DE102015115424B4

DE102015115424B4 - Method for operating a steering system

Info

Publication number: DE102015115424B4
Application number: DE102015115424.2A
Authority: DE
Inventors: Walter Hirning; Markus Weber; Wolfgang Abele
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-09-14
Filing date: 2015-09-14
Publication date: 2021-07-15
Anticipated expiration: 2035-09-15
Also published as: DE102015115424A1

Abstract

Ein Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems (2) eines Kraftfahrzeugs umfassend eine Hilfskraftlenkung (4), wobei ein Winkelsensor (30) der Hilfskraftlenkung (4) überwacht wird, wobei in einem ersten Betriebszustand (72) ein Unterstützungsmoment in ein Lenkgetriebe (8) einbringbar ist, wobei das Unterstützungsmoment in einem zweiten Betriebszustand (74) aufgrund eines in einem ersten Prüfschritt (80; 82; 84) festgestellten Fehlers bezüglich des Winkelsensors (30) reduziert wird, wobei ausgehend von dem zweiten Betriebszustand (74) in einem zweiten Prüfschritt (88; 90) eine Plausibilisierung eines Sensorsignals (42) des Winkelsensors (30) durchgeführt wird, und wobei der im ersten Prüfschritt (80) festgestellte Fehler ein Überschreiten eines Radiusdifferenz-Schwellwerts durch eine aus dem Sensorsignal (42) ermittelte Radiusdifferenz über einen vorbestimmten Winkelbereich umfasst, und/oder wobei der im ersten Prüfschritt (82) festgestellte Fehler ein Überschreiten oder Unterschreiten eines Strom-Schwellwerts durch ein Stromsignal (36) des Winkelsensors (30) umfasst, und/oder wobei der im ersten Prüfschritt (84) festgestellte Fehler das Überschreiten eines Winkelgeschwindigkeits-Schwellwerts durch eine aus dem Sensorsignal (42) des Winkelsensors (30) ermittelte Winkelgeschwindigkeit umfasst.A method for operating a steering system (2) of a motor vehicle comprising a power steering system (4), an angle sensor (30) of the power steering system (4) being monitored, with an assisting torque being able to be introduced into a steering gear (8) in a first operating state (72) , the assist torque being reduced in a second operating state (74) on the basis of an error with respect to the angle sensor (30) ascertained in a first test step (80; 82; 84), starting from the second operating state (74) in a second test step (88 ; 90) a plausibility check of a sensor signal (42) of the angle sensor (30) is carried out, and the error ascertained in the first test step (80) comprises exceeding a radius difference threshold value by a radius difference determined from the sensor signal (42) over a predetermined angle range , and / or wherein the error determined in the first test step (82) is exceeded or fallen below ei nes current threshold value by a current signal (36) of the angle sensor (30), and / or wherein the error detected in the first test step (84) determined the exceeding of an angular velocity threshold value by one from the sensor signal (42) of the angle sensor (30) Includes angular velocity.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Hilfskraftlenkung, wobei ein Winkelsensor überwacht wird.The invention relates to a method for operating a steering system of a motor vehicle, comprising a power steering system, an angle sensor being monitored.

Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm zur Ausführung eines solchen Verfahrens, ein Steuergerät auf dem ein solches Computerprogramm lauffähig ist sowie ein Speichermedium für ein solches Steuergerät auf dem das Computerprogramm abgespeichert ist.The invention also relates to a computer program for executing such a method, a control device on which such a computer program can run, and a storage medium for such a control device on which the computer program is stored.

Es ist bekannt, bei Lenksystemen Sensoren mehrfach vorzusehen, um auf diese Art und Weise ein redundantes System zu schaffen. So können Fehler, die von einer der Sensoreinheiten herrühren, erkannt werden. Die somit erhöhte Sicherheit des Lenksystems erzeugt aufgrund der redundanten Anteile auch erhöhte Kosten.It is known to provide multiple sensors in steering systems in order to create a redundant system in this way. In this way, errors that originate from one of the sensor units can be detected. The resulting increased safety of the steering system also generates increased costs due to the redundant components.

Ferner ist aus dem Stand der Technik ein Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems bekannt, bei welchem in einem ersten Betriebszustand ein Unterstützungsmoment in ein Lenkgetriebe einbringbar ist, wobei ein Winkelsensor einer Hilfskraftlenkung überwacht wird, und wobei das Unterstützungsmoment in einem zweiten Betriebszustand aufgrund eines in einem ersten Prüfschritt festgestellten Fehlers bezüglich des Winkelsensors reduziert wird. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der DE 10 2012 004 039 A1 , der DE 10 2009 020 157 A1 oder der DE 10 2005 016 514 A1 bekannt.Furthermore, a method for operating a steering system is known from the prior art, in which, in a first operating state, an assist torque can be introduced into a steering gear, an angle sensor of a power steering system being monitored, and the assist torque in a second operating state based on a first Test step detected error with respect to the angle sensor is reduced. Such a method is, for example, from DE 10 2012 004 039 A1 , the DE 10 2009 020 157 A1 or the DE 10 2005 016 514 A1 known.

Des Weiteren ist aus der DE 10 2013 011 282 A1 bekannt, bei einer Hilfskraftlenkung abhängig von einem festgestellten Fehler eines Weinkelsensors gegebenfalls Funktionen zu deaktivieren.Furthermore, from the DE 10 2013 011 282 A1 known to deactivate functions, if necessary, in the case of power steering depending on a detected error in a Weinkel sensor.

Mithin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, mittels dessen das Lenksystem sicher betreibbar ist und gleichzeitig die Redundanzen und damit Kosten eingespart werden können.It is therefore the object of the invention to provide a method by means of which the steering system can be operated safely and at the same time the redundancies and thus costs can be saved.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 7, durch ein Steuergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 8 sowie durch ein Speichermedium mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Für die Erfindung wichtige Aspekte finden sich ferner in der nachfolgenden Beschreibung und in den Zeichnungen, wobei die Aspekte sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wichtig sein können, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird.The object on which the invention is based is achieved by a method with the features of claim 1, by a computer program with the features of claim 7, by a control unit with the features of claim 8 and by a storage medium with the features of claim 9. Advantageous further developments are given in the subclaims. Aspects which are important for the invention can also be found in the following description and in the drawings, the aspects being able to be important for the invention both on their own and in different combinations without explicit reference being made to this again.

Bei dem Verfahren wird ein Winkelsensor der Hilfskraftlenkung überwacht. In einem ersten Betriebszustand wird ein Unterstützungsmoment in ein Lenkgetriebe eingebracht. Das Unterstützungsmoment wird in einem zweiten Betriebszustand auf Grund eines in einem ersten Prüfschritt festgestellten Fehlers bezüglich des Winkelsensors reduziert. Ausgehend von dem zweiten Betriebszustand wird in einem zweiten Prüfschritt eine Plausibilisierung eines Sensorsignals des Winkelsensors durchgeführt. Vorteilhaft wird so eine kaskadierte Fehlerermittlung durchgeführt. Insbesondere wird das Lenksystem auf Grund des in dem ersten Prüfschritt festgestellten Fehlers nicht unmittelbar abgeschaltet, sondern es findet eine weitere Bewertung des Lenksystems durch die Plausibilisierung des Sensorsignals statt. Insbesondere wird durch die Reduktion des Unterstützungsmoments das Kraftfahrzeug passiv lenkbar gemacht, womit der Fahrer die Lenkung des Fahrzeugs ohne Unterstützungsmoment der Hilfskraftlenkung durchführen muss. Die Plausibilisierung findet somit in dem passiv lenkbaren Zustand statt. Insbesondere werden vorteilhaft elektrische und elektromagnetische Effekte auf den Winkelsensor, die von einem Antrieb der Hilfskraftlenkung bzw. dessen Leistungselektronik herrühren, reduziert. Dies wirkt sich vorteilhaft auf eine Diagnose eines möglichen Fehlers aus. Insgesamt wird somit ein Verfahren geschaffen, mittels dessen die Robustheit des gesamten Lenksystems verbessert wird und ein fälschliches Abschalten des Lenksystems wird vermieden.In the process, an angle sensor of the power steering is monitored. In a first operating state, an assist torque is introduced into a steering gear. The assist torque is reduced in a second operating state on the basis of an error with respect to the angle sensor determined in a first test step. Starting from the second operating state, a plausibility check of a sensor signal of the angle sensor is carried out in a second test step. A cascaded error determination is advantageously carried out in this way. In particular, the steering system is not switched off immediately due to the error determined in the first test step, but a further evaluation of the steering system takes place by checking the plausibility of the sensor signal. In particular, the reduction in the assist torque makes the motor vehicle passively steerable, so that the driver has to steer the vehicle without the assist torque of the power steering. The plausibility check thus takes place in the passively steerable state. In particular, electrical and electromagnetic effects on the angle sensor that originate from a drive of the power steering system or its power electronics are advantageously reduced. This has an advantageous effect on a diagnosis of a possible fault. Overall, a method is thus created by means of which the robustness of the entire steering system is improved and incorrect switching off of the steering system is avoided.

In einer vorteilhaften Ausführungsform wird in Abhängigkeit von einer in dem zweiten Prüfschritt erfolgreich durchgeführten Plausibilisierung des Sensorsignals in den ersten Betriebszustand gewechselt und das Unterstützungsmoment aufgebaut. Damit wird wieder in den Normalzustand gewechselt und es kann vorteilhaft die vorangenannte Abschaltung des Lenksystems vermieden werden.In an advantageous embodiment, depending on a plausibility check of the sensor signal carried out successfully in the second test step, a change is made to the first operating state and the support torque is built up. This changes back to the normal state and the aforementioned disconnection of the steering system can advantageously be avoided.

In einer vorteilhaften Ausführungsform wird in Abhängigkeit von einer in den zweiten Prüfschritt fehlgeschlagenen Plausibilisierung des Sensorsignals in einen dritten Betriebszustand gewechselt. In dem dritten Betriebszustand wird die Hilfskraftlenkung deaktiviert. Mithin ist das Fahrzeug in dem dritten Betriebszustand nur noch passiv lenkbar. Durch die kaskadierte Abschaltung wurde durch den ersten Prüfschritt, also unter Zuhilfenahme eines bewussten Systemeingriffs, nämlich dem Reduzieren den Unterstützungsmoments, das Unterstützungsmoment zunächst nur reduziert und nach dem zweiten Prüfschritt die Hilfskraftlenkung abgeschaltet bzw. deaktiviert. Diese Deaktivierung der Hilfskraftlenkung wird vorteilhaft erst dann durchgeführt, wenn mögliche unplausible Fehlerzustände, die bspw. durch elektromagnetische Einkopplungen in den elektrischen Signalpfad zwischen dem Winkelsensor und dem entsprechenden Analog-Digital-Wandler des Microcontrollers des Steuergeräts verursacht sind, ausgeschlossen wurden.In an advantageous embodiment, depending on a plausibility check of the sensor signal that failed in the second test step, a change is made to a third operating state. In the third operating state, the power steering is deactivated. The vehicle can therefore only be steered passively in the third operating state. As a result of the cascaded shutdown, the first test step, i.e. with the aid of a conscious system intervention, namely reducing the assist torque, initially only reduced the assist torque and after the second test step the power steering was switched off or deactivated. This deactivation of the power steering is advantageously only carried out when possible implausible error states, for example due to electromagnetic coupling in the electrical signal path between the angle sensor and the corresponding analog-digital converter of the Microcontrollers of the control unit have been excluded.

Der im ersten Prüfschritt festgestellte Fehler umfasst ein Überschreiten eines Radius-Schwellwerts durch eine aus dem Sensorsignal ermittelte Radiusdifferenz über einen vorbestimmten Winkelbereich und/oder ein Überschreiten oder Unterschreiten eines Strom-Schwellwerts durch ein Stromsignal des Winkelsensors und/oder das Überschreiten eines Winkelgeschwindigkeits-Schwellwerts durch ein Außensensorsignal des Winkelsensors ermittelte Winkelgeschwindigkeit.The error detected in the first test step comprises exceeding a radius threshold value through a radius difference determined from the sensor signal over a predetermined angular range and / or exceeding or falling below a current threshold value through a current signal from the angle sensor and / or exceeding an angular velocity threshold value an external sensor signal of the angle sensor determined angular velocity.

In einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst die erfolgreiche Plausibilisierung im zweiten Prüfschritt kein Überschreiten eines Radius-Schwellwerts durch einen aus einem Sensorsignal des Winkelsensors ermittelten Radius über einem Winkelbereich. Dadurch wird vorteilhaft sichergestellt, dass sich ein Sensorsignal innerhalb eines zulässigen Bereichs befindet.In an advantageous development, the successful plausibility check in the second test step does not include a radius threshold value being exceeded over an angular range by a radius determined from a sensor signal from the angle sensor. This advantageously ensures that a sensor signal is within a permissible range.

In einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst die fehlgeschlagene Plausibilisierung im zweiten Prüfschritt ein Überschreiten des Radius-Schwellwerts durch einen aus einem Sensorsignal des Winkelsensors ermittelten Radius über einem Winkelbereich. Durch die fehlgeschlagene Plausibilisierung kann vorteilhaft in den dritten Betriebszustand gewechselt werden.In an advantageous development, the failed plausibility check in the second test step includes exceeding the radius threshold value by a radius determined from a sensor signal of the angle sensor over an angular range. As a result of the failed plausibility check, it is advantageously possible to switch to the third operating state.

In einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst die fehlgeschlagene Plausibilisierung im zweiten Prüfschritt ein Überschreiten eines Handmoment-Schwellwerts durch ein ermitteltes Handmoment innerhalb einer Zeitdauer und kein Überschreiten eines Winkelbereich-Schwellwerts durch einen ermittelten Winkelbereich.In an advantageous development, the failed plausibility check in the second test step comprises exceeding a manual torque threshold value by a determined manual torque within a period of time and not exceeding an angular range threshold value by a determined angular range.

Weitere Aspekte, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbespielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Es werden für funktionsäquivalente Größen und Aspekte in allen Figuren auch bei unterschiedlichen Ausführungsformen die gleichen Bezugszeichen verwendet.Further aspects, possible applications and advantages of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments of the invention, which are shown in the figures of the drawing. The same reference symbols are used for functionally equivalent quantities and aspects in all figures, even in different embodiments.

Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen

1 ein Lenksystem in schematischer Form;
2 bis 6 ein Sensorsignal in schematischer Form; und
7 ein schematisches Zustands-Übergangs-Diagramm.

Exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing. Show in the drawing

1 a steering system in schematic form;
2 to 6th a sensor signal in schematic form; and
7th a schematic state transition diagram.

1 zeigt in schematischer Form ein Lenksystem 2 mit einer Hilfskraftlenkung 4. Das Lenksystem 2 kann des Weiteren auch eine Überlagerungslenkung 6 umfassen. Das Lenksystem 2 weist ein Lenkgetriebe 8 auf, das bspw. ein Zahnstangenlenkgetriebe ausgebildet ist. Ebenso kann das Lenkgetriebe 8 auch als Kugellaufgetriebe bzw. Kugelmuttergetriebe ausgebildet sein. In dieser Beschreibung wird überwiegend von einer Zahnstangenlenkung ausgegangen, wobei das Lenkgetriebe 8 ein Ritzel 10 und eine Zahnstange 12 umfasst. Das Lenkgetriebe 8 ist über das Ritzel 10 und die Zahnstange 12 auf jeder Fahrzeugseite mit einem Lenkgestänge 14 verbunden, das jeweils mit einem Rad 16 zusammenwirkt. Grundsätzlich stellt das Lenksystem 2 in 1 eine von einer Vielzahl möglicher Ausführungsformen für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneter Vorrichtungen dar. Andere Ausführungsformen können bspw. durch andere Lenkgetriebe oder durch andere Anordnungen von Antrieben ausgeführt sein. Ferner können weitere Sensoren in dem Lenksystem angeordnet sein, auf deren Anordnung und Ausführung an dieser Stelle nicht eingegangen wird. 1 shows in schematic form a steering system 2 with a power steering 4th . The steering system 2 can also be a superimposed steering 6th include. The steering system 2 has a steering gear 8th on, which is formed, for example, a rack and pinion steering gear. Likewise, the steering gear 8th can also be designed as a ball run gear or ball nut gear. In this description, a rack and pinion steering system is assumed, with the steering gear 8th a pinion 10 and a rack 12th includes. The steering gear 8th is about the pinion 10 and the rack 12th on each side of the vehicle with a steering linkage 14th connected, each with a wheel 16 cooperates. Basically, the steering system provides 2 in 1 represents one of a large number of possible embodiments for the implementation of the method according to the invention suitable devices. Other embodiments can be implemented, for example, by other steering gears or by other arrangements of drives. Furthermore, further sensors can be arranged in the steering system, the arrangement and design of which will not be discussed at this point.

An einem Drehstab 18 ist ein Lenkmittel 20 bspw. ein Lenkrad angeordnet. Mittels der Überlagerungslenkung 6 kann der vom Fahrzeugführer aufgebrachte Lenkmittelwinkel hin zum Lenkgetriebe 8 vergrößert oder verkleinert werden. Diese Lenkmitteldifferenz, die von der Überlagerungslenkung 6 in das Lenkgetriebe 8 eingebracht wird, wird auch als Zusatzlenkwinkel bezeichnet. Selbstverständlich kann anstatt eines Drehstabes 18 auch eine Lenksäule zwischen dem Lenkmittel 20 und der Überlagerungslenkung 6 angeordnet sein. In dieser Ausführungsform ist der Drehstab 18 zwischen der Überlagerungslenkung 6 und der Hilfskraftlenkung 4 bzw. dem Lenkgetriebe 8 angeordnet.On a torsion bar 18th is a steering means 20th for example. Arranged a steering wheel. By means of the superimposition steering 6th can be the steering mean angle applied by the vehicle driver to the steering gear 8th enlarged or reduced. This steering mean difference caused by the superimposed steering 6th in the steering gear 8th is introduced is also referred to as an additional steering angle. Of course, instead of a torsion bar 18th also a steering column between the steering means 20th and the superimposition steering 6th be arranged. In this embodiment the torsion bar is 18th between the superimposition steering 6th and the power steering 4th or the steering gear 8th arranged.

Die Hilfskraftlenkung 4 umfasst einen Motor 22, der auch als Antrieb bezeichenbar ist, und ein Getriebe 24. Dem Motor 22 ist ein Winkelsensor 30 zugeordnet, der die Winkelposition der Motorwelle des Motors 22 ermittelt. Der Winkelsensor 30 wird über Leitungen 32 und 34, die eine Stromversorgung 36 darstellen, vom Steuergerät 26 mit Energie versorgt. Über Leitungen 38 und 40 werden Signale von dem Winkelsensor 30 an das Steuergerät 26 übertragen, anhand derer sich die Winkelposition bzw. die Winkelbewegung des Motors 22 im Sinne einer Drehrichtung ermitteln lassen. Diese Signale sind auch gemeinsam als Sensorsignal 42 bezeichenbar. Gemäß einem Signal 44 wird der Motor 22 betrieben, um ein Unterstützungsmoment in das Lenkgetriebe 8 einzubringen. Mithin ist das Signal 44 auch als Unterstützungsmoment bezeichenbar.The power steering 4th includes an engine 22nd , which can also be referred to as a drive, and a gear 24 . The engine 22nd is an angle sensor 30th assigned to the angular position of the motor shaft of the motor 22nd determined. The angle sensor 30th is via lines 32 and 34 who have a power supply 36 represent, from the control unit 26th supplied with energy. Via lines 38 and 40 are signals from the angle sensor 30th to the control unit 26th transmitted, based on which the angular position or the angular movement of the motor 22nd can be determined in terms of a direction of rotation. These signals are also common as a sensor signal 42 markable. According to a signal 44 becomes the engine 22nd operated to provide an assist torque in the steering gear 8th bring in. Hence the signal 44 can also be described as a moment of support.

Ein Steuergerät 26 weist eine Prozessoreinheit auf, die über eine Datenleitung mit einem Speicherelement verbunden ist. Die Prozessoreinheit ist auch als digitales Rechengerät bezeichenbar, auf dem die hier beschriebenen Verfahren ausgeführt werden können. Das Speicherelement ist auch als Speichermedium bezeichenbar, auf dem ein auf der Prozessoreinheit auszuführendes Computerprogramm abgespeichert ist.A control unit 26th has a processor unit, which via a data line with a Storage element is connected. The processor unit can also be referred to as a digital computing device on which the methods described here can be carried out. The storage element can also be referred to as a storage medium on which a computer program to be executed on the processor unit is stored.

2 zeigt in schematischer Form das Sensorsignal 42 des Winkelsensors 30, das die einzelnen Signale 46 und 48 umfasst. Das Signal 48 ist ein Sinus-Signal und das Signal 46 ist ein Cosinus-Signal. Die Signale sind über einen Winkel a der Motorwelle des Motors 22 aufgetragen. Bei dem Winkelsensor 30 handelt es sich um einen MR-Winkelsensor (MR = Magneto Resistance) bspw. einen GMR-Sensor (GMR = Giant Magneto Resistance) oder einem AMR-Sensor (AMR = Anisotropic Magneto Resistance). Diese Sensoren sind so aufgebaut, dass aufgrund eines Magnetfeldes eine erste Brückenschaltung das Signal 46 erzeugt und eine zweite Brückenschaltung das Signal 48 erzeugt, wobei die beiden Brückenschaltungen um 45° zueinander verdreht angeordnet sind. 2 shows the sensor signal in schematic form 42 of the angle sensor 30th that the individual signals 46 and 48 includes. The signal 48 is a sine wave signal and the signal 46 is a cosine signal. The signals are over an angle α of the motor shaft of the motor 22nd applied. With the angle sensor 30th it is an MR angle sensor (MR = Magneto Resistance), for example a GMR sensor (GMR = Giant Magneto Resistance) or an AMR sensor (AMR = Anisotropic Magneto Resistance). These sensors are constructed in such a way that a first bridge circuit receives the signal due to a magnetic field 46 and a second bridge circuit generates the signal 48 generated, wherein the two bridge circuits are arranged rotated by 45 ° to each other.

In 3 ist das Signal 46 über dem Signal 48 des Winkelsensors 30 aufgetragen, so dass sich das Sensorsignal 42 in Form eines Kreises ergibt. Entsprechend einer aktuellen Winkelposition 50 lässt sich ein Radius 52 ermitteln. Der Radius 52 wird als fehlerfrei angesehen, sobald er sich innerhalb eines Bandes befindet, das sich aus einem ersten inneren Radius-Schwellwert 54 und einem zweiten äußeren Radius-Schwellwert 56 zusammensetzt. Überschreitet der Radius 52 den Radius-Schwellwert 54 nach unten oder den Radius-Schwellwert 56 nach oben, so liegt kein gültiger Radius 52 bzw. ein fehlerhafter Radius 52 vor. Diese Überprüfung ist auch als Radiusdiagnose bezeichenbar.In 3 is the signal 46 above the signal 48 of the angle sensor 30th applied so that the sensor signal 42 in the form of a circle. According to a current angular position 50 can be a radius 52 determine. The radius 52 is considered to be free of defects as soon as it is within a band that is derived from a first inner radius threshold value 54 and a second outer radius threshold 56 composed. Exceeds the radius 52 the radius threshold 54 down or the radius threshold 56 upwards, there is no valid radius 52 or a faulty radius 52 in front. This check can also be referred to as a radius diagnosis.

In 4 ist ein beispielhaftes Fehlerbild gezeigt, bei dem abweichend von dem erwarteten Sensorsignal 42 sich ein Fehlersignal 58 einstellt. Vorliegend wurde ein oberer Punkt auf dem Kreis des erwarteten Sensorsignals 42 bspw. auf Grund eines Übergangswiderstandes auf einer der Leitungen 38, 40 aus 1 gemäß dem Pfeil 60 nach unten projiziert werden. Gemäß diesem projizierten Signal gemäß dem Pfeil 60 ist es in dem gezeigten Zustand gemäß 4 nicht möglich, das erwartete Sensorsignal 42 von dem Fehlersignal 58 zu unterscheiden.In 4th an exemplary error pattern is shown in which deviates from the expected sensor signal 42 an error signal 58 adjusts. There was an upper point on the circle of the expected sensor signal 42 for example due to a contact resistance on one of the lines 38 , 40 out 1 according to the arrow 60 projected downwards. According to this projected signal according to the arrow 60 it is in accordance with the state shown 4th not possible, the expected sensor signal 42 from the error signal 58 to distinguish.

5 zeigt ein Fehlersignal 62, das gemäß dem von rechts oben nach links unten projizierten Zustand gemäß dem Pfeil 64 nicht von dem erwarteten Sensorsignal 42 unterscheidbar ist. Das Fehlersignal 62 ergibt sich auf Grund eines Übergangswiderstandes auf einer der Leitungen 32, 34. 5 shows an error signal 62 , according to the state projected from the top right to the bottom left according to the arrow 64 not from the expected sensor signal 42 is distinguishable. The error signal 62 arises due to a contact resistance on one of the lines 32 , 34 .

6 zeigt ein weiteres Fehlerbild mit einem Fehlersignal 64, das an einem Ort 66 nicht von dem erwarteten Sensorsignal 42 unterscheidbar ist. Das Fehlersignal 64 ergibt sich auf Grund eines Nebenschlusses, also einer leitenden, mit einem Widerstand versehenen Verbindung zwischen den beiden Leitungen 32 und 34 der Stromversorgung 36, also zwischen Erde und einer Versorgungsleitung. Selbstverständlich sind weitere Fehlerbilder wie die in den 4, 5 und 6 gezeigten denkbar. 6th shows a further error image with an error signal 64 that in one place 66 not from the expected sensor signal 42 is distinguishable. The error signal 64 results from a shunt, i.e. a conductive connection with a resistor between the two lines 32 and 34 the power supply 36 , i.e. between earth and a supply line. Of course, there are other error patterns like those in the 4th , 5 and 6th shown conceivable.

7 zeigt in schematischer Form ein Zustands-Übergangs-Diagramm 70 mit einem ersten Betriebszustand 72, einem zweiten Betriebszustand 74 und einem dritten Betriebszustand 76. In dem ersten Betriebszustand 72, der auch als Normalzustand bezeichenbar ist, wird der Winkelsensor 30 auf einen Fehler hin überwacht. Des Weiteren wird gemäß einem Block 78 ein Unterstützungsmoment von dem Motor 22 in das Lenkgetriebe 8 eingebracht. In Abhängigkeit von dem Drehmoment, das der Fahrer des Fahrzeugs über das Lenkrad aufbringt, wird der Motor 22 zur Einbringung des Unterstützungsmoments angesteuert. Entsprechend erzeugt ein Handmoment des Fahrers über das Steuergerät 26 eine Ansteuerung des Motors 22. Dreht sich der Motor 22, so ermittelt der Winkelsensor 30 die Winkellage eines sich ortsfest auf der Motorwelle drehenden Sensormagneten. Der Sensormagnet ist Teil des Winkelsensors 30. 7th Figure 12 shows, in schematic form, a state transition diagram 70 with a first operating state 72 , a second operating state 74 and a third operating state 76 . In the first operating state 72 , which can also be referred to as the normal state, becomes the angle sensor 30th monitored for an error. Furthermore, according to a block 78 an assist torque from the motor 22nd in the steering gear 8th brought in. Depending on the torque that the driver of the vehicle applies via the steering wheel, the motor 22nd controlled for the introduction of the support torque. Correspondingly, a manual torque is generated by the driver via the control unit 26th a control of the motor 22nd . The engine turns 22nd , this is how the angle sensor determines 30th the angular position of a stationary rotating sensor magnet on the motor shaft. The sensor magnet is part of the angle sensor 30th .

In einem Prüfschritt 80 wird ein Fehler bezüglich des Winkelsensors 30 festgestellt, der eine Radius-Differenz über einen vorbestimmten Winkelbereich einen Radius-Differenz-Schwellwert überschreitet. Hierfür werden zu zwei Zeitpunkten, nämlich zu Beginn des Winkelbereichs und zum Ende des Winkelbereichs jeweils ein Wert für den Radius 52 ermittelt. Es wird eine Differenz im Sinne der Radius-Differenz aus den beiden Werten für den Radius 52 gebildet und mit dem Radius-Differenz-Schwellwert verglichen. Befindet sich die Radius-Differenz unterhalb des Radius-Differenz-Schwellwerts, wird die Überwachung gemäß dem Prüfschritt 80 fortgesetzt. Überschreitet die Radius-Differenz den Radius-Differenz-Schwellwert, so wird in den zweiten Betriebszustand 74 gewechselt.In one test step 80 becomes an error related to the angle sensor 30th found that a radius difference exceeds a radius difference threshold value over a predetermined angular range. For this purpose, at two points in time, namely at the beginning of the angular range and at the end of the angular range, a value is provided for the radius 52 determined. There is a difference in the sense of the radius difference from the two values for the radius 52 formed and compared with the radius difference threshold value. If the radius difference is below the radius difference threshold value, the monitoring is carried out according to the test step 80 continued. If the radius difference exceeds the radius difference threshold value, the second operating state is activated 74 changed.

In einem Prüfschritt 82 wird ein Fehler des Winkelsensors 30 festgestellt, wenn ein Strom-Schwellwert durch ein Stromsignal der Energieversorgung des Winkelsensors 30 übersch ritten oder unterschritten wird. Findet ein Überschreiten oder Unterschreiten des Strom-Schwellwerts statt, so wird den zweiten Betriebszustand 74 gewechselt, andernfalls wird die Überwachung gemäß dem Prüfschritt 82 fortgesetzt. Bei dem Strom-Schwellwert kann es sich insbesondere um einen gemittelten Schwellwert des Stromsignals mit einem additiven festen Offset handeln, bspw. +/- 20 % des gemittelten Stromsignals.In one test step 82 becomes an error of the angle sensor 30th detected when a current threshold value by a current signal of the energy supply of the angle sensor 30th is exceeded or undercut. If the current threshold value is exceeded or not reached, the second operating state becomes 74 otherwise the monitoring is carried out according to the test step 82 continued. The current threshold value can in particular be an averaged threshold value of the current signal with an additive fixed offset, for example +/- 20% of the averaged current signal.

In einem Prüfschritt 84 wird ein Fehler des Winkelsensors 30 festgestellt, wenn ein Winkelgeschwindigkeits-Schwellwert durch eine aus dem Sensorsignal 42 ermittelte Winkelgeschwindigkeit überschritten wird. Bei einem festgestellten Fehler wird in den zweiten Betriebszustand 74 gewechselt. Die Prüfschritte 80, 82 und 84 sind jeweils als erster Prüfschritt bezeichenbar. Im Prüfschritt 84 wird eine Überprüfung fortgesetzt, soweit sich die Winkelgeschwindigkeit unterhalb oder bei 36 °/s befindet. Es wird ausgehend von dem Prüfungsschritt 84 in den zweiten Betriebszustand 74 gewechselt, sobald die Winkelgeschwindigkeit größer oder gleich 45°/s ist.In one test step 84 becomes an error of the angle sensor 30th detected when an angular velocity threshold value is determined by an from the sensor signal 42 determined angular velocity is exceeded. If an error is detected, the second operating state is activated 74 changed. The test steps 80 , 82 and 84 can each be designated as the first test step. In the test step 84 a check is continued as long as the angular velocity is below or at 36 ° / s. It is based on the test step 84 in the second operating state 74 changed as soon as the angular velocity is greater than or equal to 45 ° / s.

Im zweiten Betriebszustand 74 wird gemäß einem Block 86 das Kraftfahrzeug passiv lenkbar gemacht, indem das Unterstützungsmoment reduziert wird. Eine Reduktion des Unterstützungsmoments bedeutet, dass ein vom Fahrer aufgebrachtes Handmoment ohne das Unterstützungsmoment in das Lenkgetriebe 8 einbringbar ist und nicht zu einer Lenkunterstützung führt. In dem zweiten Betriebszustand 74 ist der Motor 22 im Wesentlichen stromlos geschaltet und führt zu keiner Einbringung eines Unterstützungsmoments in das Lenkgetriebe 8. Der Motor 22 ist jedoch jederzeit wieder aktivierbar.In the second operating state 74 becomes according to a block 86 made the motor vehicle passively steerable by reducing the assist torque. A reduction in the assistance torque means that a manual torque applied by the driver without the assistance torque in the steering gear 8th can be introduced and does not lead to steering assistance. In the second operating state 74 is the engine 22nd It is essentially switched to a currentless state and does not result in any assistance torque being introduced into the steering gear 8th . The motor 22nd however, it can be reactivated at any time.

In einem Prüfschritt 88 wird eine Plausibilisierung des Sensorsignals 42 bei passiv geschaltetem Lenksystem 2 durchgeführt, indem das vom Winkelsensor 30 erzeugte Sensorsignal 42 mittels der Radius-Schwellwerte 54 und 56 überwacht wird. So umfasst eine erfolgreiche Plausibilisierung des Sensorsignals 42 in dem Prüfschritt 88 kein Überschreiten eines Radius-Schwellwerts 54 oder 56 durch einen Radius 52 über einem Winkelbereich von bspw. 90 ° Motorumdrehung, wobei 90° Motorumdrehung in der 3 einem Winkel von 180 ° entsprechen. Bei einer erfolgreichen Plausibilisierung in dem Prüfschritt 88 wird in den ersten Betriebszustand 72 zurück gewechselt und es erfolgt ein Zurückrampen des Unterstützungsmoments gemäß dem Block 78. Eine fehlgeschlagene Plausibilisierung in dem Prüfschritt 88 hingegen umfasst ein Über- bzw. Unterschreiten eines der Radius-Schwellwerte 54 und 56 durch den ermittelten Radius 52. Im Falle einer fehlgeschlagenen Plausibilisierung wird in den dritten Betriebszustand 76 gewechselt.In one test step 88 is a plausibility check of the sensor signal 42 with passively switched steering system 2 done by that from the angle sensor 30th generated sensor signal 42 by means of the radius threshold values 54 and 56 is monitored. So includes a successful plausibility check of the sensor signal 42 in the test step 88 no exceeding of a radius threshold 54 or 56 by a radius 52 over an angular range of, for example, 90 ° motor rotation, with 90 ° motor rotation in the 3 correspond to an angle of 180 °. With a successful plausibility check in the test step 88 is in the first operating state 72 changed back and the support torque is ramped back according to the block 78 . A failed plausibility check in the test step 88 however, it includes exceeding or falling below one of the radius threshold values 54 and 56 by the determined radius 52 . In the event of a failed plausibility check, the third operating state 76 changed.

In einem Prüfschritt 90 findet eine Plausibilisierung statt, die ein Überschreiten eines Handmoment-Schwellwerts durch ein ermitteltes Handmoment innerhalb einer Zeitdauer sowie kein Überschreiten eines Winkelbereich-Schwellwerts durch einen ermittelten und überlenkten Winkelbereich umfasst. Der Handmoment-Schwellwert kann bspw. auf 6 Nm gewählt werden. Die Zeitdauer kann bspw. auf 20 ms gewählt werden. Der Winkelbereich-Schwellwert kann bspw. auf 90 ° gewählt werden. Wird so vorliegend von einem Winkelbereich oder einem ermittelten Winkelbereich gesprochen, so ist von einem passiv oder aktiv unterstützen Durchlenken eines bestimmten Winkels auszugehen. Bei einer fehlgeschlagenen Plausibilisierung in dem Prüfungsschritt 90 wird in den dritten Betriebszustand 76 gewechselt. Die Prüfschritte 88 und 90 sind auch als zweiter Prüfschritt bezeichenbar.In one test step 90 a plausibility check takes place, which includes an exceeding of a manual torque threshold value by a determined manual torque within a period of time and no exceeding of an angular range threshold value by a determined and deflected angular range. The manual torque threshold value can be selected to be 6 Nm, for example. The duration can be selected to be 20 ms, for example. The angular range threshold value can be selected to be 90 °, for example. If an angular range or a determined angular range is spoken of in the present case, a passively or actively supported deflection of a specific angle is to be assumed. In the event of a failed plausibility check in the test step 90 is in the third operating state 76 changed. The test steps 88 and 90 can also be designated as a second test step.

In dem dritten Betriebszustand 76 wird gemäß dem Block 92 die Lenkunterstützung abgeschaltet und es ist keine Rückkehr in den ersten Betriebszustand 72 mehr möglich. In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann im zweiten Betriebszustand 74 für das Steuergerät 26 ein Lenkwinkel ungültig gesetzt werden, wenn der zweite Betriebszustand 74 für eine bestimmte Zeitdauer bspw. 100 ms anhält. Dies kann dem Fahrer bspw. über eine Fehlerlampe, die aufleuchtet, zur Kenntnis gebracht werden.In the third operating state 76 is according to the block 92 the steering assistance is switched off and there is no return to the first operating state 72 more is possible. In an embodiment not shown, in the second operating state 74 for the control unit 26th a steering angle can be set invalid if the second operating state 74 lasts for a certain period of time, for example 100 ms. The driver can be made aware of this, for example, via an error lamp that lights up.

Wurde bereits in den zweiten Betriebszustand 74 gewechselt und es findet eine Fahrsituation statt, bei der ein hohes Handmoment, bspw. oberhalb von Zahl 6 Nm, vorliegt, und eine Winkelbewegung von < 90° stattfindet, wie es bspw. bei einem Bordsteinabdrücken oder einem Endanschlag bei einer Kurvenfahrt der Fall ist, so würde der Fahrer die Reduzierung des Lenkmoments bei Eintritt in den zweiten Betriebszustand 74 einmalig spüren. Ist ein Fehler vorhanden, so wird beim Durchlenken ein Radiusfehler generiert und gemäß dem Prüfschritt 88 in den dritten Betriebszustand 76 gewechselt. Ist jedoch kein Fehler vorhanden, so kann in den ersten Betriebszustand 72 zurück gewechselt werden.Has already been in the second operating state 74 changed and there is a driving situation in which a high manual torque, e.g. above number 6th Nm, is present, and an angular movement of <90 ° takes place, as is the case, for example, with a curb or an end stop when cornering, the driver would reduce the steering torque when entering the second operating state 74 feel once. If there is an error, a radius error is generated when deflecting and according to the test step 88 in the third operating state 76 changed. However, if there is no error, the first operating state 72 be changed back.

Claims

A method for operating a steering system (2) of a motor vehicle comprising a power steering system (4), an angle sensor (30) of the power steering system (4) being monitored, with an assisting torque being able to be introduced into a steering gear (8) in a first operating state (72) , the assist torque being reduced in a second operating state (74) on the basis of an error with respect to the angle sensor (30) ascertained in a first test step (80; 82; 84), starting from the second operating state (74) in a second test step (88 ; 90) a plausibility check of a sensor signal (42) of the angle sensor (30) is carried out, and the error determined in the first test step (80) is that a radius difference Threshold value by a radius difference determined from the sensor signal (42) over a predetermined angular range, and / or wherein the error determined in the first test step (82) includes exceeding or falling below a current threshold value by a current signal (36) of the angle sensor (30) and / or wherein the error ascertained in the first test step (84) comprises the exceeding of an angular speed threshold value by an angular speed determined from the sensor signal (42) of the angle sensor (30).

The procedure according to the Claim 1 , depending on a plausibility check of the sensor signal (42) successfully carried out in the second test step (88; 90), changing to the first operating state (72) and building up the support torque.

The procedure after Claim 1 or 2 , with a switch to a third operating state (76) as a function of a plausibility check of the sensor signal (42) that failed in the second test step (88; 90), and wherein the power steering (4) is deactivated in the third operating state (76).

The method according to one of the Claims 1 to 3 wherein the successful plausibility check in the second test step (88) does not include exceeding a radius threshold value (54; 56) by a radius (52) determined from a sensor signal (42) of the angle sensor (30) over an angular range.

The method according to one of the Claims 1 to 4th wherein the failed plausibility check in the second test step (88) comprises exceeding the radius threshold value (54; 56) by a radius (52) determined from a sensor signal (42) of the angle sensor (30) over an angular range.

The method according to one of the Claims 1 to 5 , wherein the failed plausibility check in the second test step (88) comprises exceeding a manual torque threshold value by a determined manual torque within a period of time and not exceeding an angular range threshold value by a determined angular range.

A computer program for a digital computing device which is designed to perform the method according to one of the Claims 1 to 6th to execute.

A control unit (26) for operating a steering system (2), which is provided with a digital computing device on which the computer program after Claim 7 is executable.

A storage medium for the control unit (26) after Claim 8 , on which a computer program after the Claim 7 is stored.