DE102012105143A1 - Method for operating electronic power steering system of motor car, involves switching OFF the servo support within preset time period upon detection of fatal error in electronic power steering system - Google Patents

Method for operating electronic power steering system of motor car, involves switching OFF the servo support within preset time period upon detection of fatal error in electronic power steering system Download PDF

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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • B62D5/0484Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures for reaction to failures, e.g. limp home

Abstract

The method involves providing steering wheel angle for measuring desired steering wheel angle for steerable wheel (5a,5b) of the motor car such that electric servo-drive (8) with electric motor (9) is performed by steering handle (2). Several phase windings (9a) are arranged for the servo support. The servo support is switched-OFF within a predetermined time period upon detection of a fatal error in the electronic power steering system (1), when the shutdown of the servo support of the electric motor is temporarily short-circuited selectively. Independent claims are included for the following: (1) computer program for operating electronic power steering system of motor car; and (2) electronic power steering system.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines elektronischen Servolenksystems eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein elektronisches Servolenksystem eines Kraftfahrzeugs. The invention relates to a method for operating an electronic power steering system of a motor vehicle according to the preamble of claim 1. The invention also relates to an electronic power steering system of a motor vehicle.

Aus der DE 100 13 711 A1 ist ein Lenksystem bekannt, das unter anderem einen Servoantrieb zur Momentenunterstützung (Servolenkung) aufweist. Der Grad der Momentenunterstützung ist bei dem beschriebenen Lenksystem abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit. Während bei langsamer Fahrzeuggeschwindigkeit die Momentenunterstützung größer ist (z. B. um beim Rangieren des Fahrzeugs das Lenkrad ohne großen Kraftaufwand betätigen zu können), wird die Momentenunterstützung bei höheren Geschwindigkeiten (z. B. um die Fahrstabilität bei einer Autobahnfahrt zu erhöhen) gesenkt. Der Servoantrieb kann elektrisch oder hydraulisch arbeiten. Das in der DE 100 13 711 A1 beschriebene Lenksystem weist neben dem Servoantrieb auch Überlagerungsmittel auf, welche einen Zusatzwinkel erzeugen und den von der Lenkhandhabe vorgegebenen Lenkradwinkel mit diesem Zusatzwinkel überlagern. From the DE 100 13 711 A1 is a steering system is known, which has, inter alia, a servo drive for torque assistance (power steering). The degree of torque assistance is dependent on the vehicle speed in the described steering system. While the torque assist is greater at slower vehicle speeds (eg, to operate the steering wheel with little effort when maneuvering the vehicle), torque assist is reduced at higher speeds (eg, to increase driving stability on a highway ride). The servo drive can work electrically or hydraulically. That in the DE 100 13 711 A1 described steering system has in addition to the servo drive and superimposition means which generate an additional angle and superimpose the steering wheel angle predetermined by the steering handle with this additional angle.

Aufgrund des geforderten Fail-Safe-Sicherheitskonzepts bei elektronischen bzw. elektromechanischen Servolenksystemen oder -vorrichtungen ist es beim Auftreten bzw. Erkennen einer schwerwiegenden Störung innerhalb des Servolenksystems notwendig, das Servolenksystem zuverlässig in einen sicheren Zustand, insbesondere in eine mechanische Rückfallebene, zu überführen. Dazu ist es bekannt das Regel- und/oder Steuergerät des elektronischen Servolenksystems passiv zu schalten und die End- bzw. Treiberstufe des Servoantriebs abzuschalten. Due to the required fail-safe safety concept in electronic or electromechanical power steering systems or devices, it is necessary in the occurrence or recognition of a serious fault within the power steering system to reliably transfer the power steering system into a safe state, in particular into a mechanical fallback level. For this purpose it is known to passively switch the control and / or control unit of the electronic power steering system and to switch off the end or driver stage of the servo drive.

Wenn die Eigendiagnose des Regel- und/oder Steuergeräts (Electronic Control Unit / ECU) einen schwerwiegenden Fehler im Servolenksystem erfasst, schaltet das Steuergerät die Servounterstützung spätestens nach einer vorgegebenen bzw. zulässigen Fehlerlatenzzeit ab. Diese Fehlerlatenzzeit ist individuell für jedes Kraftfahrzeug zu bestimmen und liegt beispielsweise in einem Bereich von kleiner 20 ms. Bedingt durch die kurze Abschaltzeit muss der Fahrer des Kraftfahrzeugs die am Lenkrad auftretenden Kräfte plötzlich selbständig aufbringen. Eine derartige Situation ist für den Fahrer sehr unangenehm. Durch das Abschalten wird der Elektromotor sozusagen momentenfrei, so dass, insbesondere in Kurvenfahrten bei Vorliegen hoher Zahnstangenkräfte, sehr große Kräfte auf das Lenkrad wirken können. If the self-diagnosis of the control and / or electronic control unit (ECU) detects a serious fault in the power steering system, the control unit shuts off the power assistance at the latest after a specified or permissible fault latency time. This error latency time is to be determined individually for each motor vehicle and is, for example, in a range of less than 20 ms. Due to the short shutdown time, the driver of the motor vehicle suddenly has to apply the forces occurring on the steering wheel independently. Such a situation is very uncomfortable for the driver. By switching off the electric motor so to speak torque-free, so that, especially when cornering in the presence of high rack forces, very large forces can act on the steering wheel.

Ausgehend davon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art anzugeben, bei welchem eine Sicherheitsabschaltung der Servounterstützung für den Fahrer wesentlich angenehmer erfolgt. Proceeding from this, the present invention seeks to provide a method of the type mentioned, in which a safety shutdown of the power assistance for the driver is much more pleasant.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Betrieb eines elektronischen Servolenksystems eines Kraftfahrzeugs gelöst, bei welchem mittels einer Lenkhandhabe ein Lenkradwinkel als Maß für einen gewünschten Radlenkwinkel für wenigstens ein lenkbares Rad des Kraftfahrzeugs vorgegeben wird und bei welchem ein elektrischer Servoantrieb mit einem Elektromotor, der über eine Anzahl von Phasenwicklungen verfügt, zur Servounterstützung eingesetzt wird, wobei bei Erkennung eines schwerwiegenden Fehlers in dem elektronischen Servolenksystem die Servounterstützung innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne abgeschaltet wird, wobei bei der Abschaltung der Servounterstützung der Elektromotor wenigstens vorübergehend gezielt bzw. kontrolliert kurzgeschlossen wird. This object is achieved by a method for operating an electronic power steering system of a motor vehicle, in which by means of a steering handle a steering wheel angle is specified as a measure of a desired Radlenkwinkel for at least one steerable wheel of the motor vehicle and in which an electric servo drive with an electric motor, via has a number of phase windings, is used for power assistance, wherein upon detection of a fatal error in the electronic power steering system, the power assistance is turned off within a predetermined period of time, at the shutdown of the power assistance, the electric motor is at least temporarily targeted shorted or controlled.

Erfindungsgemäß erfolgt nun im Fehlerfall zumindest vorübergehend ein Kurzschluss statt einer harten Abschaltung des Elektromotors. Dadurch wird die harte Abschaltung in vorteilhafter Weise in eine Schwergängigkeit überführt, welche den Abschaltvorgang bedämpft. Elektromotoren, insbesondere permanenterregte Synchronmotoren haben die Eigenschaft, bei elektrischen Fehlern wie beispielsweise bei Kurzschlüssen im Motor oder in der Ansteuerung ein Bremsmoment zu erzeugen, wodurch ein zusätzlicher Widerstand entgegengesetzt wird. Wird nun in einer Kurvenfahrt ein Kurzschluss des Elektromotors geschaltet, würden die Zahnstangenkräfte versuchen, das Lenkrad in Bewegung zu setzen, wobei das durch den Kurzschluss hervorgerufene, entgegen gerichtete Bremsmoment bzw. Drehmoment in vorteilhafter Weise eine Dämpfung bewirken kann. According to the invention, a short circuit instead of a hard shutdown of the electric motor takes place at least temporarily in the event of a fault. As a result, the hard shutdown is advantageously converted into a stiffness, which damps the shutdown. Electric motors, especially permanent magnet synchronous motors have the property to generate a braking torque in electrical errors such as short circuits in the motor or in the control, whereby an additional resistance is opposed. If a short circuit of the electric motor is now switched in a cornering, the rack-and-pinion forces would try to set the steering wheel in motion, whereby the opposing braking torque or torque caused by the short-circuit can advantageously effect a damping.

Der Elektromotor oder die Phasenwicklungen des Elektromotors können derart gezielt kurzgeschlossen werden, dass an sämtlichen Phasenwicklungen des Elektromotors dasselbe Potential, insbesondere eine Bordnetzspannung oder ein Massepotential geschaltet wird. The electric motor or the phase windings of the electric motor can be selectively short-circuited in such a way that the same potential, in particular a vehicle electrical system voltage or a ground potential, is connected to all the phase windings of the electric motor.

Der Elektromotor kann mittels eines Wechselrichters betrieben werden. In dem Wechselrichter kann für jede Phasenwicklung des Elektromotors ein erster elektronischer Schalter zum Schalten einer Bordnetzspannung und ein zweiter elektronischer Schalter zum Schalten eines Massepotentials an der jeweiligen Phasenwicklung des Elektromotors vorhanden sein. Als erste und/oder zweite elektronische Schalter können MOSFETs verwendet werden. Als Elektromotor kann eine permanenterregte Synchronmaschine, vorzugsweise mit drei Phasenwicklungen zum Einsatz kommen. The electric motor can be operated by means of an inverter. In the inverter may be present for each phase winding of the electric motor, a first electronic switch for switching a vehicle electrical system voltage and a second electronic switch for switching a ground potential at the respective phase winding of the electric motor. The first and / or second electronic switches MOSFETs can be used. As an electric motor, a permanent-magnet synchronous machine, preferably with three phase windings are used.

Elektronische bzw. elektromechanische Servolenkungen weisen üblicherweise einen permanenterregten Synchronmotor als Servomotor auf. Servomotoren dieser Bauart werden von einer Steuerung über einen Satz von MOSFETs angesteuert, wobei bei drei Phasenwicklungen insgesamt sechs MOSFETs vorgesehen sind. Je ein MOSFET schaltet die zugeordnete Phasenwicklung auf die Bordspannung oder das Massepotential. Dieses erfolgt mit hoher Frequenz, so dass in der Phasenwicklung der zeitliche Mittelwert als Effektivspannung wirkt. Electronic or electromechanical power steering systems usually have a permanent-magnet synchronous motor as a servomotor. Servo motors of this type are driven by a controller via a set of MOSFETs, wherein in three phase windings a total of six MOSFETs are provided. Depending on a MOSFET switches the associated phase winding to the on-board voltage or the ground potential. This occurs at high frequency, so that in the phase winding of the time average acts as the effective voltage.

Zum gezielten Kurzschluss des Elektromotors können in einfacher Weise alle ersten elektronischen Schalter oder alle zweiten elektronischen Schalter eingeschaltet bzw. leitend geschaltet werden. For a specific short circuit of the electric motor, all first electronic switches or all second electronic switches can be switched on or turned on in a simple manner.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines elektronischen Servolenksystems eines Kraftfahrzeugs ist vorzugsweise als Computerprogramm auf einem bzw. verteilt auf mehreren Regel- und/oder Steuergeräten des elektronischen Servolenksystems realisiert, wobei selbstverständlich auch andere Lösungen in Frage kommen. Dazu ist das Computerprogramm in einem Speicherelement des wenigstens einen Regel- und/oder Steuergeräts gespeichert. Durch Abarbeitung auf einem Mikroprozessor des Regel- und/oder Steuergeräts wird das Verfahren ausgeführt. Das Computerprogramm kann auf einem computerlesbaren Datenträger (Diskette, CD, DVD, Festplatte, USB-Memorystick oder dergleichen) oder einem Internetserver als Computerprogrammprodukt gespeichert sein und von dort aus in das Speicherelement des Regel- und/oder Steuergeräts übertragen werden. Ein derartiges Computerprogramm mit Programmcodemitteln ist in Anspruch 8 angegeben. The inventive method for operating an electronic power steering system of a motor vehicle is preferably implemented as a computer program on or distributed to a plurality of control and / or control devices of the electronic power steering system, of course, other solutions come into question. For this purpose, the computer program is stored in a memory element of the at least one control and / or control device. By processing on a microprocessor of the control and / or control device, the method is executed. The computer program may be stored on a computer-readable data carrier (floppy disk, CD, DVD, hard disk, USB memory stick or the like) or an Internet server as a computer program product and be transferred from there into the memory element of the control and / or control device. Such a computer program with program code means is specified in claim 8.

Anspruch 9 betrifft ein elektronisches Servolenksystem eines Kraftfahrzeugs. Claim 9 relates to an electronic power steering system of a motor vehicle.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Nachfolgend ist anhand der Zeichnung prinzipmäßig ein Ausführungsbeispiel der Erfindung angegeben. Advantageous embodiments and further developments emerge from the dependent claims. The following is an exemplary embodiment of the invention with reference to the drawing in principle.

Es zeigen: Show it:

1 eine vereinfachte schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen elektronischen Servolenksystems, welches von einem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben wird; und 1 a simplified schematic representation of an electronic power steering system according to the invention, which is operated by a method according to the invention; and

2 ein vereinfachtes Schaltbild einer Ansteuerung eines Elektromotors in einem Servoantrieb der erfindungsgemäßen elektronischen Servolenkvorrichtung. 2 a simplified circuit diagram of a control of an electric motor in a servo drive of the electronic power steering apparatus according to the invention.

In 1 ist ein erfindungsgemäßes elektronisches bzw. elektromechanisches Servolenksystem 1 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs stark vereinfacht dargestellt. Das elektronische Servolenksystem 1 weist eine als Lenkrad ausgebildete Lenkhandhabe 2 auf. Das Lenkrad 2 ist über eine Lenksäule bzw. Gelenkwelle 3 mit einem Lenkgetriebe 4 verbunden. Das Lenkgetriebe 4 dient dazu, einen Drehwinkel der Gelenkwelle 3 in einen Lenkwinkel δFm von lenkbaren Rädern 5a, 5b des Kraftfahrzeugs umzusetzen. Das Lenkgetriebe 4 weist dazu eine Zahnstange 6 und ein Ritzel 7 auf, an welches die Gelenkwelle 3 angreift. Darüber hinaus weist das elektronische Servolenksystem 1 einen elektrischen Servoantrieb 8 auf, welcher insbesondere der variablen Momentenunterstützung dient. Der elektrische Servoantrieb 8 weist einen Elektromotor 9 zur Realisierung der Momentenunterstützung über ein Riemengetriebe 10 auf. Das Riemengetriebe 10 weist ein Antriebsritzel und eine Riemenscheibe zur Übertragung der Momentenunterstützung über ein Kugelumlaufgetriebe (in 1 nicht dargestellt) auf die Zahnstange 6 des elektronischen Servolenksystems 1 auf. Des Weiteren ist ein elektronisches Regel- und/oder Steuergerät 11 zur Ansteuerung und Regelung des Elektromotors 9 vorgesehen. Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines elektronischen Servolenksystems 1 mit einem Riemengetriebe 10 und einem separaten Kugelumlaufgetriebe zur Übertragung der Unterstützungskraft auf die Zahnstange 6, wie beispielsweise aus der DE 100 52 275 A1 bekannt, beschrieben. Für weitere elektrische Lenksystemtechnologien mit Momenten- bzw. Lenkunterstützung lassen sich jedoch mit geringfügigen Änderungen gleiche erfindungsgemäße Umsetzungen erzielen. Auch kann der Elektromotor ein Überlagerungswinkelsteller sein, wenn es sich bei dem erfindungsgemäßen Servolenksystem um ein Überlagerungslenksystem handelt. In 1 is an electronic or electromechanical power steering system according to the invention 1 a motor vehicle, not shown, greatly simplified. The electronic power steering system 1 has a steering handle designed as a steering wheel 2 on. The steering wheel 2 is via a steering column or propeller shaft 3 with a steering gear 4 connected. The steering gear 4 serves to a rotation angle of the propeller shaft 3 in a steering angle δ Fm of steerable wheels 5a . 5b implement the motor vehicle. The steering gear 4 has a rack 6 and a pinion 7 on, to which the propeller shaft 3 attacks. In addition, the electronic power steering system has 1 an electric servo drive 8th on, which in particular serves the variable torque assistance. The electric servo drive 8th has an electric motor 9 for the realization of the torque support via a belt transmission 10 on. The belt transmission 10 has a drive pinion and a pulley for transmitting the torque support via a recirculating ball gear (in 1 not shown) on the rack 6 of the electronic power steering system 1 on. Furthermore, an electronic control and / or control device 11 for controlling and regulating the electric motor 9 intended. The invention is based on an electronic power steering system 1 with a belt transmission 10 and a separate recirculating ball gear for transmitting the assisting force to the rack 6 , such as from the DE 100 52 275 A1 known, described. For other electric steering system technologies with torque or steering assistance, however, similar implementations according to the invention can be achieved with minor changes. Also, the electric motor may be an overlay angle actuator when the power steering system according to the invention is a superposition steering system.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen. 2 zeigt ein vereinfachtes Schaltbild einer Ansteuerung des Elektromotors 9 in dem erfindungsgemäßen elektronischen Servolenksystem 1. Als Elektromotor 9 kann eine permanenterregte Synchronmaschine zum Einsatz kommen. Der Elektromotor 9 weist drei Phasenwindungen 9a auf. Zum Betrieb des Elektromotors 9 ist ein dreiphasiger Wechselrichter 12 mit Transistoren, vorzugsweise Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFET), T11, T21, T31, T12, T22 und T32 als erste und zweite elektronische Schalter vorgesehen, welcher von dem elektronischen Regel- und/oder Steuergerät 11 angesteuert wird (in 2 nicht näher dargestellt). Die oberen MOSFETs T11, T21 und T31 schalten als erste elektronische Schalter die jeweilige Phasenwicklung 9a auf die Bordnetzspannung, während die unteren MOSFETs T12, T22 und T32 als zweite elektronische Schalter die jeweilige Phasenwicklung 9a auf das Massepotential schalten. In dem Wechselrichter 12 ist sonach für jede Phasenwicklung 9a des Elektromotors 9 ein erster elektronischer Schalter T11, T21 und T31 zum Schalten einer Bordnetzspannung bzw. einer Batteriespannung des Kraftfahrzeugs und ein zweiter elektronischer Schalter T12, T22 und T32 zum Schalten eines Massepotentials an der jeweiligen Phasenwicklung 9a des Elektromotors 9 vorhanden. Mit dem Bezugszeichen 13 ist eine optionale, nicht näher dargestellte, Phasentrennung gestrichelt angedeutet. Mittels der Phasentrennung 13 kann verhindert werden, dass es zu einem Stromfluss im Elektromotor 9 während seines generatorischen Betriebs kommt. Ein dadurch bedingtes Blockieren der Lenkung kann somit wirksam vermieden werden. Eine derartige Phasentrennung 13 ist z. B. in der DE 10 2007 024 659 A1 beschrieben. In the figures, functionally identical elements are provided with the same reference numerals. 2 shows a simplified circuit diagram of a control of the electric motor 9 in the electronic power steering system according to the invention 1 , As electric motor 9 a permanent-magnet synchronous machine can be used. The electric motor 9 has three phase windings 9a on. For operation of the electric motor 9 is a three-phase inverter 12 with transistors, preferably metal oxide semiconductor field effect transistors (MOSFET), T11, T21, T31, T12, T22 and T32 as first and second electronic switches provided by the electronic control and / or control device 11 is controlled (in 2 not shown in detail). The upper MOSFETs T11, T21 and T31 switch the respective phase winding as first electronic switches 9a to the vehicle electrical system voltage, while the lower MOSFETs T12, T22 and T32 as the second electronic switch the respective phase winding 9a switch to the ground potential. In the inverter 12 is therefore for every phase winding 9a of the electric motor 9 a first electronic switch T11, T21 and T31 for switching a vehicle electrical system voltage or a battery voltage of the motor vehicle and a second electronic switch T12, T22 and T32 for switching a ground potential at the respective phase winding 9a of the electric motor 9 available. With the reference number 13 is an optional, not shown, phase separation indicated by dashed lines. By means of the phase separation 13 This can prevent a current flow in the electric motor 9 comes during his generator operation. A consequent blocking the steering can thus be effectively avoided. Such a phase separation 13 is z. B. in the DE 10 2007 024 659 A1 described.

Auf dem elektronischen Regel- und/oder Steuergerät 11 läuft ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb des elektronischen Servolenksystems 1 des Kraftfahrzeugs ab, bei welchem mittels der Lenkhandhabe 1 ein Lenkradwinkel als Maß für den gewünschten Radlenkwinkel δFm für das wenigstens eine lenkbare Rad 5a, 5b des Kraftfahrzeugs vorgegeben wird und bei welchem der elektrische Servoantrieb 8 mit dem Elektromotor 9, der über eine Anzahl von Phasenwicklungen 9a verfügt, zur Servounterstützung eingesetzt wird, wobei bei Erkennung eines schwerwiegenden Fehlers, beispielsweise durch eine Eigendiagnose des Regel- und/oder Steuergeräts 11, in dem elektronischen Servolenksystem 1 die Servounterstützung innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne abgeschaltet wird, wobei bei der Abschaltung der Servounterstützung der Elektromotor 9 wenigstens vorübergehend gezielt kurzgeschlossen wird. On the electronic control and / or control unit 11 runs a method according to the invention for operating the electronic power steering system 1 of the motor vehicle, in which by means of the steering handle 1 a steering wheel angle as a measure of the desired wheel steering angle δ Fm for the at least one steerable wheel 5a . 5b of the motor vehicle is specified and in which the electric servo drive 8th with the electric motor 9 that has a number of phase windings 9a is used for power assistance, wherein upon detection of a fatal error, for example by a self-diagnosis of the control and / or control device 11 , in the electronic power steering system 1 the power assistance is switched off within a predetermined period of time, wherein when switching off the power assistance of the electric motor 9 at least temporarily targeted shorted.

Der Elektromotor 9 oder die Phasenwicklungen 9a des Elektromotors 9 können derart gezielt kurzgeschlossen werden, dass an sämtlichen Phasenwicklungen 9a des Elektromotors 9 dasselbe Potential, insbesondere die Bordnetzspannung oder das Massepotential geschaltet wird. Zum gezielten Kurzschluss des Elektromotors 9 können daher in einfacher Weise alle ersten elektronischen Schalter T11, T21 und T31 oder alle zweiten elektronischen Schalter T12, T22 und T32 eingeschaltet bzw. leitend geschaltet werden. The electric motor 9 or the phase windings 9a of the electric motor 9 can be selectively shorted such that at all phase windings 9a of the electric motor 9 the same potential, in particular the vehicle electrical system voltage or the ground potential is switched. For targeted short circuit of the electric motor 9 Therefore, all first electronic switches T11, T21 and T31 or all second electronic switches T12, T22 and T32 can be turned on or turned on in a simple manner.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb des elektronischen Servolenksystems 1 des Kraftfahrzeugs ist vorzugsweise als Computerprogramm auf dem bzw. verteilt auf mehreren Regel- und/oder Steuergeräten 11 des elektronischen Servolenksystems 1 realisiert, wobei selbstverständlich auch andere Lösungen in Frage kommen. Dazu ist das Computerprogramm in einem Speicherelement des wenigstens einen Regel- und/oder Steuergeräts 11 gespeichert. Durch Abarbeitung auf einem Mikroprozessor des Regel- und/oder Steuergeräts 11 wird das Verfahren ausgeführt. Das Computerprogramm kann auf einem computerlesbaren Datenträger (Diskette, CD, DVD, Festplatte, USB-Memorystick oder dergleichen) oder einem Internetserver als Computerprogrammprodukt gespeichert sein und von dort aus in das Speicherelement des Regel- und/oder Steuergeräts 11 übertragen werden. The inventive method for operating the electronic power steering system 1 of the motor vehicle is preferably as a computer program on or distributed on a plurality of control and / or control devices 11 of the electronic power steering system 1 realized, of course, other solutions come into question. For this purpose, the computer program is in a memory element of the at least one control and / or control device 11 saved. By processing on a microprocessor of the control and / or controller 11 the procedure is carried out. The computer program may be stored on a computer-readable data carrier (floppy disk, CD, DVD, hard disk, USB memory stick or the like) or an Internet server as a computer program product and from there into the memory element of the control and / or control device 11 be transmitted.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Servolenksystem Power steering system
2 2
Lenkrad steering wheel
3 3
Gelenkwelle / Lenksäule Cardan shaft / steering column
4 4
Lenkgetriebe steering gear
5a, 5b 5a, 5b
lenkbare Räder steerable wheels
6 6
Zahnstange rack
7 7
Ritzel pinion
8 8th
elektrischer Servoantrieb electric servo drive
9 9
Elektromotor electric motor
9a 9a
Phasenwindungen phase windings
10 10
Riemengetriebe belt transmission
11 11
elektronisches Regel- und/oder Steuergerät electronic control and / or control device
12 12
Wechselrichter inverter
13 13
Phasentrennung phase separation
T11, T21, T31T11, T21, T31
MOSFETs MOSFETs
T12, T22, T32T12, T22, T32
MOSFETs  MOSFETs
δFm δ Fm
Radlenkwinkel bzw. Lenkwinkel Wheel steering angle or steering angle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10013711 A1 [0002, 0002] DE 10013711 A1 [0002, 0002]
  • DE 10052275 A1 [0018] DE 10052275 A1 [0018]
  • DE 102007024659 A1 [0019] DE 102007024659 A1 [0019]

Claims (10)

Verfahren zum Betrieb eines elektronischen Servolenksystems (1) eines Kraftfahrzeugs, bei welchem mittels einer Lenkhandhabe (2) ein Lenkradwinkel als Maß für einen gewünschten Radlenkwinkel (δFm) für wenigstens ein lenkbares Rad (5a, 5b) des Kraftfahrzeugs vorgegeben wird und bei welchem ein elektrischer Servoantrieb (8) mit einem Elektromotor (9), der über eine Anzahl von Phasenwicklungen (9a) verfügt, zur Servounterstützung eingesetzt wird, wobei bei Erkennung eines schwerwiegenden Fehlers in dem elektronischen Servolenksystem (1) die Servounterstützung innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne abgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Abschaltung der Servounterstützung der Elektromotor (9) wenigstens vorübergehend gezielt kurzgeschlossen wird. Method for operating an electronic power steering system ( 1 ) of a motor vehicle, in which by means of a steering handle ( 2 ) a steering wheel angle as a measure of a desired wheel steering angle (δ Fm ) for at least one steerable wheel ( 5a . 5b ) of the motor vehicle and in which an electric servo drive ( 8th ) with an electric motor ( 9 ), which has a number of phase windings ( 9a ) is used for power assistance, wherein upon detection of a fatal error in the electronic power steering system ( 1 ) the power assistance is switched off within a predetermined period of time, characterized in that, when the power assistance is switched off, the electric motor ( 9 ) is at least temporarily selectively shorted. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (9) oder die Phasenwicklungen (9a) des Elektromotors (9) derart gezielt kurzgeschlossen werden, dass an sämtlichen Phasenwicklungen (9a) des Elektromotors (9) dasselbe Potential, insbesondere eine Bordnetzspannung oder ein Massepotential geschaltet wird. Method according to claim 1, characterized in that the electric motor ( 9 ) or the phase windings ( 9a ) of the electric motor ( 9 ) are selectively short-circuited such that at all phase windings ( 9a ) of the electric motor ( 9 ) the same potential, in particular a vehicle electrical system voltage or a ground potential is switched. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (9) mittels eines Wechselrichters (12) betrieben wird. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the electric motor ( 9 ) by means of an inverter ( 12 ) is operated. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Wechselrichter (12) für jede Phasenwicklung (9a) des Elektromotors (9) ein erster elektronischer Schalter (T11, T21, T31) zum Schalten einer Bordnetzspannung und ein zweiter elektronischer Schalter (T12, T22, T32) zum Schalten eines Massepotentials an der jeweiligen Phasenwicklung (9a) des Elektromotors (9) vorhanden ist. Method according to claim 3, characterized in that in the inverter ( 12 ) for each phase winding ( 9a ) of the electric motor ( 9 ) a first electronic switch (T11, T21, T31) for switching a vehicle electrical system voltage and a second electronic switch (T12, T22, T32) for switching a ground potential at the respective phase winding ( 9a ) of the electric motor ( 9 ) is available. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum gezielten Kurzschluss des Elektromotors (9) alle ersten elektronischen Schalter (T11, T21, T31) oder alle zweiten elektronischen Schalter (T12, T22, T32) eingeschaltet werden. A method according to claim 4, characterized in that for the targeted short circuit of the electric motor ( 9 ) All first electronic switches (T11, T21, T31) or all second electronic switches (T12, T22, T32) are turned on. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass als erste und/oder zweite elektronische Schalter (T11, T21, T31, T12, T22, T32) MOSFETs verwendet werden.  Method according to claim 4 or 5, characterized in that MOSFETs are used as first and / or second electronic switches (T11, T21, T31, T12, T22, T32). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Elektromotor (9) eine permanenterregte Synchronmaschine, vorzugsweise mit drei Phasenwicklungen (9a) verwendet wird. Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that as an electric motor ( 9 ) a permanent magnet synchronous machine, preferably with three phase windings ( 9a ) is used. Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen, wenn das Programm auf einem Mikroprozessor eines Computers, insbesondere auf einem elektronischen Regel- und/oder Steuergerät (11) eines elektronischen Servolenksystems (1), ausgeführt wird. Computer program with program code means for carrying out a method according to one of Claims 1 to 7, when the program is stored on a microprocessor of a computer, in particular on an electronic control and / or regulating device ( 11 ) of an electronic power steering system ( 1 ), is performed. Elektronisches Servolenksystem (1) eines Kraftfahrzeugs umfassend: – einen Servoantrieb (8) mit einem Elektromotor (9), der über eine Anzahl von Phasenwicklungen (9a) verfügt, – ein elektronisches Regel- und/oder Steuergerät (11) zur Ansteuerung des Elektromotors (9) über die Phasenwicklungen (9a), welches zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder zur Ausführung eines Computerprogramms nach Anspruch 8 eingerichtet ist. Electronic power steering system ( 1 ) of a motor vehicle comprising: - a servo drive ( 8th ) with an electric motor ( 9 ), which has a number of phase windings ( 9a ), - an electronic control and / or 11 ) for controlling the electric motor ( 9 ) via the phase windings ( 9a ), which is set up for carrying out a method according to one of claims 1 to 7 or for executing a computer program according to claim 8. Elektronisches Servolenksystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein dreiphasiger Wechselrichter (12) zum Betrieb des Elektromotors (9) über die Phasenwicklungen (9a) vorhanden ist. Electronic power steering system according to claim 9, characterized in that a three-phase inverter ( 12 ) for the operation of the electric motor ( 9 ) via the phase windings ( 9a ) is available.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014117406A1 (en) 2014-11-27 2016-06-16 Robert Bosch Automotive Steering Gmbh METHOD FOR OPERATING A STEERING SYSTEM
DE102015222352A1 (en) 2015-11-12 2017-05-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and device for operating an electrical machine
DE102019216282A1 (en) 2018-12-19 2020-06-25 Ford Global Technologies, Llc Method for operating a motor vehicle with steer-by-wire steering
DE102019200821A1 (en) * 2019-01-23 2020-07-23 Thyssenkrupp Ag Method for separating a multi-phase electric motor of an electromechanical motor vehicle power steering from a direct voltage source and control unit for controlling the electric motor
WO2020200616A1 (en) * 2019-04-05 2020-10-08 Zf Friedrichshafen Ag Method and device for operating a steering mechanism of a motor vehicle, and control unit and steering mechanism
DE102019206755A1 (en) * 2019-05-09 2020-11-12 Robert Bosch Gmbh Method for operating a steering device
DE102020212915A1 (en) 2020-10-13 2022-04-14 Vitesco Technologies GmbH Method for braking torque reduction of a permanent magnet synchronous machine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3841569C2 (en) * 1987-12-10 1994-02-10 Suzuki Motor Co Four-wheel steering device for a motor vehicle
DE10013711A1 (en) 2000-03-20 2001-10-11 Bosch Gmbh Robert Power assisted steering system of a motor vehicle
DE10052275A1 (en) 2000-10-20 2002-05-16 Mercedes Benz Lenkungen Gmbh Motor vehicle servo power steering has electric motor servo connected to steering shaft by belt and pulley drive
DE10124436A1 (en) * 2001-05-18 2002-11-28 Bosch Gmbh Robert Brushless d.c. drive e.g. for power steering in vehicle, has field stimulation winding in rotor supplied with current in event of fault to produce magnetic flux opposed to that of rotor's permanent magnet poles
WO2005061304A1 (en) * 2003-12-24 2005-07-07 Continental Teves Ag & Co.Ohg Method for reducing the speed of an electric motor and electric drive
DE102007024659A1 (en) 2007-05-26 2008-11-27 Zf Lenksysteme Gmbh Power steering, has electronic controller controlling electric motor, where phase windings of motor are controlled with controller, and switching unit i.e. metal oxide semiconductor field-effect transistor, attached to one winding

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3841569C2 (en) * 1987-12-10 1994-02-10 Suzuki Motor Co Four-wheel steering device for a motor vehicle
DE10013711A1 (en) 2000-03-20 2001-10-11 Bosch Gmbh Robert Power assisted steering system of a motor vehicle
DE10052275A1 (en) 2000-10-20 2002-05-16 Mercedes Benz Lenkungen Gmbh Motor vehicle servo power steering has electric motor servo connected to steering shaft by belt and pulley drive
DE10124436A1 (en) * 2001-05-18 2002-11-28 Bosch Gmbh Robert Brushless d.c. drive e.g. for power steering in vehicle, has field stimulation winding in rotor supplied with current in event of fault to produce magnetic flux opposed to that of rotor's permanent magnet poles
WO2005061304A1 (en) * 2003-12-24 2005-07-07 Continental Teves Ag & Co.Ohg Method for reducing the speed of an electric motor and electric drive
DE102007024659A1 (en) 2007-05-26 2008-11-27 Zf Lenksysteme Gmbh Power steering, has electronic controller controlling electric motor, where phase windings of motor are controlled with controller, and switching unit i.e. metal oxide semiconductor field-effect transistor, attached to one winding

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014117406B4 (en) 2014-11-27 2018-04-26 Robert Bosch Automotive Steering Gmbh METHOD FOR OPERATING A STEERING SYSTEM
DE102014117406A1 (en) 2014-11-27 2016-06-16 Robert Bosch Automotive Steering Gmbh METHOD FOR OPERATING A STEERING SYSTEM
DE102015222352A1 (en) 2015-11-12 2017-05-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and device for operating an electrical machine
DE102019216282A1 (en) 2018-12-19 2020-06-25 Ford Global Technologies, Llc Method for operating a motor vehicle with steer-by-wire steering
DE102019216284A1 (en) 2018-12-19 2020-06-25 Ford Global Technologies, Llc Method for operating a motor vehicle with steer-by-wire steering
US11926377B2 (en) 2019-01-23 2024-03-12 Thyssenkrupp Presta Ag Method for disconnecting a multi-phase electric motor of an electromechanical motor vehicle power steering system from a direct voltage source, and control unit for controlling the electric motor
DE102019200821A1 (en) * 2019-01-23 2020-07-23 Thyssenkrupp Ag Method for separating a multi-phase electric motor of an electromechanical motor vehicle power steering from a direct voltage source and control unit for controlling the electric motor
WO2020200616A1 (en) * 2019-04-05 2020-10-08 Zf Friedrichshafen Ag Method and device for operating a steering mechanism of a motor vehicle, and control unit and steering mechanism
CN113692374A (en) * 2019-04-05 2021-11-23 采埃孚股份公司 Method and device for operating a steering gear of a motor vehicle, control unit and steering gear
CN113692374B (en) * 2019-04-05 2024-02-27 采埃孚股份公司 Method and device for operating steering gear of motor vehicle, controller and steering gear
WO2020224843A1 (en) * 2019-05-09 2020-11-12 Robert Bosch Gmbh Method for operating a steering device
DE102019206755A1 (en) * 2019-05-09 2020-11-12 Robert Bosch Gmbh Method for operating a steering device
DE102020212915A1 (en) 2020-10-13 2022-04-14 Vitesco Technologies GmbH Method for braking torque reduction of a permanent magnet synchronous machine

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