DE102015121910A1 - Method for checking the plausibility of sensor signals, in particular in steering systems - Google Patents

Method for checking the plausibility of sensor signals, in particular in steering systems Download PDF

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    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures

Abstract

Bei einem Verfahren zur Plausibilisierung von Sensorsignalen werden Sensorsignale eines ersten Sensors einer ersten Datenverarbeitungseinheit und Sensorsignale eines zweiten Sensors einer zweiten Datenverarbeitungseinheit zugeführt, wobei zusätzlich mit zeitlicher Verzögerung die Sensorsignale über Kreuz der anderen Datenverarbeitungseinheit zugeführt werden.In a method for checking the plausibility of sensor signals, sensor signals of a first sensor of a first data processing unit and sensor signals of a second sensor of a second data processing unit are supplied, wherein additionally with a time delay, the sensor signals are cross-fed to the other data processing unit.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Plausibilisierung von Sensorsignalen, insbesondere in Lenksystemen, beispielsweise von Rotorlagesensoren für Servomotoren in Lenksystemen. The invention relates to a method for checking the plausibility of sensor signals, in particular in steering systems, for example of rotor position sensors for servomotors in steering systems.

Bekannt sind Lenksysteme für Fahrzeuge, die zur Unterstützung des Handmomentes, welches der Fahrer über das Lenkrad aufbringt, einen elektrischen Servomotor aufweisen, dessen Servomoment in das Lenkgetriebe des Lenksystems eingespeist wird. Dem Servomotor ist üblicherweise ein Rotorlagesensor zugeordnet, über den die aktuelle Winkellage des Rotors bestimmt werden kann. Are known steering systems for vehicles, which have to support the manual torque, which applies the driver on the steering wheel, an electric servo motor, the servo torque is fed into the steering gear of the steering system. The servo motor is usually associated with a rotor position sensor, via which the current angular position of the rotor can be determined.

Bekannt sind darüber hinaus Servomotoren, die aus Sicherheitsgründen eine redundante Auslegung mit einer Unterteilung der verschiedenen Phasen des Motors in Teilmaschinen aufweisen, die unabhängig voneinander angesteuert werden. Jeder Teilmaschine sind eine Datenverarbeitungseinheit und ein Rotorlagesensor zugeordnet. In addition, servomotors are known which, for safety reasons, have a redundant design with a subdivision of the various phases of the motor into sub-machines, which are controlled independently of one another. Each submachine is assigned a data processing unit and a rotor position sensor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Sensorsignale, die von verschiedenen, jedoch gleichartig aufgebauten Sensoren erzeugt werden, zu plausibilisieren. The invention is based on the object of plausibility of sensor signals that are generated by different, but identically constructed sensors to plausibility.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an. This object is achieved with the features of claim 1. The dependent claims indicate expedient developments.

Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens können Sensorsignale von zumindest zwei verschiedenen, jedoch gleichartig aufgebauten Sensoren plausibilisiert werden, beispielsweise in Lenksystemen von Fahrzeugen. Es ist insbesondere möglich, die Signale von Rotorlagesensoren für Servomotoren in Lenksystemen zu überprüfen. Derartige Servomotoren sind beispielsweise als permanenterregte Synchronmaschinen ausgebildet, die rotorseitig Permanentmagnete und statorseitig bestrombare Spulen aufweisen. Die Ansteuerung der permanenterregten Synchronmaschine erfolgt beispielsweise über eine feldorientierte Regelung (FOR). With the aid of the method according to the invention, sensor signals from at least two different but identically constructed sensors can be made plausible, for example in steering systems of vehicles. In particular, it is possible to check the signals from rotor position sensors for servomotors in steering systems. Servomotors of this type are designed, for example, as permanent-magnet synchronous machines which have permanent magnets on the rotor side and coils which can be toroidally energized on the stator. The control of the permanent-magnet synchronous machine, for example via a field-oriented control (FOR).

Aus Sicherheitsgründen kann es zweckmäßig sein, die permanenterregte Synchronmaschine redundant mit mindestens zwei Teilmaschinen zu betreiben und die Teilmaschinen unabhängig voneinander über jeweils eine Datenverarbeitungseinheit anzusteuern. In dieser Auslegung sind jeder Teilmaschine eine Datenverarbeitungseinheit sowie ein Rotorlagesensor zur Ermittlung der aktuellen Rotorlage der Synchronmaschine zugeordnet. For safety reasons, it may be expedient to operate the permanent-magnet synchronous machine redundantly with at least two sub-machines and to control the sub-machines independently of each other via a respective data processing unit. In this design, each submachine is assigned a data processing unit and a rotor position sensor for determining the current rotor position of the synchronous machine.

Bei dem Verfahren werden die Sensorsignale jedes Sensors der zugeordneten Datenverarbeitungseinheit zugeführt. Zusätzlich ist eine Kreuzung der Sensorsignale zwischen den Datenverarbeitungseinheiten realisiert, bei der zumindest die Sensorsignale des ersten Sensors der zweiten Datenverarbeitungseinheit und gegebenenfalls zusätzlich die Sensorsignale des zweiten Sensors der ersten Datenverarbeitungseinheit zugeführt werden. Die Signalübermittlung über Kreuz erfolgt jedoch gegenüber der unmittelbaren Übermittlung zur jeweils zugeordneten Datenverarbeitungseinheit mit einer zeitlichen Verzögerung. In the method, the sensor signals of each sensor are supplied to the associated data processing unit. In addition, an intersection of the sensor signals between the data processing units is realized, in which at least the sensor signals of the first sensor of the second data processing unit and possibly additionally the sensor signals of the second sensor of the first data processing unit are supplied. However, the cross-signal transmission takes place with respect to the immediate transmission to the respectively assigned data processing unit with a time delay.

Zur Plausibilisierung der Sensorsignale werden in mindestens einer, gegebenenfalls in jeder Datenverarbeitungseinheit die Sensorsignale des zugeordneten Sensors sowie die über Kreuz zugeführten Signale des jeweils anderen Sensors miteinander verglichen, wobei ein Fehlersignal erzeugt wird, falls die Differenz der verglichenen Sensorsignale einen zulässigen Toleranzbereich überschreitet. Liegen dagegen die verglichenen Sensorsignale innerhalb des zulässigen Toleranzbereichs, kann von korrekt arbeitenden Sensoren ausgegangen werden. In order to check the plausibility of the sensor signals, the sensor signals of the associated sensor and the cross-fed signals of the respective other sensor are compared in at least one, possibly in each data processing unit, wherein an error signal is generated if the difference of the compared sensor signals exceeds a permissible tolerance range. If, on the other hand, the compared sensor signals are within the permissible tolerance range, it can be assumed that the sensors are working correctly.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren müssen somit zwei Bedingungen erfüllt sein, damit von Fehlerfreiheit ausgegangen werden kann. Zum einen muss das über Kreuz zugeführte Sensorsignal, das mit zeitlicher Verzögerung eingeht, innerhalb einer Fehlertoleranzzeit vorliegen, damit ein Vergleich mit dem unmittelbar zugeführten Sensorsignal in der Datenverarbeitungseinheit erfolgen kann. Zum andern dürfen die Sensorsignale nur um den zulässigen Toleranzbereich differieren, sonst wird ein Fehlersignal erzeugt. In the method according to the invention thus two conditions must be met, so that freedom from errors can be assumed. On the one hand, the cross-supplied sensor signal, which arrives with a time delay, must be present within a fault tolerance time, so that a comparison can be made with the directly supplied sensor signal in the data processing unit. On the other hand, the sensor signals may only differ by the permissible tolerance range, otherwise an error signal will be generated.

Die zeitliche Verzögerung der über Kreuz zugeführten Sensorsignale führt dazu, dass auch die Plausibilisierung mit einer entsprechenden zeitlichen Verzögerung erfolgt. Aufgrund der üblicherweise hohen Abtastrate von beispielsweise 1 ms ist dies jedoch hinnehmbar. The time delay of the cross-fed sensor signals means that the plausibility is done with a corresponding time delay. However, due to the usually high sampling rate of, for example, 1 ms, this is acceptable.

Mit dem Verfahren kann eine redundante Auslegung eines sicherheitskritischen Systems im Hinblick auf die Sensorsignale von zwei unterschiedlichen Sensoren realisiert werden. Differieren die miteinander verglichenen Sensorsignale um ein den zulässigen Toleranzbereich übersteigendes Maß, so liegt zwar ein Fehler vor; es kann jedoch gegebenenfalls der zugeordnete Motor weiter betrieben werden, indem ein fehlerhaftes Sensorsignal entweder durch ein korrektes Signal des anderen Sensors ersetzt oder das zu verwertende Signal über eine Ausgleichsrechnung bestimmt wird. With the method, a redundant design of a safety-critical system with regard to the sensor signals of two different sensors can be realized. If the sensor signals compared with each other differ by a degree that exceeds the permissible tolerance range, then an error is present; however, if necessary, the associated motor can continue to be operated by either replacing a faulty sensor signal with a correct signal from the other sensor or by determining the signal to be utilized via a compensation calculation.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung sind die Sensorsignale sämtlicher Sensoren mit einem Zeitstempel versehen. Dies ermöglicht es, beide Teilsysteme auf eine synchronisierte Zeitbasis zu stellen und in den Datenverarbeitungseinheiten, in denen der Vergleich der Sensorsignale durchgeführt wird, zeitlich nahe beieinander liegende Sensorsignale zu vergleichen. Vorteilhafterweise werden nur Sensorsignale unterschiedlicher Sensoren miteinander verglichen, die innerhalb einer maximalen Anzahl an Zeitschritten auseinander liegen, beispielsweise maximal 100 oder maximal zehn Zeitschritte, insbesondere nur einen Zeitschritt. Die Fehlertoleranzzeit wird entsprechend auf eine maximale Zeitschrittanzahl gesetzt. Diese stellt sicher, dass trotz der nachträglichen Plausibilisierung, bedingt durch die zeitliche Verzögerung des über Kreuz zugeführten Sensorsignals, auch im Falle eines schadhaften Sensorsignals noch keine großen Abweichungen in dem Teilsystem von der Sollposition erfolgt sind. According to an advantageous embodiment, the sensor signals of all sensors are provided with a time stamp. This allows both subsystems to be synchronized on a timebase and compare in the data processing units, in which the comparison of the sensor signals is performed, temporally close to each other lying sensor signals. Advantageously, only sensor signals of different sensors are compared with each other, which are within a maximum number of time steps apart, for example, a maximum of 100 or a maximum of ten time steps, in particular only one time step. The fault tolerance time is set accordingly to a maximum time step number. This ensures that, despite the subsequent plausibility, due to the time delay of the cross-fed sensor signal, even in the case of a defective sensor signal no large deviations have occurred in the subsystem of the desired position.

Die Sensorsignale können, gemäß einer vorteilhaften Ausführung, einer Interpolation unterzogen werden. Über die Interpolation können Werte zu einem Zeitpunkt berechnet werden, zu dem entweder kein oder ein fehlerhaftes Sensorsignal vorliegt. The sensor signals can, according to an advantageous embodiment, be subjected to interpolation. The interpolation can be used to calculate values at a time when there is either no or a faulty sensor signal.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung liegen die Sensorsignale, die unmittelbar den zugehörigen Datenverarbeitungseinheiten zugeführt werden, als analoge Signale vor. Die über Kreuz geführten Sensorsignale werden dagegen vorteilhafterweise einer Signalaufbereitung unterzogen und liegen digital vor. Hierbei tritt eine zeitliche Verzögerung auf, mit der das digitale Signal in der Datenverarbeitungseinheit mit dem unmittelbar zugeführten, analogen Signal aus einem vorangegangenen Zeitschritt verglichen wird. According to a further expedient embodiment, the sensor signals, which are supplied directly to the associated data processing units, are present as analog signals. By contrast, the cross-guided sensor signals are advantageously subjected to signal processing and are available digitally. In this case, a time delay occurs with which the digital signal in the data processing unit is compared with the directly supplied, analog signal from a previous time step.

Die Signalaufbereitung der über Kreuz geführten Signale erfolgt vorteilhafterweise in einem Datenpuffer, der der über Kreuz-Datenverarbeitungseinheit vorgelagert ist und aus dem dieser Datenverarbeitungseinheit die digitalen Sensorsignale zugeführt werden. The signal processing of the cross-guided signals is advantageously carried out in a data buffer, which is upstream of the cross-data processing unit and from which the data processing unit, the digital sensor signals are supplied.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen: Further advantages and expedient embodiments can be taken from the further claims, the description of the figures and the drawings. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Lenksystems in einem Fahrzeug mit einem elektrischen Servomotor, 1 a schematic representation of a steering system in a vehicle with an electric servomotor,

2 ein Blockdiagramm mit dem Signalfluss zwischen ersten und zweiten Sensoren sowie ersten und zweiten Datenverarbeitungseinheiten einer elektrischen Maschine, 2 a block diagram with the signal flow between first and second sensors and first and second data processing units of an electrical machine,

3 ein Schaubild mit zeitabhängigen Signalen des ersten und zweiten Sensors, die zur Plausibilisierung miteinander verglichen werden. 3 a diagram with time-dependent signals of the first and second sensor, which are compared for plausibility.

Das in 1 dargestellte Lenksystem 1 für ein Fahrzeug umfasst ein Lenkrad 2, eine Lenkspindel bzw. -welle 3, ein Lenk- bzw. Getriebegehäuse 4 und ein Lenkgestänge mit einer Lenkzahnstange 5, über die eine Lenkbewegung auf die lenkbaren Räder 6 des Fahrzeugs übertragen wird. Das Getriebegehäuse 4 nimmt ein Lenkgetriebe 8 mit einem Lenkritzel und der Lenkzahnstange 5 auf, wobei das Lenkritzel drehfest mit der Lenkwelle 3 verbunden ist und mit der Lenkzahnstange 5 kämmt. This in 1 illustrated steering system 1 for a vehicle includes a steering wheel 2 , a steering shaft or spindle 3 , a steering or transmission housing 4 and a steering linkage with a steering rack 5 , about which a steering movement on the steerable wheels 6 of the vehicle is transmitted. The gearbox 4 takes a steering gear 8th with a steering pinion and the steering rack 5 on, wherein the steering pinion rotatably with the steering shaft 3 is connected and with the steering rack 5 combs.

Der Fahrer gibt über das Lenkrad 2, mit dem die Lenkwelle 3 fest verbunden ist, einen Lenkwinkel δL vor, der im Lenkgetriebe 8 im Getriebegehäuse 4 auf die Lenkzahnstange 5 des Lenkgestänges übertragen wird, woraufhin sich an den lenkbaren Rädern 6 ein Radlenkwinkel δV einstellt. The driver gives over the steering wheel 2 with which the steering shaft 3 is firmly connected, a steering angle δ L before that in the steering gear 8th in the gearbox 4 on the steering rack 5 of the steering linkage is transmitted, whereupon the steerable wheels 6 sets a wheel steering angle δ V.

Zur Unterstützung des vom Fahrer aufgebrachten Handmoments ist ein elektrischer Servomotor 7 vorgesehen, über den ein Servomoment in das Lenkgetriebe 8 eingespeist werden kann. Der elektrische Servomotor 7 ist als eine permanenterregte Synchronmaschine ausgebildet, die rotorseitig Permanentmagnete und statorseitig bestrombare Spulen aufweist, welche beispielsweise über eine feldorientierte Regelung (FOR) angesteuert werden. Der Servomotor 7 kann gegebenenfalls auch an der Lenkwelle sitzen. To support the applied by the driver hand torque is an electric servomotor 7 provided via the a servo torque in the steering gear 8th can be fed. The electric servomotor 7 is designed as a permanent-magnet synchronous machine, the rotor side has permanent magnets and stator-energizable coils, which are controlled for example via a field-oriented control (FOR). The servomotor 7 may optionally also sit on the steering shaft.

Die den Servomotor 7 bildende elektrische Maschine kann redundant mit zwei Teilmaschinen betrieben werden, die unabhängig voneinander über jeweils eine Datenverarbeitungseinheit angesteuert werden. Jeder Teilmaschine bzw. jeder Datenverarbeitungseinheit ist außerdem ein Rotorlagesensor zur Ermittlung der aktuellen Rotorlage der elektrischen Maschine zugeordnet. Jede Teilmaschine bildet mit der zugeordneten Datenverarbeitungseinheit und dem zugeordneten Sensor ein Teilsystem. The the servomotor 7 forming electric machine can be operated redundantly with two sub-machines, which are independently controlled via a respective data processing unit. Each submachine or data processing unit is also assigned a rotor position sensor for determining the current rotor position of the electrical machine. Each submachine forms a subsystem with the associated data processing unit and the associated sensor.

In 2 ist ein Blockdiagramm mit den Einheiten der beiden Teilsysteme dargestellt. Das erste Teilsystem 10 umfasst den ersten Sensor 12, die erste Datenverarbeitungseinheit 14 und die erste Teilmaschine der elektrischen Maschine 7. Das zweite Teilsystem 11 umfasst den zweiten Sensor 13, die zweite Datenverarbeitungseinheit 15 sowie die zweite Teilmaschine der elektrischen Maschine 7. In 2 a block diagram is shown with the units of the two subsystems. The first subsystem 10 includes the first sensor 12 , the first data processing unit 14 and the first part machine of the electric machine 7 , The second subsystem 11 includes the second sensor 13 , the second data processing unit 15 as well as the second submachine of the electric machine 7 ,

Die beiden Teilsysteme 10 und 11 sind über Datenpuffer 16 bzw. 17, die regelmäßig Teil der Datenverarbeitungseinheiten sind, über Kreuz gekoppelt. Der erste Datenpuffer 16 liegt zwischen dem ersten Sensor 12 und der zweiten Datenverarbeitungseinheit 15, der zweite Datenpuffer 17 zwischen dem zweiten Sensor 13 und der ersten Datenverarbeitungseinheit 14. In den Datenpuffern 16, 17 erfolgt eine Signalaufbereitung der Sensorsignale vom ersten bzw. zweiten Sensor 12, 13. In den Datenpuffern 16, 17 erfolgt jeweils eine Signalaufbereitung des Sensorsignals, das ausgangsseitig als digitales Signal zur Verfügung steht und den Datenverarbeitungseinheiten 14, 15 über Kreuz zugeleitet wird. Die Sensorsignale, welche von den Sensoren 12, 13 unmittelbar den zugeordneten Datenverarbeitungseinheiten 14, 15 zugeführt werden, liegen dagegen als analoges Signal vor. The two subsystems 10 and 11 are about data buffers 16 respectively. 17 which are regularly part of the data processing units, cross-coupled. The first data buffer 16 lies between the first sensor 12 and the second data processing unit 15 , the second data buffer 17 between the second sensor 13 and the first data processing unit 14 , In the data buffers 16 . 17 Signal conditioning of the sensor signals from the first or second sensor takes place 12 . 13 , In the data buffers 16 . 17 In each case, a signal conditioning of the sensor signal, the output side of which is available as a digital signal and the data processing units 14 . 15 is passed over crosswise. The sensor signals coming from the sensors 12 . 13 directly to the associated data processing units 14 . 15 are supplied, however, are available as an analog signal.

In den Datenverarbeitungseinheiten 14, 15 werden jeweils die analogen Signale aus den unmittelbar zugeordneten Sensoren 12 bzw. 13 mit den über Kreuz empfangenen, digitalen Signalen aus den Datenpuffern 16 bzw. 17 der jeweils anderen Sensoren verglichen. Voraussetzung hierfür ist, dass die miteinander verglichenen Sensorsignale innerhalb einer Fehlertoleranzzeit liegen. Um dies beurteilen zu können, werden die Sensorsignale jeweils mit einem Zeitstempel versehen, wobei Vergleichbarkeit gegeben ist, wenn die Signale innerhalb einer Fehlertoleranzzeit liegen. In the data processing units 14 . 15 In each case, the analog signals from the directly assigned sensors 12 respectively. 13 with the cross received digital signals from the data buffers 16 respectively. 17 compared to the other sensors. The prerequisite for this is that the sensor signals compared with each other are within a fault tolerance time. In order to be able to assess this, the sensor signals are each provided with a time stamp, with comparability being given if the signals lie within a fault tolerance time.

Die Signalaufbereitung in den Datenpuffern 16, 17 führt zu einer Verzögerung der über Kreuz zugeführten, digitalen Signale, so dass die digital anliegenden Signale aus einem früheren Zeitschritt stammen und somit älter sind als die unmittelbar zugeleiteten, analogen Signale. Dies ist jedoch hinnehmbar, sofern der Zeitunterschied innerhalb der Fehlertoleranzzeit liegt, die vorzugsweise nur einen Zeitschritt beträgt, wobei gegebenenfalls eine maximale Fehlertoleranzzeit von beispielsweise vier Zeitschritten vorgegeben werden kann. Ein Zeitschritt entspricht hierbei einer Abtastzeit von beispielsweise 1 ms. The signal processing in the data buffers 16 . 17 leads to a delay of the cross-fed digital signals, so that the digitally applied signals come from an earlier time step and are therefore older than the immediately forwarded, analog signals. However, this is acceptable if the time difference is within the fault tolerance time, which is preferably only a time step, where appropriate, a maximum fault tolerance time, for example, four time steps can be specified. A time step corresponds to a sampling time of, for example, 1 ms.

In den Datenverarbeitungseinheiten 14, 15 erfolgt somit der Vergleich eines analog empfangenen Signals mit einem digitalen Signal, das aus einem vorangegangenen Zeitschritt stammt. Liegen die miteinander verglichenen Sensorsignale innerhalb eines zulässigen Toleranzbereiches, sind die analog empfangenen Sensorsignale in Ordnung und können verwertet werden. Andernfalls liegt ein Fehler vor, der zu einem Fehlersignal führt, wobei gegebenenfalls eine Ausgleichsrechnung durchgeführt wird, um den Fehler zu kompensieren. In the data processing units 14 . 15 Thus, the comparison of an analog received signal with a digital signal, which comes from a previous time step. If the sensor signals compared with each other are within a permissible tolerance range, the sensor signals received analogously are in order and can be utilized. Otherwise, there is an error that leads to an error signal, where appropriate, a compensation calculation is performed to compensate for the error.

In 3 ist ein Schaubild mit verschiedenen Sensorsignalen zu verschiedenen Zeitpunkten t1, t2 und t3 dargestellt, die sich innerhalb des umrandeten Toleranzbereiches T befinden. Zum Zeitpunkt t1 werden erste Sensorsignale von den Sensoren 12 und 13 geliefert, weitere Sensorsignale werden zu den Zeitpunkten t2 und t3 generiert. Im Zeitpunkt t3 kann beispielsweise ein analoges Sensorsignal des ersten Sensors 12 mit einem digitalen Sensorsignal des über Kreuz empfangenen Sensors 13, das vom Zeitpunkt t2 stammt, verglichen werden. Der Vergleich ist möglich, da die Signale zeitlich gesehen innerhalb des Toleranzbandes T liegen. Wenn auch die Signalhöhe sich innerhalb des Toleranzbandes T befindet, ist die Plausibilisierung des Sensorsignals des ersten Sensors mit dem über Kreuz empfangenen, digitalen Sensorsignal des zweiten Sensors erfolgreich verlaufen. Andernfalls liegt ein Fehler vor, und es wird ein Fehlersignal erzeugt. In 3 is a graph showing various sensor signals at different times t 1 , t 2 and t 3 , which are located within the bordered tolerance range T. At time t 1 , first sensor signals from the sensors 12 and 13 supplied, further sensor signals are generated at the times t 2 and t 3 . At time t 3 , for example, an analog sensor signal of the first sensor 12 with a digital sensor signal from the cross received sensor 13 , which comes from the time t 2 , are compared. The comparison is possible since the signals are within the tolerance band T in terms of time. If the signal level is also within the tolerance band T, the plausibility check of the sensor signal of the first sensor with the digital sensor signal of the second sensor received across the line has been successful. Otherwise, there is an error and an error signal is generated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Lenksystem steering system
2 2
Lenkrad steering wheel
3 3
Lenkwelle steering shaft
4 4
Getriebegehäuse gearbox
5 5
Lenkzahnstange Steering rack
6 6
Vorderrad front
7 7
elektrischer Servomotor/Synchronmaschine electric servomotor / synchronous machine
8 8th
Lenkgetriebe steering gear
10 10
Teilsystem subsystem
11 11
Teilsystem subsystem
12 12
Sensor sensor
13 13
Sensor sensor
14 14
Datenverarbeitungseinheit Data processing unit
15 15
Datenverarbeitungseinheit Data processing unit
16 16
Datenpuffer data buffer
17 17
Datenpuffer data buffer

Claims (10)

Verfahren zur Plausibilisierung von Sensorsignalen, insbesondere in Lenksystemen (1), beispielsweise von Rotorlagesensoren für Servomotoren (7) in Lenksystemen (1), bei dem Sensorsignale eines ersten Sensors (12) einer ersten Datenverarbeitungseinheit (14) und Sensorsignale eines zweiten Sensors (13) einer zweiten Datenverarbeitungseinheit (15) zugeführt werden, wobei die Sensorsignale des ersten Sensors (12) mit zeitlicher Verzögerung, jedoch innerhalb einer Fehlertoleranzzeit der zweiten Datenverarbeitungseinheit (15) zugeführt und mit den Sensorsignalen des zweiten Sensors verglichen werden, wobei ein Fehlersignal erzeugt wird, falls die Differenz der miteinander verglichenen Sensorsignale einen zulässigen Toleranzbereich überschreitet. Method for checking the plausibility of sensor signals, in particular in steering systems ( 1 ), for example of rotor position sensors for servomotors ( 7 ) in steering systems ( 1 ), in which sensor signals of a first sensor ( 12 ) a first data processing unit ( 14 ) and sensor signals of a second sensor ( 13 ) a second data processing unit ( 15 ), wherein the sensor signals of the first sensor ( 12 ) with a time delay, but within a fault tolerance time of the second data processing unit ( 15 ) are supplied and compared with the sensor signals of the second sensor, wherein an error signal is generated if the difference of the compared sensor signals exceeds an allowable tolerance range. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Sensorsignale des zweiten Sensors (13) mit zeitlicher Verzögerung, jedoch innerhalb der Fehlertoleranzzeit der ersten Datenverarbeitungseinheit (14) zugeführt und mit den Sensorsignalen des ersten Sensors verglichen werden, wobei ein Fehlersignal erzeugt wird, falls die Differenz der miteinander verglichenen Sensorsignale einen zulässigen Toleranzbereich überschreitet. Method according to Claim 1, characterized in that the sensor signals of the second sensor ( 13 ) with a time delay, but within the fault tolerance time of the first data processing unit ( 14 ) are supplied and compared with the sensor signals of the first sensor, wherein an error signal is generated if the difference of the compared sensor signals exceeds a permissible tolerance range. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorsignale jeweils mit einem Zeitstempel versehen werden. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor signals are each provided with a time stamp. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Sensorsignale miteinander verglichen werden, die maximal 100 Zeitschritte, vorzugsweise maximal 10 Zeitschritte auseinander liegen. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that sensor signals are compared with each other, the maximum of 100 time steps, preferably a maximum of 10 time steps apart. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorsignale, die einer Datenverarbeitungseinheit (14, 15) vom Sensor (12, 13) der anderen Datenverarbeitungseinheit (14, 15) zugeführt werden, einer Interpolation unterzogen werden. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sensor signals that a data processing unit ( 14 . 15 ) from the sensor ( 12 . 13 ) of the other data processing unit ( 14 . 15 ) are subjected to an interpolation. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorsignale des ersten Sensors (12) der ersten Datenverarbeitungseinheit (14) und die Sensorsignale des zweiten Sensors (13) der zweiten Datenverarbeitungseinheit (15) jeweils als analoge Signale zugeführt werden. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sensor signals of the first sensor ( 12 ) of the first data processing unit ( 14 ) and the sensor signals of the second sensor ( 13 ) of the second data processing unit ( 15 ) are each supplied as analog signals. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorsignale des ersten Sensors (12) der zweiten Datenverarbeitungseinheit (15) und die Sensorsignale des zweiten Sensors (13) der ersten Datenverarbeitungseinheit (14) jeweils als digitale Signale zugeführt werden. Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sensor signals of the first sensor ( 12 ) of the second data processing unit ( 15 ) and the sensor signals of the second sensor ( 13 ) of the first data processing unit ( 14 ) are each supplied as digital signals. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorsignale des ersten Sensors (12) vor der Zuführung zur zweiten Datenverarbeitungseinheit (15) und die Sensorsignale des zweiten Sensors (13) vor der Zuführung zur ersten Datenverarbeitungseinheit (14) jeweils gepuffert werden. Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sensor signals of the first sensor ( 12 ) before feeding to the second data processing unit ( 15 ) and the sensor signals of the second sensor ( 13 ) prior to delivery to the first data processing unit ( 14 ) are each buffered. Permanenterregte Synchronmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, insbesondere Servomotor (7) in einem Lenksystem (1), mit Permanentmagneten und bestrombaren Spulen, wobei die Synchronmaschine (7) redundant mit mindestens zwei Teilmaschinen betrieben und die Teilmaschinen unabhängig voneinander über jeweils eine Datenverarbeitungseinheit (14, 15) ansteuerbar sind. Permanent magnet synchronous machine for carrying out the method according to one of claims 1 to 8, in particular servomotor ( 7 ) in a steering system ( 1 ), with permanent magnets and energizable coils, wherein the synchronous machine ( 7 ) operated redundantly with at least two sub-machines and the sub-machines independently via one data processing unit ( 14 . 15 ) are controllable. Lenksystem zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, insbesondere mit einer permanenterregten Synchronmaschine als Servomotor (7). Steering system for carrying out the method according to one of claims 1 to 9, in particular with a permanent-magnet synchronous machine as servomotor ( 7 ).
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