(57)【要約】  本発明は、自動車内で操舵角を規定するための装置及び方法に関する。  本発明によれば、車輪の傾きに関連した少なくとも１つのステアリングジョイントに、弾性運動学的な角度を検出するための手段を設けることが提案されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリング操作によって導入された所望の進行方向を検出するために適した、ステアリング（８）の回転可能な角度範囲内に配置された操舵角センサ（７）を有する、自動車の操舵角情報を規定するためのセンサ装置において、
車輪の傾きに関連した少なくとも１つのステアリングジョイント（１０）に、弾性運動学的な角度を検出するための手段が設けられていることを特徴とする、自動車の操舵角を規定するための装置。
【請求項２】
弾性運動学的な角度の検出が、組み込まれた角度センサによって行われ、該組み込まれた角度センサが、光学式又は磁気的な信号発信器と検出器とから成る対応し合う対を有している、請求項１記載の装置。
【請求項３】
組み込まれた角度センサが、タイロッド（９）のステアリングジョイント（１０）内に配置されている、請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】
操舵角情報を規定するための方法において、操舵センサ（７）の信号を、組み込まれた角度センサの一義的な信号範囲と比較し、それに基づいて一義的な操舵角情報を規定することを特徴とする、操舵角情報を規定するための方法。
【請求項５】
操舵角情報を規定するための方法において、操舵角センサ（７）の信号を、可能な全操舵範囲に渡って多義的にし、一義的な操舵角情報を規定するための規定された角度センサの一義的な信号範囲と比較することを特徴とする、操舵角情報を規定するための方法。
【請求項６】
操舵角情報を規定するための方法において、操舵角センサ（７）の信号を可能な全操舵範囲に亘って一義的にし、一義的な操舵角情報を規定するために、組み込まれた角度センサの一義的な信号範囲と比較することを特徴とする、操舵角情報を規定するための方法。
【請求項７】
操舵角情報を電子車体システムに供給する、請求項４又は５記載の方法。
【請求項８】
コンピュータプログラムにおいて、請求項４〜７までのいずれか１項記載の方法を実施するためのプログラムコード化手段を有することを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項９】
コンピュータシステム特に自動車の電気式のパワーステアリングを駆動するための制御器において、該制御器が、請求項８に記載したコンピュータプログラムに構成されていることを特徴とする、コンピュータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の操舵角を規定するためのセンサ装置に関する。また本発明はそれに対応した方法に関する。
【０００２】
自動車において、ステアリングコラム又はステアリングホイールの領域内に光学式又は磁気抵抗式の操舵角センサを設けることが益々増えている。この操舵角センサは、運転者によって与えられた所望の進行方向を検出するために用いられる。このような形式のセンサは、大抵の場合、光学式又は磁気抵抗式の測定原理に基づいている。
【０００３】
操舵角センサの出力信号から導き出された、操舵角に関する情報は、引き続き、種々異なる車体システム、例えばＡＢＳ／ＥＳＰシステム又は電気式のパワーステアリングの入力値として用いられる。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許第１０１１０７８５号明細書には、絶対的な回転角度を規定するために、ステアリングホイールの１回転内で走査される光学式のコードディスク（Code-scheibe）と機械的な計数装置とから成る組み合わせを備えた操舵角センサについて記載されている。
【０００５】
ドイツ連邦共和国特許公開第１９６０１９６５号明細書によれば、ステップトロニック機構（Schrittschaltwerk）として構成されたステアリングホイールの全回転数をカウントするための計数装置が公知である。
【０００６】
ドイツ連邦共和国特許公開第１００５７６７４号明細書によれば、ステアリングホイールロックによって生ぜしめられた舵取り装置のラックの摺動経路を検出することが提案される。これによって、操舵角とリニア状（線状）のラック運動との間のギヤ比から、操舵角が推論される。
【０００７】
ドイツ連邦共和国特許公開第１００６４６３０号明細書にはステアリングナックルベアリング（Achsschenkelbolzenlagerung）について開示されており、このステアリングナックルベアリングにおいては、ベアリングカセット内に回転角度センサが組み込まれていて、この回転角度センサが、インナーポットとアウターポットとの間の相対回転を検出するようになっている。
【０００８】
シール材料による自動車センサの保護の可能性はＤＥ６９８０９１３６Ｔ２（ヨーロッパ特許明細書の翻訳文）に開示されている。この場合、自動車センサはポンテンシオメータとして構成されていて、この場合、ポテンシオメータは支持体に配置されているか、又はフォークリフトのタイロッド上に配置されている。
【０００９】
完全な３回転までのステアリングホイール運動から、現在の操舵角を一義的に規定するために、複数回転操舵角センサが設けられている。しかしながら複数回転式のセンサシステムの費用は高価であるために、多くの場合、操舵角センサが設けられており、この操舵角センサは、ステアリングホイール３回転までのすべての可能な操舵角を一義的に表示することはできない。検出エレメントの構造及び形式に限定されて、いわゆる一回転舵角センサは、３６０°の一回転だけ、又は３６０°の一部例えば１８０°だけを一義的に表示することしかできない。
【００１０】
可能な全操舵角範囲に亘っての絶対的な操舵角の規定は、自動車に存在する物理的な測定値例えば自動車の各車輪の車輪回転数によって行われる。この方法は、操舵角の一義的な規定を可能にするために、所定に進んだ走行距離又は走行速度が必要となる、という欠点を有している。
【００１１】
本発明の課題は、自動車において絶対的な操舵角情報を検出するための方法及び装置を提供することである。
【００１２】
この課題を解決した本発明の請求項１に記載した装置によれば、ステアリング操作によって導入された所望の進行方向を検出するために適した、ステアリングの回転可能な角度範囲内に配置された操舵角センサを有する、自動車の操舵角情報を規定するためのセンサ装置において、車輪の傾きに関連した少なくとも１つのステアリングジョイントに、弾性運動学的な角度を検出するための手段が設けられている。
【００１３】
この課題を解決した本発明の請求項４に記載した方法によれば、操舵角情報を規定するための方法において、操舵センサの信号を、組み込まれた角度センサの一義的な信号範囲と比較し、それに基づいて一義的な操舵角情報を規定するようにした。
【００１４】
本発明の有利な実施態様は従属請求項に記載されており、この場合、プログラムコード化手段（Programmcodemitteln）を有する相応のコンピュータプログラムも本発明の対象である。
【００１５】
本発明は、ステアリング８の回転可能な操舵エレメント内に角度範囲内に配置された操舵角センサ７を有する自動車の絶対的な操舵情報を規定するために、操舵のステアリングジョイント１０に弾性運動学的な角度を検出するための付加的な手段を設けるという考え方に基づいている。
【００１６】
弾性運動学的な角度を検出するために、従来技術により公知の一体的な角度センサが使用される。
【００１７】
本発明によれば、組み込まれた角度センサは、操縦可能な前車軸又は後車軸の車輪操舵装置の適当なステアリングジョイント内に配置される。この場合もちろん、相応のステアリングジョイントは車輪の傾きと相関していなければならない。
【００１８】
図１は、例えばボールジョイント内に組み込まれる一体的なアングルセンサの実施例を示す。
【００１９】
ボールピボット３は、ジョイントボール１とピン２と、ボールピボット３内に適当な形式で配置された磁界信号発信器４とから成っている。この磁界信号発信器４に対して磁気的に作用接続している磁界検出器５が配置されている。図示の配置構成は、ボールジョイント３の長手方向軸線を中心とした磁界信号発信器４と磁界検出器５との相対的な角度運動を検出する状態にある。一体的に組み込まれた角度センサ４，５は、磁気的な磁界信号発信器と磁気抵抗式の受信エレメントとから成る磁気的な測定原理の代わりに、対応し合う１対の光学式の信号発信器及び検出器から成る光学式の測定原理に従って実施されてもよい。
【００２０】
図２は、ステアリングホイール６と操舵角センサ７とパワーステアリング８とを有する、自動車の前輪操舵の構造を概略的に示している。図示の実施例では、組み込まれた操舵角センサは、タイロッド９のヘッド側のアングルジョイントを成すステアリングジョイント１０に配置されているか又は組み込まれている。
【００２１】
本発明による方法は、操舵角センサ７の信号を、組み込まれた角度センサ４，５の明確な信号範囲と比較し、それによって明確な操舵角情報４，５を規定するために用いられる。
【００２２】
図３には、本発明による方法の１実施例が示されている。
【００２３】
図３の線図３ａに示された関係は、値１に規格化された、操舵角センサの相応の信号の角度情報を示している。この図面から、操舵角の角度情報が、可能な全操舵角範囲、例えばステアリングホイールの完全な３回転に亘って多義的であることが分かる。
【００２４】
図３の線図３ｂに示した関係は、値１に規格化された、組み込まれた角度センサ４，５の相応の信号の角度情報を示している。この図面から、組み込まれた角度センサ４，５の角度情報は、ステアリングジョイントの可能な傾き範囲に亘って一義的であることが分かる。
【００２５】
この場合、組み込まれた角度センサ４，５から発信された信号は常に、ステアリングジョイント１０の可能な角度範囲内の値を一義的に示していることが分かる。
【００２６】
本発明による方法の１実施例は、多義的な信号の可能な全操舵角範囲に関する情報、若しくはこの情報から導き出された、操舵角センサ７の多義的な角度情報を、組み込まれた角度センサ４，５の一義的な信号から導き出された一義的な角度情報と比較し、それに基づいて一義的な操舵角情報を規定するために用いられる。
【００２７】
図示されていない別の実施例は、一義的な信号の可能な全操舵角範囲に関する情報、若しくはこの情報から導き出された、操舵角の一義的な角度情報を、組み込まれた角度センサ４，５の一義的な信号から導き出された一義的な角度情報と比較し、それに基づいて一義的な角度情報を規定するか又は正しいことを証明するために用いられる。
【００２８】
それによって有利な形式で、自動車の操舵システムの全特性を機能的に点検することもできる。この方法は原理的にスーパーインポーズ操舵にも使用することができる。この場合、スーパーインポーズトランスミッションによって付加的に導入された切り込み角度（Zustellwinkel）を相応に考慮しなければならない。
【００２９】
本発明の別の利点は、自動車停止状態における、つまり電子制御装置のシステム起動直後における絶対的な操舵角情報の規定が、車輪回転数情報又は速度情報の差測定を前提とする自動車の運動を必要とすることなしに、可能であるという点にある。それによって、摩擦値の低い路面上を走行する際に又は空転する車輪において前記のような情報を評価することに関する問題は同様に省かれる。
【００３０】
続いて、本発明による方法に従って検出された絶対的な操舵角情報は、別の電子車体システムに供給される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】例えばボールジョイント内に組み込まれた一体的なアングルセンサの実施例を示す概略的な部分断面図である。
【図２】ステアリングホイール６と操舵角センサ７とパワーステアリング８とを有する、自動車の前輪操舵の構造を示す概略図である。
【図３】図３ａは、値１に規格化された、操舵角センサの相応の信号の角度情報を示す線図、図３ｂは、値１に規格化された、組み込まれた角度センサ４，５の相応の信号の角度情報を示す線図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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