DE102014200608A1 - Method and device for operating a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (1), das wenigstens zwei Radachsen (2, 3), von denen mindestens eine lenkbare Räder (4, 5) aufweist, und wenigstens eine Einrichtung zum radindividuellen Beeinflussen eines Drehmoments der Räder (4, 5, 7, 8) aufweist, wobei ein Lenken der Räder (4, 5) in Abhängigkeit von einem gewünschten Lenkwinkel durch eine Servolenkung (12) unterstützt wird. Es ist vorgesehen, dass die Funktionsfähigkeit der Servolenkung (12) überwacht wird, und dass, wenn eine Fehlfunktion der Servolenkung (12) erfasst wird, zum Einstellen des gewünschten Lenkwinkels an den lenkbaren Rädern (4, 5) durch die Einrichtung an nur einem der lenkbaren Räder ein Drehmoment beeinflusst wird.The invention relates to a method for operating a motor vehicle (1), which has at least two wheel axles (2, 3), of which at least one steerable wheels (4, 5), and at least one device for wheel-specific influencing of a torque of the wheels (4, 5, 7, 8), wherein a steering of the wheels (4, 5) in dependence on a desired steering angle by a power steering (12) is supported. It is envisaged that the serviceability of the power steering (12) is monitored, and that, when a malfunction of the power steering (12) is detected, to set the desired steering angle to the steerable wheels (4, 5) by the device at only one of steerable wheels a torque is affected.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, das wenigstens zwei Radachsen, von denen mindestens eine lenkbare Räder aufweist, und wenigstens eine Einrichtung zum radindividuellen Beeinflussen eines Drehmoments der Räder aufweist, wobei ein Lenken der Räder in Abhängigkeit von einem gewünschten Lenkwinkel durch eine Servolenkung unterstützt wird. The invention relates to a method for operating a motor vehicle, which has at least two wheel axles, of which at least one steerable wheels, and at least one device for wheel-individual influencing a torque of the wheels, wherein a steering of the wheels in dependence on a desired steering angle by a power steering is supported.

Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, das wenigstens zwei Radachsen aufweist, von denen mindestens eine lenkbare Räder aufweist, wobei den lenkbaren Rädern eine Servolenkung zum Unterstützen der Lenkwinkeleinstellung in Abhängigkeit von einem gewünschten Lenkwinkel zugeordnet ist, und das wenigstens eine Einrichtung zum radindividuellen Beeinflussen eines Drehmoments der Räder des Kraftfahrzeugs aufweist. The invention further relates to a device for operating a motor vehicle having at least two wheel axles, of which at least one steerable wheels, wherein the steerable wheels is associated with a power steering for supporting the steering angle adjustment in response to a desired steering angle, and the at least one means for Having wheel-individual influencing a torque of the wheels of the motor vehicle.

Stand der Technik State of the art

Verfahren und Vorrichtungen der Eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart beispielsweise die Offenlegungsschrift DE 10 2006 046 497 A1 eine Vorrichtung zur Lenkkraftunterstützung durch einseitiges Bremsen. Hierdurch soll ein Giermoment des Kraftfahrzeugs erzeugt und dadurch die Lenkung des Kraftfahrzeugs unterstützt werden. Bevorzugt werden dabei die Räder auf einer Seite des Kraftfahrzeugs gemeinsam gebremst, wobei alternativ auch ein einzelnes Rad angebremst werden kann. Methods and devices of the type mentioned are known from the prior art. For example, the published patent application DE 10 2006 046 497 A1 a device for power steering by unilateral braking. As a result, a yaw moment of the motor vehicle is generated and thereby the steering of the motor vehicle are supported. Preferably, the wheels are braked together on one side of the motor vehicle, wherein alternatively, a single wheel can be braked.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine Drehmomentbeeinflussung eines Rads zur Lenkunterstützung nur bei Ausfall der Servolenkung oder bei einer Fehlfunktion der Servolenkung erfolgt, um ein Lenken des Kraftfahrzeugs zu unterstützen. Dabei ist es durch das erfindungsgemäße Verfahren möglich, die Beeinflussung des Drehmoments, insbesondere ein Bremsen, nur kurzzeitig durchzuführen, da hierdurch nicht ein für die Dauer der Kurve erzeugtes Giermoment um eine Hochachse des Kraftfahrzeugs erzeugt werden soll, sondern lediglich die Lenkung der lenkbaren Räder unterstützt wird. Im Unterschied zum Stand der Technik ist also nicht vorgesehen, dass durch das Bremsen das gesamte Kraftfahrzeug, sondern lediglich die Lenkung der Räder beeinflusst wird. Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Funktionsfähigkeit der Servolenkung überwacht wird, und dass wenn eine Fehlfunktion der Servolenkung erfasst wird, zum Einstellen des gewünschten Lenkwinkels an den lenkbaren Rädern durch die Einrichtung an nur einem der lenkbaren Räder ein Drehmoment beeinflusst wird. Durch das Beeinflussen des Drehmoments wird das beeinflusste Rad verzögert oder beschleunigt, während das weitere lenkbare Rad unbeeinflusst bleibt. Dabei erfolgt das Beeinflussen des Drehmoments in Abhängigkeit von einem Lenkrollradius der Räder. Durch das Beeinflussen des Drehmoments wird in Abhängigkeit des vorliegenden Lenkrollradius ein Drehmoment der Räder um ihre Lenkachse erzeugt, wodurch eine Lenkbewegung des jeweiligen Rads unterstützt wird. Es wird dabei davon ausgegangen, dass die lenkbaren Räder einer Ache zweckmäßigerweise miteinander durch eine Lenkeinrichtung oder die Servolenkung miteinander gekoppelt sind, so dass ein Verschwenken eines der Räder um seine Lenkachse zu einem entsprechenden Verschwenken des anderen Rads führt. Die Beeinflussung des Drehmoments muss dabei nur derart lange erfolgen, bis der gewünschte Lenkwinkel eingestellt wurde. Dadurch ist auf einfache Art und Weise gewährleistet, dass auch bei Ausfall der Servolenkung der Lenkwinkel für einen Fahrer des Kraftfahrzeugs ohne größeren Kraftaufwand einstellbar ist. Durch das Einstellen des Lenkwinkels kann beispielsweise eine Kurve durch eine einmalige Beeinflussung des Drehmoments nur zu Beginn der Kurve durchfahren werden. Dadurch gestaltet sich das erfindungsgemäße Verfahren energieeffizienter und verschleißärmer als bekannte Verfahren. The method according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that a torque influencing a wheel for steering assistance only in case of failure of the power steering or in a malfunction of the power steering to assist a steering of the motor vehicle. It is possible by the method according to the invention, the influence of the torque, in particular a brake to perform only briefly, since this is not a generated for the duration of the curve yaw moment to be generated about a vertical axis of the motor vehicle, but only supports the steering of the steerable wheels becomes. In contrast to the prior art is therefore not provided that the entire motor vehicle, but only the steering of the wheels is affected by the braking. For this purpose, the invention provides that the operability of the power steering is monitored, and that if a malfunction of the power steering is detected, for adjusting the desired steering angle to the steerable wheels through the device at only one of the steerable wheels torque is affected. By influencing the torque, the affected wheel is decelerated or accelerated, while the other steerable wheel remains unaffected. In this case, the influencing of the torque takes place as a function of a steering roller radius of the wheels. By influencing the torque, a torque of the wheels is generated about its steering axis as a function of the present steering roller radius, whereby a steering movement of the respective wheel is supported. It is assumed that the steerable wheels of an axle are expediently coupled to each other by a steering device or the power steering, so that pivoting one of the wheels about its steering axis leads to a corresponding pivoting of the other wheel. The influencing of the torque only has to take place until the desired steering angle has been set. This ensures in a simple manner that even with failure of the power steering, the steering angle for a driver of the motor vehicle is adjustable without much effort. By adjusting the steering angle, for example, a curve can be traversed by a single influence on the torque only at the beginning of the curve. As a result, the method according to the invention is designed to be more energy-efficient and wear-resistant than known methods.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Beeinflussung in Abhängigkeit von dem Lenkrollradius an dem kurveninneren Rad oder an dem kurvenäußeren Rad durchgeführt wird. Je nachdem, ob der Lenkrollradius positiv oder negativ ausgebildet ist, ist es zweckmäßig, die Beeinflussung des Drehmoments am kurveninneren Rad oder am kurvenäußeren Rad durchzuführen. Unter dem Lenkrollradius wird vorliegend ein seitlicher Abstand zwischen dem Durchstoßpunkt der verlängerten Radlenkachse durch die Fahrbahn und den Mittelpunkt der Radaufstandsfläche des Rads verstanden. Vorzugsweise wird die Wahl des zu beeinflussenden Rades auch in Abhängigkeit von der Art der Beeinflussung getroffen, wobei in Abhängigkeit davon, ob ein positives Drehmoment oder ein negatives Drehmoment auf das jeweilige Rad aufgebracht wird, das kurveninnere oder das kurvenäußere Rad in Abhängigkeit von dem Lenkrollradius gewählt wird. According to an advantageous embodiment of the invention it is provided that the influence is carried out in dependence on the steering roller radius on the inside wheel or on the outside wheel. Depending on whether the steering roller radius is positive or negative, it is expedient to carry out the influence of the torque on the inside wheel or on the outside wheel. In the present case, the steering roller radius is understood as meaning a lateral distance between the point of penetration of the extended wheel steering axle through the roadway and the center of the wheel contact surface of the wheel. Preferably, the choice of the wheel to be influenced is also made as a function of the type of influencing, depending on whether a positive torque or a negative torque is applied to the respective wheel, the inside or the outside wheel selected depending on the steering roller radius becomes.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Vorliegen eines positiven Lenkrollradradius das kurveninnere Rad und bei Vorliegen eines negativen Lenkrollradius das kurvenäußere Rad zur Beeinflussung des Drehmoments gebremst wird. Die Einrichtung stellt in diesem Fall somit bevorzugt eine Bremseinrichtung dar, die insbesondere radindividuelle Bremsdrehmomente auf die Räder des Kraftfahrzeugs beispielsweise mittels hydraulisch betätigbarer Radbremsen ausüben kann. Bei der Einrichtung kann es sich beispielsweise um ein sogenanntes ESP-Bremssystem (ESP = Elektronisches Stabilitätsprogramm) handeln. According to a preferred embodiment of the invention it is provided that in the presence of a positive Lenkrollradradius the inside wheel is braked and in the presence of a negative steering roller radius, the outside wheel to influence the torque. In this case, the device thus preferably represents a braking device, which in particular has wheel-specific braking torques on the wheels of the motor vehicle, for example by means of hydraulically actuated wheel brakes can exercise. The device may, for example, be a so-called ESP braking system (ESP = Electronic Stability Program).

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass mit zunehmender Dauer der erfassten Fehlfunktion der Servolenkung die Unterstützung durch die Einrichtung verringert wird. Das bedeutet, dass umso länger die Fehlfunktion der Servolenkung anhält, der Fahrer bei dem Einstellen des Lenkwinkels an den Rädern immer weniger unterstützt wird, so dass mit der Zeit der Fahrer selbst ein höheres Lenkmoment aufbringen muss, um den gewünschten Lenkwinkel zu erreichen. Dadurch wird der Fahrer langsam, insbesondere kontinuierlich, daran gewöhnt, dass die Servolenkung ausgefallen ist. Furthermore, it is preferably provided that as the duration of the detected malfunction of the power steering increases, the support by the device is reduced. This means that the longer the malfunction of the power steering continues, the driver is assisted in adjusting the steering angle to the wheels less and less, so that over time, the driver itself has to apply a higher steering torque to achieve the desired steering angle. As a result, the driver is slowly, especially continuously, accustomed to the fact that the power steering has failed.

Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass bei Vorliegen eines negativen Lenkrollradius ein zusätzlicher Bremseingriff an einem kurveninneren Rad einer anderen, insbesondere nicht lenkbaren Achse durchgeführt wird. Da bei einem Fahrzeug mit negativem Lenkrollradius ein Bremseingriff vom kurvenäußeren Rad zur Unterstützung der Lenkung bevorzugt angebracht wird, wird so einerseits ein Radlenkmoment in die richtige Richtung erzeugt, gleichzeitig jedoch auch ein Giermoment auf das Fahrzeug, das in die entgegengesetzte Richtung wirkt, wodurch das Eindrehen des Fahrzeugs in die Kurve behindert wird. Durch einen zusätzlichen Bremseingriff an einem kurveninneren Rad der nicht gelenkten Radachse wird dieses Giermoment auf einfache Art und Weise kompensiert. Furthermore, it is preferably provided that in the presence of a negative steering roller radius, an additional brake intervention on a curve-internal wheel of another, in particular non-steerable axle is performed. Since in a vehicle with a negative steering roll radius braking engagement from the outside wheel to support the steering is preferably mounted, so on the one hand a Radlenkmoment generated in the right direction, but at the same time a yaw moment on the vehicle, which acts in the opposite direction, causing the screwing the vehicle is hindered in the curve. By an additional braking intervention on a curve-internal wheel of the non-steered wheel axle, this yaw moment is compensated in a simple manner.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass zur Kompensation eines radindividuellen Bremsmomentes durch die Einrichtung ein Antriebsmoment der Antriebsvorrichtung des Kraftfahrzeugs erhöht wird. Dadurch soll vermieden werden, dass durch den Bremseingriff der Einrichtung, der zum Unterstützen der Lenkung erfolgt, das Kraftfahrzeug insgesamt verzögert wird. Durch die Kompensation mittels der Antriebsvorrichtung fällt der Bremseingriff zur Unterstützung des Lenkmoments dem Fahrer weniger oder nicht auf, wodurch der Komfort erhöht wird. It is particularly preferably provided that a drive torque of the drive device of the motor vehicle is increased by the device for compensation of a wheel-specific braking torque. This is to avoid that the motor vehicle is delayed by the braking intervention of the device, which is to support the steering. Due to the compensation by means of the drive device, the braking intervention to assist the steering torque falls to the driver less or not, whereby the comfort is increased.

Vorzugsweise ist als Einrichtung eine Bremseinrichtung, insbesondere eine hydraulische Bremseinrichtung vorgesehen. Mittels der Bremseinrichtung, die – wie zuvor bereits erwähnt – bevorzugt als ESP-Bremssystem ausgebildet ist, lassen sich radindividuelle Bremsmomente und damit negative Drehmomente auf die Räder ausüben. Da in den meisten Kraftfahrzeugen mittlerweile ein derartiges Bremssystem Standard ist, bedarf es diesbezüglich keiner Aufrüstung des jeweiligen Fahrzeugs. Preferably, a braking device, in particular a hydraulic braking device is provided as a device. By means of the braking device, which - as already mentioned above - is preferably designed as an ESP brake system, wheel-specific braking torques and thus negative torques can be exerted on the wheels. Since in most motor vehicles such a brake system is now standard, there is no need to upgrade the respective vehicle in this regard.

Alternativ oder zusätzlich ist als Einrichtung ein Elektroantrieb vorgesehen, der zumindest die lenkbaren Räder wahlweise mit einem positiven oder mit einem negativen Drehmoment in Abhängigkeit von dem gewünschten Lenkwinkel und dem vorliegenden Lenkrollradius beaufschlagt. Durch den Elektroantrieb lässt sich auf einfache Art und Weise auch ein positives Drehmoment auf die Räder individuell aufbringen, insbesondere wenn der Elektroantrieb jeweils eine elektrische Maschine für jedes der Räder des Kraftfahrzeugs aufweist, die unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Besonders bevorzugt weist der Elektroantrieb dazu Radnabenmotoren auf, die dem jeweiligen Rad zugeordnet sind. Besonders bevorzugt erfolgt mittels des Elektroantriebs und der Bremseinrichtung ein kombinierter Eingriff beziehungsweise eine kombinierte Beeinflussung des Drehmoments der Räder, insbesondere wenn das Drehmoment eines Rades, insbesondere einer nicht gelenkten Achse, durch ein positives Drehmoment beeinflusst und ein Rad der gelenkten Achse durch ein negatives Drehmoment, beispielsweise durch eine Reduzierung des Antriebsmomentes, einen generatorischen Betrieb der entsprechenden elektrischen Maschine oder durch einen Eingriff des Bremssystems, beeinflusst wird. Der kombinierte Eingriff hat den Vorteil, dass sich die Beeinflussung des Drehmoments nicht auf die Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs als solches auswirkt, da ein negatives Drehmoment durch ein positives Drehmoment kompensiert wird. Entsprechend ist bevorzugt also vorgesehen, dass, wenn eines der lenkbaren Räder zum Einstellen des gewünschten Lenkwinkels gebremst wird, wenigstens ein anderes Rad des Kraftfahrzeugs zum Kompensieren des Bremsmoments oder eines darauf resultierendes Giermoments mit einem positiven Drehmoment beaufschlagt wird. Alternatively or additionally, an electric drive is provided as a device which acts on at least the steerable wheels with either a positive or a negative torque depending on the desired steering angle and the present steering roller radius. By the electric drive can be applied in a simple manner and a positive torque on the wheels individually, especially if the electric drive each having an electric machine for each of the wheels of the motor vehicle, which are independently controllable. Particularly preferably, the electric drive to wheel hub motors, which are assigned to the respective wheel. Particularly preferably, by means of the electric drive and the braking device, a combined engagement or a combined influencing of the torque of the wheels, in particular when the torque of a wheel, in particular a non-steered axle, influenced by a positive torque and a wheel of the steered axle by a negative torque, For example, by a reduction of the drive torque, a generator operation of the corresponding electric machine or by an intervention of the brake system, is influenced. The combined engagement has the advantage that the influence of the torque does not affect the longitudinal acceleration of the motor vehicle as such, since a negative torque is compensated by a positive torque. Accordingly, it is preferably provided that when one of the steerable wheels is braked to set the desired steering angle, at least one other wheel of the motor vehicle is acted upon to compensate for the braking torque or a resulting yaw moment with a positive torque.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs zeichnet sich durch ein speziell hergerichtetes Steuergerät aus, das das erfindungsgemäße Verfahren durchführt. Das Steuergerät ist dazu mit der oder mit den Einrichtungen zum radindividuellen Beeinflussen der Drehmomente der Räder des Kraftfahrzeugs verbunden und weist optional selbst einen Gierratensensor auf, um beispielsweise das oben beschriebene Giermoment optimal kompensieren zu können. The device according to the invention for operating a motor vehicle is distinguished by a specially prepared control device which carries out the method according to the invention. For this purpose, the control unit is connected to or with the devices for wheel-specific influencing of the torques of the wheels of the motor vehicle and optionally itself has a yaw rate sensor in order, for example, to optimally compensate for the yawing moment described above.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Dazu zeigen: In the following, the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. To show:

1 ein Kraftfahrzeug in einer vereinfachten Darstellung, 1 a motor vehicle in a simplified representation,

2 ein lenkbares Rad des Kraftfahrzeugs mit einem Lenkrollradius, 2 a steerable wheel of the motor vehicle with a steering roller radius,

3 eine Vorrichtung zum Betreiben des Kraftfahrzeugs, 3 a device for operating the motor vehicle,

4 ein erstes Ausführungsbeispiel zum Betreiben des Kraftfahrzeugs und 4 a first embodiment for operating the motor vehicle and

5 ein zweites Ausführungsbeispiel zum Betreiben des Kraftfahrzeugs jeweils in einer vereinfachten Darstellung. 5 A second embodiment for operating the motor vehicle in each case in a simplified representation.

1 zeigt in einer vereinfachten Draufsicht ein Kraftfahrzeug 1. Das Kraftfahrzeug 1 weist zwei Radachsen 2, 3 auf, wobei die vordere Radachse 2 lenkbare Räder 4, 5 und die hintere Radachse 3 zwei nicht lenkbare Räder 6, 7 aufweist. Jedem der Räder 4 bis 7 ist eine elektrische Maschine 8 bis 11 zugeordnet, die vorzugsweise als Radnabenmaschine ausgebildet ist, um radindividuell ein positives oder ein negatives Drehmoment auf das jeweilige Rad 4 bis 7 durch einen motorischen oder generatorischen Betrieb auszuüben. Die elektrischen Maschinen 8 bis 11 bilden zusammen einen Elektroantrieb des Kraftfahrzeugs 1. 1 shows in a simplified plan view of a motor vehicle 1 , The car 1 has two axles 2 . 3 on, with the front wheel axle 2 steerable wheels 4 . 5 and the rear wheel axle 3 two non-steerable wheels 6 . 7 having. Each of the wheels 4 to 7 is an electrical machine 8th to 11 assigned, which is preferably designed as a wheel hub machine to wheel individually a positive or a negative torque to the respective wheel 4 to 7 exercise by a motor or generator operation. The electrical machines 8th to 11 together form an electric drive of the motor vehicle 1 ,

Den lenkbaren Rädern 4, 5 ist eine Servolenkung 12 zugeordnet, die in Abhängigkeit von einem durch den Fahrer gewünschten Lenkwinkel ein Lenkmoment auf die Räder 4, 5 ausübt, um diese um ihre Lenkachse zu verschwenken. Die Servolenkung 12 erfasst dazu beispielsweise den durch den Fahrer eingestellten Lenkradwinkel und berechnet hieraus den gewünschten Lenkwinkel für die Räder 4, 5. Durch ein elektromotorisches oder hydraulisches Aufbringen eines Lenkmomentes durch die Servolenkung 12 wird der Fahrer beim Einstellen des Lenkwinkels unterstützt, so dass er nur wenig Kraft benötigt, um den gewünschten Lenkwinkel einzustellen. The steerable wheels 4 . 5 is a power steering 12 associated, depending on a desired by the driver steering angle a steering torque to the wheels 4 . 5 exercises to pivot about their steering axis. The power steering 12 detects, for example, the steering wheel angle set by the driver and calculates the desired steering angle for the wheels from this 4 . 5 , By an electromotive or hydraulic application of a steering torque through the power steering 12 the driver is assisted in adjusting the steering angle so that it requires little force to adjust the desired steering angle.

Zum Verzögern des Kraftfahrzeugs 1 ist weiterhin eine Bremseinrichtung 13 vorgesehen, die als hydraulische Bremseinrichtung ausgebildet ist und für jedes der Räder 4 bis 7 eine Radbremse 14 bis 17 aufweist, die radindividuell betätigbar sind. Die Bremseinrichtung 13 ist vorzugsweise als ESP-Bremssystem ausgebildet, das zur Stabilisation des Fahrzeugzustands automatisch einen radindividuellen Bremseingriff durchführen kann. To delay the motor vehicle 1 is still a braking device 13 provided, which is designed as a hydraulic braking device and for each of the wheels 4 to 7 a wheel brake 14 to 17 has, which are wheel-individually actuated. The braking device 13 is preferably designed as an ESP brake system that can automatically perform a wheel-specific braking intervention to stabilize the vehicle state.

Weiterhin ist ein Steuergerät 18 vorgesehen, das mit dem Bremssystem 13, der Servolenkung 12 sowie den elektrischen Maschinen 8 bis 11 verbunden ist, um diese anzusteuern, und um aktuelle Zustände zu erfassen. Furthermore, a control unit 18 provided with the braking system 13 , the power steering 12 as well as the electrical machines 8th to 11 is connected to control these, and to detect current conditions.

2 zeigt eine Draufsicht auf das lenkbare Rad 4 zur Erläuterung des Lenkrollradius des Rades 4. Unter dem Lenkrollradius wird der seitliche Abstand rL verstanden, der zwischen dem Durchstoßpunkt P4 der verlängerten Lenkachse des Rades 4 durch die Fahrbahn und den Mittelpunkt M4 der Radaufstandsfläche liegt (Die Indizes von P und M beziehen sich stets auf das jeweilige Rad). Ist ein Lenkrollradius rL vorhanden, gilt also rL > 0, so bewirkt ein positives oder negatives Drehmoment des Rades 4, dass ein Drehmoment MRL um die Lenkachse des Rades 4 erzeugt wird. Dieses Drehmoment MRL wird vorliegend unterstützend für einen Lenkvorgang beziehungsweise für das Einstellen eines gewünschten Lenkwinkels genutzt. 2 shows a plan view of the steerable wheel 4 for explaining the steering roller radius of the wheel 4 , Under the steering roller radius of the lateral distance r L is understood that between the puncture point P 4 of the extended steering axle of the wheel 4 through the roadway and the center point M 4 of the wheel contact surface (the indices of P and M always refer to the respective wheel). If a steering roller radius r L is present, then r L > 0, then causes a positive or negative torque of the wheel 4 in that a torque M RL about the steering axis of the wheel 4 is produced. This torque M RL is used in the present case supportive for a steering operation or for setting a desired steering angle.

3 zeigt eine vereinfachte Darstellung einer Vorrichtung 19 zum Betreiben des Kraftfahrzeugs 1, die die Servolenkung 12, die Bremseinrichtung 13, das Steuergerät 18 sowie die Radbremsen 14 bis 16 und die elektrische Maschine 8 bis 11 umfasst. Die Servolenkung 12 überwacht kontinuierlich ihre Funktionsfähigkeit. Wird eine Fehlfunktion der Servolenkung 12 erfasst, so wird dies dem Steuergerät 18 oder direkt, wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dargestellt, der Bremseinrichtung 13 gemeldet. Die Bremseinrichtung 13 kommuniziert dann mit dem Steuergerät 18, welches auch mit den elektrischen Maschinen 8 bis 11 in Verbindung steht. Das Steuergerät 18 steuert die elektrische Maschine 8 bis 11 und/oder die Radbremse 14 bis 16 durch das Bremsgerät 13 derart an, dass das Drehmoment eines der lenkbaren Räder 4, 5 derart beeinflusst wird, dass bei Vorliegen des Lenkrollradius das entsprechende Rad 4, 5 mit einem Drehmoment um die Radlenkachse beaufschlagt wird, um den gewünschten Lenkwinkel an den Rädern 4, 5 einzustellen. Bei einem Ausfall oder bei einer Fehlfunktion der Servolenkung 12 wird bevorzugt durch einen einseitigen Bremseingriff an einem Rad der gelenkten Achse ein Moment aufgebracht, das dieses in einen gewünschten Lenkwinkel drängt. Dadurch wird der Fahrer des Kraftahrzeugs auch bei Ausfall der Servolenkung 12 beim Einstellen des gewünschten Lenkwinkels auf vorteilhafte Art und Weise unterstützt. 3 shows a simplified representation of a device 19 for operating the motor vehicle 1 that the power steering 12 , the braking device 13 , the control unit 18 as well as the wheel brakes 14 to 16 and the electric machine 8th to 11 includes. The power steering 12 continuously monitors its functionality. Will malfunction the power steering 12 detected, this is the control unit 18 or directly, as shown in the present embodiment, the braking device 13 reported. The braking device 13 then communicates with the controller 18 which also with the electric machines 8th to 11 communicates. The control unit 18 controls the electric machine 8th to 11 and / or the wheel brake 14 to 16 through the brake device 13 such that the torque of one of the steerable wheels 4 . 5 is influenced such that in the presence of the steering roller radius, the corresponding wheel 4 . 5 with a torque applied to the wheel steering axis to the desired steering angle at the wheels 4 . 5 adjust. In case of failure or malfunction of the power steering 12 is preferably applied by a one-sided braking engagement on a wheel of the steered axle, a moment which urges this in a desired steering angle. As a result, the driver of the vehicle even in case of failure of the power steering 12 assisted in setting the desired steering angle in an advantageous manner.

Dabei ist vorgesehen, dass bei einem positiven Lenkrollradius das kurveninnere Rad angebremst wird, wie es in 4 durch den Pfeil, der die Bremskraft FB andeutet, beispielhaft dargestellt ist. Dadurch wird das kurveninnere Rad weiter verschwenkt, um den Kurvenradius weiter zu verringern. Zweckmäßigerweise sind die Räder 4 und 5 durch die Servolenkung 12 miteinander derart verbunden, dass sich die Lenkbewegung des einen Rades 4 oder 5 auf das andere Rad 5 oder 4 überträgt. It is provided that at a positive steering wheel radius the inside wheel is braked, as in 4 indicated by the arrow, which indicates the braking force F B , is exemplified. As a result, the inside wheel is further pivoted to further reduce the radius of curvature. Conveniently, the wheels 4 and 5 through the power steering 12 connected together so that the steering movement of the one wheel 4 or 5 to the other wheel 5 or 4 transfers.

Bei einem negativen Lenkrollradius, wie er in 5 dargestellt ist, wird das kurvenäußere Rad gemäß Pfeil FB gebremst, so dass sich ein entsprechendes Lenkmoment einstellt. At a negative steering wheel radius, as in 5 is shown, the outside wheel is braked according to arrow F B , so that adjusts a corresponding steering torque.

Das erforderliche Radbremsmoment MB ergibt sich dabei aus dem gewünschten Radlenkmoment MRL, dem Radradius rR und dem Lenkrollradius rL zu: MB = (rR/rL)·MRL. The required wheel braking torque M B results from the desired wheel steering torque M RL , the wheel radius r R and the steering roller radius r L to: M B = (r R / r L ) * M RL .

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass zusätzlich zu der Fehlermeldung die Servolenkung und auch das zuletzt eingestellte Lenkmoment meldet, so dass das Steuergerät 18 oder die Bremseinrichtung 13 den Betrag des erforderlichen Bremsmomentes berechnen kann. Ist es aufgrund der Fehlfunktion nicht möglich, das zuletzt eingestellte Lenkmoment zu melden, dann schätzt die Bremseinrichtung 13 oder das Steuergerät 18 aufgrund des aktuellen Lenkradwinkels, des Schräglaufwinkels der Vorderräder 4, 5 und/oder weiterer Größen ein Radlenkmoment ab und berechnet das erforderliche Bremsmoment. It is preferably provided that, in addition to the error message, the power steering system and also the steering torque last set are reported, so that the control unit 18 or the braking device 13 can calculate the amount of braking torque required. If it is not possible due to the malfunction to report the last set steering torque, then estimates the braking device 13 or the controller 18 due to the current steering wheel angle, the slip angle of the front wheels 4 . 5 and / or other variables from a Radlenkmoment and calculates the required braking torque.

Zur Schonung der Radbremsen 4 bis 7, die einem Verschleißt unterliegen, und zur Reduzierung von Geräusch- oder Vibrationseinflüssen, wird weiterhin vorgeschlagen, den einseitigen Bremseingriff nach einem Ausfall der Servolenkung 12 nur kurzzeitig durchzuführen. Das kurzzeitige Durchführen reicht bereits aus, um die Räder in einen gewünschten Lenkwinkel zu verbringen. Die restliche Kurvenfahrt kann ohne weiteren Eingriff in das Bremssystem erfolgen. Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Stärke des Bremseingriffs mit wachsender Betriebszeit beziehungsweise mit wachsender Dauer der Fehlfunktion der Servolenkung 12 reduziert wird, um den Fahrer gleitend an den Ausfall der Servolenkung 12 zu gewöhnen, so dass er nach kurzer Zeit die erhöhten Lenkmomente selbst übernehmen kann. To protect the wheel brakes 4 to 7 , which are subject to wear, and to reduce noise or vibration influences, is also proposed, the one-sided braking intervention after a failure of the power steering 12 only for a short time. The brief execution is already enough to spend the wheels in a desired steering angle. The remaining cornering can be done without further intervention in the brake system. Furthermore, it is preferably provided that the strength of the braking intervention with increasing operating time or with increasing duration of the malfunction of the power steering 12 is reduced to the driver slipping on the failure of the power steering 12 to get used to, so that he can take over the increased steering torque itself after a short time.

Bei einem Kraftfahrzeug mit negativem Lenkrollradius wird der Bremseingriff am kurvenäußeren Rad durchgeführt. Dadurch wird zwar ein Radlenkmoment in die richtige Richtung erzeugt, jedoch wird dadurch auch ein Giermoment auf das gesamte Fahrzeug 1 ausgeübt, das in die Gegenrichtung wirkt, wodurch das Eindrehen des Kraftfahrzeugs 1 in die Kurve erschwert wird. Dies wird vorliegend bevorzugt durch einen zusätzlichen Bremseingriff am kurveninneren Rad 6 oder 7 der nicht gelenkten Achse 3 kompensiert. In a motor vehicle with a negative steering roll radius, the braking intervention on the outside wheel is performed. Although this produces a wheel steering moment in the right direction, it also creates a yaw moment on the entire vehicle 1 exerted, which acts in the opposite direction, thereby screwing the motor vehicle 1 into the curve is difficult. This is presently preferred by an additional brake intervention on the inside wheel 6 or 7 the non-steered axle 3 compensated.

Für den Fall, dass ein Abbremsen des Kraftfahrzeugs 1 nicht erwünscht ist, wird bevorzugt das Antriebsdrehmoment des Kraftfahrzeugs gleichzeitig mit dem Bremseingriff erhöht, um die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 insgesamt konstant zu halten. In the event that a deceleration of the motor vehicle 1 is not desired, the drive torque of the motor vehicle is preferably increased simultaneously with the braking intervention to the speed of the motor vehicle 1 to keep constant overall.

Bei einem Elektrofahrzeug, wie es in 1 dargestellt wird, wird alternativ zum radindividuellen Bremseingriff eine radselektive Erhöhung des Antriebsmomentes durch eine der elektrischen Maschinen 8 oder 9 durchgeführt. Auch ist ein kombinierter Eingriff denkbar, bei welchem das Antriebsdrehmoment an einem der Räder 4, 5 erhöht und an einem der Räder 6, 7 durch eine Reduzierung des Antriebsdrehmoments oder durch ein generatorisches Bremsmoment der jeweiligen elektrischen Maschine 10, 11 an einem Rad 6, 7 der nicht gelenkten Achse reduziert wird. Der kombinierte Eingriff hat den Vorteil, dass er bezüglich der Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs 1 neutral ist. Auch energetisch ist der kombinierte Eingriff – abgesehen vom Wirkungsgradverlust – weitgehend neutral. Es wäre daher auch denkbar, diesen über einen längeren Zeitraum zu betreiben, der nicht auf die Zeit unmittelbar nach dem Ausfall der Servolenkung 12 beschränkt ist. In an electric vehicle, as in 1 is shown, is a wheel-selective increase of the drive torque by one of the electrical machines as an alternative to the wheel-individual braking intervention 8th or 9 carried out. Also, a combined engagement is conceivable in which the drive torque at one of the wheels 4 . 5 raised and on one of the wheels 6 . 7 by a reduction of the drive torque or by a regenerative braking torque of the respective electric machine 10 . 11 at a wheel 6 . 7 the non-steered axle is reduced. The combined engagement has the advantage that it with respect to the longitudinal acceleration of the motor vehicle 1 is neutral. Also energetically, the combined intervention - apart from the loss of efficiency - largely neutral. It would therefore also be possible to operate this over a longer period, not on the time immediately after the failure of the power steering 12 is limited.

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Claims (10)

Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (1), das wenigstens zwei Radachsen (2, 3), von denen mindestens eine lenkbare Räder (4, 5) aufweist, und wenigstens eine Einrichtung zum radindividuellen Beeinflussen eines Drehmoments der Räder (4, 5, 7, 8) aufweist, wobei ein Lenken der Räder (4, 5) in Abhängigkeit von einem gewünschten Lenkwinkel durch eine Servolenkung (12) unterstützt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsfähigkeit der Servolenkung (12) überwacht wird, und dass, wenn eine Fehlfunktion der Servolenkung (12) erfasst wird, zum Einstellen des gewünschten Lenkwinkels an den lenkbaren Rädern (4, 5) durch die Einrichtung an nur einem der lenkbaren Räder ein Drehmoment beeinflusst wird. Method for operating a motor vehicle ( 1 ), which has at least two wheel axles ( 2 . 3 ), of which at least one steerable wheel ( 4 . 5 ), and at least one device for wheel-individual influencing a torque of the wheels ( 4 . 5 . 7 . 8th ), wherein a steering of the wheels ( 4 . 5 ) depending on a desired steering angle by a power steering ( 12 ), characterized in that the operability of the power steering ( 12 ), and that if a malfunction of the power steering ( 12 ) is detected, for setting the desired steering angle of the steerable wheels ( 4 . 5 ) is influenced by the device on only one of the steerable wheels torque. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beeinflussung in Abhängigkeit von einem Lenkrollradius (rL) an dem kurveninneren Rad (4, 5) oder an dem kurvenäußeren Rad (4, 5) durchgeführt wird. A method according to claim 1, characterized in that the influence in dependence on a steering roller radius (r L ) on the inside wheel ( 4 . 5 ) or on the outside wheel ( 4 . 5 ) is carried out. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen eines positiven Lenkrollradius (rL) das kurveninnere Rad (4, 5) und bei Vorliegen eines negativen Lenkrollradius (rL) das kurvenäußere Rad (4, 5) zur Beeinflussung gebremst wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the presence of a positive steering roller radius (r L ) the inside wheel ( 4 . 5 ) and in the presence of a negative steering roller radius (r L ) the outside wheel ( 4 . 5 ) is slowed down to influence. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit zunehmender Dauer der erfassten Fehlfunktion der Servolenkung (12) die Unterstützung durch die Einrichtung verringert wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that with increasing duration of the detected malfunction of the power steering ( 12 ) the support provided by the facility is reduced. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen eines negativen Lenkrollradius (rL) ein zusätzlicher Bremseingriff an einem kurveninneren Rad (6, 7) einer anderen Radachse (3) durchgeführt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the presence of a negative steering roller radius (r L ), an additional brake intervention on a wheel inside ( 6 . 7 ) another axle ( 3 ) is carried out. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kompensation eines radindividuellen Bremsmoments durch die Einrichtung (13) ein Antriebsmoment einer Antriebsvorrichtung (8–11) des Kraftfahrzeugs (1) erhöht wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that for the compensation of a wheel-specific braking torque by the device ( 13 ) a drive torque of a drive device ( 8th - 11 ) of the motor vehicle ( 1 ) is increased. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Einrichtung eine Bremseinrichtung (13), insbesondere eine hydraulische Bremseinrichtung (13) vorgesehen wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that a braking device ( 13 ), in particular a hydraulic braking device ( 13 ) is provided. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Einrichtung ein Elektroantrieb vorgesehen wird, der zumindest die lenkbaren Räder (4, 5) mit einem positiven oder einem negativen Drehmoment in Abhängigkeit von dem gewünschten Lenkwinkel und dem vorliegenden Lenkrollradius (rL) beaufschlagt. Method according to one of the preceding claims, characterized in that an electric drive is provided as the device, at least the steerable wheels ( 4 . 5 ) is applied with a positive or a negative torque depending on the desired steering angle and the present steering roller radius (r L ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn eines der lenkbaren Räder (4, 5) zum Einstellen des gewünschten Lenkwinkels gebremst wird, wenigstens ein anderes Rad (6, 7) des Kraftfahrzeugs zum Kompensieren des Giermoments oder des Bremsmoments zur Beeinflussung mit einem positiven Drehmoment angetrieben wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that when one of the steerable wheels ( 4 . 5 ) is braked to set the desired steering angle, at least one other wheel ( 6 . 7 ) of the motor vehicle for compensating the yawing moment or the braking torque for influencing a positive torque is driven. Vorrichtung (19) zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (1), das wenigstens zwei Radachsen (2, 3) aufweist, von denen mindestens eine Radachse (2) lenkbare Räder (4, 5) aufweist, wobei die lenkbaren Räder (4, 5) eine Servolenkung (12) zum Unterstützen der Lenkwinkeleinstellung in Abhängigkeit von einem gewünschten Lenkwinkel zugeordnet ist, und das wenigstens eine Einrichtung (13) zum radindividuellen Beeinflussen eines Drehmoments der Räder (4, 5) des Kraftfahrzeugs (1) aufweist, gekennzeichnet durch ein Steuergerät (18), das das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchführt. Contraption ( 19 ) for operating a motor vehicle ( 1 ), which has at least two wheel axles ( 2 . 3 ), of which at least one wheel axle ( 2 ) steerable wheels ( 4 . 5 ), wherein the steerable wheels ( 4 . 5 ) a power steering ( 12 ) is associated with supporting the steering angle adjustment in dependence on a desired steering angle, and the at least one device ( 13 ) for wheel-individually influencing a torque of the wheels ( 4 . 5 ) of the motor vehicle ( 1 ), characterized by a control device ( 18 ), which carries out the method according to one of claims 1 to 9.
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