[发明专利]用于容错地分析用于机动车转向装置的马达控制器的传感器信号的分析装置和机动车转向装置

说明书

一种用于容错地分析机动车转向装置的马达控制单元的至少四个冗余的传感器信号(S1a，S2a，S1b，S2b)的分析装置，包括两个彼此冗余地构造的控制单元(2a，2b)，所述控制单元分别具有至少两个输入端(3a，4a；3b，4b),一个输出端(5a,5b)和一个通信接口(6a,6b)，所述输入端分别用于接收冗余的传感器信号(S1a，S2a，S 1b，S2b)中的一个，所述输出端用于输出信号(A1，A2)的输出，所述通信接口与相应另一控制单元(2b，2a)的通信接口(6b，6a)连接以分别用于传输和接收交换信号(Ex1，Ex2)，以及具有逻辑电路(7a，7b)，所述逻辑电路构造为根据在输入端(3a，4a；3b,4b)和通信接口(6a,6b)上接收的信号(S1a,S2a,Ex2；S1b,S2b,Ex1)之间的成对比较从这些信号(S1a,S2a,Ex2；S1b,S2b,Ex1)中选择输出信号(A1，A2)和交换信号(Ex1，Ex2)并且借助选择电路(8a,9a；8b,9b)将其接通到输出端(5a,5b)并相应地接通到通信接口(6a,6b),以及一种具有这种分析装置的机动车转向装置。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于容错地分析用于机动车转向装置的马达控制器的至少四个冗余的传感器信号的分析装置，以及一种根据权利要求12的前序部分所述的机动车转向装置。

背景技术

机动车转向装置是安全关键的系统，乘客的身体完整性直接取决于该装置的运行安全性和故障安全性。转向装置的突然失效或者意外的转向行为可能导致车辆乘客的具有严重后果的事故。出于这些原因，对安装的部件的安全性提出了高要求。这尤其适用于设计为线控转向系统的机动车转向装置。

在机动车的线控转向系统中，在由驾驶员操作的方向盘与转向的车轮之间不再存在机械连接。相反，转向的车轮的位置由电子控制的转向致动器调节，以在期望的路径上引导车辆。为此，连接到转向轴的转向角传感器提供表示驾驶员的转向意图的预期位置信号。转向致动器然后通过具有足够功率和带宽的位置调节器利用转矩请求信号控制，使得转向的车轮被调节到预期位置。在转向系统功能失效或故障的情况下，不再为驾驶员提供机械备用层(Rückfallebene)，以便使车辆保持在期望的轨迹上。因此，所使用的部件和传感器以容错的方式构造，从而尽管发觉各个部件出现功能，但是仍然可以进行安全的继续运行。

对机动车中与安全相关的电气/电子部件的功能安全的要求在ISO 26262中以四个等级ASIL A至D(汽车安全完整性等级)进行分级。对于线控转向或者自主转向的车辆来说需要越来越多的满足最高安全级别ASIL D的部件。

由US 7 254 470 B2已知一种用于产生用于车辆转向装置中的马达控制器的容错的传感器信号的方法和装置。在此，接收至少三个传感器信号，这些传感器信号表征待监控的参数，由此产生多个参数对信号并且从这些参数对信号中选择一个，以便由此产生所测量的参数信号。根据US 7 254 470 B2规定，传感器信号满足不同的已知的特性并且因此在完整的功能性的情况下彼此处于已知的关系。根据所产生的对信号可以产生诊断信号，诊断信号在错误情况下显示错误。不利的是，已知的装置在三个传感器信号的情况下最大能够容忍一个错误。在传感器信号数量较大时，要产生的对信号的数量增加，并且因此数据处理耗费显著增加，由此使装置的反应速度降低和/或所需的结构空间增加。另一个缺点是，虽然装置对于有错误的传感器信号是容错的，但是错误无法在分析传感器信号的控制器中被补偿。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提出一种用于容错地分析用于机动车转向装置的马达控制器的至少四个冗余的传感器信号的分析装置，通过该分析装置在结构耗费小的同时提高机动车转向装置的故障安全性和运行安全性。

该目的通过具有权利要求1的特征的分析装置和具有权利要求12的特征的机动车转向装置实现。