relates to a vehicle steering system and a method for operating such a vehicle steering system.

Zur Reduzierung der bei Betätigung des Lenkrads in einem Kraftfahrzeug notwendigen Kraft, insbesondere bei Lenkvorgängen im Stand oder während des Rangierens bei geringer Fahrgeschwindigkeit, werden in vielen Fahrzeugen Servolenkungen eingesetzt. Die Servolenkung unterstützt ein vom Fahrer aufgebrachtes Lenkmoment, indem ein Lenkhilfsmoment in das Lenkgestänge eingebracht wird.To reduce the force required on actuation of the steering wheel in a motor vehicle, in particular when steering while standing or while maneuvering at low driving speed, power steering systems are used in many vehicles. The power steering supports an applied by the driver steering torque by a steering assist torque is introduced into the steering linkage.

1 zeigt ein Fahrzeuglenksystem 2, welches eine elektromechanische Servolenkung, im Folgenden auch als elektrische Servolenkung bezeichnet, umfasst. Bei diesem Fahrzeuglenksystem 2 wird ein an einem Lenkrad 4 aufgebrachtes Lenkmoment über eine Lenksäule 6 auf ein Ritzel 8 übertragen, welches mit einer Zahn- bzw. Lenkstange 10 kämmt. Die Zahnstange 10 wird mit Hilfe eines elektrischen Servomotors 12, an den ein Getriebe 14 gekoppelt ist, welches ein weiteres Ritzel 8 antreibt, das ebenfalls mit der Zahnstange 10 kämmt, mit einem Lenkhilfsmoment beaufschlagt. Zur Steuerung des Servomotors 2 werden entsprechende Sensoren 16 verwendet, die an dem Servomotor 2 und/oder an der Lenksäule 6 angeordnet sind. Diese erfassen charakteristische Kenngrößen des Fahrzeuglenksystems 2, z. B. eine Winkelgeschwindigkeit oder ein Drehmoment. Die axialen Enden der Zahnstange 10 sind in der üblichen Art und Weise über Kugelgelenke 18 mit Spurstangen 20 gekoppelt, welche die Lenkbewegungen auf die lenkbaren Räder 22 eines Kraftfahrzeugs übertragen. 1 shows a vehicle steering system 2 , which includes an electromechanical power steering, hereinafter also referred to as electric power steering. In this vehicle steering system 2 becomes one on a steering wheel 4 applied steering torque via a steering column 6 on a pinion 8th transferred, which with a tooth or handlebar 10 combs. The rack 10 is done with the help of an electric servomotor 12 to which a gearbox 14 coupled, which is another pinion 8th drives, also with the rack 10 meshes, with a steering torque applied. For controlling the servomotor 2 become corresponding sensors 16 used on the servomotor 2 and / or on the steering column 6 are arranged. These record characteristic characteristics of the vehicle steering system 2 , z. As an angular velocity or torque. The axial ends of the rack 10 are in the usual way about ball joints 18 with tie rods 20 coupled, which the steering movements on the steerable wheels 22 of a motor vehicle.

Bei äußeren Ställen auf die lenkbaren Räder 22 des Fahrzeuges, beispielsweise durch eine schräg angefahrene Bordsteinkante, kann es zu hohen mechanischen Belastungen des Fahrzeuglenksystems 2 kommen, die sich negativ auf die Lebensdauer und/oder die Funktion des Fahrzeuglenksystems 2 auswirken. Die mechanische Beanspruchung des Lenkgetriebes durch äußere Stöße ist bei elektrischen Servolenkungen besonders hoch, da diese im Vergleich zu hydraulischen oder elektrohydraulischen Lenksystemen eine höhere Masseträgheit, eine höhere Systemsteifigkeit und geringere Dämpfung aufweisen.In outer stables on the steerable wheels 22 of the vehicle, for example, by an inclined curb, it can cause high mechanical loads of the vehicle steering system 2 come, which adversely affect the life and / or function of the vehicle steering system 2 impact. The mechanical stress of the steering gear by external shocks is particularly high in electric power steering, as these have a higher inertia, a higher system rigidity and lower damping compared to hydraulic or electro-hydraulic steering systems.

Die höheren Belastungswerte bei elektrischen Servolenkungen gehen aus den in 2 gezeigten Kurven hervor. Dort ist die maximal auftretende Kraft F in Newton über einer in Sekunden angegebenen Dauer tid des von außen auf das Lenksystem 2 einwirkenden Stoßes für eine elektrische Servolenkung (vgl. die mit durchgezogener Linie verbundene Punkte) und für eine elektrohydraulische Servolenkung (vgl. die mit gestrichelter Linie verbundene Punkte) aufgetragen. Insbesondere bei kurzen Stößen kann die Belastung bei der elektrischen Servolenkung um bis zu 50% höher liegen als bei einer elektrohydraulischen Servolenkung.The higher load values for electric power steering systems come from the in 2 shown curves. There, the maximum occurring force F in Newton over a given in seconds duration t id of the outside of the steering system 2 for an electric power steering (see the points connected by a solid line) and for an electrohydraulic power steering system (see the dots connected by dashed lines). Especially with short impacts, the load in the electric power steering can be up to 50% higher than with an electro-hydraulic power steering.

Die DE 103 60 582 A1 offenbart eine elektromechanische Servolenkung mit Mitteln zur Erfassung verschiedener Kenngrößen des Lenksystems. Unter dem Gesichtspunkt der Aufrechterhaltung einer hohen Sicherheit und eines geringen Wartungsaufwandes wird ein System angegeben, welches einen Einblick in den Beanspruchungs- bzw. Schädigungszustand des Lenksystems ermöglicht. Ein Verfahren zur Erfassung von äußeren Stößen bei einer elektrischen Servolenkung offenbart die nicht vorveröffentlichte Anmeldung desselben Anmelders vom 2. August 2010 mit dem amtlichen Aktenzeichen DE 10 2010 033 066 .The DE 103 60 582 A1 discloses an electromechanical power steering with means for detecting various characteristics of the steering system. From the point of view of maintaining high safety and low maintenance, a system is provided which allows an insight into the stress or damage condition of the steering system. A method for detecting external shock in an electric power steering disclosed in the non-prepublished application of the same applicant of August 2, 2010 with the official file number DE 10 2010 033 066 ,

Die genannten Fahrzeuglenksysteme versuchen, die Belastungen sowie den Zustand der Lenksysteme abzuschätzen. Sie wenden sich jedoch nicht der Problemstellung zu, wie Fahrzeuglenksysteme vor übermäßigen mechanischen Belastungen wirksam geschützt werden können.The mentioned vehicle steering systems try to estimate the loads and the condition of the steering systems. However, they do not address the problem of how to effectively protect vehicle steering systems from excessive mechanical loads.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahrzeuglenksystem sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeuglenksystems anzugeben, wobei das Fahrzeuglenksystem bei von außen auftretenden Stößen entlastet werden soll.Object of the present invention is to provide a vehicle steering system and a method for operating a vehicle steering system, wherein the vehicle steering system to be relieved of external shocks.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeuglenksystems angegeben. Das Fahrzeuglenksystem umfasst ein Lenkgestänge zur Betätigung der lenkbaren Räder eines Kraftfahrzeuges und eine elektrische Servolenkung. Die elektrische Servolenkung umfasst einen elektrischen Servomotor zur Erzeugung eines Lenkhilfsmoments, welches zur Unterstützung eines Lenkmoments in das Lenkgestänge eingebracht wird. Dabei wird zumindest eine Kenngröße der elektrischen Servolenkung kontinuierlich überwacht und auf diese Weise ein von außen auf das Lenkgestänge einwirkender Stoß detektiert. Dieser Stoß verursacht ein Belastungsmoment in dem Lenkgestänge. Wird ein solcher Stoß detektiert, wird der elektrische Servomotor derart angesteuert, dass dieser ein Korrekturmoment in das Lenkgestänge einkoppelt, welches das durch den äußeren Stoß verursachte Belastungsmoment verringert. Das Korrekturmoment wird dabei vorzugsweise unmittelbar nach der Stoßdetektion für kurze Zeit eingekoppelt, um einer mechanischen Überlastung des Lenksystems vorzubeugen. Die „Einkopplungsdauer”, d. h. die Zeitspanne in der das Korrekturmoment wirksam ist, liegt dementsprechend in der Größenordnung der Dauer des äußeren Stoßes, also üblicherweise unter einer Sekunde, insbesondere im Bereich einiger Millisekunden.According to one aspect of the invention, a method of operating a vehicle steering system is provided. The vehicle steering system comprises a steering linkage for actuating the steerable wheels of a motor vehicle and an electric power steering. The electric power steering comprises an electric servo motor for generating a steering assist torque, which is introduced to support a steering torque in the steering linkage. In this case, at least one characteristic of the electric power steering system is continuously monitored and in this way detects an impact acting from outside on the steering linkage. This shock causes a load torque in the steering linkage. If such a shock is detected, the electric servomotor is driven such that it couples a correction torque in the steering linkage, which reduces the load torque caused by the external impact. The correction torque is preferably coupled in for a short time immediately after the impact detection in order to prevent mechanical overloading of the steering system. The "launch time", d. H. the period in which the correction torque is effective, is accordingly in the order of magnitude of the duration of the external shock, so usually less than a second, in particular in the range of a few milliseconds.

Bei dem Verfahren gemäß Aspekten der Erfindung wird der in konventionellen Fahrzeuglenksystemen verwirklichte Grundsatz aufgegeben, dass die Steuerung des Servomotors zu jedem Zeitpunkt jede instabile Motorbedingung vermeidet, um eine direkte Unterstützung des vom Fahrer an das Lenksystem weitergegebenen Lenkmoments zu gewährleisten. Eine instabile Motorbedingung in diesem Sinne wäre beispielsweise ein Generatorbetrieb des Servomotors, der durch den äußeren Stoß bedingt ist. Eine konventionelle Steuerung einer elektrischen Servolenkung versucht daher unter allen Umständen, ein Überdrehen des elektrischen Servomotors zu verhindern. Dies kann zu Belastungsspitzen führen. Zu Gunsten des Schutzes der Mechanik des Fahrzeuglenksystems wird dieser Grundsatz teilweise aufgegeben. Die Mechanik des Fahrzeuglenksystems wird vor den Folgen der kurzzeitig auftretenden Überbelastung durch äußere Stöße geschützt. Dies erfolgt, indem mittels des Servomotors ein Korrekturmoment in das Lenkgestänge eingekoppelt wird. In the method according to aspects of the invention, the principle realized in conventional vehicle steering systems is abandoned that the control of the servomotor at all times avoids any unstable engine condition to ensure direct support of the steering torque transmitted by the driver to the steering system. An unstable engine condition in this sense would be, for example, a generator operation of the servomotor, which is due to the external shock. A conventional control of an electric power steering therefore tries under all circumstances to prevent over-rotation of the electric servomotor. This can lead to peak loads. In favor of the protection of the mechanics of the vehicle steering system, this principle is partially abandoned. The mechanics of the vehicle steering system is protected against the consequences of short-term overloading by external impacts. This is done by a correction torque is coupled into the steering linkage by means of the servo motor.

Es soll beispielhaft eine typische Situation, bei der eine Lastspitze auftreten kann, betrachtet werden. Wird während eines Einparkvorgangs durch einen Kontakt der gelenkten Räder eines Kraftfahrzeuges mit einer Bordsteinkante ein äußerer Stoß in das Lenkgestänge eingetragen, so kann, gemäß einem Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens, das Lenkhilfsmoment verringert werden. Diese Verringerung des normalerweise aufgebrachten Lenkhilfsmoments stellt ein Korrekturmoment dar. Konkret entspricht das Korrekturmoment der Differenz zwischen dem im Normalbetrieb (d. h. ohne von außen einwirkenden Stoß) aufgebrachten Lenkhilfsmoment und dem verringerten Lenkhilfsmoment.By way of example, consider a typical situation where a peak load can occur. If, during a parking operation, an external shock is introduced into the steering linkage by contact of the steered wheels of a motor vehicle with a curb, the steering assist torque can be reduced, according to one aspect of the method according to the invention. Specifically, the correction torque corresponds to the difference between the steering assist torque applied during normal operation (i.e., without external impact) and the reduced steering assist torque.

Bevorzugt wird das Lenkhilfsmoment verringert, indem ein Drehmoment des Servomotors verringert wird. Dies kann durch eine Verringerung des drehmomenterzeugenden Stroms des Servomotors erfolgen. Je nach Typ des verwendeten Servomotors kann es sich bei diesem Strom um den Rotorstrom oder (z. B. bei einem bürstenlosen Gleichstrommotor) um einen Statorstrom handeln. Ein Korrekturmoment kann außerdem aufgebracht werden, indem eine Steifheit der elektrischen Servolenkung verringert wird. Dies geschieht bevorzugt dadurch, dass eine felderzeugende Spannung des Servomotors verringert wird. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann eine programmierbare Schutzfunktion in die Steuerung der elektrischen Servolenkung integriert werden. Die Charakteristik dieser Schutzfunktion kann durch entsprechende Veränderung der Kennlinien für die vorgenannten Größen angepasst werden.Preferably, the steering assist torque is reduced by reducing a torque of the servomotor. This can be done by reducing the torque-generating current of the servomotor. Depending on the type of servo motor used, this current may be the rotor current or, for example, a brushless DC motor, a stator current. Correction torque may also be applied by reducing stiffness of the electric power steering. This is preferably done by reducing a field-generating voltage of the servomotor. According to one embodiment of the invention, a programmable protective function can be integrated into the control of the electric power steering. The characteristic of this protective function can be adjusted by corresponding change of the characteristic curves for the aforementioned quantities.

Eine weitere Möglichkeit zur Einkopplung eines Korrekturmoments besteht darin, einen Generatorbetrieb des Servomotors kontrolliert zuzulassen. Bevorzugt erfolgt dabei eine vollständige Konversion der durch den Stoß auf den Servomotor übertragenen mechanischen Energie in elektrische Energie.Another possibility for coupling a correction torque is to allow a controlled generator operation of the servomotor. In this case, a complete conversion of the mechanical energy transferred into the electric motor by the impact on the servomotor preferably takes place.

Die oben genannten Aspekte der Erfindung betreffen im Wesentlichen eine Verringerung des ursprünglichen Lenkhilfsmoments. Durch diese Maßnahmen kann ein schützendes Korrekturmoment aufgebracht werden, welches die Einwirkungen des äußeren Stoßes verringert. Ein weiterer Aspekt der Erfindung reicht noch weiter. Entsprechend kann sogar ein dem ursprünglichen Lenkhilfsmoment entgegen gerichtetes Korrekturmoment in das Lenkgestänge eingekoppelt werden. Bei einer solchen Ausführungsform weicht die elektrische Servolenkung einer durch den äußeren Stoß verursachten Belastungsspitze aus. Dadurch kann der Schutz vor einer mechanischen Überbelastung des Fahrzeuglenksystems weiter verbessert werden.The above-mentioned aspects of the invention essentially relate to a reduction in the original steering assist torque. By these measures, a protective correction torque can be applied, which reduces the effects of the external impact. Another aspect of the invention goes further. Accordingly, even a correction torque directed counter to the original steering assist torque can be coupled into the steering linkage. In such an embodiment, the electric power steering deviates from a load peak caused by the external impact. As a result, the protection against mechanical overloading of the vehicle steering system can be further improved.

Gemäß einem Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Größe des Belastungsmoments und des Lenkhilfsmoments ermittelt oder abgeschätzt. Die Größe des Belastungsmoments kann beispielsweise aus einer ermittelten Leistung des Servomotors im Generatorbetrieb ermittelt werden. Diese Generatorleistung erlaubt es, Rückschlüsse auf die von außen zugeführte Stoßkraft bzw. Energie zu ziehen. Eine Summe aus Belastungsmoment, Lenkhilfsmoment und Korrekturmoment liegt bevorzugt unterhalb einer vorgegebenen Belastungsgrenze des Lenkgestänges. Die Größe des Korrekturmoments kann entsprechend eingestellt werden.According to one aspect of the method according to the invention, a magnitude of the load torque and the steering assist torque is determined or estimated. The magnitude of the load torque can be determined, for example, from a determined power of the servomotor in the generator mode. This generator power makes it possible to draw conclusions about the externally supplied impact force or energy. A sum of load torque, steering assist torque and correction torque is preferably below a predetermined load limit of the steering linkage. The size of the correction torque can be adjusted accordingly.

Zur Feststellung eines von außen einwirkenden Stoßes wird zumindest eine Kenngröße der elektrischen Servolenkung kontinuierlich überwacht. Bei dieser Kenngröße handelt es sich bevorzugt um einen drehmomenterzeugenden Motorstrom des Servomotors. Es wurde erkannt, dass ein von außen einwirkender Stoß anhand eines starken Anstiegs oder Peaks des drehmomenterzeugenden Motorstroms detektiert werden kann. Die eigentliche Detektion eines Peaks kann mit Hilfe üblicher Verfahren, z. B. durch Überwachung der zeitlichen Ableitung des Motorstroms, erfolgen.To determine a shock acting from the outside, at least one parameter of the electric power steering system is continuously monitored. This characteristic is preferably a torque-generating motor current of the servomotor. It has been recognized that an external impact can be detected by a large increase or peak of the torque-generating motor current. The actual detection of a peak can with the help of conventional methods, eg. B. by monitoring the time derivative of the motor current done.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zumindest eine erste und eine zweite Kenngröße der elektrischen Servolenkung kontinuierlich überwacht. Es kann ein Kenngrößentupel aus zumindest einem Messwert der ersten Kenngröße und einem zeitgleich aufgenommenen Messwert der zweiten Kenngröße gebildet werden. Dieses Kenngrößentupel wird mit einem vorbestimmten Normal-Betriebsbereich eines mehrdimensionalen Kennfeldes verglichen. Das Kennfeld kann durch Wertebereiche der zumindest ersten und zweiten Kenngröße aufgespannt werden. Falls das Kenngrößentupel außerhalb des Normalbetriebsbereichs liegt, kann ein Korrekturmoment in das Lenkgestänge eingekoppelt werden.According to a further embodiment of the method according to the invention, at least a first and a second parameter of the electric power steering system are continuously monitored. It can be formed a characteristic tuple of at least one measured value of the first characteristic and a simultaneously recorded measured value of the second characteristic. This characteristic tuple is compared with a predetermined normal operating range of a multi-dimensional map. The characteristic map can be spanned by value ranges of the at least first and second parameters. If the indicator tuple is outside the Normal operating range is located, a correction torque can be coupled into the steering linkage.

Die in der obigen Ausführungsform verwendete Erkennung eines äußeren Stoßes ist bereits in der vom gleichen Anmelder am 2. August 2010 eingereichten und nicht vorveröffentlichten Anmeldung mit dem amtlichen Aktenzeichen DE 10 2010 033 066 im Detail beschrieben, auf die in diesem Zusammenhang Bezug genommen wird.The detection of an external impact used in the above embodiment is already in the filed with the official file number filed by the same applicant on August 2, 2010 and not previously published DE 10 2010 033 066 described in detail, to which reference is made in this context.

Der Normal-Betriebsbereich wird bevorzugt durch empirische Belastungsversuche ermittelt. Es ist möglich, mehrere vorzugsweise einander umfassende, also geschachtelte Normal-Betriebsbereiche zu definieren. So kann ein Grad der auftretenden Belastung klassifiziert werden, wobei ein Korrekturmoment beispielsweise lediglich dann aufgebracht wird, wenn ein vorbestimmter Belastungsgrad überschritten wird. Zur Bildung der Kenngrößentupel kann grundsätzlich eine beliebige Anzahl von Kenngrößen miteinander kombiniert werden. Auch Kenngrößen unterschiedlicher Art können miteinander kombiniert werden. Insbesondere kann ein Fahrerlenksignal, z. B. ein Fahrerlenkmoment, ein Fahrerlenkwinkel oder deren Ableitungen (Lenkmomentenanstieg, Lenkwinkelgeschwindigkeit, Lenkwinkelbeschleunigung) und ein durch dieses Fahrerlenksignal bedingtes Motorsignal, z. B. ein Motormoment, ein Motordrehwinkel (Motorposition) oder deren Ableitungen (Motorwinkelgeschwindigkeit, Motorbeschleunigung) zu einem Kenngrößentupel kombiniert werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, zusätzlich eine zeitliche Korrelation zwischen dem Fahrerlenksignal und einem entsprechenden Motorsignal zu berücksichtigen. Auch eine interne Spannung des Servomotors und eine Bordnetzspannung, die an dem Fahrzeuglenksystem anliegt, können zu einem Kenngrößentupel kombiniert werden. Beispielsweise können Kenngrößentupel auch ausschließlich aus Kenngrößen des Servomotors gebildet werden, vorzugsweise aus einer Motorwinkelgeschwindigkeit und einem Motormoment.The normal operating range is preferably determined by empirical load tests. It is possible to define several preferably mutually comprehensive, ie nested normal operating ranges. Thus, a degree of the occurring load can be classified, wherein a correction torque is applied, for example, only when a predetermined load level is exceeded. In principle, any desired number of parameters can be combined with one another to form the characteristic tuple. Also parameters of different types can be combined. In particular, a driver steering signal, for. As a driver's steering torque, a driver's steering angle or their derivatives (steering torque increase, steering angle speed, steering angle acceleration) and a conditional by this driver steering signal engine signal, z. For example, an engine torque, a motor rotation angle (motor position) or their derivatives (motor angular velocity, engine acceleration) are combined to form a characteristic tuple. Another possibility is to additionally consider a temporal correlation between the driver steering signal and a corresponding engine signal. Also, an internal voltage of the servomotor and a vehicle electrical system voltage applied to the vehicle steering system can be combined to form a characteristic tuple. For example, characteristics tuples can also be formed exclusively from parameters of the servomotor, preferably from a motor angular velocity and an engine torque.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeuglenksystem angegeben. Dieses umfasst ein Lenkgestänge zur Betätigung der lenkbaren Räder eines Kraftfahrzeuges und eine elektrische Servolenkung mit einem Servomotor zur Erzeugung eines Lenkhilfsmoments. Das Fahrzeuglenksystem kann außerdem eine Steuereinheit umfassen, die kontinuierlich zumindest eine Kenngröße der Servolenkung überwacht. Diese Steuereinheit ist zur Detektion eines von außen auf das Lenkgestänge einwirkenden Stoßes ausgelegt. Außerdem kann die Steuereinheit dazu ausgelegt sein, im Falle eines äußeren Stoßes einen Servomotor derart anzusteuern, dass von diesem ein dem Belastungsmoment des Stoßes entgegenwirkendes Korrekturmoment in das Lenkgestänge eingekoppelt wird.In accordance with another aspect of the invention, a vehicle steering system is provided. This comprises a steering linkage for actuating the steerable wheels of a motor vehicle and an electric power steering with a servo motor for generating a steering assist torque. The vehicle steering system may also include a control unit that continuously monitors at least one characteristic of the power steering. This control unit is designed to detect a shock acting from outside on the steering linkage. In addition, the control unit may be designed to control a servo motor in the event of an external impact in such a way that a correction moment counteracting the load moment of the impact is coupled into the steering linkage therefrom.

Gleiche oder ähnliche Vorteile, wie sie bereits im Hinblick auf das Verfahren gemäß Aspekten der Erfindung erwähnt wurden, treffen auch auf das Fahrzeuglenksystem gemäß Aspekten der Erfindung zu und bedürfen daher keiner weiteren Erläuterung.The same or similar advantages as already mentioned with regard to the method according to aspects of the invention also apply to the vehicle steering system according to aspects of the invention and therefore need not be further explained.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung vorteilhafter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Dabei zeigt:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of advantageous embodiments with reference to the accompanying drawings. Showing:

1 ein Fahrzeuglenksystem, 1 a vehicle steering system,

2 zeitabhängige Kurven für die in einer elektrohydraulischen und einer elektrischen Servolenkung im Falle eines äußeren Stoßes auftretenden mechanischen Belastung, 2 time-dependent curves for the mechanical load occurring in an electro-hydraulic and an electric power steering in the event of an external impact,

3 einen zeitabhängigen Verlauf eines drehmomenterzeugenden Motorstroms für den Fall, dass ein äußerer Stoß eintritt, 3 a time-dependent course of a torque-generating motor current in the event that an external shock occurs,

4 ein Kennfeld, bei dem das Motordrehmoment über der Motorwinkelgeschwindigkeit aufgetragen ist, und 4 a map in which the engine torque is plotted against the engine angular velocity, and

5 einen Kennfeldausschnitt, bei dem das Fahrerlenkmoment über der Motorwinkelgeschwindigkeit aufgetragen ist. 5 a map section in which the driver steering torque is plotted against the motor angular velocity.

1 zeigt das bereits eingangs erläuterte Lenksystem 2. Ein mit einem Getriebe 14 verbundener elektrischer Servomotor 12, bevorzugt ein bürstenloser Gleichstrommotor, überträgt über ein Ritzel 8, welches mit der Zahnstange 10 kämmt, ein Lenkhilfsmoment. Tritt ein äußerer Stoß auf, so ist die gemäß Aspekten der Erfindung konfigurierte Steuereinheit 24 in der Lage, den elektrischen Servomotor 12 derart zu steuern, dass dieser ein durch den äußeren Stoß hervorgerufenes Belastungsmoment durch ein Korrekturmoment verringert. Zur Detektion eines von außen einwirkenden Stoßes befinden sich Sensoren 16 an der Lenkstange 6 und/oder an dem Servomotor 12. 1 shows the already explained above steering system 2 , One with a gear 14 connected electric servomotor 12 , preferably a brushless DC motor, transmits via a pinion 8th which with the rack 10 meshes, a steering torque. If an external shock occurs, then the control unit configured in accordance with aspects of the invention 24 capable of the electric servomotor 12 be controlled so that this reduces a caused by the external shock load torque by a correction torque. There are sensors for detecting an impact from the outside 16 on the handlebar 6 and / or on the servomotor 12 ,

Der Servomotor 12 ist derart ausgelegt, dass er Motorkenngrößen detektieren kann. Insbesondere können ein Motordrehmoment MMotor, eine Motorwinkelgeschwindigkeit ωMotor, eine Motorposition und/oder Motorspannungen bzw. Motorströme erfasst werden. Die physikalischen Ströme werden hierbei mit Hilfe des bekannten Modells der Clarke & Park-Transformation in die Stromanteile Id (felderzeugender Motorstrom) und Iq (drehmomenterzeugender Motorstrom) umgewandelt. Die Steuereinheit 14 kann außerdem dazu ausgelegt sein, eine angelegte Bordnetzspannung zu detektieren. Ein an der Lenkstange befindliche Sensor 16 kann ein Fahrerlenkmoment MFahrer sowie eine Fahrerwinkelgeschwindigkeit ωFahrer detektieren. Alternativ kann dieser Sensor 16 auch an einer Eingangswelle der Lenkung angeordnet sein.The servomotor 12 is designed so that it can detect engine characteristics. In particular, a motor torque M motor , a motor angular velocity ω motor , a motor position and / or motor voltages or currents can be detected. The physical currents are converted hereby into the current components Id (field-generating motor current) and Iq (torque-generating motor current) with the aid of the known model of the Clarke & Park transformation. The control unit 14 can also be designed to detect an applied vehicle electrical system voltage. A sensor located on the handlebar 16 For example, a driver's steering torque M driver and a driver's angle speed ω driver can be detected. Alternatively, you can this sensor 16 also be arranged on an input shaft of the steering.

Zum Schutz vor mechanischer Überbelastung kann die Steuereinheit 24 den Servomotor 12 derart steuern, dass ein von diesem aufgebrachtes Lenkhilfsmoment im Falle eines äußeren Stoßes verringert wird. Außerdem kann die Steuereinheit 24 derart konfiguriert sein, dass im Fall eines von außer einwirkenden Stoßes die Steifigkeit der elektrischen Servolenkung verringert wird. Schließlich kann im Falle eines äußeren Stoßes eine aktive Gegenlenkbewegung, d. h. ein Ausweichen der lenkbaren Räder 22 vor dem den Stoß erzeugenden Hindernis durch entsprechendes Ansteuern des Servomotors 12 initiiert werden.To protect against mechanical overload, the control unit 24 the servomotor 12 control such that an applied by this steering assist torque is reduced in the event of an external impact. In addition, the control unit 24 be configured so that in the case of out of action shock, the rigidity of the electric power steering is reduced. Finally, in the case of an external impact, an active counter-steering movement, ie an evasion of the steerable wheels 22 before the shock generating obstacle by appropriately driving the servo motor 12 be initiated.

Die Detektion eines von außen einwirkenden Stoßes wird im Folgenden anhand der 3 und 4 erläutert.The detection of an externally applied impact is described below with reference to 3 and 4 explained.

3 zeigt den Verlauf eines drehmomenterzeugenden Stromes Iq (vgl. die mit Bezugszeichen 26 versehene Kurve) während eines beispielhaften Stoßes von 28 kN und einer Dauer von 30 ms. Außerdem findet sich die Motorwinkelgeschwindigkeit ωMotor in beliebigen Einheiten über der gleichen Zeitskala aufgetragen. Ein von außen einwirkender Stoß kann durch Überwachung des drehmomenterzeugenden Stroms Iq detektiert werden. Das Auftreten charakteristischer Peaks 28 weist auf ein solches Stoßereignis hin. Die Detektion der Peaks 28 kann z. B. anhand der Abweichung des momentanen drehmomenterzeugenden Stroms Iq von einem gleitend ermittelten Durchschnittswert oder durch Überwachung von dessen zeitlicher Ableitung erfolgen. 3 shows the course of a torque-generating current Iq (see the reference numeral 26 provided curve) during an exemplary burst of 28 kN and a duration of 30 ms. In addition, the motor angular velocity ω motor is plotted in arbitrary units over the same time scale. An external impact can be detected by monitoring the torque-generating current Iq. The appearance of characteristic peaks 28 indicates such a shock event. The detection of the peaks 28 can z. B. based on the deviation of the instantaneous torque-generating current Iq from a sliding average value or by monitoring its time derivative.

Der drehmomenterzeugende Strom Iq gibt einen Hinweis auf die Energie des von außen in das Fahrzeuglenksystem eingetragenen Stoßes. Dies zeigen die folgenden Überlegungen.The torque-generating current Iq gives an indication of the energy of the shock introduced from outside into the vehicle steering system. This is shown by the following considerations.

Die mechanische Energie an der Abtriebswelle des Servomotors 12 ist durch die folgende Gleichung gegeben: Pmech = 2·π·n·MMot wobei „Pmech” die mechanische Energie, „n” die Geschwindigkeit des Servomotors 12 und „MMotor” das Drehmoment des Servomotors 12 ist.The mechanical energy at the output shaft of the servomotor 12 is given by the following equation: P mech = 2 · π · n · M Mot where "P mech " is the mechanical energy, "n" is the speed of the servomotor 12 and "M motor " the torque of the servomotor 12 is.

Die von einem äußeren Stoß in das Fahrzeuglenksystem eingetragene Energie Wimpact kann durch die folgende Gleichung beschrieben werden: Wimpact = ∫2·π·kimn·MMotor·dt, wobei „kim” ein Umrechnungsfaktor zwischen mechanischer und elektrischen Energie ist.The energy W impact introduced from an external impact into the vehicle steering system can be described by the following equation: W impact = ∫2 · π · k in the n · M motor · dt, where "k in " is a conversion factor between mechanical and electrical energy.

Das Motordrehmoment MMotor ist wiederum durch die folgende Gleichung beschrieben: MMotor = kt·Iq, wobei „kt” eine motorbedingte Konstante und Iq der drehmomenterzeugende Motorstrom ist. Handelt es sich bei dem Servomotor 12 um einen bürstenlosen Gleichstrommotor, sodass Iq dem drehmomenterzeugenden Strom entspricht.The motor torque M Motor is again described by the following equation: M motor = kt · I q , where "kt" is an engine constant and Iq is the torque producing motor current. Is it the servomotor? 12 around a brushless DC motor, so that Iq corresponds to the torque-generating current.

Das oben genannte Zeitintegral, welches die Stoßenergie bestimmt, ist also direkt von dem drehmomenterzeugenden Motorstrom Iq abhängig. Somit kann sowohl das Auftreten eines äußeren Stoßes als auch dessen Energie anhand des drehmomenterzeugenden Stroms Iq des Servomotors 12 berechnet oder zumindest abgeschätzt werden.The above-mentioned time integral, which determines the impact energy, is therefore directly dependent on the torque-generating motor current Iq. Thus, both the occurrence of an external shock and its energy based on the torque-generating current Iq of the servomotor 12 calculated or at least estimated.

Eine weitere Möglichkeit, einen äußeren Stoß zu detektieren, wird anhand von 4 erläutert. Es ist die Motorwinkelgeschwindigkeit ωMotor und das Motordrehmoment MMotor in einem zweidimensionalen Kennfeld aufgetragen. Das Kennfeld enthält Wertepaare für normale vom Fahrer initiierte Lenkmanöver und Wertepaare, bei denen ein äußerer Stoß auftritt. Die Wertepaare sind mit der dargestellten Linie verbunden, was deren zeitliche Abfolge illustriert. Die Wertepare normaler Lenkmanöver 30 liegen innerhalb eines Normal-Betriebsbereichs 32. Dieser kann abhängig vom Fahrzeugtyp und dem verwendeten Lenksystem unterschiedlich ausgeprägt sein. Vorzugsweise wird der Normal-Betriebsbereich 32 durch empirische Versuche ermittelt. Treten Wertepaare außerhalb dieses Normal-Betriebsbereichs 32 auf (vgl. die mit dem Bezugszeichen 34 gekennzeichneten Bereiche), so handelt es sich um Zustände, bei denen ein äußerer Stoß auftritt.Another way to detect an external shock is based on 4 explained. The motor angular velocity ω motor and the motor torque M motor are plotted in a two-dimensional characteristic diagram. The map contains pairs of values for normal driver-initiated steering maneuvers and pairs of values where an external impact occurs. The value pairs are connected to the illustrated line, which illustrates their chronological order. The value pair of normal steering maneuvers 30 lie within a normal operating range 32 , This can vary depending on the vehicle type and the steering system used. Preferably, the normal operating range 32 determined by empirical experiments. Enter value pairs outside this normal operating range 32 on (see the reference numeral 34 marked areas), these are states where an external shock occurs.

In dem Moment, in dem ein äußerer Stoß im Fahrzeuglenksystem detektiert wird, kann die Steuereinheit 24 den Servomotor 12 entsprechend ansteuern, sodass von diesem ein Korrekturmoment in das Lenkgestänge eingeleitet wird, welches der durch den Stoß verursachten mechanischen Überbelastung vorbeugt.The moment in which an external shock is detected in the vehicle steering system, the control unit can 24 the servomotor 12 trigger accordingly, so that a correction torque is introduced into this in the steering linkage, which prevents the mechanical overload caused by the impact.

Noch eine weitere Möglichkeit, einen Stoß zu detektieren, wird anhand von 5 erläutert, welche ausschnittsweise ein zweidimensionales Kennfeld zeigt, bei dem eine erste Kenngröße, hier das Fahrerlenkmoment MFahrer, über einer zweiten Kenngröße, hier der Motorwinkelgeschwindigkeit ωMotor, aufgetragen ist.Yet another way to detect a shock, is based on 5 explains which fragmentary shows a two-dimensional map, in which a first parameter, here the driver steering torque M driver , over a second parameter, here the motor angular velocity ω motor , is plotted.

Aus Gründen der Anschaulichkeit wird das Verfahren beispielhaft durch Kenngrößen-Paare 36 als Sonderform der Kenngrößen-Tupel sowie entsprechend zweidimensionale Kennfelder als Sonderform mehrdimensionaler Kennfelder erläutert. Des Verfahren lässt sich jedoch problemlos auf Kenngrößen-Tupel aus mehr als zwei Kenngrößen und entsprechend Kennfelder mit mehr als zwei Dimensionen übertragen.For reasons of clarity, the method is exemplified by characteristic pairs 36 as a special form of the characteristic tuple and correspondingly two-dimensional maps explained as a special form of multi-dimensional maps. Of However, the method can be easily transferred to characteristic tuples from more than two parameters and according to characteristic diagrams with more than two dimensions.

Die beiden Kenngrößen MFahrer und ωMotor werden kontinuierlich überwacht und bilden Kenngrößen-Paare 36 aus zumindest einem Messwert der ersten Kenngröße MFahrer und einem zeitgleich aufgenommenen Messwert der zweiten Kenngröße ωMotor. Diese Kenngrößen-Paare 36 werden dann verglichen mit einem vorbestimmten Normal-Betriebsbereich 32 des zweidimensionalen Kennfeldes, welcher durch Wertebereiche der ersten Kenngröße MFahrer und der zweiten Kenngröße ωMotor aufgespannt wird.The two parameters M driver and ω motor are continuously monitored and form parameter pairs 36 from at least one measured value of the first parameter M driver and a measured value of the second parameter ω engine recorded at the same time. These characteristic pairs 36 are then compared to a predetermined normal operating range 32 of the two-dimensional characteristic map, which is spanned by value ranges of the first parameter M driver and the second parameter ω motor .

Unter „kontinuierlicher Messung” ist hier eine Messung in genügend kleinen, vorzugsweise regelmäßigen Zeitabständen zu verstehen, wobei die Zeitabstände in der Größenordnung weniger Millisekunden liegen. Um dies zu verdeutlichen, sind in 5 exemplarisch einzelne gemessene Kenngrößen-Paare 36 als Punkte dargestellt, wobei zeitlich aufeinanderfolgende Punkte durch Linien verbunden sind.By "continuous measurement" is meant here a measurement in sufficiently small, preferably regular time intervals, wherein the time intervals are of the order of a few milliseconds. To illustrate this, are in 5 exemplarily individual measured parameter pairs 36 represented as points, wherein points that are consecutive in time are connected by lines.

Außerhalb des Normal-Betriebsbereichs 32 ist das Kennfeld in mehrere Überlastbereiche 38, 40, 42 unterteilt, wobei sich die einzelnen Überlastbereiche 38, 40, 42 durch ihre jeweils zugeordnete Reaktion des Servomotors 12, ihre Signalauslösung und/oder ihre Speicherung des Kenngrößen-Paares 36 unterscheiden. Genau wie der Normal-Betriebsbereich 32 sind die Überlastbereiche 38, 40, 42 empirisch vorbestimmt und in der elektronischen Steuereinheit 24 gespeichert.Outside the normal operating range 32 is the map in several overload areas 38 . 40 . 42 divided, whereby the individual overload ranges 38 . 40 . 42 by their respective associated reaction of the servomotor 12 , their signal triggering and / or their storage of the parameter pair 36 differ. Just like the normal operating area 32 are the overload areas 38 . 40 . 42 empirically predetermined and in the electronic control unit 24 saved.

Vorzugsweise erfolgt in allen Überlastbereichen 38, 40, 42 außerhalb des Normal-Betriebsbereichs 32 eine Speicherung des jeweiligen Kenngrößen-Paares 36. Der Überlastbereich 38 ist vergleichsweise leichten äußeren Stößen zugeordnet, bei denen beispielsweise eine Speicherung des Kenngrößen-Paares 39 erfolgt und nur ein minimales Korrekturmoment in das Lenkgestänge eingekoppelt wird.Preferably takes place in all overload areas 38 . 40 . 42 outside the normal operating range 32 a storage of the respective parameter pair 36 , The overload range 38 is associated with relatively light external shocks, in which, for example, a storage of the characteristic pair 39 takes place and only a minimum correction torque is coupled into the steering linkage.

Bei mittleren bis stärkeren äußeren Stößen liegt das jeweilige Kenngrößen-Paar 36 im Überlastbereich 40. In diesem Fall kann neben der Speicherung des Kenngrößen-Paares 36 zusätzlich eine optische und/oder akustische Signalauslösung erfolgen, welche den Fahrer auf das Überlastereignis am Lenksystem 2 hinweist und ihm gegebenenfalls nahelegt, eine Werkstatt aufzusuchen. Ferner wird in das Lenkgestänge ein vorbestimmtes Korrekturmoment eingekoppelt, das betragsmäßig größer ist als das dem Überlastbereich 38 zugeordnete Korrekturmoment.For medium to stronger external shocks, the respective characteristic pair lies 36 in the overload range 40 , In this case, besides storing the parameter pair 36 In addition, a visual and / or acoustic signal triggering done, which the driver on the overload event on the steering system 2 points out and, if necessary, suggests to visit a workshop. Furthermore, a predetermined correction torque is coupled into the steering linkage, the magnitude of which is greater than that of the overload range 38 assigned correction torque.

Besonders schweren äußeren Stößen (siehe 5, Bereich 34) ist der Überlastbereich 42 zugeordnet, bei dem in das Lenkgestänge ein maximales Korrekturmoment eingekoppelt wird, welches betragsmäßig deutlich größer ist als das dem Überlastbereich 40 zugeordnete Korrekturmoment. Neben der Auslösung eines Warnsignals kann ein solch schwerer Stoß außerdem bewirken, dass das vom Servomotor 12 erzeugte Hilfslenkmoment bis zur nächsten Wartung grundsätzlich vermindert wird. Ergänzend und/oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Zündung des Fahrzeugs bei einer nächstfolgend geplanten Benutzung des Fahrzeugs unterbrochen bzw. deaktiviert wird und das Fahrzeug somit nicht in Betrieb genommen werden kann. Dieser Überlastbereich 42 deckt somit Stöße ab, bei denen trotz der aktiven Gegenmaßnahme durch das eingeleitete Korrekturmoment eine Beschädigung oder Funktionseinschränkung des Lenksystems 2 zu befürchten ist.Especially heavy external shocks (see 5 , Area 34 ) is the overload range 42 assigned, in which in the steering linkage a maximum correction torque is coupled, which is much larger in terms of amount than that of the overload range 40 assigned correction torque. In addition to triggering a warning signal, such a heavy impact can also cause that from the servomotor 12 generated auxiliary steering torque is basically reduced until the next maintenance. Additionally and / or alternatively, it can be provided that the ignition of the vehicle is interrupted or deactivated in the case of a subsequently planned use of the vehicle and the vehicle can thus not be put into operation. This overload range 42 thus covers shocks in which despite the active countermeasure by the introduced correction torque damage or functional impairment of the steering system 2 is to be feared.

Gemäß 5 wird kein individuelles Korrekturmoment für jeden Stoß bestimmt und eingekoppelt, sondern es wird für alle Stoßereignisse, die in einen bestimmten Überlastbereich 38, 40, 42 fallen, ein dem jeweiligen Überlastbereich 38, 40, 42 zugeordnetes, festes Korrekturmoment eingekoppelt. Die Reaktion des Servomotors 12 auf einen detektierten äußeren Stoß erfolgt hier also abhängig von der Klassifizierung des Stoßereignisses in vorgegebenen Überlastbereichen 38, 40, 42 außerhalb des Normal-Betriebsbereichs 32.According to 5 No individual correction torque is determined and coupled for each impact, but it is determined for all impact events that are in a specific overload range 38 . 40 . 42 fall, the respective overload range 38 . 40 . 42 assigned, fixed correction torque coupled. The reaction of the servomotor 12 to a detected external shock is done here so depending on the classification of the impact event in predetermined overload ranges 38 . 40 . 42 outside the normal operating range 32 ,

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10360582 A1 [0006] DE 10360582 A1 [0006]
  • DE 102010033066 [0006, 0018] DE 102010033066 [0006, 0018]

Claims (14)

Verfahren zum Betrieb eine Fahrzeuglenksystems (2) umfassend ein Lenkgestänge zur Betätigung der lenkbaren Ränder (22) eines Kraftfahrzeuges und eine elektrische Servolenkung mit einem elektrischen Servomotor (12) zur Erzeugung eines Lenkhilfsmoments, welches zur Unterstützung eines Lenkmoments in das Lenkgestänge eingebracht wird, bei dem durch kontinuierliche Überwachung zumindest einer Kenngröße der elektrischen Servolenkung ein von außen auf das Lenkgestänge einwirkender Stoß detektiert wird, der ein Belastungsmoment in dem Lenkgestänge verursacht, wobei wenn ein äußerer Stoß detektiert wird, der elektrische Servomotor (12) ein dieses Belastungsmoment verringerndes Korrekturmoment in das Lenkgestänge einkoppelt.Method for operating a vehicle steering system ( 2 ) comprising a steering linkage for actuating the steerable edges ( 22 ) of a motor vehicle and an electric power steering with an electric servomotor ( 12 ) for generating a steering assist torque, which is introduced to support a steering torque in the steering linkage, in which by continuously monitoring at least one parameter of the electric power steering an externally acting on the steering linkage shock is detected, which causes a load torque in the steering linkage, wherein if a external shock is detected, the electric servomotor ( 12 ) Coupling a load moment reducing correction torque in the steering linkage. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein verringertes Lenkhilfsmoment als Korrekturmoment aufgebracht wird.The method of claim 1, wherein a reduced steering assist torque is applied as a correction torque. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das Lenkhilfsmoment verringert wird, indem ein Drehmoment des Servomotors verringert wird.The method of claim 2, wherein the steering assist torque is reduced by a torque of the servomotor is reduced. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem zur Verringerung des Drehmoments des Servomotors (12) ein drehmomenterzeugender Strom (Iq) verringert wird.Method according to Claim 3, in which, in order to reduce the torque of the servomotor ( 12 ) a torque-generating current (Iq) is reduced. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem ein Korrekturmoment aufgebracht wird, indem eine Steifheit der elektrischen Servolenkung verringert wird.Method according to one of the preceding claims, wherein a correction torque is applied by a stiffness of the electric power steering is reduced. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Steifheit der elektrischen Servolenkung verringert wird, indem eine felderzeugende Größe, insbesondere eine felderzeugende Spannung und/oder ein felderzeugender Strom, verringert wird.The method of claim 5, wherein the stiffness of the electric power steering is reduced by a field-generating size, in particular a field-generating voltage and / or a field-generating current is reduced. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Korrekturmoment aufgebracht wird, indem der Servomotor (12) im Generatorbetrieb betrieben wird.Method according to one of the preceding claims, in which the correction torque is applied by the servomotor ( 12 ) is operated in generator mode. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Servomotor (12) aktiv ein dem ursprünglichen Lenkhilfsmoment entgegen gerichtet Korrekturmoment in das Lenkgestänge einkoppelt.Method according to Claim 1, in which the servomotor ( 12 ) actively coupled to the original steering assist torque directed correction torque into the steering linkage. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Größe des Belastungsmoments und des Lenkhilfsmoments ermittelt oder abgeschätzt werden und das Korrekturmoment seiner Größe nach derart angepasst wird, dass eine Summe aus Belastungsmoment, Lenkhilfsmoment und Korrekturmoment unterhalb einer vorgegebenen Belastungsgrenze des Lenkgestänges liegt.Method according to one of the preceding claims, wherein a magnitude of the load torque and the steering assist torque are determined or estimated and the correction torque is adjusted in size such that a sum of load torque, steering assist torque and correction torque is below a predetermined load limit of the steering linkage. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein drehmomenterzeugender Motorstrom (Iq) des Servomotors (12) als Kenngröße der elektrischen Servolenkung überwacht wird.Method according to one of the preceding claims, in which a torque-generating motor current (Iq) of the servomotor ( 12 ) is monitored as a parameter of the electric power steering. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zumindest eine erste und eine zweite Kenngröße kontinuierlich überwacht werden und ein Kenngrößen-Tupel aus zumindest einem Messwert der ersten Kenngröße und einem zeitgleich aufgenommenen Messwert der zweiten Kenngröße gebildet wird, dieser Kenngrößen-Tupel mit einem vorbestimmten Normal-Betriebsbereich (32) eines mehrdimensionalen Kennfeldes, welcher durch Wertebereiche der zumindest ersten und zweiten Kenngröße aufgespannt wird, verglichen wird und ein Korrekturmoment in das Lenkgestänge einkoppelt, falls das Kenngrößen-Tupel außerhalb des Normal-Betriebsbereichs (32) liegt.Method according to one of the preceding claims, in which at least one first and one second parameter are continuously monitored and a characteristic tuple is formed from at least one measured value of the first parameter and a simultaneously recorded measured value of the second parameter, this characteristic tuple with a predetermined normal Operating area ( 32 ) of a multi-dimensional characteristic map, which is spanned by value ranges of the at least first and second parameter, and couples in a correction torque into the steering linkage, if the characteristic tuple outside the normal operating range ( 32 ) lies. Verfahren nach Anspruch 11, wobei es sich bei der ersten Kenngröße um ein Fahrerlenkmoment (MFahrer) und bei der zweiten Kenngröße um eine Motorwinkelgeschwindigkeit (ωMotor) des Servomotors (12) handelt.The method of claim 11, wherein the first parameter is a driver steering torque (M driver ) and the second parameter is an engine angular velocity (ω engine ) of the servomotor ( 12 ). Verfahren nach Anspruch 11, wobei es sich bei der ersten und zweiten Kenngröße um Motorkenngrößen des Servomotors (12) handelt.The method of claim 11, wherein the first and second parameters are motor characteristics of the servomotor ( 12 ). Fahrzeuglenksystem (2) umfassend ein Lenkgestänge zur Betätigung der lenkbaren Räder (22) eines Kraftfahrzeuges und eine elektrische Servolenkung mit einem Servomotor (12) zur Erzeugung eines Lenkhilfsmoments, wobei das Fahrzeuglenksystem (2) außerdem eine Steuereinheit (24) umfasst, die kontinuierlich zumindest eine Kenngröße der Servolenkung überwacht und zur Detektion eines von außen auf das Lenkgestänge einwirkenden Stoßes ausgelegt ist, wobei die Steuereinheit (24) außerdem dazu ausgelegt ist, wenn ein äußerer Stoß detektiert wird, den Servomotor (12) derart anzusteuern, dass von diesem ein dem Belastungsmoment des Stoßes entgegenwirkendes Korrekturmoment in das Lenkgestänge eingekoppelt wird.Vehicle steering system ( 2 ) comprising a steering linkage for actuating the steerable wheels ( 22 ) of a motor vehicle and an electric power steering with a servomotor ( 12 ) for generating a steering assist torque, wherein the vehicle steering system ( 2 ) also a control unit ( 24 ) which continuously monitors at least one characteristic of the power steering and is designed to detect an impact acting on the steering linkage from the outside, the control unit ( 24 ) is also designed, when an external shock is detected, the servomotor ( 12 ) so as to be coupled by this one of the load moment of the shock counteracting correction torque in the steering linkage.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018129179A1 (en) * 2018-11-20 2019-12-24 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Method for operating an electromechanical steering system, electromechanical steering system and motor vehicle
DE102020208070A1 (en) 2020-06-30 2021-12-30 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for monitoring a steering system
DE102018117308B4 (en) 2017-07-18 2022-08-04 GM Global Technology Operations LLC PROCEDURE FOR SELF-DIAGNOSIS OF A POWER STEERING ASSEMBLY
DE102021103609A1 (en) 2021-02-16 2022-08-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Device and method for protecting a vehicle wheel rim
US11787469B2 (en) 2018-10-15 2023-10-17 Hyundai Motor Company Vehicle and control method thereof

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10360582A1 (en) 2002-12-20 2004-07-15 Volkswagen Ag Electromechanical steering assembly for motor vehicle, evaluates steering torques, assistance torques from servomotor, and motor current to determine damage index
DE102005047935A1 (en) * 2005-10-06 2007-04-19 Zf Lenksysteme Gmbh Method for operating an electric power steering system
DE102006021445A1 (en) * 2006-05-09 2007-11-15 Aft Atlas Fahrzeugtechnik Gmbh Electrical power steering for motor vehicle, has power consumer coupled with electrical servo motor in such a manner that servo motor acts as generator for supplying electrical energy to power consumer during operation of servo motor
DE102009055941A1 (en) * 2009-11-26 2011-06-01 Volkswagen Ag Steering system i.e. electro-mechanical steering system, for passenger car, has control device for controlling supporting force producing device such that supporting force is reduced when exceeding threshold value for deformation
DE102010032043A1 (en) * 2010-07-23 2012-01-26 Volkswagen Ag Method for operating steering system of motor vehicle, involves initiating manual steering torque in steering system through steering handle
DE102010033066A1 (en) 2010-08-02 2012-02-02 Trw Automotive Gmbh Method for detecting external shocks in vehicle steering systems

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10360582A1 (en) 2002-12-20 2004-07-15 Volkswagen Ag Electromechanical steering assembly for motor vehicle, evaluates steering torques, assistance torques from servomotor, and motor current to determine damage index
DE102005047935A1 (en) * 2005-10-06 2007-04-19 Zf Lenksysteme Gmbh Method for operating an electric power steering system
DE102006021445A1 (en) * 2006-05-09 2007-11-15 Aft Atlas Fahrzeugtechnik Gmbh Electrical power steering for motor vehicle, has power consumer coupled with electrical servo motor in such a manner that servo motor acts as generator for supplying electrical energy to power consumer during operation of servo motor
DE102009055941A1 (en) * 2009-11-26 2011-06-01 Volkswagen Ag Steering system i.e. electro-mechanical steering system, for passenger car, has control device for controlling supporting force producing device such that supporting force is reduced when exceeding threshold value for deformation
DE102010032043A1 (en) * 2010-07-23 2012-01-26 Volkswagen Ag Method for operating steering system of motor vehicle, involves initiating manual steering torque in steering system through steering handle
DE102010033066A1 (en) 2010-08-02 2012-02-02 Trw Automotive Gmbh Method for detecting external shocks in vehicle steering systems

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018117308B4 (en) 2017-07-18 2022-08-04 GM Global Technology Operations LLC PROCEDURE FOR SELF-DIAGNOSIS OF A POWER STEERING ASSEMBLY
US11787469B2 (en) 2018-10-15 2023-10-17 Hyundai Motor Company Vehicle and control method thereof
DE102018129179A1 (en) * 2018-11-20 2019-12-24 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Method for operating an electromechanical steering system, electromechanical steering system and motor vehicle
DE102020208070A1 (en) 2020-06-30 2021-12-30 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for monitoring a steering system
DE102020208070B4 (en) 2020-06-30 2023-08-10 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Procedure for monitoring a steering system
DE102021103609A1 (en) 2021-02-16 2022-08-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Device and method for protecting a vehicle wheel rim

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