DE102014102711A1

DE102014102711A1 - Steering assist system, steering device of a vehicle and method of steering assistance

Info

Publication number: DE102014102711A1
Application number: DE102014102711.6A
Authority: DE
Inventors: Alexander Wiertz
Original assignee: TRW Automotive GmbH
Current assignee: ZF Automotive Germany GmbH
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2014-02-28
Publication date: 2015-09-03

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lenkunterstützungssystem (10) für eine Lenkeinrichtung (100) eines Fahrzeugs, mit wenigstens einem ersten Lenkwinkelsensor (ISA1; OSA1) und mit wenigstens einem zweiten Lenkwinkelsensor (ISA2; OSA2), wobei mittels des ersten Lenkwinkelsensors (ISA1; OSA1) und mittels des zweiten Lenkwinkelsensors (ISA2; OSA2) eine Lenkeingabe an der Lenkeinrichtung (100) erfassbar ist, mit wenigstens einer Überprüfungseinheit (20) und wenigstens einem weiteren Sensor (IMTA; OMPS) mit geringerer Messgenauigkeit als der erste und der zweite Lenkwinkelsensor (ISA1; OSA2). Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Lenkeinrichtung (100) eines Fahrzeuges und Verfahren zur Lenkunterstützung.The present invention relates to a steering assist system (10) for a steering device (100) of a vehicle, comprising at least one first steering angle sensor (ISA1; OSA1) and at least one second steering angle sensor (ISA2; OSA2), wherein the first steering angle sensor (ISA1; OSA1) and by means of the second steering angle sensor (ISA2, OSA2) a steering input to the steering device (100) can be detected, with at least one verification unit (20) and at least one further sensor (IMTA; OMPS) with lower accuracy than the first and the second steering angle sensor (ISA1 OSA2). Furthermore, the present invention relates to a steering device (100) of a vehicle and method for steering assistance.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lenkunterstützungssystem, eine Lenkeinrichtung eines Fahrzeuges und ein Verfahren zur Lenkunterstützung. The present invention relates to a steering assist system, a steering device of a vehicle, and a steering assistance method.

Bei bekannten, mittels Servomotor unterstützten Lenkeinrichtungen für Kraftfahrzeuge, auch Servolenkung oder Electric Power Steering (EPS) genannt, wird ein Drehmomentsensor zur Erfassung des am Lenkrad anliegenden Drehmoments verwendet. Dieser Drehmomentsensor ist eine sicherheitskritische Komponente, da er die Schlüsselinformation zur Regelung der Lenkunterstützung liefert. Er muss die Lenkeingabe des Fahrers korrekt erfassen. Außerdem muss die Lenkeingabe auch jederzeit mit ausreichender Genauigkeit erfasst werden. In known servo motor assisted steering devices for motor vehicles, also called power steering or electric power steering (EPS), a torque sensor is used to detect the torque applied to the steering wheel. This torque sensor is a safety-critical component because it provides the key information to control the steering assistance. He must correctly detect the steering input of the driver. In addition, the steering input must also be detected at any time with sufficient accuracy.

Um dieses Ziel zu erreichen, werden bislang in der Regel zwei redundante Drehmomentsensoren eingesetzt. Kommt es zu Abweichungen zwischen den beiden Messwerten der beiden Drehmomentsensoren oberhalb eines gewissen Schwellwertes, werden die Sensoren als defekt erkannt. In diesem Fall wird die Lenkeinrichtung in einen sicheren Betriebsmodus (manueller Modus) überführt, bei dem die Lenkunterstützung ausgeschaltet ist. To achieve this goal, so far usually two redundant torque sensors are used. If there are deviations between the two measured values of the two torque sensors above a certain threshold value, the sensors are recognized as defective. In this case, the steering device is transferred to a safe operating mode (manual mode) in which the steering assistance is turned off.

Aus der DE 10 2009 005 836 A1 ist bereits eine mit einem Servomotor unterstützte Lenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge bekannt, wobei Drehmomentsensoren das an der Lenkeinrichtung anliegende Drehmoment erfassen, das für die Berechnung des durch den Servomotor bereitzustellenden Unterstützungsmoments notwendig ist. Ein Ausfall eines oder beider Drehmomentsensoren wird mittels einer Plausibilisierungseinheit erkannt. Die Plausibilisierungseinheit zieht hierzu die Sensordaten anderer Sensoren heran. From the DE 10 2009 005 836 A1 For example, a servo motor-assisted steering device for motor vehicles is already known, wherein torque sensors detect the torque applied to the steering device, which is necessary for the calculation of the assistance torque to be provided by the servomotor. A failure of one or both torque sensors is detected by means of a plausibility check unit. The plausibility unit uses the sensor data of other sensors.

Es besteht ein wachsendes Bedürfnis, den Fahrer nur zu warnen, wenn z.B. nur ein Sensor zur Erfassung der Lenkeingabe ausgefallen ist. In einem solchen Fall soll die Lenkunterstützung weiterhin ohne Beschränkung hinsichtlich Art und Umfang oder in zeitlicher Hinsicht beibehalten werden. Eine Möglichkeit zur Erreichung dieses Zieles wäre z.B. die Hinzufügung eines weiteren baugleichen und redundanten Sensors zur Erfassung der Lenkeingabe bzw. des (Lenk-)Drehmomentes. Wenn einer der drei Sensoren zur Erfassung der Lenkeingabe bzw. des (Lenk-)Drehmomentes ausfällt, wäre dies anhand der beiden intakten Sensoren einfach zu erkennen. Der defekte Sensor könnte bei der Messung des Drehmoments nicht mehr berücksichtigt werden, da die beiden intakten Sensoren für eine sichere Messung weiterhin ausreichend sind. Erst bei einem Ausfall eines weiteren Sensors müsste man die Lenkunterstützung ausschalten. There is a growing need to warn the driver only if e.g. only one sensor has failed to detect the steering input. In such a case, the steering assistance should continue to be maintained without limitation in terms of type and scope or in terms of time. One way of achieving this goal would be e.g. the addition of another identical and redundant sensor for detecting the steering input and the (steering) torque. If one of the three sensors for detecting the steering input or the (steering) torque fails, this would be easily recognizable from the two intact sensors. The defective sensor could no longer be taken into account when measuring the torque, since the two intact sensors continue to be sufficient for a reliable measurement. Only with a failure of another sensor would have to turn off the steering assistance.

Allerdings ist das Hinzufügen eines weiteren Sensors mit zusätzlichen und nicht unerheblichen Kosten versehen, was unerwünscht ist. However, the addition of another sensor is provided with additional and not inconsiderable costs, which is undesirable.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Lenkunterstützungssystem, eine Lenkeinrichtung eines Fahrzeuges und ein Verfahren zur Lenkunterstützung in vorteilhafter Weise weiterzubilden, insbesondere dahingehend, dass auf den Einsatz eines dritten Sensors zur Erfassung der Lenkeingabe verzichtet werden kann, dass der Ausfall eines oder beider Sensoren zur Lenkeingabeerfassung sicher erkannt werden kann und dass der Ausfall eines Sensors nicht zwingend das Abschalten der Lenkunterstützung zur Folge haben muss. It is therefore an object of the present invention, a steering assistance system, a steering device of a vehicle and a method for steering assistance in an advantageous manner, in particular to the effect that can be dispensed with the use of a third sensor for detecting the steering input that the failure of one or both Sensors for steering input detection can be reliably detected and that the failure of a sensor does not necessarily have to shut down the steering assistance result.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Lenkunterstützungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Danach ist vorgesehen, dass ein Lenkunterstützungssystem für eine Lenkeinrichtung eines Fahrzeugs wenigstens einen ersten Lenkwinkelsensor und wenigstens einen zweiten Lenkwinkelsensor aufweist, wobei mittels des ersten Lenkwinkelsensors und mittels des zweiten Lenkwinkelsensors eine Lenkeingabe an der Lenkeinrichtung erfassbar ist und wobei das Lenkunterstützungssystem weiter wenigstens eine Überprüfungseinheit und wenigstens einen weiteren Sensor mit geringerer Messgenauigkeit als der erste und der zweite Lenkwinkelsensor aufweist. This object is achieved by a steering assist system with the features of claim 1. Thereafter, it is provided that a steering assistance system for a steering device of a vehicle at least a first steering angle sensor and at least one second steering angle sensor, wherein by means of the first steering angle sensor and by means of the second steering angle sensor, a steering input on the steering device is detected and wherein the steering assistance system further comprises at least one checking unit and at least one further sensor with lower accuracy than the first and the second steering angle sensor.

Die vorliegende Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, einen Sensor, der in der Lenkeinrichtung ohnehin vorhanden und für andere Messaufgaben benötigt wird, auch zur zusätzlichen Erfassung einer Lenkeingabe heranzuziehen, obwohl dieser Sensor zur Aufgabe der Lenkmomentenmessung, die primär durch die beiden Lenkwinkelsensoren erfüllt, nur mit Einschränkungen beitragen kann. The present invention is based on the idea of using a sensor which is present in the steering device anyway and required for other measuring tasks, also for the additional detection of a steering input, although this sensor is only able to perform the steering torque measurement, which is primarily fulfilled by the two steering angle sensors Restrictions can contribute.

Der erste Lenkwinkelsensor und der zweite Lenkwinkelsensor sind die beiden Sensoren, mit denen grundsätzlich die Erfassung der Lenkeingabe erfolgt. The first steering angle sensor and the second steering angle sensor are the two sensors with which basically the detection of the steering input takes place.

Diese Lenkwinkelsensoren sind redundant und haben eine identische oder vergleichbare Messgenauigkeit. These steering angle sensors are redundant and have an identical or comparable accuracy.

Der weitere Sensor ist zur Erfassung einer anderen Kenngröße als der Lenkeingabe vorgesehen. Dieser weitere Sensor hat eine geringere Messgenauigkeit als der erste und der zweite Lenkwinkelsensor. Er ist dadurch wesentlich kostengünstiger als die beiden Lenkwinkelsensoren. The further sensor is provided for detecting a characteristic other than the steering input. This further sensor has a lower measurement accuracy than the first and the second steering angle sensor. He is thus much cheaper than the two steering angle sensors.

Die Überprüfungseinheit kann anhand der durch den weiteren Sensor erfassten Kenngröße erkennen, ob der erste oder zweite Lenkwinkelsensor korrekt arbeitet bzw. ob beide Lenkwinkelsensoren korrekt arbeiten oder nicht. Dies kann insbesondere anhand einer Plausibilitätsprüfung erfolgen. Es ist nicht nötig, dass der weitere Sensor selbst dieselben Messwerte empfängt wie die beiden Sensoren oder dasselbe Ausgangssignal liefert. Based on the parameter detected by the further sensor, the checking unit can detect whether the first or second steering angle sensor is working correctly or both steering angle sensors work correctly or not. This can be done in particular on the basis of a plausibility check. It is not necessary for the additional sensor itself to receive the same measured values as the two sensors or for the same output signal.

Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass auf den Einsatz eines dritten Sensors verzichtet werden kann, der eine identische Messgenauigkeit wie der erste und der zweite Lenkwinkelsensor hat. Trotzdem kann der Ausfall eines oder beider Sensoren zur Lenkeingabeerfassung sicher erkannt werden und der Ausfall eines Sensors hat nicht zwingend das Abschalten der Lenkunterstützung zur Folge. Insgesamt handelt es sich um eine kostengünstige Lösung, weil ein weiterer vergleichsweise teurer Lenkwinkelsensor mit hoher Messgenauigkeit nicht eingesetzt werden muss, um die Funktion des erfindungsgemäßen Lenkunterstützungssystems zu erreichen. This has the advantage that it is possible to dispense with the use of a third sensor, which has an identical measuring accuracy as the first and the second steering angle sensor. Nevertheless, the failure of one or both sensors for steering input detection can be reliably detected and the failure of a sensor does not necessarily shut down the steering assistance result. Overall, it is a cost-effective solution because another relatively expensive steering angle sensor with high measurement accuracy does not have to be used to achieve the function of the steering assistance system according to the invention.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der weitere Sensor ein Multiturn-Sensor ist. Der Multiturn-Sensor misst die Absolutposition und den gesamten Bereich an möglichen Lenkwinkeln eines Lenkrades der Lenkeinrichtung. Somit ermöglicht der Multiturn-Sensor auch eine Ermittlung der Lenkeingabe. Bei dem Multiturn-Sensor handelt es sich um einen Sensor, der grundsätzlich in einer Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeuges verbaut ist. Die Heranziehung des Messwertes des Multiturn-Sensors zur Überprüfung der beiden Lenkwinkelsensoren macht den Einsatz eines zusätzlichen (dritten) Messsensors überflüssig. Vielmehr kann ein bereits vorhandener Sensor der Lenkeinrichtung benutzt werden, um die beiden Lenkwinkelsensoren zu überprüfen. Auch kann gegebenenfalls der Ausfall eines Lenkwinkelsensors kompensiert werden. Furthermore, it can be provided that the further sensor is a multi-turn sensor. The multi-turn sensor measures the absolute position and the entire range of possible steering angles of a steering wheel of the steering device. Thus, the multi-turn sensor also allows a determination of the steering input. The multiturn sensor is a sensor which is basically installed in a steering device of a motor vehicle. The use of the measured value of the multiturn sensor for checking the two steering angle sensors makes the use of an additional (third) measuring sensor superfluous. Rather, an existing sensor of the steering device can be used to check the two steering angle sensors. Also, if necessary, the failure of a steering angle sensor can be compensated.

Außerdem ist möglich, dass der weitere Sensor ein Motorlage-Sensor ist. Der Motorlage-Sensor ist der Sensor, der die Winkellage des Rotors des Servomotors der Lenkeinrichtung überwacht. Insbesondere überwacht der Motorlage-Sensor die Kommutation des Servomotors. Der Motorlage-Sensor ist ebenfalls ein Sensor, der grundsätzlich bei einer Lenkeinrichtung mit Servomotor vorgesehen ist. Somit wird ein Sensor zur Überprüfung der beiden Lenkwinkelsensoren eingesetzt, der ohnehin vorhanden ist. Auch mit dem Motorlage-Sensor kann gegebenenfalls ein Ausfall eines Lenkwinkelsensors kompensiert werden. It is also possible that the further sensor is a motor position sensor. The motor position sensor is the sensor that monitors the angular position of the rotor of the servomotor of the steering device. In particular, the motor position sensor monitors the commutation of the servomotor. The engine position sensor is also a sensor that is basically provided in a steering device with servomotor. Thus, a sensor for checking the two steering angle sensors is used, which is present anyway. If necessary, a failure of a steering angle sensor can also be compensated with the engine position sensor.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der erste und/oder der zweite Lenkwinkelsensor ein Eingangswellensensor ist bzw. Eingangswellensensoren sind. Ein Eingangswellensensor ist an der Eingangswelle der Lenkeinrichtung angeordnet. Er misst dort die Winkelposition der Eingangswelle. Hierdurch ist eine besonders genaue und vorteilhafte Messung der Lenkeingabe möglich. In addition, it can be provided that the first and / or the second steering angle sensor is an input shaft sensor or input shaft sensors. An input shaft sensor is disposed on the input shaft of the steering device. He measures there the angular position of the input shaft. As a result, a particularly accurate and advantageous measurement of the steering input is possible.

Des Weiteren ist möglich, dass der erste und/oder der zweite Lenkwinkelsensor Lenksäulensensoren sind. Ein Lenksäulensensor ist an der Lenksäule der Lenkeinrichtung angeordnet. Er misst dort die Winkelposition der Lenksäule. Dies erlaubt eine besonders genaue und vorteilhafte Messung der Lenkeingabe. Furthermore, it is possible that the first and / or the second steering angle sensor are steering column sensors. A steering column sensor is arranged on the steering column of the steering device. He measures the angular position of the steering column there. This allows a particularly accurate and advantageous measurement of the steering input.

Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung eine Lenkeinrichtung eines Fahrzeuges. Danach ist vorgesehen, dass eine Lenkeinrichtung eines Fahrzeuges mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Lenkunterstützungssystem versehen ist. Moreover, the present invention relates to a steering device of a vehicle. Thereafter, it is provided that a steering device of a vehicle is provided with at least one steering assistance system according to the invention.

Sämtliche vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Lenkunterstützungssystem und den möglichen Ausführungsbeispielen hierzu beschriebenen Merkmale und Vorteile können auch bei der erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung und den möglichen Ausführungsformen hierzu vorgesehen sein. All features and advantages described above in connection with the steering assistance system according to the invention and the possible embodiments thereof may also be provided for this purpose in the case of the steering device according to the invention and the possible embodiments thereof.

Es ist möglich, dass die Lenkeinrichtung wenigstens eine Eingangswelle, wenigstens ein Torsionselement und wenigstens eine Lenksäule aufweist, wobei ein erster und zweiter Lenkwinkelsensor an der Eingangswelle angeordnet sind und ein erster und zweiter Lenkwinkelsensor an der Lenksäule angeordnet sind. It is possible that the steering device has at least one input shaft, at least one torsion element and at least one steering column, wherein a first and second steering angle sensor are arranged on the input shaft and a first and second steering angle sensor are arranged on the steering column.

So kann ein Winkelversatz des Torsionselementes der Lenkeinrichtung gemessen werden. Das Torsionselement weist eine definierte Steifigkeit auf. Der Winkelversatz wird als Differenz des Absolutwinkels zwischen der Eingangswellenposition und der Lenksäulenposition gemessen. Dies ermöglicht eine sehr genaue Messung der Lenkeingabe. Thus, an angular offset of the torsion element of the steering device can be measured. The torsion element has a defined rigidity. The angular offset is measured as the difference in the absolute angle between the input shaft position and the steering column position. This allows a very accurate measurement of the steering input.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der Multiturn-Sensor der Eingangswelle zugeordnet ist. Der Multiturn-Sensor kann beispielsweise die Eingangswellensensoren überwachen. Furthermore, it can be provided that the multi-turn sensor is assigned to the input shaft. For example, the multi-turn sensor can monitor the input shaft sensors.

Außerdem ist denkbar, dass der Motorlage-Sensor der Lenksäule zugeordnet ist. In der Regel ist die Lenksäule über das Servo-Lenkgetriebe mit dem Servomotor verbunden. Es ist daher günstig, den Motorlage-Sensor zur Überwachung der Lenksäulensensoren heranzuziehen. It is also conceivable that the engine position sensor is assigned to the steering column. As a rule, the steering column is connected to the servomotor via the servo steering gear. It is therefore advantageous to use the engine position sensor for monitoring the steering column sensors.

Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Lenkunterstützung einer Lenkeinrichtung eines Fahrzeugs. Danach ist vorgesehen, dass zur Lenkunterstützung einer Lenkeinrichtung eines Fahrzeugs mittels eines ersten Lenkwinkelsensors und mittels eines zweiten Lenkwinkelsensors eine Lenkeingabe an der Lenkeinrichtung erfasst wird und mittels eines weiteren Sensors, der eine geringere Messgenauigkeit als der erste und zweite Lenkwinkelsensor aufweist, zusätzlich eine Lenkeingabe an der Lenkeinrichtung erfasst wird. Furthermore, the present invention relates to a method for steering assistance of a steering device of a vehicle. Thereafter, it is provided that for steering assistance of a steering device of a vehicle by means of a first steering angle sensor and by means of a second steering angle sensor, a steering input is detected on the steering device and by means of a further sensor having a lower measurement accuracy than the first and second steering angle sensor, in addition a steering input is detected on the steering device.

Sämtliche vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Lenkunterstützungssystem und den möglichen Ausführungsbeispielen hierzu beschriebenen Merkmale und Vorteile können auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Lenkunterstützung und den möglichen Ausführungsformen hierzu vorgesehen sein. All of the features and advantages described above in connection with the steering assistance system according to the invention and the possible exemplary embodiments thereof can also be provided for this purpose in the method according to the invention for steering assistance and the possible embodiments.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass anhand der Messung durch den weiteren Sensor erkannt wird, ob der erste und/oder zweite Lenkwinkelsensor korrekt arbeitet bzw. arbeiten oder nicht. Furthermore, it can be provided that, on the basis of the measurement by the further sensor, it is detected whether the first and / or second steering angle sensor works or works correctly or not.

Es kann ein Arbeitsschwellwert vorgesehen sein, bei dessen Überschreiten ein Weiterbetrieb der Lenkunterstützung möglich ist und es kann ein Sicherheitsschwellwert vorgesehen sein, bei dessen Überschreiten eine sofortige Reaktion in Bezug auf die Lenkunterstützung erfolgt. It may be a Arbeitsschwellwert provided, beyond which a continued operation of the steering assistance is possible and there may be provided a safety threshold above which occurs an immediate reaction in relation to the steering assistance.

Denkbar ist insbesondere, dass das Überschreiten des Arbeitsschwellwertes einen nicht sicherheitskritischen, aber komfortrelevanten Zustand kennzeichnet, so dass ein Weiterfahren mit einem (temporären) Komfortverlust möglich ist. Da nicht sofort eingegriffen bzw. die Lenkunterstützung abgeschaltet werden muss, steht Zeit zur Verfügung, die genutzt werden kann, um den defekten Sensor durch z.B. Akkumulation von Daten und deren statistische Auswertung zu identifizieren. It is conceivable, in particular, for the excess of the work threshold value to characterize a condition which is not safety-critical but comfort-relevant, so that it is possible to continue with a (temporary) loss of comfort. Since it is not necessary to intervene immediately or the steering assistance has to be switched off, there is time available which can be used to detect the defective sensor by e.g. Accumulation of data and their statistical evaluation to identify.

Das Überschreiten des Sicherheitsschwellwertes kann einen sicherheitskritischen Zustand kennzeichnen, der eine sofortige Systemreaktion wie ein sofortiges Ausblenden des defekten Sensors oder sogar ein Abschalten der Lenkunterstützung erfordert. Dies ist auch möglich, denn bei einem Überschreiten des Sicherheitsschwellwertes ist die Differenz zwischen den Signalen der primären Sensoren so groß, dass mit Hilfe des zusätzlichen Sensors der korrekt arbeitende Primärsensor eindeutig erkannt werden kann. Exceeding the safety threshold may indicate a safety-critical condition requiring an immediate system response such as an immediate fade-out of the faulty sensor, or even a turn-off of the steering assistance. This is also possible, because if the safety threshold value is exceeded, the difference between the signals of the primary sensors is so great that the correctly operating primary sensor can be clearly identified with the aid of the additional sensor.

Dieser Aspekt der Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, dass bei dem Ausfall eines der Lenkwinkelsensoren im Wesentlichen ein nicht sicherheitskritischer, aber komfortrelevanter Zustand oder ein sicherheitskritischer Zustand auftreten können. Diese beiden Zustände können durch die Einführung von zwei Schwellwerten, hier dem Arbeitsschwellwert und dem Sicherheitsschwellwert, im Lenkunterstützungssystem entsprechend abgebildet werden. Anhand der beiden Schwellwerte kann das erkannt werden, ob ein normaler Betriebszustand, der keinen Eingriff erfordert, ein komfortrelevanter Zustand, der keine unmittelbare Reaktion erfordert oder ein sicherheitskritischer Zustand, der eine unmittelbare Reaktion erfordert, vorliegt. This aspect of the invention is based on the basic idea that in the case of the failure of one of the steering angle sensors essentially a non-safety-critical, but comfort-relevant state or a safety-critical state can occur. These two states can be mapped by introducing two thresholds, here the work threshold and the safety threshold, in the steering assist system. On the basis of the two threshold values, it can be recognized whether a normal operating state which requires no intervention, a comfort-relevant state which requires no immediate reaction or a safety-critical state which requires an immediate reaction is present.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Lenkunterstützungssystem als korrekt arbeitend beurteilt und der Mittelwert der mittels des ersten und/oder zweiten Lenkwinkelsensors gemessenen Werte als Arbeitswert herangezogen wird, wenn die Differenz der mittels des ersten und/oder zweiten Lenkwinkelsensors gemessenen Werte geringer oder gleich des Arbeitsschwellwertes ist. Diese Art der Überprüfung kann kontinuierlich stattfinden und ist einfach und zuverlässig. In addition, it can be provided that the steering assistance system is judged to work correctly and the mean value of the values measured by the first and / or second steering angle sensor is used as the work value if the difference of the values measured by the first and / or second steering angle sensor is less than or equal to Working threshold is. This type of review can take place continuously and is simple and reliable.

Das Verfahren kann weiter die folgenden Schritte aufweisen:

– das Lenkunterstützungssystem wird als nicht korrekt arbeitend beurteilt, wenn die Differenz der mittels des ersten und/oder zweiten Lenkwinkelsensors gemessenen Werte größer oder gleich des Sicherheitsschwellwertes ist, und
– durch Vergleich der durch den weiteren Sensor erfassten Kenngröße mit den mittels des ersten und/oder zweiten Lenkwinkelsensors gemessenen Werten wird der nicht korrekt messende Lenkwinkelsensor identifiziert und die von diesem Lenkwinkelsensor gemessenen Werte werden nicht mehr berücksichtigt.

The method may further include the following steps:

The steering assist system is judged to be incorrect if the difference in the values measured by the first and / or second steering angle sensors is greater than or equal to the safety threshold, and
By comparing the characteristic measured by the further sensor with the values measured by means of the first and / or second steering angle sensor, the incorrectly measuring steering angle sensor is identified and the values measured by this steering angle sensor are no longer considered.

Hierdurch muss das Lenkunterstützungssystem, wenn einer der Sensoren nicht mehr vorschriftsmäßig arbeitet, nicht vollständig abgeschaltet und in den sicheren manuellen Modus ohne Lenkunterstützung umgeschaltet werden. Dadurch, dass der nicht mehr korrekt messende Lenkwinkelsensor identifiziert werden kann, kann das Lenkunterstützungssystem auf der Grundlage des noch korrekt messenden Sensors weiter arbeiten. Dies ist möglich, weil der noch korrekt messende Sensor durch den weiteren Sensor überwacht wird. Das Lenkunterstützungssystem bleibt somit auch bei Ausfall eines Lenkwinkelsensors voll einsatzfähig. Der Fahrer hat daher weiterhin die gewohnte Lenkunterstützung, was den Bedienkomfort erhöht. As a result, when one of the sensors is no longer working properly, the steering assist system need not be completely shut down and switched to the safe manual mode without steering assistance. By being able to identify the incorrectly measuring steering angle sensor, the steering assist system can continue to operate on the basis of the still correctly measuring sensor. This is possible because the still correctly measuring sensor is monitored by the further sensor. The steering assistance system thus remains fully operational even in case of failure of a steering angle sensor. The driver therefore continues to have the usual steering assistance, which increases the ease of use.

Der Multiturn-Sensor und/oder der Motorlage-Sensor weisen jeweils mindestens eine Messgenauigkeit auf, die es erlaubt, Unterschiede zwischen den Messwerten der Lenkwinkelsensoren unterhalb des Sicherheitsschwellwertes feststellen zu können. The multi-turn sensor and / or the engine position sensor each have at least one measurement accuracy which makes it possible to detect differences between the measured values of the steering angle sensors below the safety threshold value.

Außerdem ist möglich, dass das Verfahren weiter die folgenden Schritte aufweist:

– das Lenkunterstützungssystem wird als überwachungsbedürftig beurteilt, wenn die Differenz der mittels des ersten und/oder zweiten Lenkwinkelsensors erfassten Werte größer als Arbeitsschwellwert und kleiner als Sicherheitsschwellwert ist, und
– die Ausgabe wenigstens einer Warnmeldung wird veranlasst, und
– das Lenkunterstützungssystem wird kontinuierlich überwacht.

It is also possible that the method further comprises the following steps:

The steering assistance system is judged to be in need of monitoring if the difference of the values detected by means of the first and / or second steering angle sensor is greater than the work threshold and less than the safety threshold, and
- The issue of at least one warning message is caused, and
- The steering assistance system is continuously monitored.

Die Warnmeldung kann beispielsweise durch Aktivieren einer Warnlampe erfolgen. Denkbar ist, dass die Warnlampe eine gelbe Warnlampe ist, die den Fahrer auf die Störung des Lenkunterstützungssystems hinweist. The warning message can be done for example by activating a warning lamp. It is conceivable that the warning lamp is a yellow warning lamp, which indicates the driver to the disturbance of the steering assistance system.

Durch eine kontinuierliche Überwachung kann beispielsweise versucht werden, in diesem Fall den defekten Sensor zu ermitteln. Sobald der defekte Sensor ermittelt wurde, werden die von diesem defekten Lenkwinkelsensor gemessenen Werte nicht mehr berücksichtigt. By continuous monitoring, for example, an attempt can be made to determine the defective sensor in this case. As soon as the defective sensor has been determined, the values measured by this defective steering angle sensor are no longer taken into account.

Dies kann z.B. dadurch erfolgen, dass die gemessenen Werte der Lenkwinkelsensoren jeweils mit dem gemessenen Wert des weiteren Sensors verglichen werden. This can e.g. be carried out in that the measured values of the steering angle sensors are each compared with the measured value of the other sensor.

Beispielsweise können die Werte der Eingangswellensensoren mit den Werten des Multiturn-Sensors verglichen werden. For example, the values of the input shaft sensors can be compared with the values of the multi-turn sensor.

Die Werte der Lenksäulensensoren können mit den Werten des Motorlage-Sensors verglichen werden. The values of the steering column sensors can be compared with the values of the engine position sensor.

Durch den Vergleich z.B. des mittleren quadratischen Fehlers kann ein defekter Lenkwinkelsensor ermittelt werden. Wenn eine signifikante Differenz zwischen den Summen der mittleren quadratischen Fehler entsteht, lässt sich der defekte Sensor anhand des höheren Wertes der beiden mittleren quadratischen Fehler sicher identifizieren. Sobald der defekte Sensor ermittelt wurde, werden die von diesem defekten Lenkwinkelsensor gemessenen Werte nicht mehr berücksichtigt. By comparing e.g. the mean square error, a defective steering angle sensor can be determined. If a significant difference arises between the sums of the mean squared errors, the defective sensor can be reliably identified by the higher value of the two mean squared errors. As soon as the defective sensor has been determined, the values measured by this defective steering angle sensor are no longer taken into account.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Lenkunterstützungssystem abgeschaltet wird, wenn eine weitere Fehlfunktion des Lenkunterstützungssystems festgestellt wird. In addition, it can be provided that the steering assistance system is switched off when a further malfunction of the steering assistance system is detected.

Das Lenkunterstützungssystem wird dann in den manuellen Modus ohne Lenkunterstützung durch den Servomotor umgeschaltet. The steering assist system is then switched to manual mode without steering assistance from the servomotor.

Hierzu wird die Differenz der Messwerte zwischen dem verbliebenen Lenkwinkelsensor und dem weiteren Sensor kontinuierlich überwacht. Wenn hier der Sicherheitsschwellwert überschritten wird, wird das Lenkunterstützungssystem abgeschaltet. Außerdem wird eine rote Warnlampe eingeschaltet. For this purpose, the difference between the measured values between the remaining steering angle sensor and the further sensor is continuously monitored. If the safety threshold is exceeded here, the steering assistance system is switched off. In addition, a red warning light is turned on.

Somit kann man das Lenkunterstützungssystem solange betreiben, wie zumindest ein Lenkwinkelsensor korrekt arbeitet. Erst wenn dieser Sensor ebenfalls ausfällt bzw. nicht mehr mit ausreichender Genauigkeit arbeitet, wird das Lenkunterstützungssystem abgeschaltet. Die Lenkeinrichtung wird dann im manuellen Modus ohne Unterstützung durch den Servomotor bedient. Thus, one can operate the steering assist system as long as at least one steering angle sensor operates correctly. Only when this sensor also fails or no longer works with sufficient accuracy, the steering assistance system is switched off. The steering device is then operated in manual mode without the assistance of the servomotor.

Es ist möglich, dass das Verfahren mittels eines vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Lenkunterstützungssystems durchgeführt wird. It is possible that the method is carried out by means of a steering assistance system according to the invention described above.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus der nachfolgenden Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigt die einzige Figur eine schematische Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description and from the following drawings, to which reference is made. In the drawing, the single figure shows a schematic

Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Lenkunterstützungssystems im Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung sowie ein Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Lenkunterstützung. Representation of an embodiment of a steering assistance system according to the invention in connection with an embodiment of a steering device according to the invention and an example of the method according to the invention for steering assistance.

1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lenkunterstützungssystems 10 im Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung 100. 1 schematically shows an embodiment of a steering assistance system according to the invention 10 in connection with an embodiment of a steering device according to the invention 100 ,

Das Lenkunterstützungssystem 10 ist dabei Bestandteil der Lenkeinrichtung 100. Diese weist ein Lenkrad 12 mit einer Eingangswelle 30 auf. Der Eingangswelle 30 sind ein erster Eingangswellensensor ISA1 und ein zweiter Eingangswellensensor ISA2 zugeordnet. Ferner ist ein Multiturn-Sensor IMTA vorgesehen, der ebenfalls der Eingangswelle 30 zugeordnet ist. The steering assistance system 10 is part of the steering device 100 , This has a steering wheel 12 with an input shaft 30 on. The input shaft 30 are associated with a first input shaft sensor ISA1 and a second input shaft sensor ISA2. Furthermore, a multi-turn sensor IMTA is provided, which is also the input shaft 30 assigned.

Des Weiteren weist die Lenkeinrichtung 100 ein Torsionselement 40 und eine Lenksäule 50 auf, wobei das Torsionselement 40 zwischen der Eingangswelle 30 und der Lenksäule 50 angeordnet ist. Der Lenksäule 50 sind ebenfalls zwei Sensoren zugeordnet, nämlich die Lenksäulensensoren OSA1 und OSA2 des Lenkunterstützungssystems 10. Die Lenksäule 50 ist mit einem Servogetriebe 60 verbunden. Mit dem Servogetriebe 60 ist auch der Servomotor 70 verbunden. Der Servomotor 70 weist weiter einen Motorlagesensor OMPS auf. Das Servogetriebe 60 ist weiter mit dem Lenkgetriebe 80 des Fahrzeugs verbunden. Furthermore, the steering device 100 a torsion element 40 and a steering column 50 on, wherein the torsion element 40 between the input shaft 30 and the steering column 50 is arranged. The steering column 50 are also associated with two sensors, namely the steering column sensors OSA1 and OSA2 of the steering assistance system 10 , The steering column 50 is with a servo gearbox 60 connected. With the servo gear 60 is also the servomotor 70 connected. The servomotor 70 further includes a motor position sensor OMPS. The servo gear 60 is on with the steering gear 80 connected to the vehicle.

Der erste und der zweite Eingangswellensensor ISA1 und ISA2 weisen eine höhere Messgenauigkeit als der Multiturn-Sensor IMTA auf. The first and second input shaft sensors ISA1 and ISA2 have a higher measurement accuracy than the multi-turn sensor IMTA.

Auch der erste und der zweite Lenksäulensensor OSA1 und OSA2 weisen eine höhere Messgenauigkeit als der Motorlage-Sensor OMPS auf. Also, the first and the second steering column sensor OSA1 and OSA2 have a higher measurement accuracy than the motor position sensor OMPS.

Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass der erste und der zweite Eingangswellensensor ISA1 und ISA2 eine im Wesentlichen identische Messgenauigkeit aufweisen. In principle, it can be provided that the first and the second input shaft sensor ISA1 and ISA2 have a substantially identical measurement accuracy.

Dies kann ebenfalls beim ersten und zweiten Lenksäulensensor OSA1 und OSA2 der Fall sein, die ebenfalls eine im Wesentlichen identische Messgenauigkeit aufweisen können. This may also be the case with the first and second steering column sensors OSA1 and OSA2, which may also have a substantially identical measuring accuracy.

Die normale Messung der Lenkeingabe und insbesondere des Lenkdrehmomentes erfolgt durch Erfassung der Tordierung des Torsionselements 40, also durch Erfassen des Winkelversatzes zwischen den beiden Enden des Torsionselementes 40. Das Torsionselement 40 weist eine definierte Steifigkeit auf. Der Winkelversatz wird als Differenz des Absolutwinkels zwischen der Eingangswellenposition und der Lenksäulenposition gemessen. Hierzu sind an der Eingangswelle 30 die beiden Eingangswellensensoren ISA1 und ISA2 und an der Lenksäule 50 die beiden Lenksäulensensoren OSA1 und OSA2 vorgesehen. Dies ermöglicht eine sehr genaue Messung der Lenkeingabe und insbesondere des Lenkdrehmomentes. The normal measurement of the steering input and in particular of the steering torque is effected by detecting the twisting of the torsion element 40 , So by detecting the angular offset between the two ends of the torsion element 40 , The torsion element 40 has a defined stiffness. The angular offset is measured as the difference in the absolute angle between the input shaft position and the steering column position. These are on the input shaft 30 the two input shaft sensors ISA1 and ISA2 and on the steering column 50 the two steering column sensors OSA1 and OSA2 provided. This allows a very accurate measurement of the steering input and in particular the steering torque.

In Abhängigkeit vom Lenkdrehmoment und vom Fahrzustand wird die Lenkbewegung durch den Servomotor 70 unterstützt. Depending on the steering torque and the driving condition, the steering movement is performed by the servomotor 70 supported.

Das Lenkunterstützungssystem 10 weist ferner eine Überprüfungseinheit 20 auf. Die Überprüfungseinheit 20 dient zur Überprüfung der Eingangswellensensoren ISA1 und ISA2 und der Lenksäulensensoren OSA1 und OSA2. The steering assistance system 10 also has a verification unit 20 on. The verification unit 20 Used to check the input shaft sensors ISA1 and ISA2 and the steering column sensors OSA1 and OSA2.

Der Multiturn-Sensor IMTA ist der Eingangswelle 30 und der Motorlage-Sensor OMPS der Lenksäule 50 zugeordnet. The multiturn sensor IMTA is the input shaft 30 and the engine position sensor OMPS of the steering column 50 assigned.

Die Überprüfungseinheit 20 des Lenkunterstützungssystems 10 arbeitet dabei wie folgt:
Die beiden Eingangswellensensoren ISA1 und ISA2 und der Multiturn-Sensor IMTA bilden eine erste Dreiergruppe von Sensoren, die funktional zusammenwirken. Eine zweite Dreiergruppe von Sensoren wird durch die beiden Lenksäulensensoren OSA1 und OSA2 und den Motorlage-Sensor OMPS gebildet, die ebenfalls funktional zusammenwirken. The verification unit 20 of the steering assistance system 10 works as follows:
The two input shaft sensors ISA1 and ISA2 and the multi-turn sensor IMTA form a first group of three sensors, which interact functionally. A second triad of sensors is formed by the two steering column sensors OSA1 and OSA2 and the engine position sensor OMPS, which also interact functionally.

Mittels eines ersten Lenkwinkelsensors, d.h. mittels des ersten Eingangswellensensors ISA1, und mittels eines zweiten Lenkwinkelsensors, d.h. mittels des zweiten Eingangswellensensors ISA2, wird eine Lenkeingabe an der Lenkeinrichtung 100 erfasst. Die Erfassung der Lenkeingabe erfolgt hier an der Eingangswelle 30. By means of a first steering angle sensor, ie by means of the first input shaft sensor ISA1, and by means of a second steering angle sensor, ie by means of the second input shaft sensor ISA2, a steering input to the steering device 100 detected. The detection of the steering input takes place here on the input shaft 30 ,

Mittels eines weiteren Sensors, hier mittels des Multiturn-Sensors IMTA, der eine geringere Messgenauigkeit als die beiden Eingangswellensensoren ISA1 und ISA2 aufweist, wird zusätzlich die Lenkeingabe an der Lenkeinrichtung 100 erfasst. By means of a further sensor, here by means of the multi-turn sensor IMTA, which has a lower measurement accuracy than the two input shaft sensors ISA1 and ISA2, is additionally the steering input to the steering device 100 detected.

Anhand der Messung durch den weiteren Sensor IMTA wird durch die Überprüfungseinheit 20 erkannt, ob der erste oder zweite Eingangswellensensor ISA1 bzw. ISA2 korrekt arbeitet oder nicht bzw. ob beide Eingangswellensensoren ISA1 oder ISA2 korrekt arbeiten oder nicht. On the basis of the measurement by the further sensor IMTA is determined by the verification unit 20 whether or not the first or second input shaft sensors ISA1 and ISA2 are functioning correctly or not, or both input shaft sensors ISA1 or ISA2 are functioning properly or not.

Die Überprüfung und Überwachung der beiden Lenksäulensensoren OSA1 und OSA2 erfolgt analog:
Auch hier wird eine Lenkeingabe mittels der Lenksäulensensoren OSA1 und OSA2 erfasst. Der Motorlage-Sensor OMPS weist eine geringere Messgenauigkeit als die beiden Lenksäulensensoren OSA1 und OSA2 auf, und sein Signal wird zur Überprüfung und Überwachung der beiden Lenksäulensensoren OSA1 und OSA2 verwendet. The inspection and monitoring of the two steering column sensors OSA1 and OSA2 is analogous:
Again, a steering input by means of the steering column sensors OSA1 and OSA2 is detected. The engine position sensor OMPS has a lower measurement accuracy than the two steering column sensors OSA1 and OSA2, and its signal is used to check and monitor the two steering column sensors OSA1 and OSA2.

Anhand der Messung durch den weiteren Sensor OMPS wird durch die Überprüfungseinheit 20 erkannt, ob der erste oder zweite Lenksäulensensor OSA1 bzw. OSA2 korrekt arbeitet oder nicht bzw. ob beide Lenksäulensensoren OSA1 oder OSA2 korrekt arbeiten oder nicht. On the basis of the measurement by the further sensor OMPS is through the verification unit 20 detects whether the first or second steering column sensor OSA1 or OSA2 is working correctly or not or whether both steering column sensors OSA1 or OSA2 are working correctly or not.

Bei der Überprüfung und Überwachung der beiden Lenksäulensensoren OSA1 und OSA2 sind zwei Schwellwerte vorgesehen, nämlich ein Arbeitsschwellwert und ein Sicherheitsschwellwert. The two steering column sensors OSA1 and OSA2 are checked and monitored by two thresholds, a work threshold and a safety threshold.

Der Arbeitsschwellwert ist ein Schwellwert, bei dessen Überschreiten ein Weiterbetrieb der Lenkunterstützung möglich ist, und der Sicherheitsschwellwert ist ein Schwellwert, bei dessen Überschreiten eine sofortige Reaktion in Bezug auf die Lenkunterstützung erfolgt. The working threshold is a threshold above which continued operation of the steering assist is possible, and the safety threshold is a threshold above which an immediate response to the steering assist occurs.

Das Überschreiten des Arbeitsschwellwertes kennzeichnet einen nicht sicherheitskritischen, aber komfortrelevanten Zustand, so dass ein Weiterfahren mit einem (temporären) Komfortverlust möglich ist. Da nicht sofort eingegriffen bzw. die Lenkunterstützung abgeschaltet werden muss, steht Zeit zur Verfügung, die genutzt werden kann, um den defekten Sensor durch z.B. Akkumulation von Daten und deren statistische Auswertung zu identifizieren. Exceeding the work threshold characterizes a non-safety-critical, but comfort-relevant state, so that a continuation with a (temporary) loss of comfort is possible. Since it is not necessary to intervene immediately or the steering assistance has to be switched off, there is time available which can be used to detect the defective sensor by e.g. Accumulation of data and their statistical evaluation to identify.

Das Überschreiten des Sicherheitsschwellwertes kennzeichnet einen sicherheitskritischen Zustand, der eine sofortige Systemreaktion wie ein sofortiges Ausblenden des defekten Sensors oder sogar ein Abschalten der Lenkunterstützung erfordert. Dies ist auch möglich, denn bei einem Überschreiten des Sicherheitsschwellwertes ist die Differenz zwischen den Signalen der primären Sensoren so groß, dass mit Hilfe des zusätzlichen Sensors der korrekt arbeitende Primärsensor eindeutig erkannt werden kann. Exceeding the safety threshold indicates a safety-critical condition that requires an immediate system response, such as an immediate fade-out of the faulty sensor, or even a turn-off of the steering assistance. This is also possible, because if the safety threshold value is exceeded, the difference between the signals of the primary sensors is so great that with the help of the additional sensor the correct working primary sensor can be clearly detected.

Das Lenkunterstützungssystem 10 wird als korrekt arbeitend beurteilt und es wird der Mittelwert der mittels des ersten und/oder zweiten Lenkwinkelsensors gemessenen Werte als Arbeitswert herangezogen, wenn die Differenz der mittels des ersten und/oder zweiten Lenkwinkelsensors gemessenen Werte geringer oder gleich eines Arbeitsschwellwertes ist. Dieser Arbeitsschwellwert wird beispielsweise Performance Limit genannt. The steering assistance system 10 is judged to be correct and the mean value of the values measured by means of the first and / or second steering angle sensor is used as the work value if the difference between the values measured by the first and / or second steering angle sensor is less than or equal to a working threshold value. This work threshold is called Performance Limit, for example.

Dies bedeutet konkret, dass die Überprüfungseinheit 20 anhand folgender Formeln die Messwerte der Eingangswellensensoren ISA1 und ISA2 und der Lenksäulensensoren OSA1 und OSA2 auswertet:
Solange ∆(isa1; isa2) ≤ Performance Limit bzw. ∆(osa1; osa2) ≤ Performance Limit mit

isa1:: Messwert des ersten Eingangswellensensors ISA1
isa2:: Messwert des zweiten Eingangswellensensors ISA2
osa1:: Messwert des ersten Lenksäulensensors OSA1
osa2:: Messwert des zweiten Lenksäulensensors OSA2
Performance Limit:: Arbeitsschwellwert

wird das Lenkunterstützungssystem

10 als korrekt arbeitend erkannt und der Mittelwert der mittels der Eingangswellensensoren ISA1 und ISA2 bzw. der Lenksäulensensoren OSA1 und OSA2 gemessenen Werte wird als Arbeitswert herangezogen. Specifically, this means that the verification unit 20 evaluates the measured values of the input shaft sensors ISA1 and ISA2 and the steering column sensors OSA1 and OSA2 using the following formulas:
So long

Δ (isa1; isa2) ≤ performance limit

respectively.

Δ (osa1; osa2) ≤ performance limit

With

ISA1:: Measured value of the first input shaft sensor ISA1
ISA2:: Measured value of the second input shaft sensor ISA2
osa1:: Measured value of the first steering column sensor OSA1
OSA2:: Measured value of the second steering column sensor OSA2
Performance Limit:: Arbeitsschwellwert

becomes the steering assistance system 10 detected as correct working and the average of the measured by means of the input shaft sensors ISA1 and ISA2 and the steering column sensors OSA1 and OSA2 values is used as labor.

Die Überprüfungseinheit 20 kann auch einen sicherheitskritischen Betriebszustand des Lenkunterstützungssystems 10 erkennen, in dem das Lenkunterstützungssystem 10 nicht korrekt arbeitet. The verification unit 20 can also be a safety-critical operating state of the steering assistance system 10 recognize in which the steering assistance system 10 not working correctly.

Das Lenkunterstützungssystem 10 wird als nicht korrekt arbeitend beurteilt, wenn die Differenz der mittels des ersten und/oder zweiten Lenkwinkelsensors ISA1; ISA2; OSA1; OSA2 gemessenen Werte größer oder gleich eines zweiten Sicherheitsschwellwertes ist. The steering assistance system 10 is judged to be incorrect when the difference of the first and / or second steering angle sensors ISA1; ISA2; OSA1; OSA2 measured values is greater than or equal to a second safety threshold.

Durch Vergleich der durch den weiteren Sensor IMTA; OMPS erfassten Kenngröße mit den mittels des ersten und/oder zweiten Lenkwinkelsensors ISA1; ISA2; OSA1; OSA2 gemessenen Werten wird der nicht korrekt messende Lenkwinkelsensor ISA1; ISA2; OSA1; OSA2 identifiziert, und die von diesem Lenkwinkelsensor ISA1; ISA2; OSA1; OSA2 gemessenen Werte werden nicht mehr berücksichtigt. By comparing the through the further sensor IMTA; OMPS recorded characteristic with the means of the first and / or second steering angle sensor ISA1; ISA2; OSA1; OSA2 measured values is the incorrectly measuring steering angle sensor ISA1; ISA2; OSA1; OSA2 identified, and that of this steering angle sensor ISA1; ISA2; OSA1; OSA2 measured values are no longer considered.

Im Einzelnen wird dabei wie folgt vorgegangen:
Wenn ∆(isa1; isa2) ≥ Safety Limit mit

isa1:: Messwert des ersten Eingangswellensensors ISA1
isa2:: Messwert des zweiten Eingangswellensensors ISA2
Safety: Limit: Sicherheitsschwellwert

wird das Lenkunterstützungssystem

10 als nicht korrekt arbeitend beurteilt. In detail, the procedure is as follows:
If

Δ (isa1; isa2) ≥ safety limit

With

ISA1:: Measured value of the first input shaft sensor ISA1
ISA2:: Measured value of the second input shaft sensor ISA2
Safety: Limit: security threshold

becomes the steering assistance system 10 judged to be incorrect.

Das Lenkunterstützungssystem 10 befindet sich dann in einem sicherheitskritischen Zustand. The steering assistance system 10 is then in a safety-critical state.

Durch die Überprüfungseinheit wird umgehend anhand des Messwertes des Multiturn-Sensors IMTA ermittelt, welcher der beiden Eingangswellensensoren ISA1 oder ISA2 defekt ist. Der vom defekten Sensor gelieferte Messwert bleibt dann in der Folge unberücksichtigt. The checking unit immediately determines which of the two input shaft sensors ISA1 or ISA2 is defective based on the measured value of the multi-turn sensor IMTA. The measured value delivered by the defective sensor will then be ignored in the sequence.

Die Lenksäulensensoren OSA1 und OSA2 werden analog überwacht.
Wenn ∆(osa1; osa2) ≥ Safety Limit mit

osa1:: Messwert des ersten Eingangswellensensors OSA1
osa2:: Messwert des zweiten Eingangswellensensors OSA2
Safety Limit:: Sicherheitsschwellwert

wird das Lenkunterstützungssystem

10 als nicht korrekt arbeitend beurteilt. The steering column sensors OSA1 and OSA2 are monitored analogously.
If

Δ (osa1; osa2) ≥ safety limit

With

osa1:: Measured value of the first input shaft sensor OSA1
OSA2:: Measured value of the second input shaft sensor OSA2
Safety Limit:: safing

becomes the steering assistance system 10 judged to be incorrect.

Durch die Überprüfungseinheit wird umgehend anhand des Messwertes des Motorlage-Sensors OMPS ermittelt, welcher der beiden Lenksäulensensoren OSA1 oder OSA2 defekt ist. Der vom defekten Sensor gelieferte Messwert bleibt dann in der Folge unberücksichtigt. The test unit immediately determines which of the two steering column sensors OSA1 or OSA2 is defective based on the measured value of the OMPS engine position sensor. The from the defective sensor supplied measurement then remains unconsidered in the sequence.

Um den Fahrer auf diesen sicherheitskritischen Zustand des Lenkunterstützungssystems 10 hinzuweisen, wird eine gelbe Warnlampe aktiviert. To the driver on this safety-critical state of the steering assistance system 10 a yellow warning light is activated.

Der Multiturn-Sensor IMTA und der Motorlage-Sensor OMPS weisen jeweils mindestens eine Messgenauigkeit auf, die es erlaubt, Unterschiede zwischen den Messwerten Eingangswellensensoren ISA1 und ISA2 bzw. der Lenksäulensensoren OSA1 und OSA2 unterhalb des Sicherheitsschwellwertes feststellen zu können. The IMTA multiturn sensor and the OMPS motor position sensor each have at least one measurement accuracy that allows differences between the measured values input shaft sensors ISA1 and ISA2 or the steering column sensors OSA1 and OSA2 to be determined below the safety threshold.

Die Überprüfungseinheit 20 kann auch einen überwachungsbedürftigen Betriebszustand des Lenkunterstützungssystems 10 erkennen, in dem das Lenkunterstützungssystem 10 mit verringerter Leistungsfähigkeit und verringertem Komfort arbeitet. The verification unit 20 may also be in need of monitoring operating state of the steering assistance system 10 recognize in which the steering assistance system 10 works with reduced efficiency and reduced comfort.

Das Lenkunterstützungssystem 10 wird als überwachungsbedürftig beurteilt, wenn die Differenz der mittels des ersten und/oder zweiten Eingangswellensensors ISA1 bzw. ISA2 erfassten Werte größer als der Arbeitsschwellwert und kleiner als der Sicherheitsschwellwert ist. Dies gilt auch, wenn die Differenz der mittels des ersten und/oder zweiten Lenksäulensensors OSA1 bzw. OSA2 erfassten Werte größer als der Arbeitsschwellwert und kleiner als der Sicherheitsschwellwert ist. The steering assistance system 10 is judged to be in need of monitoring if the difference of the values detected by means of the first and / or second input shaft sensor ISA1 or ISA2 is greater than the working threshold value and less than the safety threshold value. This also applies if the difference of the values detected by means of the first and / or second steering column sensor OSA1 or OSA2 is greater than the working threshold value and less than the safety threshold value.

Der überwachungsbedürftige Zustand wird anhand der folgenden Formeln ermittelt: Performance Limit < ∆(isa1; isa2) < Safety Limit mit

isa1:: Messwert des ersten Eingangswellensensors ISA1
isa2:: Messwert des zweiten Eingangswellensensors ISA2
Performance Limit:: Arbeitsschwellwert
Safety Limit:: Sicherheitsschwellwert

und

Performance Limit < ∆(osa1; osa2) < Safety Limit

mit

osa1:: Messwert des ersten Eingangswellensensors OSA1
osa2:: Messwert des zweiten Eingangswellensensors OSA2
Performance Limit:: Arbeitsschwellwert
Safety Limit:: Sicherheitsschwellwert

The condition requiring monitoring is determined using the following formulas:

Performance Limit <Δ (isa1; isa2) <Safety Limit

With

ISA1:: Measured value of the first input shaft sensor ISA1
ISA2:: Measured value of the second input shaft sensor ISA2
Performance Limit:: Arbeitsschwellwert
Safety Limit:: safing

and

Performance Limit <Δ (osa1; osa2) <Safety Limit

With

osa1:: Measured value of the first input shaft sensor OSA1
OSA2:: Measured value of the second input shaft sensor OSA2
Performance Limit:: Arbeitsschwellwert
Safety Limit:: safing

In den beiden vorstehenden Fällen wird die Ausgabe wenigstens einer Warnmeldung veranlasst, und das Lenkunterstützungssystem 10 wird kontinuierlich überwacht. Das Lenkunterstützungssystem 10 befindet sich nicht in einem sicherheitskritischen Zustand, aber in einem Zustand mit verringerter Leistungsfähigkeit und verringertem Komfort. Es kann zu verzögerten Reaktionen des Lenkunterstützungssystems 10 kommen, da durch eine statistische Analyse der defekte Sensor ermittelt wird. In the two preceding cases, the issuing of at least one warning message is initiated, and the steering assist system 10 is continuously monitored. The steering assistance system 10 is not in a safety-critical condition, but in a condition of reduced performance and reduced comfort. It may cause delayed reactions of the steering assistance system 10 come because a statistical analysis of the defective sensor is determined.

Dies geschieht folgendermaßen:
Durch eine kontinuierliche Überwachung wird versucht, den defekten Sensor zu ermitteln. Die von diesem defekten Lenkwinkelsensor gemessenen Werte werden dann nicht mehr berücksichtigt. This happens as follows:
Continuous monitoring attempts to determine the defective sensor. The values measured by this defective steering angle sensor are then no longer taken into account.

Hierzu werden die gemessenen Werte der Lenkwinkelsensoren jeweils mit dem gemessenen Wert des weiteren Sensors verglichen. For this purpose, the measured values of the steering angle sensors are each compared with the measured value of the further sensor.

Die Werte der Eingangswellensensoren ISA1 und ISA2 werden mit den Werten des Multiturn-Sensors IMTA verglichen. The values of the input shaft sensors ISA1 and ISA2 are compared with the values of the multi-turn sensor IMTA.

Die Werte der Lenksäulensensoren OSA1 und OSA2 werden mit den Werten des Motorlage-Sensors OMPS verglichen. The values of the steering column sensors OSA1 and OSA2 are compared with the values of the motor position sensor OMPS.

Durch den Vergleich z.B. des mittleren quadratischen Fehlers kann ein defekter Lenkwinkelsensor ermittelt werden. By comparing e.g. the mean square error, a defective steering angle sensor can be determined.

Hierzu wird kontinuierlich die Summe des mittleren quadratischen Fehlers zwischen dem Messwert des ersten Eingangswellensensors ISA1 mit dem Messwert des Multiturn-Sensors IMTA (d.h. Σ(isa1-imta)²) und dem Messwert des zweiten Eingangswellensensors ISA2 mit dem Messwert des Multiturn-Sensors IMTA (d.h. Σ(isa2-imta)²) verglichen. For this purpose, the sum of the mean square error between the measured value of the first input shaft sensor ISA1 with the measured value of the multi-turn sensor IMTA (ie, Σ (isa1-imta) ² ) and the measured value of the second input shaft sensor ISA2 with the measured value of the multi-turn sensor IMTA (FIG. ie Σ (isa2-imta) ² ).

Außerdem wird kontinuierlich die Summe des mittleren quadratischen Fehlers zwischen dem Messwert des ersten Lenksäulensensors OSA1 mit dem Messwert des Multiturn-Sensors IMTA (d.h. Σ(osa1-imta)²) und dem Messwert des zweiten Lenksäulensensors OSA2 mit dem Messwert des Multiturn-Sensors IMTA (d.h. Σ(osa2-imta)²) verglichen. In addition, the sum of the mean square error between the measured value of the first steering column sensor OSA1 with the measured value of the multi-turn sensor IMTA (ie Σ (osa1-imta) ² ) and the measured value of the second steering column sensor OSA2 with the measured value of the multi-turn sensor IMTA (FIG. ie Σ (osa2-imta) ² ).

Wenn eine signifikante Differenz zwischen den Summen der mittleren quadratischen Fehler entsteht, lässt sich der defekte Sensor anhand des höheren Wertes sicher identifizieren. Die von diesem defekten Lenkwinkelsensor gemessenen Werte werden dann nicht mehr berücksichtigt. If there is a significant difference between the sums of the mean square errors, the defective sensor can be safely identified by the higher value. The values measured by this defective steering angle sensor are then no longer taken into account.

Jeder weitere Fehler führt unverzüglich zu einer Abschaltung des Lenkunterstützungssystems 10. Sobald ein weiterer Fehler festgestellt wird, veranlasst die Überprüfungseinheit 20, dass das Lenkunterstützungssystem 10 ausgeschaltet wird. Die Lenkeinrichtung 100 wird dann im manuellen Modus ohne Lenkunterstützung betrieben. Any further error immediately leads to a shutdown of the steering assistance system 10 , Once another error is detected, the verification unit initiates 20 that the steering assistance system 10 is turned off. The steering device 100 is then operated in manual mode without steering assistance.

Nachdem ein erster Fehler festgestellt wurde und das Lenkunterstützungssystem 10 sich in einem sicherheitskritischen Zustand oder einem überwachungsbedürftigem Zustand mit verringerter Leistungsfähigkeit befindet, wird das Lenkunterstützungssystem 10 wie folgt überwacht:
Die Messwerte des weiterhin korrekt arbeitenden Lenkwinkelsensors und die Messwerte des weiteren Sensors, also des Multiturn-Sensors IMTA oder des Motorlage-Sensors OMPS, werden kontinuierlich gegenüber dem Sicherheitsschwellwert abgeglichen. Wenn dieser Sicherheitsschwellwert überschritten wird, wird das Lenkunterstützungssystem 10 sofort abgeschaltet und die Lenkeinrichtung 100 befindet sich dann im manuellen Modus. After a first error has been detected and the steering assistance system 10 is in a safety-critical condition or a condition requiring monitoring with reduced efficiency becomes the steering assistance system 10 monitored as follows:
The measured values of the still correctly working steering angle sensor and the measured values of the other sensor, ie the multiturn sensor IMTA or the engine position sensor OMPS, are continuously compared to the safety threshold value. If this safety threshold is exceeded, the steering assist system becomes 10 immediately shut off and the steering device 100 is then in manual mode.

Eine rote Warnlampe wird aktiviert, um den Benutzer auf den Ausfall bzw. die Abschaltung des Lenkunterstützungssystems 10 hinzuweisen. A red warning light is activated to alert the user to the failure or shutdown of the steering assistance system 10 to point.

Um die Genauigkeit der Überwachung zu erhöhen, kann das Lenkdrehmoment auf der Grundlage eines Modells ermittelt werden. Hier wird die Winkeldifferenz der Eingangswelle 30 und der Lenksäule 50 mit einem Drehmoment verglichen, dass auf der Grundlage des Fahrzustands des Fahrzeugs ermittelt wird, wenn das Fahrzeug in Bewegung ist. To increase the accuracy of the monitoring, the steering torque can be determined based on a model. Here is the angular difference of the input shaft 30 and the steering column 50 is compared with a torque that is determined based on the driving state of the vehicle when the vehicle is in motion.

Das Modell lässt sich wie folgt umschreiben: T_{Steering Wheel} = T_{Steering Gear}(m, δ, ay, dψ/dt, v, ...) – T_Motor(IM; dω²/dt²) mit

T_{Steering Wheel}:: Lenkdrehmoment
T_{Steering Gear}:: Lenkgetriebedrehmoment
T_Motor:: Motordrehmoment
M:: Gesamtmasse des Fahrzeugs
δ:: Lenkwinkel
ay:: Querbeschleunigung
dψ/dt:: Giergeschwindigkeit
v:: Fahrzeuggeschwindigkeit
IM:: Motorstrom
dω²/dt²:: Motordrehbeschleunigung

The model can be described as follows:

T _{steering wheel} = T _{steering gear} (m, δ, ay, dψ / dt, v, ...) - T _motor (IM, dω ² / dt ² )

With

T _{steering wheel} :: steering torque
T _{steering gear} :: Steering gear torque
T _engine :: engine torque
M:: Total mass of the vehicle
δ:: steering angle
ay:: lateral acceleration
dψ / dt:: yaw rate
v:: vehicle speed
IN THE:: motor current
dω ² / dt ² :: Engine Spin

Da dieses Model nur Durchschnittswerte liefert, müssen die Ergebnisse, die mittels des Modells generiert wurden, und die gemessenen Drehmomentwerte müssen gemittelt und auch gefiltert werden, bevor ein Vergleich stattfinden kann. Since this model provides only averages, the results generated by the model and the measured torque values must be averaged and filtered before a comparison can take place.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009005836 A1 [0004]

Claims

Steering assistance system ( 10 ) for a steering device ( 100 ) of a vehicle, with at least one first steering angle sensor (ISA1; OSA1) and with at least one second steering angle sensor (ISA2, OSA2), wherein by means of the first steering angle sensor (ISA1, OSA1) and by means of the second steering angle sensor (ISA2, OSA2), a steering input to the Steering device ( 100 ) is detectable, with at least one checking unit ( 20 ) and at least one further sensor (IMTA; OMPS) with a lower measurement accuracy than the first and the second steering angle sensor (ISA1, OSA2).

Steering assistance system ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the further sensor is a multi-turn sensor (IMTA).

Steering assistance system ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the further sensor is a motor position sensor (OMPS).

Steering assistance system ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first and / or the second steering angle sensor (ISA1; ISA2) is an input shaft sensor or input shaft sensors.

Steering assistance system ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first and / or the second steering angle sensor (OSA1; OSA2) are steering column sensors.

Steering device ( 100 ) of a vehicle having at least one steering assist system according to one of the preceding claims.

Steering device ( 100 ) according to claim 6, characterized in that the steering device ( 100 ) at least one input shaft ( 30 ), at least one torsion element ( 40 ) and at least one steering column ( 50 A first and second steering angle sensor (ISA1, ISA2) are disposed on the input shaft and first and second steering angle sensors (OSA1, OSA2) are disposed on the steering column.

Steering device ( 100 ) according to claim 7, characterized in that the multi-turn sensor (IMTA) of the input shaft ( 30 ) assigned.

Steering device ( 100 ) according to claim 7 or 8, characterized in that the engine position sensor (OMPS) of the steering column ( 50 ) assigned.

Method for steering assistance of a steering device ( 100 ) of a vehicle, wherein by means of a first steering angle sensor (ISA1; OSA1) and by means of a second steering angle sensor (ISA2; OSA2), a steering input to the steering device ( 100 In addition, a steering input to the steering device is additionally detected by means of a further sensor (IMTA; OMPS), which has a lower measuring accuracy than the first and second steering angle sensors (ISA1, ISA2, OSA1, OSA2). 100 ) is detected.

Steering assistance method according to claim 10, characterized in that the measurement by the further sensor (IMTA; OMPS) detects whether the first and / or second steering angle sensor (ISA1; ISA2; OSA1; OSA2) is working correctly or not ,

Method for steering assistance according to claim 10 or 11, characterized in that a first Arbeitsschwellwert is provided, when it is exceeded, a continued operation of the steering assistance is possible and a Sicherheitsschwellwert is provided, when exceeded an immediate reaction in relation to the steering assistance.

Method according to Claim 12, characterized in that the steering assistance system ( 10 ) is judged to work correctly and the mean value of the values measured by means of the first and / or second steering angle sensor (ISA1; ISA2; OSA1; OSA2) is used as the work value if the difference between the values determined by the first and / or second steering angle sensor (ISA1; ISA2; OSA1; OSA2) is less than or equal to the work threshold.

A method according to claim 12 or claim 13, characterized in that the method further comprises the following steps: - the steering assistance system ( 10 ) is judged to be incorrect if the difference in the values measured by means of the first and / or second steering angle sensors (ISA1, ISA2, OSA1, OSA2) is greater than or equal to the safety threshold, and by comparison of the measurements made by the further sensor (IMTA; OMPS) with the values measured by means of the first and / or second steering angle sensor (ISA1, ISA2, OSA1, OSA2), the incorrectly measuring steering angle sensor (ISA1, ISA2, OSA1, OSA2) is identified, and the steering angle sensor (ISA1, ISA2 ; OSA1; OSA2) measured values are no longer considered.

Method according to one of claims 10 to 14, characterized in that the method further comprises the following steps: - the steering assistance system ( 10 ) is judged to be in need of monitoring when the difference of the values detected by means of the first and / or second steering angle sensors (ISA1; ISA2; OSA1; OSA2) is greater than the work threshold and less than the safety threshold, and - the issuing of at least one warning message is initiated, and - the steering assistance system ( 10 ) is continuously monitored; and / or that the steering assistance system ( 10 ) is switched off if another malfunction of the steering assistance system ( 10 ) is detected.