WO2020207939A1 - Verfahren und steuergerät zum bestimmen eines auf eine lenksäule eines lenksystems für ein fahrzeug ausgeübten lenkmoments und sensorvorrichtung für ein lenksystem für ein fahrzeug - Google Patents

Verfahren und steuergerät zum bestimmen eines auf eine lenksäule eines lenksystems für ein fahrzeug ausgeübten lenkmoments und sensorvorrichtung für ein lenksystem für ein fahrzeug Download PDF

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Falk Hecker
Oliver Jundt
Jürgen Steinberger
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Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
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Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
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    • B62D6/10—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque characterised by means for sensing or determining torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/30—Safety devices, e.g. alternate emergency power supply or transmission means to ensure steering upon failure of the primary steering means

Definitions

  • the present invention relates to a method for determining a steering torque exerted on a steering column of a steering system for a vehicle, to a corresponding control device and to a sensor device for a steering system for a vehicle.
  • Heavy commercial vehicles can usually be equipped with hydraulic power steering.
  • a servo amplification can be implemented with the aid of a rotary slide valve arranged concentrically on a steering column, which is deflected by the driver by rotating a torsion bar in the steering column and thus controls a hydraulic support force.
  • a measurement of a rotary slide valve arranged concentrically on a steering column, which is deflected by the driver by rotating a torsion bar in the steering column and thus controls a hydraulic support force.
  • the steering torque can take place, for example, by means of a differential angle sensor which can detect a rotation of the torsion bar.
  • Front axle loads or two steered front axles can, for example, be equipped with a two-circuit steering hydraulics. This means that if one of the main hydraulic steering systems fails, the vehicle can still be steered with the aid of the second hydraulic steering system.
  • steering systems are known in which an electrically operated power steering that is looped into a steering column, so-called column EPS, can take over the task of the second steering hydraulics or a second hydraulic circuit.
  • Vehicle exerted steering torque an improved control device, an improved sensor device for a steering system for a vehicle and an improved
  • This object is achieved by a method for determining a steering torque exerted on a steering column of a steering system for a vehicle by a
  • a steering torque detection can be implemented using only two angle sensors.
  • a torsion bar that is already present in a steering column of a steering system can also be used by sending a signal from an already present
  • Steering angle sensor for example for ESP, on an input side of a
  • Steering gear can be combined with an angle signal measured by a further angle sensor on an output side of the steering gear and
  • the steering torque can be deduced from a difference between these signals.
  • a cost-effective detection of the steering torque for example for an auxiliary steering function
  • This can be achieved in particular by means of only one additional, readily available angle sensor.
  • the sensor device can also be used for other functions in which the steering torque is required.
  • a correspondingly precise angle sensor can simply be used, particularly with special accuracy requirements.
  • a method for determining a steering torque exerted on a steering column of a steering system for a vehicle comprising the following steps: Reading in a steering angle signal from an interface to a steering angle sensor and a rotation angle signal from an interface to an angle sensor, the steering angle signal representing a steering angle of a steering column of the steering system detected by means of the steering angle sensor, the rotation angle signal representing a rotation angle of an output shaft of a steering gear of the steering system detected by the angle sensor ; and
  • the method or the steps of the method can be carried out using a control device.
  • the vehicle can be a motor vehicle, more precisely a utility vehicle, in particular a truck, bus or the like.
  • the steering torque can represent a torque exerted by a driver of the vehicle on the steering system, more precisely via a steering wheel on the steering column. A difference between the steering angle signal and the rotation angle signal can result in the steering torque.
  • the steering torque can also be referred to as the steering wheel torque or the driver's manual torque.
  • the steering column can have a torsion bar.
  • the output wave can also be used as a
  • Output shaft, output shaft or segment shaft are designated.
  • Output shaft can be a segment shaft on which the pitman arm of the steering system sits.
  • the comparison can be carried out in the step of carrying out taking into account a steering ratio of the steering gear between the steering column and output shaft and additionally or alternatively at least one other kinematic parameter of the steering system.
  • Another climatic parameter of the steering system can, for example, take into account an influence of a cardan joint or the like.
  • the method can also have a step of determining a relation between the steering angle signal and the rotation angle signal using the steering angle signal and the rotation angle signal. The determination step can be repeated and, in addition or as an alternative, carried out continuously.
  • Such an embodiment offers the advantage that the relation can be learned. Continuous adaptation to an actual relationship between the signals under normal operating conditions can also be achieved.
  • step of performing the comparison can be performed using the relation determined in the step of determining.
  • Such an embodiment offers the advantage that the comparison can be carried out using a reliable database. In this way, the accuracy of determining the steering torque can be further improved.
  • the method can have a step of providing an output signal for output to an auxiliary steering system, to a brake control device and, additionally or alternatively, to another vehicle system of the vehicle.
  • the output signal can be the steering torque determined in the execution step
  • Such an embodiment offers the advantage that the specific steering torque can be used to control safety functions and, additionally or alternatively, other assistance functions of the vehicle to achieve a
  • the driver can therefore continue to steer the steering system mechanically, albeit with increased steering forces.
  • the relevant standards and regulations such as ECE R79, define permissible steering forces in the event of a fault.
  • a driver's request can be recognized based on the specific steering torque and sent to an electronic system, e.g. B. a brake control device are made available. This electronic system can then, depending on the steering wheel torque, a steering assistance, z. B. per
  • Such an independently operated, two-circuit steering system with Servo support can provide a support torque in order to comply with standards or regulations such as ECE R79.
  • the steering torque exerted on the steering system by the driver can be used as an input variable for the assisting torque.
  • the provision of a supporting steering torque can, for example, also be achieved by braking individual wheels
  • An embodiment variant of the invention in the form of a control device enables the object on which the invention is based to be achieved quickly and efficiently.
  • control device can have at least one processing unit for processing signals or data, at least one memory unit for storing signals or data, at least one interface to a sensor or an actuator for reading in sensor signals from the sensor or for outputting control signals to the actuator and / or at least one communication interface for reading in or
  • the computing unit can be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like, wherein the storage unit can be a flash memory, an EEPROM or a magnetic storage unit.
  • the communication interface can be designed to read in or output data wirelessly and / or wired, with a communication interface that can input or output wired data, for example, feed this data electrically or optically from a corresponding data transmission line or output it into a corresponding data transmission line.
  • a control device can be understood to mean an electrical device that processes sensor signals and, as a function thereof, control and / or
  • the control device can have an interface that can be designed in terms of hardware and / or software.
  • the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains various functions of the control unit.
  • system ASIC system ASIC
  • the interfaces are separate, integrated circuits or at least partially consist of discrete components.
  • the interfaces can be software modules that are present, for example, on a microcontroller alongside other software modules.
  • a sensor device for a steering system for a vehicle is also presented, wherein the sensor device has a steering angle sensor for detecting a steering angle of a steering column of the steering system, the sensor device having a
  • Angle sensor for detecting a rotation angle of an output shaft of a
  • Steering angle sensor and is connectable or connected to the angle sensor.
  • control device In conjunction with the steering angle sensor and the angle sensor, the control device can advantageously be used or used to determine the steering torque.
  • the control unit can be designed to determine the steering torque exerted on the steering column of the steering system.
  • the angle sensor can be coupled or coupled to the pitman arm by means of a lever mechanism.
  • a lever mechanism Such an embodiment offers the advantage that the angle of rotation can be detected in a simple and reliable manner.
  • the angle sensor can also be designed to measure measured values within a
  • the steering angle sensor can be integrated into the steering column.
  • the steering angle sensor can be assigned to a torsion bar of the steering column.
  • Such an embodiment offers the advantage that the steering angle is space-saving can be detected, with a sensor that is already present in the area of the steering column can be used.
  • a computer program product or computer program with program code which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk or an optical memory, and for performing, implementing and / or controlling the steps of the method according to one of the embodiments described above is also advantageous is used, especially when the program product or program is executed on a computer or device.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a vehicle with a steering system and a sensor device according to an exemplary embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a sensor device according to an exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows a flow diagram of a method for determining according to a
  • the vehicle 100 is a motor vehicle, in particular a utility vehicle, such as a truck or the like.
  • the vehicle 100 has the steering system 110 and the sensor device 120 for the steering system 110.
  • the vehicle 100 has a vehicle system 105, which is a
  • Auxiliary steering system, a brake control device and / or another vehicle system such as an assistance system or safety system.
  • the steering system 110 is assigned to at least one steerable axle of the vehicle 100.
  • a driver of the vehicle 100 exerts a steering torque on the steering wheel 1 10, this is transmitted via the steering column 112 and the steering gear 1 14 to the output shaft 1 16, which with the
  • Steering column lever 1 18 is coupled.
  • the steering column 1 12 and the output shaft 1 16 are each rotatably mounted.
  • the steering column 1 12 has a torsion bar.
  • the sensor device 120 has a steering angle sensor 122, an angle sensor 126 and a control unit 130.
  • the control unit 130 is connected to the steering angle sensor 122 and to the angle sensor 126 in a manner capable of signal transmission. More precisely, the control device 130 is connected to the steering angle sensor 122 via a first interface and to the angle sensor 126 via a second interface.
  • Steering angle sensor 122 is arranged adjacent to the steering column 112 of the steering system 110.
  • the steering angle sensor 122 is designed to detect a steering angle of the steering column 112 or of the torsion bar of the steering column 112. Furthermore, the steering angle sensor 122 is designed to output a steering angle signal 124 which represents the detected steering angle.
  • the angle sensor 126 is arranged adjacent to the output shaft 116 of the steering system 110.
  • the angle sensor 126 is designed to detect a rotation angle of the output shaft 116.
  • the angle sensor 126 is also designed to output a rotation angle signal 128 which represents the detected rotation angle.
  • the control unit 130 is designed to determine a steering torque exerted on the steering column 112 of the steering system 110.
  • the control device 130 is designed to determine the steering torque using the steering angle signal 124 and the rotation angle signal 128.
  • the control unit 130 is designed to generate an output signal 135 which represents the specific steering torque.
  • the control unit 130 is designed to use the steering angle signal 124 and the rotation angle signal 128 to control the
  • the control unit 130 To generate output signal 135.
  • the control unit 130 will be discussed in greater detail below.
  • the control unit 130 is connected to the vehicle system 105 via a further interface.
  • the output signal 135 is from the control unit 130 to the
  • Vehicle system 105 transferable.
  • the vehicle system 105 is designed to provide an auxiliary steering function, safety function, assistance function or other vehicle function using output signal 135.
  • the angle sensor 126 is designed in particular to acquire measured values within an angle range of +50 degrees to -50 degrees. According to a
  • the angle sensor 126 can be coupled to the pitman arm 1 18 by means of a lever mechanism. Additionally or alternatively, the
  • Steering angle sensor 122 can be integrated into the steering column 1 12.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a sensor device 120 according to an exemplary embodiment.
  • the sensor device 120 corresponds to or is similar to that
  • FIG. 2 Sensor device from FIG. 1.
  • the steering angle sensor 122, the angle sensor 126 and the control device 130 as well as the steering angle signal 124, the rotation angle signal 128 and the output signal 135 are shown in FIG. 2, the control device 130 being shown in more detail.
  • a subsection of the steering column 112 adjacent to the steering angle sensor 122 and a subsection of the output shaft 116 adjacent to the angle sensor 126 from FIG. 1 are also shown schematically for illustrative purposes.
  • the control unit 130 has a reading device 232 and a
  • the reading device 232 is designed to read in the steering angle signal 124 from the steering angle sensor 122 and to
  • Reading angle signal 128 from angle sensor 126 Furthermore, the
  • Read-in device 232 designed to forward the read-in steering angle signal 124 and the read-in rotation angle signal 128 to the implementation device 234.
  • the implementation device 234 is designed to enable a comparison of the
  • the implementation device 234 is designed to carry out the comparison taking into account a steering ratio of the steering gear between steering column 112 and output shaft 116 and / or at least one other kinematic parameter of the steering system, such as influencing factors due to universal joints and the like.
  • control device 130 also has a
  • the determination device 236 is designed to receive the read-in steering angle signal 124 and the read-in rotation angle signal 128. The determination device 236 is further designed to detect
  • the determination device 236 is also designed to determine the relation repeatedly and / or continuously. Also is that
  • Determination device 236 designed to generate a relation signal 237, which represents the determined relation, and to forward it to implementation device 234.
  • the feed-through device 234 is designed to
  • control device 130 also has a provision device 238.
  • the provision device 238 is designed to provide the output signal 135 for output to the vehicle system, in particular an auxiliary steering system, a brake control device and / or the like.
  • the method 300 can be carried out to determine a steering torque exerted on a steering column of a steering system for a vehicle.
  • the method 300 can be carried out in connection with the sensor device from one of the figures described above or a similar sensor device.
  • the method 300 can also be carried out by means of the control device from one of the figures described above or a similar control device.
  • the method 300 for determining has a step 310 of reading in and a step 320 of performing. In step 310 of reading in, in the method 300 for determining a steering angle signal from an interface to a steering angle sensor and a rotation angle signal from one interface to a
  • the steering angle signal represents one by means of the
  • Steering angle sensor detected steering angle of a steering column of the steering system and the rotation angle signal represents a rotation angle of an output shaft of a steering gear of the steering system detected by means of the angle sensor. Subsequently, a comparison of the steering angle signal and the
  • Rotation angle signal carried out to determine the steering torque.
  • the method 300 for determining also has a step 330 of determining.
  • Step 330 of determining can be carried out between step 310 of reading in and step 320 of carrying out.
  • step 330 of determining using the steering angle signal and the rotation angle signal, a relationship between the steering angle signal and the rotation angle signal is determined repeatedly and / or continuously.
  • the comparison is subsequently carried out in step 320 of carrying out using the relation determined in step 330 of determining.
  • the method 300 for determining also has a step 340 of providing.
  • step 340 of providing an output signal, which represents the steering torque determined in step 320 of performing, is made available for output to an auxiliary steering system, a brake control device and / or other vehicle system of the vehicle.
  • the sensor device 120 has as the
  • Angle sensor 126 an angle sensor, as it is, for example, in the field of Level control is known, and which is coupled to the pitman arm 1 18 by means of a lever mechanism and thus measures the angle of the output lever.
  • Rotation angle signal 128 is then read in by electronic control device 130.
  • the control unit 130 also reads the steering angle signal 124 of the steering angle sensor 122 integrated in the steering column 112 and forms from the two signals 124 and 128, in particular in suitable driving states in which the steering torque is very low, e.g. B. when the steering is running back, a relation that is continuously learned. If the hydraulic steering of the steering system 110 fails, the driver has to turn the steering wheel 1 11 with significantly more force, which leads to a larger twist angle in the torsion bar in the steering column 1 12 and when comparing the recorded angle with the learned relation as a measure of that Steering torque can be evaluated. An auxiliary steering function can then be controlled with this. However, functions other than the auxiliary steering function can also be controlled, since the sensor device 120 can in principle be used to detect the driver's steering torque.
  • Provision device 300 Method for determining 310 Step of reading 320 Step of performing

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Bestimmen eines auf eine Lenksäule (112) eines Lenksystems (110) für ein Fahrzeug (100) ausgeübten Lenkmoments vorgestellt. Das Verfahren weist einen Schritt des Einlesens eines Lenkwinkelsignals (124) von einer Schnittstelle zu einem Lenkwinkelsensor (122) und eines Drehwinkelsignals (128) von einer Schnittstelle zu einem Winkelsensor (126) auf. Das Lenkwinkelsignal (124) repräsentiert einen mittels des Lenkwinkelsensors (122) erfassten Lenkwinkel einer Lenksäule (112) des Lenksystems (110). Das Drehwinkelsignal (128) repräsentiert einen mittels des Winkelsensors (126) erfassten Drehwinkel einer Ausgabewelle (116) eines Lenkgetriebes (114) des Lenksystems (110). Auch weist das Verfahren einen Schritt des Durchführens eines Vergleichs des Lenkwinkelsignals (124) und des Drehwinkelsignals (128) auf, um das Lenkmoment zu bestimmen.

Description

BESCHREIBUNG
Verfahren und Steuergerät zum Bestimmen eines auf eine Lenksäule eines Lenksystems für ein Fahrzeug ausgeübten Lenkmoments und
Sensorvorrichtung für ein Lenksystem für ein Fahrzeug
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bestimmen eines auf eine Lenksäule eines Lenksystems für ein Fahrzeug ausgeübten Lenkmoments, auf ein entsprechendes Steuergerät und auf eine Sensorvorrichtung für ein Lenksystem für ein Fahrzeug.
Schwere Nutzfahrzeuge können üblicherweise mit einer hydraulischen Servolenkung ausgerüstet sein. Dabei kann eine Servoverstärkung mit Hilfe eines konzentrisch an einer Lenksäule angeordneten Drehschieberventils realisiert realisiert sein, das über eine Verdrehung eines Torsionsstabes in der Lenksäule durch den Fahrer ausgelenkt wird und so eine hydraulische Unterstützungskraft steuert. Eine Messung eines
Lenkmoments kann beispielsweise mittels eines Differenzwinkelsensors erfolgen, der eine Verdrehung des Torsionsstabes erfassen kann. Fahrzeuge mit sehr hohen
Vorderachslasten oder zwei gelenkten Vorderachsen können beispielsweise mit einer zweikreisig ausgelegten Lenkhydraulik ausgerüstet sein. Dadurch kann bei Ausfall einer Haupt-Lenkhydraulik das Fahrzeug unter Zuhilfenahme der zweiten Lenkhydraulik noch gelenkt werden. Daneben sind Lenksysteme bekannt, bei denen eine elektrisch betriebene Servolenkung, die in eine Lenksäule eingeschleift ist, sogenanntes Column- EPS, die Aufgabe der zweiten Lenkhydraulik bzw. eines zweiten Hydraulikkreises übernehmen kann.
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Bestimmen eines auf eine Lenksäule eines Lenksystems für ein
Fahrzeug ausgeübten Lenkmoments, ein verbessertes Steuergerät, eine verbesserte Sensorvorrichtung für ein Lenksystem für ein Fahrzeug und ein verbessertes
Computerprogramm zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Bestimmen eines auf eine Lenksäule eines Lenksystems für ein Fahrzeug ausgeübten Lenkmoments, durch ein
entsprechendes Steuergerät, durch eine Sensorvorrichtung für ein Lenksystem für ein Fahrzeug und durch ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den
Hauptansprüchen gelöst.
Gemäß Ausführungsformen kann insbesondere eine Lenkmomenterfassung unter Verwendung von lediglich zwei Winkelsensoren realisiert werden. Hierbei kann insbesondere auch ein bereits in einer Lenksäule eines Lenksystems vorhandener Torsionsstab ausgenutzt werden, indem ein Signal eines bereits vorhandenen
Lenkwinkelsensors, beispielsweise für ESP, auf einer Eingangsseite eines
Lenkgetriebes mit einem durch einen weiteren Winkelsensor auf einer Ausgangsseite des Lenkgetriebes gemessenen Winkelsignal kombiniert werden kann und
beispielsweise anhand einer Differenz dieser Signale auf das Lenkmoment geschlossen werden kann.
Vorteilhafterweise kann gemäß Ausführungsformen insbesondere eine kostengünstige Erfassung des Lenkmoments, Beispielsweise für eine Hilfslenkfunktion, realisiert werden. Dies kann insbesondere mittels lediglich eines zusätzlichen, ohne weiteres verfügbaren Winkelsensors erreicht werden. Beispielsweise kann eine solche
Sensorvorrichtung außer für eine Hilfslenkfunktion auch für andere Funktionen, bei denen das Lenkmoment benötigt wird, genutzt werden. Hierfür kann insbesondere bei speziellen Genauigkeitsanforderungen einfach entsprechend ein entsprechend genauer Winkelsensor eingesetzt werden. Auch kann gemäß Ausführungsformen insbesondere auf einen Einsatz eines Differenzwinkelsensors verzichtet werden, sodass Aufwand, Bauraum, ein separater bzw. zweiter Torsionsstab und ein entsprechendes Gehäuse eingespart werden können. Ein solcher Wegfall des zweiten Torsionsstabs kann durch einen damit einhergehenden Wegfall eines zusätzlichen Verdrehwinkels zu dem eine positive Auswirkung auf ein Lenkgefühl haben.
Es wird ein Verfahren zum Bestimmen eines auf eine Lenksäule eines Lenksystems für ein Fahrzeug ausgeübten Lenkmoments vorgestellt, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Einlesen eines Lenkwinkelsignals von einer Schnittstelle zu einem Lenkwinkelsensor und eines Drehwinkelsignals von einer Schnittstelle zu einem Winkelsensor, wobei das Lenkwinkelsignal einen mittels des Lenkwinkelsensors erfassten Lenkwinkel einer Lenksäule des Lenksystems repräsentiert, wobei das Drehwinkelsignal einen mittels des Winkelsensors erfassten Drehwinkel einer Ausgabewelle eines Lenkgetriebes des Lenksystems repräsentiert; und
Durchführen eines Vergleichs des Lenkwinkelsignals und des Drehwinkelsignals, um das Lenkmoment zu bestimmen.
Das Verfahren kann bzw. die Schritte des Verfahrens können unter Verwendung eines Steuergeräts ausgeführt werden. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug, genauer gesagt um ein Nutzfahrzeug handeln, insbesondere um einen Lastkraftwagen, Bus oder dergleichen. Das Lenkmoment kann ein durch einen Fahrer des Fahrzeugs auf das Lenksystem, genauer gesagt über ein Lenkrad auf die Lenksäule, ausgeübtes Drehmoment repräsentieren. Eine Differenz zwischen dem Lenkwinkelsignal und dem Drehwinkelsignal kann das Lenkmoment ergeben. Das Lenkmoment kann auch als Lenkradmoment oder Handmoment des Fahrers bezeichnet werden. Die Lenksäule kann einen Torsionsstab aufweisen. Die Ausgabewelle kann auch als eine
Ausgangswelle, Abtriebswelle oder Segmentwelle bezeichnet werden. Die
Ausgabewelle kann eine Segmentwelle sein, auf welcher der Lenkstockhebel des Lenksystems sitzt.
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Durchführens der Vergleich unter Berücksichtigung einer Lenkübersetzung des Lenkgetriebes zwischen Lenksäule und Ausgabewelle und zusätzlich oder alternativ zumindest einem anderen kinematischen Parameter des Lenksystems durchgeführt werden. Ein anderer klimatischer Parameter des Lenksystems kann beispielsweise einen Einfluss eines Kardangelenks oder dergleichen berücksichtigen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine Genauigkeit des bestimmten Lenkmoments weiter erhöht werden kann. Auch kann das Verfahren einen Schritt des Ermittelns einer Relation zwischen dem Lenkwinkelsignal und dem Drehwinkelsignal unter Verwendung des Lenkwinkelsignals und des Drehwinkelsignals aufweisen. Hierbei kann der Schritt des Ermittelns wiederholt und zusätzlich oder alternativ kontinuierlich ausgeführt werden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Relation erlernt werden kann. Auch kann eine fortwährende Anpassung an ein tatsächliches Verhältnis zwischen den Signalen unter normalen Betriebsbedingungen erreicht werden.
Dabei kann im Schritt des Durchführens der Vergleich unter Verwendung der im Schritt des Ermittelns ermittelten Relation durchgeführt werden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass der Vergleich unter Verwendung einer zuverlässigen Datenbasis durchgeführt werden kann. Auf diese Weise kann eine Genauigkeit der Bestimmung des Lenkmoments weiter verbessert werden.
Ferner kann das Verfahren einen Schritt des Bereitstellens eines Ausgangssignals zur Ausgabe an ein Hilfslenksystem, an ein Bremsensteuergerät und zusätzlich oder alternativ an anderes Fahrzeugsystem des Fahrzeugs aufweisen. Hierbei kann das Ausgangssignal das im Schritt des Durchführens bestimmte Lenkmoment
repräsentieren. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass das bestimmte Lenkmoment zur Ansteuerung von Sicherheitsfunktionen und zusätzlich oder alternativ anderen Assistenzfunktionen des Fahrzeugs genutzt werden kann, um eine
Betriebssicherheit und zusätzlich oder alternativ einen Fahrkomfort zu erhöhen.
Bei Ausfall eines von zwei Lenkkreisen eines als Servolenkung ausgeführten
Lenksystems kann somit der Fahrer weiterhin mechanisch lenken, wenn auch mit erhöhten Lenkkräften. In einschlägigen Normen bzw. Vorschriften, wie beispielsweise der ECE R79, sind zulässige Lenkkräfte im Fehlerfall definiert. Gemäß der vorstehend genannten Ausführungsform kann in einem solchen Fehlerfall anhand des bestimmten Lenkmoments ein Fahrerwunsch erkannt und einem elektronischen System, z. B. einem Bremsensteuergerät, zur Verfügung gestellt werden. Dieses elektronische System kann dann abhängig vom Lenkradmoment eine Lenkunterstützung, z. B. per
Einzelradbremsen, bereitstellen, sodass zulässige Lenkkräfte eingehalten werden können. Ein solches unabhängig betriebenes, zweikreisig ausgeführtes Lenksystem mit Servounterstützung kann ein Unterstützungsmoment zur Verfügung stellen, um Normen bzw. Vorschriften, wie beispielsweise die ECE R79 zu einzuhalten. Dazu kann das durch den Fahrer auf das Lenksystem ausgeübte Lenkmoment als Eingangsgröße für das Unterstützungsmoment verwendet werden. Das Bereitstellen eines unterstützenden Lenkmomentes kann beispielsweise auch durch Bremsen einzelner Räder an
Lenkachsen erfolgen, wobei das Fahrzeug einen positiven Lenkrollradius aufweist.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden
Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese
Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Hierzu kann das Steuergerät zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder
Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einiesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einiesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
Unter einem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder
Datensignale ausgibt. Das Steuergerät kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen des Steuergeräts beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
Es wird auch eine Sensorvorrichtung für ein Lenksystem für ein Fahrzeug vorgestellt, wobei die Sensorvorrichtung einen Lenkwinkelsensor zum Erfassen eines Lenkwinkels einer Lenksäule des Lenksystems aufweist, wobei die Sensorvorrichtung einen
Winkelsensor zum Erfassen eines Drehwinkels einer Ausgabewelle eines
Lenkgetriebes des Lenksystems und eine Ausführungsform des vorstehend genannten Steuergeräts aufweist, wobei das Steuergerät signalübertragungsfähig mit dem
Lenkwinkelsensor und mit dem Winkelsensor verbindbar oder verbunden ist.
In Verbindung mit dem Lenkwinkelsensor und dem Winkelsensor kann das Steuergerät vorteilhaft eingesetzt oder verwendet werden, um das Lenkmoment zu bestimmen. Das Steuergerät kann ausgebildet sein, um das auf die Lenksäule des Lenksystems ausgeübtes Lenkmoment zu bestimmen.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Winkelsensor mittels einer Hebelmechanik an dem Lenkstockhebel ankoppelbar oder angekoppelt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass der Drehwinkel auf einfache und zuverlässige Weise erfasst werden kann.
Auch kann der Winkelsensor ausgebildet sein, um Messwerte innerhalb eines
Winkelbereichs von +50 Grad bis -50 Grad zu erfassen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass ein kostengünstiger Winkelsensor verwendet werden kann, da es aufgrund von inhärenten Gegebenheiten von Lenksystemen vollkommen
ausreichend ist, einen solchen eingeschränkten Winkelbereich abzudecken.
Ferner kann der Lenkwinkelsensor in die Lenksäule integriert sein. Hierbei kann der Lenkwinkelsensor einem Torsionsstab der Lenksäule zugeordnet sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass der Lenkwinkel auf platzsparende Weise erfasst werden kann, wobei auf einen im Bereich der Lenksäule bereits vorhandenen Sensor zurückgegriffen werden kann.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes werden in der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug zu den Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Lenksystem und einer Sensorvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Sensorvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen gemäß einem
Ausführungsbeispiel.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einem Lenksystem 1 10 und einer Sensorvorrichtung 120 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei dem Fahrzeug 100 handelt es sich um ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug, wie zum Beispiel einen Lastkraftwagen oder dergleichen. Das Fahrzeug 100 weist das Lenksystem 1 10 und die Sensorvorrichtung 120 für das Lenksystem 1 10 auf. Ferner weist das Fahrzeug 100 ein Fahrzeugsystem 105 auf, bei dem es sich um ein
Hilfslenksystem, ein Bremsensteuergerät und/oder ein anderes Fahrzeugsystem, wie beispielsweise ein Assistenzsystem oder Sicherheitssystem handelt.
Von dem Lenksystem 110 sind in der Darstellung von Fig. 1 hierbei ein Lenkrad 1 11 , eine Lenksäule 1 12, ein Lenkgetriebe 1 14, eine Ausgabewelle 1 16 bzw.
Ausgangswelle, Segmentwelle oder Abtriebswelle des Lenkgetriebes 1 14 und ein Lenkstockhebel 1 18 schematisch dargestellt. Das Lenksystem 1 10 ist zumindest einer lenkbaren Achse des Fahrzeugs 100 zugeordnet. Wenn ein Fahrer des Fahrzeugs 100 auf das Lenkrad 1 10 ein Lenkmoment ausübt, wird dieses über die Lenksäule 112 und das Lenkgetriebe 1 14 auf die Ausgabewelle 1 16 übertragen, welche mit dem
Lenkstockhebel 1 18 gekoppelt ist. Die Lenksäule 1 12 und die Ausgabewelle 1 16 sind jeweils drehbar gelagert. Die Lenksäule 1 12 weist einen Torsionsstab auf.
Die Sensorvorrichtung 120 weist einen Lenkwinkelsensor 122, einen Winkelsensor 126 und ein Steuergerät 130 auf. Das Steuergerät 130 ist signalübertragungsfähig mit dem Lenkwinkelsensor 122 und mit dem Winkelsensor 126 verbunden. Genauer gesagt ist das Steuergerät 130 über eine erste Schnittstelle mit dem Lenkwinkelsensor 122 und über eine zweite Schnittstelle mit dem Winkelsensor 126 verbunden. Der
Lenkwinkelsensor 122 ist benachbart zu der Lenksäule 1 12 des Lenksystems 1 10 angeordnet. Der Lenkwinkelsensor 122 ist ausgebildet, um einen Lenkwinkel der Lenksäule 1 12 bzw. des Torsionsstabs der Lenksäule 1 12 zu erfassen. Ferner ist der Lenkwinkelsensor 122 ausgebildet, um ein Lenkwinkelsignal 124 auszugeben, das den erfassten Lenkwinkel repräsentiert. Der Winkelsensor 126 ist benachbart zu der Ausgabewelle 1 16 des Lenksystems 1 10 angeordnet. Der Winkelsensor 126 ist ausgebildet, um einen Drehwinkel der Ausgabewelle 1 16 zu erfassen. Auch ist der Winkelsensor 126 ausgebildet, um ein Drehwinkelsignal 128 auszugeben, das den erfassten Drehwinkel repräsentiert.
Das Steuergerät 130 ist ausgebildet, um ein auf die Lenksäule 1 12 des Lenksystems 1 10 ausgeübtes Lenkmoment zu bestimmen. Hierzu ist das Steuergerät 130 ausgebildet, um das Lenkmoment unter Verwendung des Lenkwinkelsignals 124 und des Drehwinkelsignals 128 zu bestimmen. Ferner ist das Steuergerät 130 ausgebildet, um ein Ausgangssignal 135 zu erzeugen, welches das bestimmte Lenkmoment repräsentiert. Anders ausgedrückt ist das Steuergerät 130 ausgebildet, um unter Verwendung des Lenkwinkelsignals 124 und des Drehwinkelsignals 128 das
Ausgangssignal 135 zu erzeugen. Auf das Steuergerät 130 wird nachfolgend noch detaillierter eingegangen. Das Steuergerät 130 ist über eine weitere Schnittstelle mit dem Fahrzeugsystem 105 verbunden. Das Ausgangssignal 135 ist von dem Steuergerät 130 an das
Fahrzeugsystem 105 übertragbar. Das Fahrzeugsystem 105 ist ausgebildet, um unter Verwendung des Ausgangssignals 135 eine Hilfslenkfunktion, Sicherheitsfunktion, Assistenzfunktion oder andere Fahrzeugfunktion bereitzustellen.
Der Winkelsensor 126 ist insbesondere ausgebildet, um Messwerte innerhalb eines Winkelbereichs von +50 Grad bis -50 Grad zu erfassen. Gemäß einem
Ausführungsbeispiel kann der Winkelsensor 126 mittels einer Hebelmechanik an dem Lenkstockhebel 1 18 angekoppelt sein. Zusätzlich oder alternativ kann der
Lenkwinkelsensor 122 in die Lenksäule 1 12 integriert sein.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Sensorvorrichtung 120 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Sensorvorrichtung 120 entspricht oder ähnelt der
Sensorvorrichtung aus Fig. 1 . Von der Sensorvorrichtung 120 sind in Fig. 2 der Lenkwinkelsensor 122, der Winkelsensor 126 und das Steuergerät 130 sowie das Lenkwinkelsignal 124, das Drehwinkelsignal 128 und das Ausgangssignal 135 gezeigt, wobei das Steuergerät 130 detaillierter dargestellt ist. In der Darstellung von Fig. 2 sind zusätzlich zu der Sensorvorrichtung 120 zu Veranschaulichungszwecken auch ein Teilabschnitt der Lenksäule 1 12 benachbart zu dem Lenkwinkelsensor 122 und ein Teilabschnitt der Ausgabewelle 1 16 benachbart zu dem Winkelsensor 126 aus Fig. 1 schematisch gezeigt.
Das Steuergerät 130 weist eine Einleseeinrichtung 232 und eine
Durchführungseinrichtung 234 auf. Die Einleseeinrichtung 232 ist ausgebildet, um das Lenkwinkelsignal 124 von dem Lenkwinkelsensor 122 einzulesen und um das
Drehwinkelsignal 128 von dem Winkelsensor 126 einzulesen. Ferner ist die
Einleseeinrichtung 232 ausgebildet, um das eingelesene Lenkwinkelsignal 124 und das eingelesene Drehwinkelsignal 128 an die Durchführungseinrichtung 234 weiterzuleiten. Die Durchführungseinrichtung 234 ist ausgebildet, um einen Vergleich des
Lenkwinkelsignals 124 und des Drehwinkelsignals 128 durchzuführen, um das
Lenkmoment zu bestimmen. Insbesondere ist die Durchführungseinrichtung 234 ausgebildet, um den Vergleich unter Berücksichtigung einer Lenkübersetzung des Lenkgetriebes zwischen Lenksäule 1 12 und Ausgabewelle 1 16 und/oder zumindest eines anderen kinematischen Parameters des Lenksystems, wie beispielsweise Einflussfaktoren durch Kardangelenke und dergleichen, durchzuführen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Steuergerät 130 ferner eine
Ermittlungseinrichtung 236 auf. Die Ermittlungseinrichtung 236 ist ausgebildet, um das eingelesene Lenkwinkelsignal 124 und das eingelesene Drehwinkelsignal 128 zu empfangen. Die Ermittlungseinrichtung 236 ist ferner ausgebildet, um unter
Verwendung des Lenkwinkelsignals 124 und des Drehwinkelsignals 128 eine Relation bzw. ein Verhältnis zwischen dem Lenkwinkelsignal 124 und dem Drehwinkelsignal 128 zu ermitteln. Hierbei ist die Ermittlungseinrichtung 236 zudem ausgebildet, um die Relation wiederholt und/oder kontinuierlich zu ermitteln. Auch ist die
Ermittlungseinrichtung 236 ausgebildet, um ein Relationssignal 237, welches die ermittelte Relation repräsentiert, zu erzeugen und an die Durchführungseinrichtung 234 weiterzuleiten. Dabei ist die Durchführungseinrichtung 234 ausgebildet, um das
Relationssignal 237 zu empfangen und den Vergleich unter Verwendung der durch das Relationssignal 237 repräsentierten, ermittelten Relation durchzuführen.
Zusätzlich oder alternativ weist das Steuergerät 130 gemäß einem Ausführungsbeispiel auch eine Bereitstellungseinrichtung 238 auf. Die Bereitstellungseinrichtung 238 ist ausgebildet, um das Ausgangssignal 135 zur Ausgabe an das Fahrzeugsystem, insbesondere ein Hilfslenksystem, ein Bremsensteuergerät und/oder dergleichen, bereitzustellen.
Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zum Bestimmen gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 300 ist ausführbar, um ein auf eine Lenksäule eines Lenksystems für ein Fahrzeug ausgeübtes Lenkmoment zu bestimmen. Das Verfahren 300 ist in Verbindung mit der Sensorvorrichtung aus einer der vorstehend beschriebenen Figuren oder einer ähnlichen Sensorvorrichtung ausführbar. Auch ist das Verfahren 300 mittels des Steuergeräts aus einer der vorstehend beschriebenen Figuren oder eines ähnlichen Steuergeräts ausführbar. Das Verfahren 300 zum Bestimmen weist einen Schritt 310 des Einlesens und einen Schritt 320 des Durchführens auf. In dem Schritt 310 des Einlesens werden bei dem Verfahren 300 zum Bestimmen ein Lenkwinkelsignal von einer Schnittstelle zu einem Lenkwinkelsensor und ein Drehwinkelsignal von einer Schnittstelle zu einem
Winkelsensor eingelesen. Das Lenkwinkelsignal repräsentiert einen mittels des
Lenkwinkelsensors erfassten Lenkwinkel einer Lenksäule des Lenksystems und das Drehwinkelsignal repräsentiert einen mittels des Winkelsensors erfassten Drehwinkel einer Ausgabewelle eines Lenkgetriebes des Lenksystems. Nachfolgend wird in dem Schritt 320 des Durchführens ein Vergleich des Lenkwinkelsignals und des
Drehwinkelsignals durchgeführt, um das Lenkmoment zu bestimmen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren 300 zum Bestimmen auch einen Schritt 330 des Ermittelns auf. Der Schritt 330 des Ermittelns ist zwischen dem Schritt 310 des Einlesens und dem Schritt 320 des Durchführens ausführbar. In dem Schritt 330 des Ermittelns wird unter Verwendung des Lenkwinkelsignals und des Drehwinkelsignals wiederholt und/oder kontinuierlich eine Relation zwischen dem Lenkwinkelsignal und dem Drehwinkelsignal ermittelt. Hierbei wird nachfolgend im Schritt 320 des Durchführens der Vergleich unter Verwendung der im Schritt 330 des Ermittelns ermittelten Relation durchgeführt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren 300 zum Bestimmen ferner einen Schritt 340 des Bereitstellens auf. Im Schritt 340 des Bereitstellens wird ein Ausgangssignal, welches das im Schritt 320 des Durchführens bestimmte Lenkmoment repräsentiert, zur Ausgabe an ein Hilfslenksystem, ein Bremsensteuergerät und/oder anderes Fahrzeugsystem des Fahrzeugs bereitgestellt.
Unter Bezugnahme auf die vorstehend beschriebenen Figuren werden nachfolgend Ausführungsbeispiele und Vorteile von Ausführungsbeispielen zusammenfassend nochmals kurz erläutert und/oder vorgestellt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Sensorvorrichtung 120 als den
Winkelsensor 126 einen Winkelsensor auf, wie er beispielsweise auf dem Gebiet der Niveauregelung bekannt ist, und der mittels einer Hebelmechanik am Lenkstockhebel 1 18 angekoppelt ist und so den Winkel des Ausgangshebels misst. Das
Drehwinkelsignal 128 wird dann von dem elektronischen Steuergerät 130 eingelesen. Auch liest das Steuergerät 130 das Lenkwinkelsignal 124 des in der Lenksäule 112 integrierten Lenkwinkelsensors 122 ein und bildet aus beiden Signalen 124 und 128 insbesondere in geeigneten Fahrzuständen, in denen das Lenkmoment sehr gering ist, z. B. wenn die Lenkung zurückläuft, eine Relation, die kontinuierlich gelernt wird. Wenn die hydraulische Lenkung des Lenksystems 110 ausfällt, hat der Fahrer mit deutlich mehr Kraft am Lenkrad 1 11 zu drehen, was zu einem größeren Verdrehwinkel im Torsionsstab in der Lenksäule 1 12 führt und beim Vergleich der erfassten Winkel mit der gelernten Relation als Maß für das Lenkmoment auswertbar ist. Damit kann dann eine Hilfslenkfunktion gesteuert werden. Es können jedoch auch andere Funktionen gesteuert werden außer der Hilfslenkfunktion, denn die Sensorvorrichtung 120 kann grundsätzlich dazu verwendet werden, das Fahrerlenkmoment zu erfassen.
BEZUGSZEICHENLISTE
100 Fahrzeug
105 Fahrzeugsystem
1 10 Lenksystem
1 1 1 Lenkrad
1 12 Lenksäule
1 14 Lenkgetriebe
1 16 Ausgabewelle
1 18 Lenkstockhebel
120 Sensorvorrichtung 122 Lenkwinkelsensor 124 Lenkwinkelsignal
126 Winkelsensor
128 Drehwinkelsignal
130 Steuergerät
135 Ausgangssignal
232 Einleseeinrichtung 234 Durchführungseinrichtung 236 Ermittlungseinrichtung
237 Relationssignal
238 Bereitstellungsvorrichtung 300 Verfahren zum Bestimmen 310 Schritt des Einlesens 320 Schritt des Durchführens
330 Schritt des Ermittelns 340 Schritt des Bereitstellens

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren (300) zum Bestimmen eines auf eine Lenksäule (1 12) eines Lenksystems (1 10) für ein Fahrzeug (100) ausgeübten Lenkmoments, wobei das Verfahren (300) folgende Schritte aufweist:
Einlesen (310) eines Lenkwinkelsignals (124) von einer Schnittstelle zu einem
Lenkwinkelsensor (122) und eines Drehwinkelsignals (128) von einer Schnittstelle zu einem Winkelsensor (126), wobei das Lenkwinkelsignal (124) einen mittels des
Lenkwinkelsensors (122) erfassten Lenkwinkel einer Lenksäule (1 12) des Lenksystems (1 10) repräsentiert, wobei das Drehwinkelsignal (128) einen mittels des Winkelsensors (126) erfassten Drehwinkel einer Ausgabewelle (1 16) eines Lenkgetriebes (1 14) des Lenksystems (1 10) repräsentiert; und
Durchführen (320) eines Vergleichs des Lenkwinkelsignals (124) und des
Drehwinkelsignals (128), um das Lenkmoment zu bestimmen.
2. Verfahren (300) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (320) des Durchführens der Vergleich unter Berücksichtigung einer Lenkübersetzung des Lenkgetriebes (1 14) zwischen Lenksäule (1 12) und Ausgabewelle (116) und/oder zumindest eines anderen kinematischen Parameters des Lenksystems (1 10) durchgeführt wird.
3. Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Schritt (330) des Ermittelns einer Relation zwischen dem Lenkwinkelsignal (124) und dem Drehwinkelsignal (128) unter Verwendung des Lenkwinkelsignals (124) und des Drehwinkelsignals (128), wobei der Schritt (330) des Ermittelns wiederholt und/oder kontinuierlich ausgeführt wird.
4. Verfahren (300) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (320) des Durchführens der Vergleich unter Verwendung der im Schritt (330) des Ermittelns ermittelten Relation durchgeführt wird.
5. Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Schritt (340) des Bereitstellens eines Ausgangssignals (135) zur Ausgabe an ein Hilfslenksystem (105), ein Bremsensteuergerät (105) und/oder anderes
Fahrzeugsystem (105) des Fahrzeugs (100), wobei das Ausgangssignal (135) das bestimmte Lenkmoment repräsentiert.
6. Steuergerät (130), das eingerichtet ist, um die Schritte des Verfahrens (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche in entsprechenden Einheiten (232, 234, 236, 238) auszuführen und/oder anzusteuern.
7. Sensorvorrichtung (120) für ein Lenksystem (1 10) für ein Fahrzeug (100), wobei die Sensorvorrichtung (120) einen Lenkwinkelsensor (122) zum Erfassen eines
Lenkwinkels einer Lenksäule (1 12) des Lenksystems (1 10) aufweist, gekennzeichnet durch einen Winkelsensor (126) zum Erfassen eines Drehwinkels einer Ausgabewelle (1 16) eines Lenkgetriebes (1 14) des Lenksystems (1 10) und durch ein Steuergerät (130) gemäß Anspruch 6, wobei das Steuergerät (130) signalübertragungsfähig mit dem Lenkwinkelsensor (122) und mit dem Winkelsensor (126) verbindbar oder verbunden ist.
8. Sensorvorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelsensor (126) mittels einer Hebelmechanik an dem Lenkstockhebel (1 18) ankoppelbar oder angekoppelt ist.
9. Sensorvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelsensor (126) ausgebildet ist, um Messwerte innerhalb eines
Winkelbereichs von +50 Grad bis -50 Grad zu erfassen.
10. Sensorvorrichtung (120) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass der Lenkwinkelsensor (122) in die Lenksäule (1 12) integriert ist.
1 1 . Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, ein Verfahren (300) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 auszuführen und/oder anzusteuern.
12. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 1 1 gespeichert ist.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10244068A1 (de) * 2002-09-06 2004-03-11 Volkswagen Ag Vorrichtung und Verfahren zur Drehmomentmessung für eine elektromechanische Lenkung
US20080011539A1 (en) * 2006-07-13 2008-01-17 Tedrive Holding Bv Determination of the absolute position of a steering system through a linear sensor on the rack
DE102012008230A1 (de) * 2012-03-02 2012-11-08 Daimler Ag Verfahren zum Betrieb einer elektromechanischen Hilfskraftlenkung mit einem Lenkmomentenregler für ein Fahrzeug
DE102015014882A1 (de) * 2014-11-28 2016-06-02 Scania Cv Ab Lenkunterstützung bei Lenkservoausfall

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20305308U1 (de) * 2003-04-01 2003-08-07 TRW Fahrwerksysteme GmbH & Co KG, 40547 Düsseldorf Servolenksystem für ein Kraftfahrzeug
DE102007027041B4 (de) * 2006-07-13 2015-01-15 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur Ermittlung eines Drehmomentes an einem Lenkungsstrang
KR101205685B1 (ko) * 2008-07-23 2012-11-27 주식회사 만도 조향각 센서 및 이를 구비한 차량 시스템
DE102008038891B4 (de) * 2008-08-13 2017-07-20 Volkswagen Ag Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung eines Drehmomentes an einer elektromechanischen Lenkung
DE102012023463B4 (de) * 2012-11-30 2023-03-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Erkennungssystem zur Erkennung eines Luftdruckabfalls in mindestens einem Fahrzeugreifen, sowie ein Fahrzeug mit einem derartigen Erkennungssystem
CN107454881A (zh) * 2015-04-14 2017-12-08 沃尔沃卡车集团 用于优化转向辅助的方法
EP3524493B1 (de) * 2018-02-09 2021-07-07 Volkswagen AG Lenkverfahren für ein fahrzeug

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10244068A1 (de) * 2002-09-06 2004-03-11 Volkswagen Ag Vorrichtung und Verfahren zur Drehmomentmessung für eine elektromechanische Lenkung
US20080011539A1 (en) * 2006-07-13 2008-01-17 Tedrive Holding Bv Determination of the absolute position of a steering system through a linear sensor on the rack
DE102012008230A1 (de) * 2012-03-02 2012-11-08 Daimler Ag Verfahren zum Betrieb einer elektromechanischen Hilfskraftlenkung mit einem Lenkmomentenregler für ein Fahrzeug
DE102015014882A1 (de) * 2014-11-28 2016-06-02 Scania Cv Ab Lenkunterstützung bei Lenkservoausfall

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