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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Störmeldungen eines Lenksystems und ein Lenksystem eines Fahrzeugs.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Im Stand der Technik sind Servoantriebe für Lenksysteme bekannt, die für eine Lenkunterstützung sorgen. Fällt ein Servoantrieb aus, kann durch eine redundante Anordnung ein zweiter oder ein dritter Servoantrieb für die notwendige Lenkunterstützung sorgen. Fallen sämtliche Servoantriebe aus, kann aufgrund des mechanischen Lenkdurchgriffs das betreffende Fahrzeug durch den Fahrer gelenkt werden. Eine sicherheitskritische Situation tritt nicht ein.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Beim hochautomatisierten Fahren (HAF) ist es nicht vorgesehen, dass eine Person die Lenkung des Fahrzeugs vornimmt. Die Lenkung des Fahrzeugs wurde an das System komplett übergeben und ein Fahrer steht nicht unmittelbar zur Verfügung. Fällt der Servoantrieb der Lenkung aus, kann daher keine Person die Lenkung übernehmen. Vielmehr muss bei einer Störung des Servoantriebs sichergestellt werden, dass das Fahrzeug weiterhin selbsttätig die Lenkung vornimmt und keine sicherheitskritische Situation eintritt.
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Ein plötzliches Abschalten sämtlicher Servoantriebe des Lenksystems kann daher zu einer sicherheitskritischen Situation führen.
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Ein weiteres Problem stellt die gleichzeitige Reduzierung der Lenkunterstützung durch sämtliche Servoantriebe dar. Beispielsweise kann der Fall vorliegen, dass aufgrund hoher Umgebungshitze eine Reduzierung der Leistung sämtlicher Servoantriebe erfolgt, um diese vor einem Ausfall zu schützen. Ein analoger Fall kann vorliegen, falls das Bordnetz eine geringe Spannung aufweist. In diesem Fall werden sämtliche Servoantriebe ausgeschaltet. Beim hochautomatisierten Fahren fällt bei einer derartigen Vorgehensweise die Lenkung des betreffenden Fahrzeugs vollständig aus und eine sicherheitskritische Situation tritt ein.
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Eine Aufgabe ist daher, ein Lenksystem mit redundanten Servoantrieben für hochautomatisiertes Fahren zur Verfügung zu stellen, das sicherstellt, dass auch im Fall einer Störung sämtlicher Servoantriebe keine sicherheitskritische Situation eintritt.
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Als erste Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Behandlung von Störmeldungen eines Lenksystems zur Verfügung gestellt, wobei das Lenksystem einen ersten und einen zweiten Servoantrieb umfasst, aufweisend die Schritte: Auftreten einer ersten Störmeldung des ersten Servoantriebs und Auftreten einer zweiten Störmeldung des zweiten Servoantriebs, umfassend die Schritte: Abschalten des ersten Servoantriebs und Sicherstellen, dass der zweite Servoantrieb für mindestens eine minimale Zeitdauer eine mindestens minimale Lenkunterstützung zur Verfügung stellt.
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Dadurch dass zumindest ein Servoantrieb eine minimale Lenkunterstützung für eine minimale Zeitdauer zur Verfügung stellt, kann bei hochautomatisiertem Fahren bei Auftreten einer Störung im Lenksystem sichergestellt werden, dass das betreffende Fahrzeug in eine nicht sicherheitskritische Situation gebracht werden kann.
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Als zweite Ausführungsform der Erfindung wird ein Lenksystem eines Fahrzeugs zur Verfügung gestellt, wobei das Lenksystem geeignet ist, eines der Verfahren 1 bis 3 anzuwenden.
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Beispielhafte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, umfassend die Schritte: Abschalten des ersten Servoantriebs und Inbetriebhalten des zweiten Servoantriebs mit voller Lenkunterstützung.
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Falls bei zumindest einem Servoantrieb eine volle Lenkunterstützung abverlangt wird, kann das Auftreten einer sicherheitskritischen Situation beim hochautomatisierten Fahren vermieden werden.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, wobei das Lenksystem 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder beliebig viele Servoantriebe umfasst, aufweisend die Schritte: Auftreten einer Störmeldung bei 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder beliebig vielen Servoantrieben und Sicherstellen, dass zumindest ein Servoantrieb für mindestens eine minimale Zeitdauer eine mindestens minimale Lenkunterstützung zur Verfügung stellt.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Lenksystem zur Verfügung gestellt, wobei das Lenksystem für hochautomatisiertes Fahren geeignet ist.
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Als eine Idee der Erfindung kann angesehen werden, eine Redundanz des Lenksystems, insbesondere der Hard- und/oder Software des Servoantriebs, derart vorzusehen, dass bei einem Störfall zumindest ein Servoantrieb im Betrieb bleibt. Hierzu findet bei einem Störfall, der bei sämtlichen Servoantrieben gleichzeitig oder zeitversetzt stattfindet, ein definiertes Abschalten einzelner Servoantriebe statt, wobei ein oder mehrere ausgewählte Servoantriebe trotz Störmeldung im Betrieb bleiben.
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Den betreffenden Servoantrieben kann eine volle Lenkunterstützung oder eine zumindest minimale Lenkunterstützung abverlangt werden. In einer alternativen Ausführungsform können die Schwellwerte zur Detektion eines Störfalls bei jedem einzelnen Servoantrieb derart unterschiedlich bestimmt werden, dass keine gleichzeitige Detektion eines Störfalls bei sämtlichen Servoantrieben möglich ist.
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Die einzelnen Merkmale können selbstverständlich auch untereinander kombiniert werden, wodurch sich zum Teil auch vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele deutlich. Es zeigen
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1 ein Verfahren zur Diagnose der Hard- und Software eines Servoantriebs,
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2 ein Verfahren zur Diagnose der Hard- und Software zweier redundanter Servoantriebe eines Lenksystems,
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3 ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Diagnose der Hard- und Software zweier redundanter Servoantriebe eines Lenksystems und
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4 ein alternatives erfindungsgemäßes Verfahren.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER
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AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 zeigt ein Flussdiagramm zur Darstellung einer Diagnoseroutine zur Überprüfung eines Servoantriebs einer Lenkung. Eine Diagnoseroutine kann als ein Verfahren verstanden werden, das Überwachungsfunktionen wahrnimmt. Kommt die Diagnoseroutine zum Ergebnis, dass eine Störung des Servoantriebs vorliegt, erfolgt eine Systemreaktion. Es wird zum einen die Hardware 1 und zum anderen die Software 2 auf normale Funktion getestet. Kann eine Störung detektiert werden, wird der Servoantrieb ausgeschaltet 3.
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2 zeigt ein Flussdiagramm zur Darstellung einer Diagnoseroutine von redundanten Servoantrieben. Es können parallel Diagnoseroutinen 4, 5 durchgeführt werden, die jeweils einzelne Servoantriebe bezüglich deren Hard- und Softwarekomponenten auf Funktionstüchtigkeit prüfen. Wird eine Störung festgestellt, kann der jeweilige Servoantrieb ausgeschaltet werden 6, 7. Tritt bei beiden Servoantrieben eine Störung auf, so werden beide Servoantriebe 6, 7 ausgeschaltet. Durch den mechanischen Lenkungsdurchgriff kann der Fahrer das Fahrzeug trotz Ausfall sämtlicher Servoantriebe weiterhin lenkfähig halten. Eine sicherheitskritische Situation tritt nicht ein. Ein Problem ergibt sich jedoch beim hochautomatisierten Fahren. In diesem Fall ist es nicht vorgesehen, dass ein Fahrer die Lenkung des Fahrzeugs übernehmen kann.
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3 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Verwendung von Diagnoseroutinen, wobei der Fall berücksichtigt wird, dass bei einem Auftreten von zwei Störmeldungen eine sicherheitskritische Situation vermieden werden muss. Hierzu registriert das Verfahren, ob bereits eine Störmeldung vorliegt. Liegt eine Störmeldung vom ersten Servoantrieb vor und wird der erste Servoantrieb ausgeschaltet, so wird ein Ausschalten des zweiten Servoantriebs verhindert 8. Liegt eine Störmeldung des zweiten Servoantriebs vor und wurde der zweite Servoantrieb ausgeschaltet, blockiert das erfindungsgemäße Verfahren ein Ausschalten des ersten Servoantriebs 8.
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In einer alternativen Ausführungsform können unterschiedliche Schwellwerte zur Störungsfeststellung für die einzelnen Servoantriebe vorgesehen sein, ab deren Überschreiten eine Störmeldung ausgelöst wird. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass ein gleichzeitiges Auftreten einer Störmeldung bei sämtlichen redundanten Servoantrieben ausgeschlossen werden kann. Es kann vorgesehen sein, dass in einem Störfall mindestens ein Servoantrieb im Betrieb bleibt. Durch das Verwenden unterschiedlicher Schwellwerte der Abschaltung kann zumindest erzielt werden, dass nicht sämtliche Servoantriebe gleichzeitig ausgeschaltet werden. Bei einem Störfall kann mit den verbliebenen Servoantrieben eine sichere Situation herbeigeführt werden und das Fahrzeug zum Halten gebracht werden.
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4 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung bei der beim Erkennen eines Defekts des ersten Servoantriebs, dem zweiten Servoantrieb für zumindest eine Minimalzeit eine mindestens Minimalleistung abverlangt wird, um z.B. das Fahrzeug in einen sicheren Zustand zu bekommen. Das Flussdiagramm zeigt das Verfahren für zwei Servoantriebe. Das Verfahren kann entsprechend für beliebig viele Servoantriebe vorgesehen sein.
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Treten auf mehreren Servopfaden gleichzeitig oder in kurzer Folge Störmeldungen auf, so wird dieses Phänomen als „False Positive der Diagnosen“ bezeichnet. In dieser Situation verhindern die erfindungsgemäßen Verfahren einen Komplettausfall des Lenksystems.
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Es sei angemerkt, dass der Begriff „umfassen“ weitere Elemente oder Verfahrensschritte nicht ausschließt, ebenso wie der Begriff „ein“ und „eine“ mehrere Elemente und Schritte nicht ausschließt.
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Die verwendeten Bezugszeichen dienen lediglich zur Erhöhung der Verständlichkeit und sollen keinesfalls als einschränkend betrachtet werden, wobei der Schutzbereich der Erfindung durch die Ansprüche wiedergegeben wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Diagnose der Hardware des Servoantriebs
- 2
- Diagnose der Software des Servoantriebs
- 3
- Ausschalten des Servoantriebs
- 4
- Diagnose der Hard- und/oder Software des ersten Servoantriebs
- 5
- Diagnose der Hard- und/oder Software des zweiten Servoantriebs
- 6
- Ausschalten des ersten Servoantriebs
- 7
- Ausschalten des ersten Servoantriebs
- 8
- Ausschalten des ersten Servoantriebs und Ausschalten der Diagnose des zweiten Servoantriebs
- 9
- Ausschalten des zweiten Servoantriebs und Ausschalten der Diagnose des ersten Servoantriebs
- 10
- zweiter Servoantrieb bietet mindestens Minimalunterstützung für mindestens eine Minimalzeit
- 11
- erster Servoantrieb bietet mindestens Minimalunterstützung für mindestens eine Minimalzeit
- 12
- Defekt erster Servoantrieb
- 13
- Defekt zweiter Servoantrieb
