DE102015122242B4 - METHOD FOR DETECTING ONE OR MORE CONSIDERABLE NOISES DURING THE OPERATION OF A MOTOR VEHICLE - Google Patents

METHOD FOR DETECTING ONE OR MORE CONSIDERABLE NOISES DURING THE OPERATION OF A MOTOR VEHICLE Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Erfassung eines oder mehrerer auffälliger Geräusche während des Betriebs eines Kraftfahrzeugs, welches eine elektronische Servolenkvorrichtung (1) aufweist, wobei im Bereich der elektronischen Servolenkvorrichtung (1) wenigstens ein Beschleunigungssensor (9) vorhanden ist, und wobei in den Messsignalen (w) des wenigstens einen Beschleunigungssensors (9) das wenigstens eine auffällige Geräusch detektiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das auffällige Geräusch anhand der in den Messsignalen (w) auftretenden Frequenzen oder Ordnungen einer verursachenden Komponente der elektronischen Servolenkvorrichtung (1) oder einem bestimmten Geräuschereignis zugeordnet wird.Method for detecting one or more noticeable noises during the operation of a motor vehicle which has an electronic power steering device (1), wherein at least one acceleration sensor (9) is present in the area of the electronic power steering device (1), and wherein in the measurement signals (w) of at least one acceleration sensor (9), the at least one noticeable noise is detected, characterized in that the noticeable noise is assigned to a causative component of the electronic power steering device (1) or to a specific noise event based on the frequencies or orders occurring in the measurement signals (w).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung eines oder mehrerer auffälliger Geräusche während des Betriebs eines Kraftfahrzeugs, welches eine elektronische Servolenkvorrichtung gemäß dem Oberbegriff nach Anspruch 1 aufweist. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine elektronische Servolenkvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, ein Kraftfahrzeug mit einer elektronischen Servolenkvorrichtung sowie ein Computerprogramm.The invention relates to a method for detecting one or more noticeable noises during operation of a motor vehicle, which has an electronic power steering device according to the preamble of claim 1. The invention also relates to an electronic power steering device of a motor vehicle, a motor vehicle with an electronic power steering device and a computer program.

Beim Betrieb elektrischer Lenksysteme bzw. elektronischer Servolenkvorrichtungen können störende Geräusche durch diverse Komponenten der elektronischen Servolenkung (Servoantrieb bzw. Elektromotor, Zahnriemen, Kugelgewindetrieb, usw.) auftreten. Diese Geräusche sind in der Regel ordnungsbestimmt, d. h. die Frequenz des Geräusches ändert sich mit der Drehzahl des Elektromotors und hängt vom Design der Komponenten (Polpaarzahl, Anzahl der Wicklungen des Rotors des Elektromotors, Zähnezahl des Motorritzels, usw.) ab.When operating electric steering systems or electronic power steering devices, annoying noises can occur due to various components of the electronic power steering (servo drive or electric motor, toothed belt, ball screw, etc.). These sounds are usually order-determined, i.e. H. the frequency of the noise changes with the speed of the electric motor and depends on the design of the components (number of pole pairs, number of windings of the electric motor rotor, number of teeth on the motor pinion, etc.).

Darüber hinaus können durch unsachgemäßen Gebrauch von Lenksystemen (Missbrauch) diese mechanisch derart verändert werden, dass nach dem Missbrauchsereignis störende Geräusche auftreten, welche häufig zu Kundenreklamationen bzw. Feldreklamationen führen.In addition, improper use of steering systems (misuse) can cause them to be mechanically modified in such a way that disturbing noises occur after the misuse event, which often leads to customer complaints or field complaints.

Im Falle von Feldreklamationen aufgrund auffälliger bzw. zu hoher Lenkungsgeräusche kann in der Werkstatt oft nicht ohne weiteres festgestellt werden, durch welches Bauteil des Lenksystems die Geräusche verursacht werden, insbesondere ist dies auch mit den in der Werkstatt verwendeten Diagnosegeräten nicht möglich. Zudem ist es in der Regel nicht möglich einen unsachgemäßen Gebrauch bzw. einem Missbrauch durch den Fahrer nachzuweisen.In the event of field complaints due to conspicuous or excessive steering noises, it is often not possible to easily determine in the workshop which component of the steering system is causing the noise; in particular, this is not possible with the diagnostic devices used in the workshop. In addition, it is usually not possible to prove improper use or misuse by the driver.

In diesem Zusammenhang ist beispielsweise aus der gattungsbildenden DE 10 2013 220 520 A1 ein Verfahren zur Erfassung eines auffälligen Geräuschs während des Betriebs eines Kraftfahrzeugs mit einer elektronischen Servolenkvorrichtung bekannt, wobei anhand eines Sensorsignals wenigstens eines Beschleunigungssensors das auffällige Geräusch detektiert wird. Dabei ist eine Steuereinheit dazu ausgebildet, das Sensorsignal mit einem Schwellwert zu vergleichen und einen Fehlerzustand festzustellen, wenn das Sensorsignal größer als der Schwellwert ist.In this context, for example, from the generic DE 10 2013 220 520 A1 a method for detecting a noticeable noise during operation of a motor vehicle with an electronic power steering device is known, wherein the noticeable noise is detected using a sensor signal from at least one acceleration sensor. A control unit is designed to compare the sensor signal with a threshold value and to determine an error condition if the sensor signal is greater than the threshold value.

Ferner ist aus der EP 2 597 013 B1 ein Fahrzeuglenkunssystem bekannt, welches wenigstens einen im Bereich eines Lenkgetriebes angeordneten Beschleunigungssensor umfasst, mittels welchem zur Verbesserung eines Lenkgefühls ein Schwingungseintrag in eine Spurstange abgeschätzt werden kann.Furthermore, from the EP 2 597 013 B1 a vehicle steering system is known, which comprises at least one acceleration sensor arranged in the area of a steering gear, by means of which a vibration input into a tie rod can be estimated to improve a steering feel.

Ausgehend davon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, während des Betriebs eines Kraftfahrzeugs, welches eine elektronische Servolenkvorrichtung aufweist, auffällige Geräusche zu detektieren und diese der verantwortlichen Lenkungskomponente zuzuordnen oder als Nachweis für eine missbräuchliche Verwendung der Lenkung aufzuzeichnen.Based on this, the present invention is based on the object of detecting noticeable noises during the operation of a motor vehicle which has an electronic power steering device and assigning them to the responsible steering component or recording them as evidence of misuse of the steering.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Erfassung eines oder mehrerer auffälliger Geräusche während des Betriebs eines Kraftfahrzeugs, welches eine elektronische Servolenkvorrichtung aufweist, gelöst, wobei im Bereich der elektronischen Servolenkvorrichtung wenigstens ein Beschleunigungssensor vorhanden ist, wobei in den Messsignalen des wenigstens einen Beschleunigungssensors das wenigstens eine auffällige Geräusch detektiert wird, und wobei das auffällige Geräusch anhand der in den Messsignalen auftretenden Frequenzen oder Ordnungen einer verursachenden Komponente der elektronischen Servolenkvorrichtung oder einem bestimmten Geräuschereignis zugeordnet wird. Zudem wird die Aufgabe durch eine elektronische Servolenkvorrichtung gemäß Anspruch 9, ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 13 und ein Computerprogramm gemäß Anspruch 14 gelöst.This object is achieved according to the invention by a method for detecting one or more noticeable noises during the operation of a motor vehicle which has an electronic power steering device, wherein at least one acceleration sensor is present in the area of the electronic power steering device, the at least being in the measurement signals of the at least one acceleration sensor a noticeable noise is detected, and the noticeable noise is assigned to a causative component of the electronic power steering device or to a specific noise event based on the frequencies or orders occurring in the measurement signals. In addition, the task is solved by an electronic power steering device according to claim 9, a motor vehicle according to claim 13 and a computer program according to claim 14.

Durch diese Maßnahmen werden auffällige Geräusche in vorteilhafter Weise detektiert und können anhand der auftretenden Frequenzen oder Ordnungen der verantwortlichen Komponente der elektronischen Servolenkvorrichtung zugeordnet werden. Diese Information kann beispielsweise über ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs und die Fehlerdiagnose in der Werkstatt ausgelesen werden. Auffällige Geräuschereignisse, welche zum Beispiel bei Überfahren eines Schlaglochs auftreten, werden von der Sensorik erfasst und können beispielsweise in einem Speicher oder dergleichen abgelegt werden. Diese Aufzeichnung kann später als Nachweis der maximal auftretenden Beschleunigungen über das Steuergerät des Kraftfahrzeugs und die Fehlerdiagnose in der Werkstatt ausgelesen werden, um die Ursache eines Geräuschs auf die missbräuchliche Verwendung der Lenkung zurückzuführen. Bei den zu erfassenden auffälligen Geräuschen handelt es sich demnach insbesondere um von der elektronischen Servolenkvorrichtung verursachte Geräusche.These measures advantageously detect noticeable noises and can be assigned to the responsible component of the electronic power steering device based on the frequencies or orders that occur. This information can be read, for example, via a control unit in the motor vehicle and the fault diagnosis in the workshop. Conspicuous noise events, which occur, for example, when driving over a pothole, are detected by the sensor system and can be stored, for example, in a memory or the like. This recording can later be read out as evidence of the maximum accelerations occurring via the motor vehicle's control unit and the fault diagnosis in the workshop in order to attribute the cause of a noise to misuse of the steering. The conspicuous noises to be detected are therefore in particular noises caused by the electronic power steering device.

Nach einer Detektion eines auffälligen Geräuschs können Informationen bezüglich des detektierten auffälligen Geräuschs, vorzugsweise permanent oder dauerhaft, insbesondere dessen gemessene Beschleunigung, dessen gemessene Frequenz, dessen Ordnung, dessen Detektionszeitpunkt, dessen Detektionsdatum, eine aktuelle Spurstangenkraft, ein aktuelles Handmoment, eine aktuelle Drehzahl oder ein aktueller Stromwert eines Elektromotors eines elektrischen Servoantriebs der elektronischen Servolenkvorrichtung und/oder eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, insbesondere in einem elektronischen Speicherelement eines Regel- und/oder Steuergeräts des Kraftfahrzeugs oder der elektronischen Servolenkvorrichtung, abgespeichert werden.After detection of a noticeable noise, information regarding the detected noticeable noise, preferably permanently or permanently, in particular its measured acceleration, its measured frequency, its order, its detection time point, the detection date of which, a current tie rod force, a current manual torque, a current speed or a current current value of an electric motor of an electric servo drive of the electronic power steering device and / or a current driving speed of the motor vehicle, in particular in an electronic storage element of a control and / or control device of the Motor vehicle or the electronic power steering device.

Dadurch dass derartige Informationen in einem Speicherelement eines Steuergeräts bzw. einer ECU (Electronic Control Unit), insbesondere der elektronischen Servolenkvorrichtung, oder einem Fehlerspeicher des Fahrzeugs abgelegt werden können, können diese in vorteilhafterweise in der Werkstatt ausgelesen werden. Bei dem Steuergerät kann es sich um ein Steuergerät der elektronischen Servolenkvorrichtung oder um ein übergeordnetes Steuergerät des Kraftfahrzeugs handeln. Sonach ist eine genaue Fehlerdiagnose möglich. Darüber hinaus kann auch nachvollzogen werden, an welchem Datum und bei welcher Fahrgeschwindigkeit der Fehler aufgetreten ist und ob das Geräusch durch einen missbräuchlichen Gebrauch der Lenkung verursacht wurde. Somit wird das Geräuschereignis detailliert erfasst. Aus der Drehzahl des Elektromotors und der Frequenz kann die Ordnung des auffälligen Geräuschs bestimmt werden. Dabei gilt: Ordnung = Frequenz / Drehzahl des Elektromotors.Because such information can be stored in a memory element of a control device or an ECU (Electronic Control Unit), in particular the electronic power steering device, or a fault memory of the vehicle, it can advantageously be read out in the workshop. The control unit can be a control unit of the electronic power steering device or a higher-level control unit of the motor vehicle. This means that an accurate error diagnosis is possible. In addition, it can also be traced on which date and at what driving speed the error occurred and whether the noise was caused by misuse of the steering. This means that the noise event is recorded in detail. The order of the noticeable noise can be determined from the speed of the electric motor and the frequency. The following applies: Order = frequency / speed of the electric motor.

Vorteilhaft ist es, wenn nach einer Detektion des auffälligen Geräuschs zusätzlich eine Anzahl von Messsignalen des wenigstens einen Beschleunigungssensors aus einer vorgegebenen Zeitspanne vor der Detektion des auffälligen Geräuschs und aus einer vorgegebenen Zeitspanne nach der Detektion des auffälligen Geräuschs, insbesondere in einem elektronischen Speicherelement eines Regel- und/oder Steuergeräts des Kraftfahrzeugs oder der elektronischen Servolenkvorrichtung abgespeichert werden.It is advantageous if, after detection of the noticeable noise, a number of measurement signals from the at least one acceleration sensor from a predetermined period of time before the detection of the noticeable noise and from a predetermined period of time after the detection of the noticeable noise, in particular in an electronic storage element of a control and/or control unit of the motor vehicle or the electronic power steering device.

Hierzu kann fortlaufend eine Anzahl von von dem Beschleunigungssensor empfangenen Messsignalen, insbesondere in einer Art temporären Pufferspeicher oder Ringspeicher, zwischengespeichert werden. Falls ein auffälliges Geräuschs erfasst wird, wird dieses zusammen mit den in dem Ringspeicher gemäß der vorgegebenen Zeitspannen zusätzlich vorhandenen zwischengespeicherten Werten permanent abgespeichert. In vorteilhafter Weise kann durch diese Maßnahme eine genauere Bestimmung des Geräuschereignisses vorgenommen werden. Als vorgegebene Zeitspannen können zum Beispiel +- 10 Sekunden nach und vor der Detektion des auffälligen Geräuschs verwendet werden.For this purpose, a number of measurement signals received from the acceleration sensor can be continuously buffered, in particular in a type of temporary buffer memory or ring memory. If a noticeable noise is detected, it is permanently stored together with the buffered values additionally present in the ring memory according to the specified time periods. This measure can advantageously be used to determine the noise event more precisely. For example, +- 10 seconds after and before the detection of the noticeable noise can be used as predetermined time periods.

Das auffällige Geräusch kann in den Messsignalen des wenigstens einen Beschleunigungssensors detektiert werden, indem auffällige Frequenzen oder Ordnungen anhand vorgegebener Schwellwerte oder dergleichen bestimmt werden.The noticeable noise can be detected in the measurement signals of the at least one acceleration sensor by determining noticeable frequencies or orders based on predetermined threshold values or the like.

Das auffällige Geräusch kann mittels eines Datenfelds oder dergleichen einer verursachenden Komponente der elektronischen Servolenkvorrichtung oder einem bestimmten Geräuschereignis zugeordnet werden.The noticeable noise can be assigned to a causative component of the electronic power steering device or to a specific noise event using a data field or the like.

Aus den gemessenen Signalen lassen sich auffällige Frequenzen bestimmen und den verursachenden Lenkungskomponenten zuordnen. Darüber hinaus ist auch eine Zuordnung zu einem bestimmten Geräuschereignis möglich.Conspicuous frequencies can be determined from the measured signals and assigned to the steering components causing them. In addition, an assignment to a specific noise event is also possible.

Eine Häufigkeit des Auftretens eines bestimmten auffälligen Geräuschs kann erfasst werden und, insbesondere in einem elektronischen Speicherelement eines Regel- und/oder Steuergeräts des Kraftfahrzeugs oder der elektronischen Servolenkvorrichtung, abgespeichert werden.A frequency of occurrence of a specific noticeable noise can be recorded and, in particular, stored in an electronic storage element of a control and/or control device of the motor vehicle or the electronic power steering device.

Das wenigstens eine auffällige Geräusch kann ein von einer Quelle oder einer Komponente innerhalb der elektronischen Servolenkvorrichtung ausgehendes Geräusch sein. Das auffällige Geräusch kann beispielsweise Frequenzen von etwa größer als 100 Hz bis etwa 10.000 Hz aufweisen. Das auffällige Geräusch kann auch von einem während des Betriebs des Kraftfahrzeugs auftretenden Geräuschereignis ausgehen.The at least one noticeable noise may be a noise emanating from a source or component within the electronic power steering device. The noticeable noise can, for example, have frequencies of approximately greater than 100 Hz to approximately 10,000 Hz. The noticeable noise can also come from a noise event that occurs during operation of the motor vehicle.

In Anspruch 9 ist eine elektronische Servolenkvorrichtung eines Kraftfahrzeugs angegeben.Claim 9 specifies an electronic power steering device for a motor vehicle.

Der wenigstens eine Beschleunigungssensor kann piezoelektrisch, mikro-elektromechanisch oder kapazitiv ausgeführt sein.The at least one acceleration sensor can be piezoelectric, micro-electromechanical or capacitive.

Ein derartiger Beschleunigungssensor oder Beschleunigungsaufnehmer kann im Rahmen der Serienfertigung insbesondere in das Lenkgetriebe integriert werden. Der wenigstens eine Beschleunigungssensor kann z. B. als Mikrosystem bzw. MEMS (Micro Electro Mechanical System) ausgeführt sein. Auch andere Typen von Beschleunigungssensoren kommen in Betracht.Such an acceleration sensor or acceleration sensor can be integrated in particular into the steering gear as part of series production. The at least one acceleration sensor can z. B. be designed as a microsystem or MEMS (Micro Electro Mechanical System). Other types of acceleration sensors can also be considered.

Der wenigstens eine Beschleunigungssensor kann, insbesondere als Miniaturbeschleunigungssensor ein Gewicht von < 1 g und/oder einen Aufnahmebereich von 20 Hz bis 6000 Hz und/oder einen Messbereich von +- 0,0187 m/s2 bis +- 5000 m/s2 aufweisen. Darüber hinaus kann der Beschleunigungssensor eindimensional ausgebildet sein und/oder eine Linearität bis 11 kHz aufweisen. Das Gewicht eines derartigen Beschleunigungssensors kann beispielsweise 0,28 g betragen.The at least one acceleration sensor can, in particular as a miniature acceleration sensor, have a weight of <1 g and/or a recording range of 20 Hz to 6000 Hz and/or a measuring range of +- 0.0187 m/s 2 to +- 5000 m/s 2 . In addition, the acceleration sensor can be designed one-dimensionally and/or have a linearity of up to 11 kHz. The The weight of such an acceleration sensor can be, for example, 0.28 g.

Vorteilhaft ist es, wenn der wenigstens eine Beschleunigungssensor im Bereich des Lenkgetriebes, insbesondere an einem Gehäuse des Lenkgetriebes oder eines Kugelgewindetriebs des Lenkgetriebes, an dem elektrischen Servoantrieb, insbesondere an dem Elektromotor oder auf dem elektronischen Regel- und/oder Steuergerät angeordnet ist. Die Einbaulage des wenigstens einen Beschleunigungssensors kann nach den spezifischen Erfordernissen z. B. im Bereich des Gehäuses eines Kugelgewindetriebs der elektronischen Servolenkvorrichtung oder im Elektromotor oder am elektronischen Regel- und/oder Steuergerät bzw. an der ECU (Electronic Control Unit) liegen. Je näher der Beschleunigungssensor an den Lenkungskomponenten angeordnet ist, desto genauer sind die Detektion des auffälligen Geräusches und die Zuordnung zu der verursachenden Komponente.It is advantageous if the at least one acceleration sensor is arranged in the area of the steering gear, in particular on a housing of the steering gear or a ball screw drive of the steering gear, on the electric servo drive, in particular on the electric motor or on the electronic control and / or control device. The installation position of the at least one acceleration sensor can be determined according to the specific requirements, e.g. B. in the area of the housing of a ball screw of the electronic power steering device or in the electric motor or on the electronic control and / or control unit or on the ECU (Electronic Control Unit). The closer the acceleration sensor is arranged to the steering components, the more accurate the detection of the noticeable noise and the assignment to the component causing it.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Beschleunigungssensor im Bereich des elektronischen Regel- und/oder Steuergeräts oder direkt auf dem Regel- und/oder Steuergerät (ECU) oder dessen Platine/Leiterplatte angeordnet ist, da dadurch die Kabelwege in vorteilhafterweise gering gehalten werden können.It is particularly advantageous if the acceleration sensor is arranged in the area of the electronic control and/or control unit or directly on the control and/or control unit (ECU) or its circuit board/printed circuit board, since this means that the cable paths can advantageously be kept short.

In Anspruch 13 ist ein Kraftfahrzeug mit einer elektronischen Servolenkvorrichtung, einem elektronischen Regel- und/oder Steuergerät und wenigstens einem im Bereich der elektronischen Servolenkvorrichtung vorhandenen Beschleunigungssensor angegeben, wobei das elektronische Regel- und/oder Steuergerät die Messsignale des wenigstens einen Beschleunigungssensors als Eingangssignale erhält und dazu eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Das elektronische Regel- und/oder Steuergerät bzw. die ECU kann hierzu mit dem Beschleunigungssensor elektrisch verbunden und/oder kommunikationsverbunden sein.Claim 13 specifies a motor vehicle with an electronic power steering device, an electronic control and/or control device and at least one acceleration sensor present in the area of the electronic power steering device, the electronic control and/or control device receiving the measurement signals of the at least one acceleration sensor as input signals and is set up to carry out the method according to the invention. For this purpose, the electronic control and/or control device or the ECU can be electrically connected and/or communicatively connected to the acceleration sensor.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erfassung eines oder mehrerer auffälliger Geräusche während des Betriebs eines Kraftfahrzeugs ist vorzugsweise als Computerprogramm auf einem bzw. verteilt auf mehreren Regel- und/oder Steuergeräten des Kraftfahrzeugs oder der elektronischen Servolenkvorrichtung realisiert, wobei auch andere Lösungen selbstverständlich in Frage kommen. Dazu kann das Computerprogramm in einem Speicherelement des wenigstens einen Regel- und/oder Steuergeräts gespeichert sein. Durch Abarbeitung auf einem Mikroprozessor des Steuergeräts kann das Verfahren ausgeführt werden. Das Computerprogramm kann auf einem computerlesbaren Datenträger (Diskette, CD, DVD, Festplatte, USB-Memorystick, SD-Karte oder dergleichen) oder einem Internetserver als Computerprogrammprodukt gespeichert sein und von dort aus in das Speicherelement das Regel- und/oder Steuergeräts übertragen werden. Ein derartiges Computerprogramm ist in Anspruch 14 angegeben.The method according to the invention for detecting one or more noticeable noises during the operation of a motor vehicle is preferably implemented as a computer program on one or distributed across several control and / or control devices of the motor vehicle or the electronic power steering device, although other solutions are of course also possible. For this purpose, the computer program can be stored in a storage element of the at least one control and/or control device. The process can be carried out by processing on a microprocessor of the control unit. The computer program can be stored on a computer-readable data carrier (floppy disk, CD, DVD, hard drive, USB memory stick, SD card or the like) or an Internet server as a computer program product and from there can be transferred to the storage element of the control and/or control device. Such a computer program is specified in claim 14.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Nachfolgend ist anhand der Zeichnung prinzipmäßig ein Ausführungsbeispiel der Erfindung angegeben.Advantageous refinements and further developments of the invention result from the dependent claims. An exemplary embodiment of the invention is given below based on the drawing.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen elektronischen Servolenkvorrichtung.The only figure in the drawing shows a simplified schematic representation of an electronic power steering device according to the invention.

In der Figur ist eine elektronische Servolenkvorrichtung 1 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs gezeigt. Die elektronische Servolenkvorrichtung 1 weist eine gestrichelt angedeutete als Lenkrad 2 ausgebildete Lenkhandhabe auf. Das Lenkrad 2 ist über eine Gelenkwelle bzw. Lenksäule 3 (ebenfalls gestrichelt angedeutet) mit einem Lenkgetriebe 4 verbunden. Das Lenkgetriebe 4 dient dazu einen Drehwinkel der Lenksäule 3 in einen Radlenkwinkel von nicht dargestellten lenkbaren Rädern des Kraftfahrzeugs umzusetzen.The figure shows an electronic power steering device 1 of a motor vehicle, not shown. The electronic power steering device 1 has a steering handle designed as a steering wheel 2, indicated by dashed lines. The steering wheel 2 is connected to a steering gear 4 via a cardan shaft or steering column 3 (also indicated by dashed lines). The steering gear 4 serves to convert a rotation angle of the steering column 3 into a wheel steering angle of steerable wheels of the motor vehicle, not shown.

Das Lenkgetriebe 4 weist eine vereinfacht dargestellte Zahnstange 5 und ein nicht dargestelltes Ritzel auf, an welches die Lenksäule 3 angreift. Durch das Lenkrad 2 wird ein Lenkradwinkel als Maß für einen gewünschten Radlenkwinkel der lenkbaren Räder des Kraftfahrzeugs vorgegeben. Der Eingangswinkel des Lenkgetriebes 4 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Ritzelwinkel. Darüber hinaus weist die elektronische Servolenkvorrichtung 1 einen elektrischen Servoantrieb 6 auf, welcher unter anderem der variablen Momentenunterstützung dient. Der elektrische Servoantrieb 6 weist einen Elektromotor 7 zur Realisierung der Momentenunterstützung über ein nicht dargestelltes Riemengetriebe auf. Das Riemengetriebe weist ein Antriebsritzel und eine Riemenscheibe zur Übertragung der Momentenunterstützung über ein Kugelumlaufgetriebe bzw. einen Kugelgewindetrieb (nicht dargestellt) auf die Zahnstange 5 der elektronischen Servolenkvorrichtung 1 auf. Des Weiteren ist ein elektronisches Regel- und/oder Steuergerät 8 zur Ansteuerung bzw. Regelung des Elektromotors 7 vorgesehen. Die Erfindung wird anhand einer elektronischen Servolenkvorrichtung 1 (EPS - Electric Power Steering) vorliegend mit einem Riemengetriebe und einem separaten Kugelumlaufgetriebe zur Übertragung der Unterstützungskraft auf die Zahnstange 5 versehen, wie beispielsweise aus der DE 100 52 275 A1 bekannt, beschrieben. Für weitere nicht gezeigte elektrische Servolenksystemtechnologien mit Momenten- bzw. Lenkunterstützung, insbesondere beispielsweise AFS (Active Front Steering) oder Steer by Wire lassen sich gleiche erfindungsgemäße Umsetzungen erzielen.The steering gear 4 has a rack 5, shown in simplified form, and a pinion, not shown, on which the steering column 3 engages. The steering wheel 2 specifies a steering wheel angle as a measure of a desired wheel steering angle of the steerable wheels of the motor vehicle. The input angle of the steering gear 4 is the pinion angle in the present exemplary embodiment. In addition, the electronic power steering device 1 has an electric servo drive 6, which serves, among other things, variable torque support. The electric servo drive 6 has an electric motor 7 to provide torque support via a belt transmission, not shown. The belt transmission has a drive pinion and a pulley for transmitting the torque support via a recirculating ball gear or a ball screw (not shown) to the rack 5 of the electronic power steering device 1. Furthermore, an electronic control and/or control device 8 is provided for controlling or regulating the electric motor 7. The invention is based on an electronic power steering device 1 (EPS - Electric Power Steering) provided with a belt drive and a separate recirculating ball gear for transmitting the supporting force to the rack 5, as shown, for example DE 100 52 275 A1 known, described. For further electric power steering system technology not shown The same implementations according to the invention can be achieved using torque or steering support, in particular for example AFS (Active Front Steering) or Steer by Wire.

Wie aus der Figur ersichtlich, steuert das elektronische Regel- und/oder Steuergerät 8 den Elektromotor 7 mittels eines Stellsignals v an und erhält von dem Elektromotor 7 als Eingangssignal ein Drehzahlsignal u.As can be seen from the figure, the electronic control and/or control device 8 controls the electric motor 7 by means of an actuating signal v and receives a speed signal u as an input signal from the electric motor 7.

Die elektronische Servolenkvorrichtung 1 weist wenigstens einen Beschleunigungssensor 9 auf, welcher mit dem elektronischen Regel- und/oder Steuergerät 8 elektrisch verbunden oder kommunikationsverbunden ist. Somit werden Fehlersignale oder Messsignale w des Beschleunigungssensors 9 an das elektronische Regel- und/oder Steuergerät 8 als Eingangssignale übermittelt. In den Messsignalen w des wenigstens einen Beschleunigungssensors 9 werden eines oder mehrere auffällige Geräusche, insbesondere während des Betriebs des Kraftfahrzeugs, detektiert. Das wenigstens eine auffällige Geräusch kann ein von einer Quelle oder einer Komponente innerhalb der elektronischen Servolenkvorrichtung 1 ausgehendes Geräusch sein oder von einem während des Betriebs des Kraftfahrzeugs auftretenden Geräuschereignis ausgehen. Das auffällige Geräusch kann beispielsweise Frequenzen von etwa größer als 100 Hz bis etwa 10.000 Hz aufweisen.The electronic power steering device 1 has at least one acceleration sensor 9, which is electrically connected or communicatively connected to the electronic control and/or control device 8. Error signals or measurement signals w from the acceleration sensor 9 are thus transmitted to the electronic control and/or control device 8 as input signals. One or more noticeable noises, in particular during operation of the motor vehicle, are detected in the measurement signals w of the at least one acceleration sensor 9. The at least one noticeable noise can be a noise emanating from a source or a component within the electronic power steering device 1 or can originate from a noise event occurring during operation of the motor vehicle. The noticeable noise can, for example, have frequencies of approximately greater than 100 Hz to approximately 10,000 Hz.

Der wenigstens eine Beschleunigungssensor 9 kann piezoelektrisch, mikro-elektromechanisch oder kapazitiv ausgeführt sein.The at least one acceleration sensor 9 can be piezoelectric, micro-electromechanical or capacitive.

Der wenigstens eine Beschleunigungssensor 9 kann ein Gewicht von < 1 g und/oder einen Aufnahmebereich von 20 Hz bis 6000 Hz und/oder einen Messbereich von +/-0,0187 m/s2 bis +- 5000 m/s2 aufweisen. Der Beschleunigungssensor 9 ist im Bereich der elektronischen Servolenkvorrichtung 1, bzw. im Bereich des Lenkgetriebes 4 angeordnet. In weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Beschleunigungssensor 9 an einem Gehäuse des Kugelgewindetriebs des Lenkgetriebes 4, an dem elektrischen Servoantrieb 6, insbesondere an dem Elektromotor 7 oder vorzugsweise direkt auf dem elektronischen Regel- und/oder Steuergerät 8 oder dessen Platine/Leiterplatte angeordnet sein. Falls der Beschleunigungssensor 9 direkt auf dem elektronischen Regel- und/oder Steuergerät 8 angeordnet ist, sind die Kabelwege entsprechend gering.The at least one acceleration sensor 9 can have a weight of <1 g and/or a recording range of 20 Hz to 6000 Hz and/or a measuring range of +/-0.0187 m/s 2 to +- 5000 m/s 2 . The acceleration sensor 9 is arranged in the area of the electronic power steering device 1 or in the area of the steering gear 4. In further exemplary embodiments, not shown, the acceleration sensor 9 can be arranged on a housing of the ball screw drive of the steering gear 4, on the electric servo drive 6, in particular on the electric motor 7 or preferably directly on the electronic control and / or control device 8 or its circuit board / printed circuit board. If the acceleration sensor 9 is arranged directly on the electronic control and/or control device 8, the cable paths are correspondingly short.

Das elektronische Regel- und/oder Steuergerät 8 ist dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Erfassung eines oder mehrerer auffälliger Geräusche während des Betriebs des Kraftfahrzeugs, welches die elektronische Servolenkvorrichtung 1 aufweist, als Computerprogramm durchzuführen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch verteilt auf weiteren nicht dargestellten Steuergeräten ausgeführt werden. Darüber hinaus besteht in weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispielen die Möglichkeit, das Verfahren auf einem übergeordneten Steuergerät bzw. System auszuführen und das elektronische Regel- und/oder Steuergerät entsprechend anzusteuern.The electronic control and/or control device 8 is set up to carry out a method according to the invention for detecting one or more noticeable noises during operation of the motor vehicle, which has the electronic power steering device 1, as a computer program. The method according to the invention can also be carried out distributed on other control devices, not shown. In addition, in further exemplary embodiments not shown, it is possible to carry out the method on a higher-level control device or system and to control the electronic control and/or control device accordingly.

Auf dem Regel- und/oder Steuergerät 8 kann nun das erfindungsgemäße Verfahren zur Erfassung auffälliger Geräusche während des Betriebs des Kraftfahrzeugs, welches die elektronische Servolenkvorrichtung 1 aufweist, ablaufen, wobei im Bereich der elektronischen Servolenkvorrichtung 1 der wenigstens eine Beschleunigungssensor 9 vorhanden ist und wobei in den Messsignalen w des wenigstens einen Beschleunigungssensors 9 die auffälligen Geräusche detektiert werden.The method according to the invention for detecting noticeable noises during operation of the motor vehicle, which has the electronic power steering device 1, can now run on the control and / or control device 8, the at least one acceleration sensor 9 being present in the area of the electronic power steering device 1 and where in The noticeable noises are detected using the measurement signals w of the at least one acceleration sensor 9.

Nach einer Detektion eines auffälligen Geräuschs können Informationen bezüglich des detektierten auffälligen Geräuschs, insbesondere dessen gemessene Beschleunigung, dessen gemessene Frequenz, dessen Detektionszeitpunkt, dessen Detektionsdatum, eine aktuelle Spurstangenkraft, ein aktuelles Handmoment, eine aktuelle Drehzahl oder ein aktueller Stromwert des Elektromotors 7 des elektrischen Servoantriebs 6 der elektronischen Servolenkvorrichtung 1 und/oder eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, insbesondere in einem nicht dargestellten elektronischen Speicherelement des Regel- und/oder Steuergeräts 8 des Kraftfahrzeugs oder der elektronischen Servolenkung 1, abgespeichert werden.After detection of a noticeable noise, information regarding the detected noticeable noise, in particular its measured acceleration, its measured frequency, its detection time, its detection date, a current tie rod force, a current manual torque, a current speed or a current current value of the electric motor 7 of the electric servo drive 6 of the electronic power steering device 1 and / or a current driving speed of the motor vehicle, in particular in an electronic storage element, not shown, of the control and / or control device 8 of the motor vehicle or the electronic power steering 1, are stored.

Nach einer Detektion eines auffälligen Geräuschs können zusätzlich eine Anzahl von Messsignalen w des wenigstens einen Beschleunigungssensors 9 aus einer vorgegebenen Zeitspanne, beispielsweise - 10 Sekunden, vor der Detektion des auffälligen Geräuschs und aus einer vorgegebenen Zeitspanne, z. B. + 10 Sekunden, nach der Detektion des auffälligen Geräuschs, insbesondere in dem elektronischen Speicherelement des Regel- und/oder Steuergeräts 8 des Kraftfahrzeugs oder der elektronischen Servolenkvorrichtung 1 abgespeichert werden.After detection of a noticeable noise, a number of measurement signals w from the at least one acceleration sensor 9 from a predetermined period of time, for example - 10 seconds, before the detection of the noticeable noise and from a predetermined period of time, e.g. B. + 10 seconds after the detection of the noticeable noise, in particular in the electronic storage element of the control and / or control device 8 of the motor vehicle or the electronic power steering device 1 are stored.

Ein auffälliges Geräusch kann in den Messsignalen w des wenigstens einen Beschleunigungssensors 9 detektiert werden, indem auffällige Frequenzen oder Ordnungen anhand vorgegebener Schwellwerte oder dergleichen bestimmt werden.A noticeable noise can be detected in the measurement signals w of the at least one acceleration sensor 9 by determining noticeable frequencies or orders based on predetermined threshold values or the like.

Des Weiteren kann ein auffälliges Geräusch anhand der in den Messsignalen w auftretenden Frequenzen oder Ordnungen, insbesondere mittels eines Datenfelds oder dergleichen, einer verursachenden Komponente der elektronischen Servolenkvorrichtung 1 oder einem bestimmten Geräuschereignis zugeordnet werden.Furthermore, a noticeable noise can be attributed to a component of the electronic power steering based on the frequencies or orders occurring in the measurement signals w, in particular by means of a data field or the like device 1 or a specific noise event can be assigned.

Darüber hinaus kann eine Häufigkeit des Auftretens eines bestimmten auffälligen Geräuschs erfasst und, insbesondere in dem elektronischen Speicherelement des elektronischen Regel- und/oder Steuergeräts 8 des Kraftfahrzeugs oder der elektronischen Servolenkvorrichtung 1 abgespeichert werden.In addition, a frequency of occurrence of a specific noticeable noise can be recorded and, in particular, stored in the electronic storage element of the electronic control and/or control device 8 of the motor vehicle or the electronic power steering device 1.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
elektronische Servolenkvorrichtungelectronic power steering device
22
Lenkradsteering wheel
33
LenksäuleSteering column
44
LenkgetriebeSteering gear
55
ZahnstangeRack
66
elektrischer Servoantriebelectric servo drive
77
ElektromotorElectric motor
88th
elektronisches Regel- und/oder Steuergerätelectronic control and/or control device
99
BeschleunigungssensorAccelerometer
uu
DrehzahlsignalSpeed signal
vv
StellsignalControl signal
ww
Messsignalmeasurement signal

Claims (14)

Verfahren zur Erfassung eines oder mehrerer auffälliger Geräusche während des Betriebs eines Kraftfahrzeugs, welches eine elektronische Servolenkvorrichtung (1) aufweist, wobei im Bereich der elektronischen Servolenkvorrichtung (1) wenigstens ein Beschleunigungssensor (9) vorhanden ist, und wobei in den Messsignalen (w) des wenigstens einen Beschleunigungssensors (9) das wenigstens eine auffällige Geräusch detektiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das auffällige Geräusch anhand der in den Messsignalen (w) auftretenden Frequenzen oder Ordnungen einer verursachenden Komponente der elektronischen Servolenkvorrichtung (1) oder einem bestimmten Geräuschereignis zugeordnet wird.Method for detecting one or more noticeable noises during the operation of a motor vehicle which has an electronic power steering device (1), wherein at least one acceleration sensor (9) is present in the area of the electronic power steering device (1), and wherein in the measurement signals (w) of at least one acceleration sensor (9) which detects at least one noticeable noise, characterized in that the noticeable noise is assigned to a causative component of the electronic power steering device (1) or to a specific noise event based on the frequencies or orders occurring in the measurement signals (w). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Detektion des wenigstens einen auffälligen Geräuschs Informationen bezüglich des detektierten wenigstens einen auffälligen Geräuschs abgespeichert werden.Procedure according to Claim 1 , characterized in that after detection of the at least one noticeable noise, information regarding the detected at least one noticeable noise is stored. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen bezüglich des detektierten auffälligen Geräuschs, dessen gemessene Beschleunigung, dessen gemessene Frequenz, dessen Detektionszeitpunkt, dessen Detektionsdatum, eine aktuelle Spurstangenkraft, ein aktuelles Handmoment, eine aktuelle Drehzahl oder einen aktuellen Stromwert eines Elektromotors (7) eines elektrischen Servoantriebs (6) der elektronischen Servolenkvorrichtung (1) und/oder eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs aufweisen.Procedure according to Claim 2 , characterized in that the information regarding the detected noticeable noise, its measured acceleration, its measured frequency, its detection time, its detection date, a current tie rod force, a current manual torque, a current speed or a current current value of an electric motor (7) of an electric servo drive (6) of the electronic power steering device (1) and/or a current driving speed of the motor vehicle. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Detektion des auffälligen Geräuschs zusätzlich eine Anzahl von Messsignalen (w) des wenigstens einen Beschleunigungssensors (9) aus einer vorgegebenen Zeitspanne vor der Detektion des auffälligen Geräuschs und aus einer vorgegebenen Zeitspanne nach der Detektion des auffälligen Geräuschs abgespeichert werden.Procedure according to Claim 1 , 2 or 3 , characterized in that after detection of the noticeable noise, a number of measurement signals (w) from the at least one acceleration sensor (9) from a predetermined period of time before the detection of the noticeable noise and from a predetermined period of time after the detection of the noticeable noise are additionally stored. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das auffällige Geräusch in den Messsignalen (w) des wenigstens einen Beschleunigungssensors (9) detektiert wird, indem auffällige Frequenzen oder Ordnungen anhand vorgegebener Schwellwerte bestimmt werden.Procedure according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the noticeable noise in the measurement signals (w) of the at least one acceleration sensor (9) is detected by determining noticeable frequencies or orders based on predetermined threshold values. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das auffällige Geräusch mittels eines Datenfelds der verursachenden Komponente der elektronischen Servolenkvorrichtung (1) oder dem bestimmten Geräuschereignis zugeordnet wird.Procedure according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the noticeable noise is assigned to the causing component of the electronic power steering device (1) or to the specific noise event by means of a data field. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Häufigkeit des Auftretens eines bestimmten auffälligen Geräuschs erfasst und abgespeichert wird.Procedure according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that a frequency of occurrence of a specific noticeable noise is recorded and stored. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das auffällige Geräusch ein von einer Quelle oder einer Komponente innerhalb der elektronischen Servolenkvorrichtung (1) ausgehendes Geräusch ist oder von einem während des Betriebs des Kraftfahrzeugs auftretenden Geräuschereignis ausgeht.Procedure according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that the noticeable noise is a noise emanating from a source or a component within the electronic power steering device (1) or originates from a noise event occurring during operation of the motor vehicle. Elektronische Servolenkvorrichtung (1) eines Kraftfahrzeugs, umfassend: - eine Lenkhandhabe zur Vorgabe eines Lenkradwinkels als Maß für einen gewünschten Radlenkwinkel für wenigstens ein lenkbares Rad des Kraftfahrzeugs, - ein Lenkgetriebe (4), welches den Lenkradwinkel in den Radlenkwinkel des wenigstens einen lenkbaren Rades des Kraftfahrzeugs umsetzt, - einen elektrischen Servoantrieb (6), welcher einen Elektromotor (7) aufweist, - ein elektronisches Regel- und/oder Steuergerät (8) zur Regelung und/oder Ansteuerung des elektrischen Servoantriebs (6) und - wenigstens einen im Bereich der elektronischen Servolenkvorrichtung (1) und/oder auf einer Platine des elektronischen Regel- und/oder Steuergeräts (8) angeordneten Beschleunigungssensor (9), - wobei das elektronische Regel- und/oder Steuergerät (8) Messsignale (w) des wenigstens einen Beschleunigungssensors (9) als Eingangssignale erhält und dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen.Electronic power steering device (1) of a motor vehicle, comprising: - a steering handle for specifying a steering wheel angle as a measure of a desired wheel steering angle for at least one steerable wheel of the motor vehicle, - a steering gear (4), which converts the steering wheel angle into the wheel steering angle of the at least one steerable wheel of the Motor vehicle implements, - an electric servo drive (6), which has an electric motor (7), - an electronic control and / or control device (8) for regulating and / or controlling the electric servo drive (6) and - at least one acceleration sensor (9) arranged in the area of the electronic power steering device (1) and/or on a circuit board of the electronic control and/or control device (8), - the electronic control and/or control device (8) receiving measurement signals (w ) of the at least one acceleration sensor (9) receives as input signals and is set up to use a method according to one of Claims 1 until 8th to carry out. Elektronische Servolenkvorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Beschleunigungssensor (9) piezoelektrisch, mikro-elektromechanisch oder kapazitiv ausgeführt ist.Electronic power steering device (1). Claim 9 , characterized in that the at least one acceleration sensor (9) is piezoelectric, micro-electromechanical or capacitive. Elektronische Servolenkvorrichtung (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Beschleunigungssensor (9) - ein Gewicht von < 1 g und/oder - einen Aufnahmebereich von 20 Hz bis 6000 Hz und/oder - einen Messbereich von +- 0,0187 m/s2 bis +- 5000 m/s2 aufweist.Electronic power steering device (1). Claim 9 or 10 , characterized in that the at least one acceleration sensor (9) - a weight of <1 g and / or - a recording range of 20 Hz to 6000 Hz and / or - a measuring range of +- 0.0187 m / s 2 to +- 5000 m/s 2 . Elektronische Servolenkvorrichtung (1) nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Beschleunigungssensor (9) im Bereich des Lenkgetriebes (4), an dem elektrischen Servoantrieb (6) oder auf dem elektronischen Regel- und/oder Steuergerät (8) angeordnet ist.Electronic power steering device (1). Claim 9 , 10 or 11 , characterized in that the at least one acceleration sensor (9) is arranged in the area of the steering gear (4), on the electric servo drive (6) or on the electronic control and / or control device (8). Kraftfahrzeug mit einer elektronischen Servolenkvorrichtung (1), einem elektronischen Regel- und/oder Steuergerät (8) und wenigstens einem im Bereich der elektronischen Servolenkvorrichtung (1) vorhandenen Beschleunigungssensor (9), wobei das elektronische Regel- und/oder Steuergerät (8) die Messsignale (w) des wenigstens einen Beschleunigungssensors (9) als Eingangssignale erhält und dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen.Motor vehicle with an electronic power steering device (1), an electronic control and/or control device (8) and at least one acceleration sensor (9) present in the area of the electronic power steering device (1), the electronic control and/or control device (8). Receives measurement signals (w) of the at least one acceleration sensor (9) as input signals and is set up to use a method according to one of Claims 1 until 8th to carry out. Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen, wenn das Programm auf einem Mikroprozessor eines Computers auf einem elektronischen Regel- und/oder Steuergerät (8) eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 13 ausgeführt wird.Computer program with program code means to implement a method according to one of the Claims 1 until 8th to be carried out if the program is on a microprocessor of a computer on an electronic control and / or control device (8) of a motor vehicle Claim 13 is performed.
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