DE102017117072A1 - Unterstützter lenkvorgang - Google Patents

Unterstützter lenkvorgang Download PDF

Info

Publication number
DE102017117072A1
DE102017117072A1 DE102017117072.3A DE102017117072A DE102017117072A1 DE 102017117072 A1 DE102017117072 A1 DE 102017117072A1 DE 102017117072 A DE102017117072 A DE 102017117072A DE 102017117072 A1 DE102017117072 A1 DE 102017117072A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
actuator
rack
mode
control mode
steering column
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102017117072.3A
Other languages
English (en)
Inventor
Eric She
Nathaniel Abram Rolfes
William James Bouse
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of DE102017117072A1 publication Critical patent/DE102017117072A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/002—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels
    • 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
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • B62D5/0484—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures for reaction to failures, e.g. limp home
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/24—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle not vehicle-mounted
    • B62D1/28—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle not vehicle-mounted non-mechanical, e.g. following a line or other known markers
    • 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
    • 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
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046—Controlling the motor
    • B62D5/0463—Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
    • 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
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0475—Controlling other elements
    • B62D5/0478—Clutches
    • 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
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/08—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16—Steering columns
    • B62D1/166—Means changing the transfer ratio between steering wheel and steering gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D3/00—Steering gears
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D3/00—Steering gears
    • B62D3/02—Steering gears mechanical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D3/00—Steering gears
    • B62D3/14—Steering gears hydraulic
    • 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
    • B62D5/001—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup
    • B62D5/003—Backup systems, e.g. for manual steering
    • 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
    • B62D5/001—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup
    • B62D5/005—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup means for generating torque on steering wheel or input member, e.g. feedback
    • B62D5/006—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup means for generating torque on steering wheel or input member, e.g. feedback power actuated
    • 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
    • B62D5/008—Changing the transfer ratio between the steering wheel and the steering gear by variable supply of energy, e.g. by using a superposition gear
    • 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
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046—Controlling the motor
    • B62D5/0472—Controlling the motor for damping vibrations
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

Ein Betriebsmodus eines ersten Stellglieds, das mit einer Zahnstange in Eingriff steht, wird bestimmt. Ein Betriebsmodus eines zweiten Stellglieds, das mit einer Lenksäule in Eingriff steht, wird bestimmt. Der Betriebsmodus von einem von dem ersten und zweiten Stellglied wird angepasst, wenn ein Ausfall von dem anderen von dem ersten und zweiten Stellglied erkannt wird. Wenigstens eine von der Zahnstange und der Lenksäule wird basierend auf dem Betriebsmodus betätigt. In einem Winkelsteuermodus wird ein vorgegebener Lenkwinkel an das erste und zweite Stellglied bereitgestellt, um die Zahnstange gemäß dem Lenkwinkel anzupassen. In einem Drehmomentsteuermodus wird ein Lenksäulendrehmoment von einem Torsionssensor, der an der Lenksäule angeordnet ist, an das erste und zweite Stellglied bereitgestellt, um die Zahnstange gemäß dem Lenksäulendrehmoment anzupassen.

Description

  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Ein Servolenkungssystem in einem Fahrzeug beinhaltet in der Regel ein Stellglied, das zum Eingriff mit einer Zahnstange angeordnet ist. Das Stellglied stellt zusätzliche Kraft zum Bewegen der Zahnstange bereit, so dass ein Fahrzeugführer das Fahrzeug mit weniger Anstrengung lenken kann. Das heißt, der Fahrzeugführer dreht ein Lenkrad und lässt das Stellglied in Eingriff treten, das zusätzlich zu dem auf das Lenkrad ausgeübte Drehmoment Kraft an die Zahnstange bereitstellt. Das Stellglied beinhaltet einen Mikroprozessor, der dazu programmiert ist, das Stellglied zum Bewegen der Zahnstange anzutreiben. Derzeitige Servolenkungssysteme beruhen in der Regel auf einem einzelnen Stellglied, das mit einer Zahnstange in Eingriff steht und durch wenigstens einen Mikroprozessor gesteuert wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Lenksystems für ein Fahrzeug, das eine Zahnstange und ein Paar Stellglieder beinhaltet.
  • 2 ist ein Blockdiagramm der Stellglieder in Kommunikation mit einem Fahrzeugcomputer.
  • 3 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Prozesses zum Betätigen der Zahnstange nach dem Erkennen eines Ausfalls in einem der Stellglieder.
  • 4 ist eine Ansicht des beispielhaften Lenksystems aus 1.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Ein Servolenkungssystem mit einem zweiten Stellglied, das mit einer Lenksäule in Eingriff steht, ermöglicht einen Betrieb des Servolenkungssystems, wenn eines der Stellglieder ausfällt. Das heißt, das Servolenkungssystem beinhaltet zwei redundante Stellglieder, die separat betriebsfähig und zum Unterstützen der Lenkung angeordnet sind.
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines Lenksystems 10 in einem Fahrzeug. Das Fahrzeuglenksystem 10 beinhaltet ein Lenkrad 12. Das Lenkrad 12 ermöglicht es einem Fahrzeugführer, das Fahrzeug zu lenken, indem es eine Drehung des Lenkrads 12 auf die Bewegung einer Zahnstange 34 überträgt. Das Lenkrad 12 kann z. B. ein starrer Ring sein, der fest an einer Lenksäule 22 angebracht ist, wie bekannt.
  • Das System 10 beinhaltet ein Zahnstangenstellglied 14. Das Zahnstangenstellglied 14 ist ein Stellglied, das dazu angeordnet ist, mit der Zahnstange 34 in Eingriff zu treten und zusätzliche Kraft zum Bewegen der Zahnstange 34 bereitzustellen. Das Zahnstangenstellglied 14 beinhaltet einen Zahnstangenmikroprozessor 18, der dazu programmiert ist, Anweisungen von dem Fahrzeugcomputer 40 zu empfangen und das Zahnstangenstellglied 14 zu betätigen. Das Zahnstangenstellglied 14 betätigt einen Drehmechanismus 28, der mit der Zahnstange 34 in Eingriff steht. Das Zahnstangenstellglied 14 kann z. B. ein Hydraulikstellglied, ein elektrisches Stellglied usw. sein.
  • Das System 10 beinhaltet ein Säulenstellglied 16. Das Säulenstellglied 16 ist dazu angeordnet, mit der Lenksäule 22 in Eingriff zu treten zusätzliche Kraft zum Bewegen der Lenksäule 22 bereitzustellen. Das Säulenstellglied 16 beinhaltet einen Säulenmikroprozessor 20, der dazu programmiert ist, Anweisungen von dem Fahrzeugcomputer 40 zu empfangen, um das Säulenstellglied 16 zu betätigen. Das Säulenstellglied 16 betätigt einen Drehmechanismus 30, der mit der Lenksäule 22 in Eingriff steht. Das Säulenstellglied 16 kann ein beliebiges verschiedener bekannter Arten von Stellgliedern sein, z. B. ein Hydraulikstellglied, ein elektrisches Stellglied usw.
  • Das System 10 beinhaltet die Lenksäule 22. Die Lenksäule 22 überträgt Drehung des Lenkrads 12 in Bewegung der Zahnstange 34. Die Lenksäule 22 kann z. B. eine Welle sein, die das Lenkrad 12 mit der Zahnstange 34 verbindet. Die Lenksäule 22 kann einen Torsionssensor 24 und eine Kupplung 26 aufnehmen. Das Säulenstellglied 16 kann den Drehmechanismus 30 zum Drehen der Lenksäule 22 betätigen, wie unten beschrieben.
  • Der Torsionssensor 24 kann zwischen der Lenksäule 22 und der Zahnstange 34 angeordnet sein. Der Torsionssensor 24 kann die Drehung der Lenksäule 22 und das durch die Drehung der Lenksäule 22 erzeugte Drehmoment messen. Der Torsionssensor 24 kann mit den Mikroprozessoren 18, 20 kommunizieren und Daten über das von der Lenksäule 22 erzeugte Drehmoment an die Mikroprozessoren 18, 20 senden. Die Mikroprozessoren 18, 20 können die Drehmomentdaten zum Betätigen der Stellglieder 14, 16 verwenden.
  • Die Kupplung 26 kann zwischen der Lenksäule 22 und der Zahnstange 34 angeordnet sein. Die Kupplung 26 überträgt selektiv die Drehbewegung der Lenksäule 22 auf die Zahnstange 34. Das heißt, die Kupplung 26 kann eingerückt sein, wobei die Drehung der Lenksäule 22 auf die Zahnstange 34 übertragen wird, oder die Kupplung 26 kann ausgerückt sein, wobei die Drehung der Lenksäule 22 nicht auf die Zahnstange 34 übertragen wird. Die Mikroprozessoren 18, 20 können die Kupplung 26 ein- und ausrücken.
  • Das System 10 beinhaltet einen Drehmechanismus 28 zwischen dem Zahnstangenstellglied 14 und der Zahnstange 34. Der Drehmechanismus 28 überträgt Drehbewegung des Zahnstangenstellglieds 14 in Linearbewegung der Zahnstange 34, d. h. der Drehmechanismus 28 ist ein Drehung-zu-Linear-Mechanismus. Das heißt, auf Anweisung von dem Zahnstangenmikroprozessor 20 kann das Zahnstangenstellglied 14 den Drehmechanismus 28 drehen und eine lineare Bewegung der Zahnstange 34 bewirken. Der Drehmechanismus 28 kann ein Mechanismus sein, der für die Übersetzung von Drehkraft in lineare Kraft bekannt ist, z. B. ein Riemen und eine Kugelmutter, ein Zahnstangengetriebe usw., wie unten beschrieben und in 4 gezeigt. Der Drehmechanismus 28 ermöglicht es dem Fahrzeugführer und/oder dem virtuellen Fahrzeugführer, die Zahnstange 34 mit weniger Kraftausübung auf das Lenkrad 12 zu übertragen, d. h. als ein Servolenkmechanismus.
  • Das System 10 beinhaltet einen Drehmechanismus 30 zwischen dem Säulenstellglied 16 und der Lenksäule 22. Der Drehmechanismus 30 überträgt Drehbewegung des Säulenstellglieds 16 in Drehbewegung der Lenksäule 22, d. h. der Drehmechanismus 30 ist ein Drehung-zu-Drehung-Mechanismus. Das heißt, auf Anweisung von dem Säulenmikroprozessor 20 dreht das Säulenstellglied 16 den Drehmechanismus 30 und bewirkt eine Drehung der Lenksäule 22. Der Drehmechanismus 30 kann ein Mechanismus sein, der für die Übersetzung von Drehkraft in Drehkraft bekannt ist, z. B. ein Schneckengetriebe, wie unten beschrieben und in 4 gezeigt. Der Drehmechanismus 30 ermöglicht es dem Fahrzeugführer und/oder dem virtuellen Fahrzeugführer, die Lenksäule 22 mit weniger Kraftausübung auf das Lenkrad 12 zu übertragen, d. h. als ein Servolenkmechanismus.
  • Das System beinhaltet einen Drehmechanismus 32 zwischen der Kupplung 26 und der Zahnstange 34. Der Drehmechanismus 32 überträgt Drehbewegung der Kupplung 26 (die von der Lenksäule 22 angetrieben wird) in lineare Bewegung der Zahnstange 34, wenn die Kupplung 26 eingerückt ist. Der Drehmechanismus 32 kann ein Mechanismus sein, der für die Übersetzung von Drehkraft in lineare Kraft bekannt ist, z. B. ein Riemen und eine Kugelmutter usw., wie unten beschrieben und in 4 gezeigt.
  • Das System 10 beinhaltet die Zahnstange 34. Die Zahnstange 34 überträgt Drehbewegung der Lenksäule 22 in Drehung der Räder (nicht dargestellt) des Fahrzeugs. Die Zahnstange 34 steht mit den Drehmechanismen 28, 32 in Eingriff. Die Zahnstange 34 kann ein Mechanismus sein, der für das Übertragen von Drehkraft in Drehkraft bekannt ist, z. B. eine starre Stange oder Welle mit Zähnen, die mit den Drehmechanismen 28, 32 in Eingriff stehen.
  • Das System 10 beinhaltet einen Kommunikationsbus 36. Wie unten beschrieben, überträgt der Kommunikationsbus 36 Daten zwischen den Komponenten des Systems 10, darunter die Stellglieder 14, 16, der Torsionssensor 24 und die Kupplung 26, wie in 2 gezeigt. Bei dem Bus kann es sich um einen oder mehrere Mechanismen zur Netzwerkkommunikation in einem Fahrzeug handeln, wie sie bekannt sind, z. B. kann ein Controller-Area-Network(CAN)-Bus, der beispielsweise und nicht einschränkend zur Kommunikation als ein Controller-Area-Network(CAN)-Bus oder dergleichen konfiguriert sein kann und/oder andere Kommunikationsmechanismen und/oder -protokolle verwenden kann, verwendet werden, um verschiedene Kommunikationsvorgänge bereitzustellen, einschließlich Daten zwischen den Stellgliedern 14, 16, den Mikroprozessoren 18, 20 usw.
  • 2 stellt ein Blockdiagramm von Komponenten des Systems 10 dar. Das System 10 beinhaltet einen Fahrzeugcomputer 40. Der Fahrzeugcomputer 40 kann programmiert sein, um als ein virtueller Fahrzeugführer des Fahrzeugs zu arbeiten. Wenn der Fahrzeugcomputer 40 die Fahrzeugsubsysteme als ein virtueller Fahrzeugführer betreibt, ignoriert der Fahrzeugcomputer 40 die Eingabe von dem menschlichen Fahrzeugführer hinsichtlich der Subsysteme, die zur Steuerung durch den virtuellen Fahrzeugführer ausgewählt wurden, der Anweisungen, z. B. über einen Fahrzeugkommunikationsbus und/oder an elektronische Steuereinheiten (ECUs), wie sie bekannt sind, um Fahrzeugkomponenten zu betätigen, z. B. einen Winkel des Lenkrads 12 zu ändern, die Zahnstange 34 zu betätigen usw.
  • Der Fahrzeugcomputer 40 beinhaltet einen Prozessor 42, der in Kommunikation mit einem Speicher 44 steht. Der Prozessor 42 beinhaltet Programmierung, wie sie bekannt ist, um die Komponenten des Fahrzeugs, z. B. die Stellglieder 14, 16, den Torsionssensor 24, die Kupplung 26 usw., zu betätigen. Der Speicher 44 speichert Anweisungen, die von dem Prozessor 42 ausführbar sind, um die Komponenten des Fahrzeugs zu betätigen. Bei dem Speicher 44 kann es sich um eine beliebige bekannte Art handeln, z. B. Festplattenlaufwerk, Halbleiterspeicherlaufwerke, Server oder beliebige flüchtige und nicht flüchtige Medien.
  • Der Fahrzeugcomputer 40 ist allgemein zur Kommunikation über den Bus 36 programmiert. Über den Bus 36 kann der Fahrzeugcomputer 40 Nachrichten an verschiedene Vorrichtungen im Fahrzeug senden und/oder Nachrichten den verschiedenen Vorrichtungen empfangen, z. B. den Stellgliedern 14, 16, dem Mikroprozessor 18, 20, den Drehmechanismen 28, 30 usw. Alternativ oder zusätzlich kann der Bus 36 in Fällen, in denen der Fahrzeugcomputer 40 tatsächlich mehrere Vorrichtungen umfasst, zur Kommunikation zwischen Vorrichtungen dienen, die in dieser Offenbarung als der Fahrzeugcomputer 40 dargestellt sind.
  • Ein Fahrzeug, welches das System 10 beinhaltet, kann von einem menschlichen Fahrzeugführer betrieben werden, z. B. in einer bekannten Weise. Der Fahrzeugcomputer 40 kann programmiert sein, um Komponenten des Fahrzeugs zu betreiben, darunter z. B. die Stellglieder 14, 16, die Mikroprozessoren 18, 20, die Kupplung 26 usw., mit beschränkter oder keiner Eingabe von dem menschlichen Fahrzeugführer. Eine solche Programmierung, wie sie derzeit bekannt ist, und einschließlich künftiger Entwicklungen daran, kann als ein „virtueller Fahrzeugführer” bezeichnet werden und kann im Speicher 44 gespeichert sein.
  • Der Fahrzeugcomputer 40 kann programmiert sein, um die Komponenten des Fahrzeugs in einem von einer Vielzahl von autonomen Modi zu betreiben. Die autonomen Modi können einen manuellen Modus, einen teilweise autonomen Modus und einen voll autonomen Modus beinhalten. Im manuellen Modus betreibt der Fahrzeugcomputer 40 die Komponenten des Fahrzeugs ausschließlich basierend auf der Eingabe des menschlichen Fahrzeugführers und ohne Eingabe von dem virtuellen Fahrzeugführer. Im autonomen Modus verarbeitet der Fahrzeugcomputer 40 die Eingabe des virtuellen Fahrzeugführers, mit beschränkter oder keiner Eingabe von dem menschlichen Fahrzeugführer. Im teilweise autonomen Modus betreibt der Fahrzeugcomputer 40 wenigstens einige Komponenten basierend auf einer Eingabe von dem virtuellen Fahrzeugführer und wenigstens einige Komponenten basierend auf einer Eingabe von dem menschlichen Fahrzeugführer. Im teilweise autonomen Modus kann der Fahrzeugcomputer 40 beispielsweise die Stellglieder 14, 16 basierend auf der Eingabe von dem virtuellen Fahrzeugführer und ein Unterhaltungssubsystem basierend auf der Eingabe von dem menschlichen Fahrzeugführer betreiben. In einem anderen Beispiel des teilweise autonomen Modus kann der Fahrzeugcomputer 40 das Zahnstangenstellglied 14 basierend auf der Eingabe von dem virtuellen Fahrzeugführer betreiben und kann das Säulenstellglied 16 basierend auf der Eingabe von dem menschlichen Fahrzeugführer betreiben, z. B. der Bewegung des Lenkrads 12.
  • Die Stellglieder 14, 16 können in einem einer Vielzahl von Betriebsmodi betrieben werden, darunter ein Winkelsteuermodus, ein Drehmomentsteuermodus und ein Rückkopplungsmodus. Im Winkelsteuermodus empfängt der jeweilige Mikroprozessor 18, 20 für das Stellglied 14, 16 einen vorgegebenen Lenkwinkel. Der vorgegebene Lenkwinkel kann von dem Fahrzeugcomputer 40 in seiner Funktion als der virtuelle Fahrzeugführer bestimmt werden oder kann von dem Torsionssensor 24 bestimmt werden, der den Winkel misst, in dem die Lenksäule 22 gedreht wurde. Nach dem Empfang des vorgegebenen Lenkwinkels weist der Mikroprozessor 18, 20 das Stellglied 14, 16 an, den Drehmechanismus 28, 30 basierend auf dem Lenkwinkel anzupassen. Beispielsweise weist der Zahnstangenmikroprozessor 18 das Zahnstangenstellglied 14 an, den Drehmechanismus 28 zu betätigen, um die Zahnstange 34 gemäß dem Lenkwinkel zu bewegen. In einem anderen Beispiel weist der Säulenmikroprozessor 20 das Säulenstellglied 16 an, den Drehmechanismus 30 zu betätigen, um die Lenksäule 22 gemäß dem Lenkwinkel zu bewegen.
  • Die Stellglieder 14, 16 können im Drehmomentsteuermodus betrieben werden. Im Drehmomentsteuermodus empfängt der jeweilige Mikroprozessor 18, 20 für das Stellglied 14, 16 ein Drehmoment vom Torsionssensor 24. Der Mikroprozessor 18, 20 weist dann das Stellglied 14, 16 an, den Drehmechanismus 28, 30 basierend auf dem empfangenen Drehmoment anzupassen. Beispielsweise weist der Zahnstangenmikroprozessor das Zahnstangenstellglied 14 an, den Drehmechanismus 28 zu betätigen, um die Zahnstange 34 zu bewegen und das Drehmoment zu reduzieren, das von dem Torsionssensor 24 gemessen wird, d. h. um die Drehung der Lenksäule 22 rückgängig zu machen. In einem anderen Beispiel weist der Säulenmikroprozessor 18 das Säulenstellglied 16 an, den Drehmechanismus 30 zu betätigen, um die Lenksäule 22 zu drehen und das von dem Torsionssensor 24 gemessene Drehmoment zu reduzieren.
  • Basierend auf dem autonomen Modus des Fahrzeugcomputers 40 und dem Betreiben von einem der Stellglieder 14, 16 sind die Mikroprozessoren 18, 20 programmiert, um ihre jeweiligen Stellglieder 14, 16 entweder im Winkelsteuermodus oder im Drehmomentsteuermodus zu betreiben. Wenn beide Stellglieder 14, 16 in Betrieb sind und der Fahrzeugcomputer 40 im voll autonomen Modus arbeitet, kann das Zahnstangenstellglied 14 im Winkelsteuermodus arbeiten und das Säulenstellglied 16 kann im Drehmomentsteuermodus arbeiten, während die Kupplung 26 in die Zahnstange 34 eingerückt ist. Die Mikroprozessoren 18, 20 können bewirken, dass die Servolenkungsarbeitslast zwischen dem Zahnstangenstellglied 14 und dem Säulenstellglied 16 aufgeteilt wird.
  • Die Mikroprozessoren 18, 20 können programmiert sein, um die Stellglieder 14, 16 im Rückkopplungsmodus zu betreiben. Zum Betrieb im Rückkopplungsmodus sind beide Stellglieder 14, 16 in Betrieb und der Fahrzeugcomputer 40 arbeitet im voll autonomen Modus. Im Rückkopplungsmodus ist die Kupplung 26 aus der Zahnstange 34 ausgerückt und das Säulenstellglied 16 kann entweder im Winkelsteuermodus oder im Drehmomentsteuermodus arbeiten. Dabei stellt das Säulenstellglied 16 taktile Rückmeldung an den menschlichen Fahrzeugführer bereit, indem es die Lenksäule 22 und das Lenkrad 12 gemäß Daten von dem Torsionssensor 24 und dem Zahnstangenmikroprozessor 18 dreht, wobei die Daten die Bewegung der Zahnstange 34 und Straßenbedingungen reflektieren, die das Lenken des Fahrzeugs beeinflussen. Das heißt, der virtuelle Fahrzeugführer kann einen geplanten Fahrweg des Fahrzeugs bestimmen und der virtuelle Fahrzeugführer kann das erste Stellglied 14 anweisen, den Drehmechanismus 28 zu betätigen, um die Zahnstange 34 um eine vorgegebene Strecke zu bewegen, um das Fahrzeug gemäß dem Weg zu lenken. Wenn das erste Stellglied 14 die Zahnstange 34 bewegt, um das Fahrzeug auf dem Weg zu bewegen, kann der virtuelle Fahrzeugführer das zweite Stellglied 16 anweisen, den Drehmechanismus 30 zu betätigen, um die Lenksäule 22 und das Lenkrad 12 in einen Winkel zu drehen, der zu einer Bewegung der Zahnstange 34 über eine Strecke führt, die im Wesentlichen ähnlich der Bewegung der Zahnstange 34 über die vom ersten Stellglied bewirkte vorgegebene Strecke ist. Dadurch kann der menschliche Fahrzeugführer eine Rückmeldung empfangen, die angibt, wie das erste Stellglied 14 das Fahrzeug lenkt.
  • Die Mikroprozessoren 18, 20 können programmiert sein, um einen Ausfall in einem der Stellglieder 14, 16 zu erkennen. Das heißt, die Mikroprozessoren 18, 20 können erkennen, ob eins von dem Zahnstangenstellglied 14, dem Säulenstellglied und/oder einer der Drehmechanismen 28, 30 nicht in Betrieb ist. Ferner kann jeder Mikroprozessor 18, 20 erkennen, ob der andere Mikroprozessor 18, 20 nicht in Betrieb ist. Der Zahnstangenmikroprozessor 18 kann bestimmen, dass das Säulenstellglied 16 ausgefallen ist, wenn wenigstens eins von dem Säulenstellglied 16, dem Säulenmikroprozessor 20 und/oder dem Drehmechanismus 30 nicht in Betrieb ist. Der Säulenmikroprozessor 20 kann bestimmen, dass das Zahnstangenstellglied 14 ausgefallen ist, wenn wenigstens eins von dem Zahnstangenstellglied 14, dem Zahnstangenmikroprozessor 18 und/oder dem Drehmechanismus 28 nicht in Betrieb ist.
  • Wenn der Säulenmikroprozessor 20 einen Ausfall von wenigstens einem von dem Zahnstangenstellglied 14, dem Zahnstangenmikroprozessor 18 und/oder dem Drehmechanismus 28 erkennt, kann der Säulenmikroprozessor 20 den Betriebsmodus des Säulenstellglieds 16 abhängig vom autonomen Modus des Fahrzeugcomputers 40 anpassen. Der Säulenmikroprozessor 20 kann das Säulenstellglied 16 im Winkelsteuermodus betreiben, wenn der Fahrzeugcomputer 40 im voll autonomen Modus arbeitet, d. h. als der virtuelle Fahrzeugführer, und der Säulenmikroprozessor 20 kann das Säulenstellglied 16 im Drehmomentsteuermodus betreiben, wenn der Fahrzeugcomputer 40 im teilweise autonomen Modus oder manuellen Modus arbeitet.
  • Wenn der Zahnstangenmikroprozessor 18 einen Ausfall von wenigstens einem von dem Säulenstellglied 16, dem Säulenmikroprozessor 20 und/oder dem Drehmechanismus 30 erkennt, kann der Zahnstangenmikroprozessor 18 den Betriebsmodus des Zahnstangenstellglieds 14 auf den Winkelsteuermodus anpassen. Der Zahnstangenmikroprozessor 18 kann den Fahrzeugcomputer 40 anweisen, die Kupplung 26 auszurücken, um die Reibung und Dämpfung zu reduzieren, die von der Lenksäule erzeugt wird.
  • Wenn einer der Mikroprozessoren 18, 20 erkennt, dass das Stellglied 14, 16 jeweils im selben Betriebsmodus arbeitet, passt der Zahnstangenmikroprozessor 18 den Betriebsmodus des Zahnstangenstellglieds 14 auf den Drehmomentsteuermodus an und der Säulenmikroprozessor 20 passt den Betriebsmodus des Säulenstellglieds 16 auf den Winkelsteuermodus an.
  • 3 stellt einen Prozess 200 zum Bestimmen des Ausfalls von einem der Stellglieder 14, 16 und Anpassen des Betriebsmodus des in Betrieb befindlichen der Stellglieder 14, 16 dar. Der Prozess 200 beginnt bei einem Block 205, wo der Mikroprozessoren 18, 20 die Betriebsmodi für die Stellglieder 14, 16 bestimmt. Wie oben beschrieben können die Stellglieder 14, 16 in einem von dem Winkelsteuermodus, dem Drehmomentsteuermodus und dem Rückkopplungsmodus arbeiten. Die Mikroprozessoren 18, 20 bestimmen die Betriebsmodi der Stellglieder 14, 16 und betreiben die Stellglieder 14, 16 gemäß den Betriebsmodi, wenn beide Stellglieder 14, 16 in Betrieb sind.
  • An einem Block 210 erkennt als Nächstes einer der Mikroprozessoren 18, 20 einen Ausfall von einem der Stellglieder 14, 16. Die Mikroprozessoren 18, 20 können Daten über den Bus 36 austauschen, und die Mikroprozessoren 18, 20 können basierend auf den Daten einen Ausfall von einem der Stellglieder 14, 16 bestimmen. Die Mikroprozessoren 18, 20 können einen Ausfall von einem der Stellglieder 14, 16 direkt erkennen, d. h. dass eins der Stellglieder 14, 16 nicht in Betrieb ist, und/oder können einen Ausfall einer Komponente erkennen, die mit den Stellglieder 14, 16 verbunden ist, d. h. den Mikroprozessoren 18, 20 und/oder den Drehmechanismen 28, 30. Beispielsweise können die Mikroprozessoren 18, 20 einen Ausfall des Zahnstangenstellglieds 14 bestimmen, wenn eins von dem Zahnstangenstellglied 14, dem Zahnstangenmikroprozessor 18 und/oder dem Zahnstangendrehmechanismus 28 nicht in Betrieb ist.
  • An einem Block 215 bestimmen die Mikroprozessoren 18, 20 als Nächstes, welches der Stellglieder 14, 16 in Betrieb ist. Nach dem Erkennen eines Ausfalls von einem der Stellglieder 14, 16 bestimmen die Mikroprozessoren 18, 20, welches der Stellglieder 14, 16 nicht ausgefallen ist, d. h. in Betrieb ist. Wenn beispielsweise das Zahnstangenstellglied 14 ausfällt, bestimmen die Mikroprozessoren 18, 20, dass das Säulenstellglied 16 in Betrieb ist. Der Säulenmikroprozessor 20 weist dann den Fahrzeugcomputer 40 an, dass das Säulenstellglied 16 in Betrieb ist.
  • An einem Block 220 bestimmen die Mikroprozessoren 18, 20 als Nächstes den autonomen Modus für den Fahrzeugcomputer 40. Der Mikroprozessor 18, 20 kommuniziert mit dem Fahrzeugcomputer 40 über den Bus 36, um den autonomen Modus zu bestimmen, in dem der Fahrzeugcomputer 40 arbeitet. Wie oben beschrieben, kann der Fahrzeugcomputer 40 im voll autonomen Modus, teilweise autonomen Modus und manuellen Modus arbeiten. Basierend auf dem autonomen Modus passen die Mikroprozessoren 18, 20 den Betriebsmodus der Stellglieder 14, 16 an, wie oben beschrieben.
  • Als Nächstes betätigen die Mikroprozessoren 18, 20 an einem Block 225 die Kupplung 26. Abhängig vom Betriebsmodus des funktionierenden Stellglieds 14, 16 kann der Mikroprozessor 18, 20 die Kupplung 26 ein- oder ausrücken. Wenn beispielsweise das Säulenstellglied 16 ausfällt, kann der Zahnstangenmikroprozessor 18 die Kupplung 26 ausrücken, um eine Dämpfung der Zahnstange 34 durch die Lenksäule 22 zu reduzieren. Basierend auf dem autonomen Modus des Fahrzeugcomputers 40 und den aktuellen Betriebsmodi der Stellglieder 14, 16 können die Mikroprozessoren 18, 20 beschließen, nichts daran zu ändern, ob die Kupplung 26 ein- oder ausgerückt ist. Das heißt, Block 225 kann ausgelassen werden, wenn die Kupplung bereits gemäß dem Betriebsmodus, der von den Mikroprozessoren 18, 20 gefordert wird, betätigt wird, wie oben beschrieben.
  • Als Nächstes passen die Mikroprozessoren 18, 20 an einem Block 230 den Betriebsmodus des funktionierenden Stellglieds 14, 16 an, und der Prozess 200 endet. Wie oben beschrieben passen die Mikroprozessoren 18, 20 den Betriebsmodus der Stellglieder 14, 16 abhängig vom Grad an Autonomie und dem spezifischen arbeitenden Stellglied 14, 16 an. Wenn beispielsweise das Säulenstellglied 16 funktioniert und das Zahnstangenstellglied 14 ausgefallen ist, kann der Säulenmikroprozessor 20 den Betriebsmodus des Säulenstellglieds 16 auf den Winkelsteuermodus anpassen, wenn der Fahrzeugcomputer 40 im autonomen Modus arbeitet, und auf den Drehmomentsteuermodus, wenn der Fahrzeugcomputer 40 im teilweise autonomen Modus oder im manuellen Modus arbeitet.
  • 4 stellt beispielhafte Komponenten des Lenksystems 10 dar. Wie oben beschrieben, kann das Lenksystem das Lenkrad 12, die Stellglieder 14, 16, die Lenksäule 22, die Drehmechanismen 28, 30, 32 und die Zahnstange 34 beinhalten. 4 stellt beispielhafte Drehmechanismen 28, 30, 32 dar, die mit der Zahnstange 34 und der Lenksäule 22 in Eingriff stehen.
  • Das Zahnstangenstellglied 14 kann mit dem Drehmechanismus 28 in Eingriff treten, um die Zahnstange 34 zu bewegen. Wie oben beschrieben kann der Drehmechanismus 28 eine Kugelmutter sein, die mit Zähnen 46 des Zahnstangenstellglieds 14 in Eingriff tritt. Das heißt, der Drehmechanismus 28 kann ein Gehäuse 48 mit Zähnen 50 beinhalten, die mit den Zähnen 46 des Zahnstangenstellglieds 14 in Eingriff treten. Die Zähne 50 nehmen die Drehbewegung der Zähne 46 auf und bewegen den Drehmechanismus 28 horizontal an der Zahnstange 34 entlang. Der Drehmechanismus 28 beinhaltet eine Vielzahl von Kugeln 52, die im Gehäuse 48 angeordnet sind und mit den Zähnen 54 der Zahnstange 34 in Eingriff treten. Während das Zahnstangenstellglied 14 die Zähne 46 zum horizontalen Bewegen der Zähne 50 dreht, ergreifen die Kugeln 52 die Zähne 54 der Zahnstange 34, und übertragen horizontale Bewegung des Drehmechanismus 28 in horizontale Bewegung der Zahnstange 34. Da die Kugeln 52 sich gleitend um die Zähne 54 legen, lässt der Drehmechanismus 28 die Drehung der Zahnstange 34 zu, während er eine horizontale (d. h. axiale) Bewegung der Zahnstange 34 bereitstellt. Basierend auf dem Betriebsmodus des Zahnstangenstellglieds 14 kann das Zahnstangenstellglied 14 somit die Zahnstange 34 bewegen.
  • Das Säulenstellglied 16 kann mit dem Drehmechanismus 30 in Eingriff treten, um die Lenksäule 22 zu bewegen. Wie oben beschrieben, kann der Drehmechanismus 30 ein Schneckengetriebe mit Zähnen 56 sein, die mit Zähnen 58 der Lenksäule 22 in Eingriff treten. Während das Zahnstangenstellglied 16 den Drehmechanismus 30 dreht, drücken die Zähne 56 auf die Zähne 58 und drehen die Lenksäule 22. Basierend auf dem Betriebsmodus des Säulenstellglied 16s kann das Säulenstellglied 16 somit die Lenksäule 22 drehen.
  • Die Lenksäule 22 kann mit dem Drehmechanismus 32 in Eingriff treten, um die Zahnstange 34 horizontal zu bewegen. Der Drehmechanismus 32 kann eine Kugelmutter sein, wie oben für den Drehmechanismus 28 beschrieben. Der Drehmechanismus 32 beinhaltet ein Gehäuse 48 mit Zähnen 50, die mit Zähnen 46 der Lenksäule 22 in Eingriff treten. Der Drehmechanismus 32 kann Kugeln 52 beinhalten, die mit Zähnen 54 der Zahnstange 34 in Eingriff stehen. Wenn die Lenksäule 22 die Zähne 46 dreht, drücken daher die Zähne 46 auf die Zähne 50 und schieben die Kugeln 52 horizontal (d. h. in einer axialen Richtung der Zahnstange 34) gegen die Zähne 54 und bewegen die Zahnstange 34.
  • Im hier verwendeten Sinne bedeutet die Modifikation eines Adjektivs durch das Adverb „im Wesentlichen”, dass eine Form, Struktur, Messung, ein Wert, eine Berechnung usw. aufgrund von Mängeln in Materialien, Bearbeitung, Herstellung, Sensormessungen, Berechnungen, Verarbeitungszeit, Kommunikationszeit usw. von einer genauen beschriebenen Geometrie, Strecke, Messung, einem Wert, einer Berechnung usw. abweichen kann.
  • Rechenvorrichtungen beinhalten allgemein jeweils Anweisungen, die von einer oder mehreren Rechenvorrichtungen wie etwa den oben identifizierten ausführbar sind, und zum Ausführen von Blöcken oder Schritten von oben beschriebenen Prozessen. Von einem Computer ausführbare Anweisungen können aus Computerprogrammen kompiliert oder interpretiert werden, die unter Verwendung verschiedener Programmiersprachen und/oder Techniken erzeugt wurden, darunter, ohne Einschränkung und entweder allein oder in Kombination, JavaTM, C, C++, Visual Basic, Java Script, Perl, HTML usw. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor) Anweisungen, z. B. von einem Speicher, einem computerlesbaren Medium usw., und führt diese Anweisungen aus, wodurch ein oder mehrere Prozesse einschließlich eines oder mehrerer der hier beschriebenen Prozesse ausgeführt werden. Diese Anweisungen und andere Daten können unter Verwendung verschiedener computerlesbarer Medien gespeichert und übertragen werden. Eine Datei in einer Rechenvorrichtung ist im Allgemeinen eine Sammlung von Daten, die auf einem computerlesbaren Medium gespeichert ist, wie etwa einem Speichermedium, einem Schreib-/Lesespeicher usw.
  • Ein computerlesbares Medium beinhaltet jedes beliebige Medium, das an der Bereitstellung von Daten (z. B. Anweisungen) beteiligt ist, die von einem Computer gelesen werden können. Ein solches Medium kann viele Formen annehmen, darunter, ohne darauf beschränkt zu sein, nicht flüchtige Medien, flüchtige Medien usw. Zu nicht flüchtigen Medien gehören beispielsweise optische oder magnetische Platten und andere Dauerspeicher. Zu flüchtigen Medien gehört dynamischer Schreib-/Lesespeicher (DRAM), der in der Regel einen Hauptspeicher bildet. Zu häufigen Formen computerlesbarer Medien gehören beispielsweise eine Diskette, eine flexible Platte, eine Festplatte, Magnetband, ein beliebiges anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, DVD, ein beliebiges anderes optisches Medium, Lochkarten, Papierband, ein beliebiges anderes physisches Medium mit Lochmustern, ein RAM, ein PROM, ein EPROM, ein FLASH-EEPROM, ein beliebiger anderer Speicherchip oder eine Speicherkassette, oder ein beliebiges anderes Medium, das ein Computer auslesen kann.
  • Hinsichtlich der hier beschriebenen Medien, Prozesse, Systeme, Verfahren usw. versteht es sich, dass zwar die Schritte dieser Prozesse usw. als gemäß einer bestimmten geordneten Reihenfolge ablaufend beschrieben wurden, die Prozesse jedoch auch ausgeübt werden können, wenn die beschriebenen Schritte in einer anderen als der hier beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Ferner versteht es sich, dass bestimmte Schritte gleichzeitig durchgeführt werden können, dass andere Schritte hinzugefügt werden können oder dass bestimmte Schritte weggelassen werden können. In dem Prozess 200 können beispielsweise ein oder mehrere der Schritte weggelassen werden, oder die Schritte können in einer anderen Reihenfolge als in 3 gezeigt ausgeführt werden. Mit anderen Worten, die vorliegenden Beschreibungen der Systeme und/oder Prozesse dienen der Veranschaulichung bestimmter Ausführungsformen und sollten keinesfalls als den offenbarten Gegenstand einschränkend ausgelegt werden.
  • Entsprechend versteht es sich, dass die vorliegende Offenbarung einschließlich der vorstehenden Beschreibung und der begleitenden Figuren und nachfolgenden Ansprüche veranschaulichend und nicht einschränkend sein soll. Für Fachleute werden nach der Lektüre der vorstehenden Beschreibung viele andere Ausführungsformen und Anwendungen als die bereitgestellten Beispiele auf der Hand liegen. Der Umfang der Erfindung ist nicht unter Bezugnahme auf die vorstehende Beschreibung zu ermitteln, sondern unter Bezugnahme auf die Ansprüche, die beigefügt sind und/oder Teil einer nicht vorläufigen Patentanmeldung sind, die darauf beruht, zusammen mit dem vollen Umfang von Äquivalenten, die für diese Ansprüche zulässig sind. Es wird erwartet und ist vorgesehen, dass künftige Entwicklungen auf den hier erörterten Gebieten stattfinden und dass die offenbarten Systeme und Verfahren in künftige Ausführungsformen dieser Art einbezogen werden. Kurz gesagt versteht es sich, dass Abwandlungen und Variationen des offenbarten Gegenstands möglich sind.

Claims (15)

  1. Verfahren, umfassend: Bestimmen eines Betriebsmodus eines ersten Stellglieds, das mit einer Zahnstange in Eingriff steht; Bestimmen eines Betriebsmodus eines zweiten Stellglieds, das mit einer Lenksäule in Eingriff steht; Anpassen des Betriebsmodus von einem von dem ersten und zweiten Stellglied, wenn ein Ausfall von dem anderen von dem ersten und zweiten Stellglied erkannt wird; Betätigen von wenigstens einer von der Zahnstange oder der Lenksäule basierend auf dem Betriebsmodus; und Bereitstellen, in einem Winkelsteuermodus, eines vorgegebenen Lenkwinkels an das erste und zweite Stellglied und zum Anpassen der Zahnstange gemäß dem Lenkwinkel, und Bereitstellen, in einem Drehmomentsteuermodus, eines Lenksäulendrehmoments von einem Torsionssensor, der an der Lenksäule angeordnet ist, an das erste und zweite Stellglied und zum Anpassen der Zahnstange gemäß dem Lenksäulendrehmoment.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Anpassen des Betriebsmodus des zweiten Stellglieds auf den Drehmomentsteuermodus, wenn ein Ausfall des ersten Stellglieds erkannt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend Anpassen des Betriebsmodus des zweiten Stellglieds auf den Winkelsteuermodus, wenn ein virtueller Fahrzeugführer die Lenksäule in einem voll autonomen Modus betreibt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Anpassen des Betriebsmodus des ersten Stellglieds auf den Winkelsteuermodus, wenn ein Ausfall des zweiten Stellglieds erkannt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend Ausrücken einer Kupplung, wenn das erste Stellglied im Winkelsteuermodus ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Stellglied an einem Drehmechanismus angebracht ist, der in drehendem Eingriff mit der Zahnstange steht, und das Verfahren ferner Drehen des Drehmechanismus gemäß dem vorgegebenen Lenkwinkel umfasst, wenn das erste Stellglied im Winkelsteuermodus ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das zweite Stellglied an einem Drehmechanismus angebracht ist, der mit der Lenksäule in Eingriff steht, und das Verfahren ferner Drehen des Drehmechanismus zum Reduzieren des Lenksäulendrehmoments umfasst, das von dem Torsionssensor bestimmt wird, wenn das zweite Stellglied im Drehmomentsteuermodus ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Anpassen des Betriebsmodus des ersten Stellglieds auf den Drehmomentsteuermodus und Anpassen des Betriebsmodus des zweiten Stellglieds auf den Winkelsteuermodus, wenn das erste und zweite Stellglied beide in Betrieb sind.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Ausrücken einer Kupplung, wenn das erste und zweite Stellglied beide im Winkelsteuermodus sind.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Ausrücken einer Kupplung, Betätigen des ersten Stellglieds, um die Zahnstange um eine vorgegebene Strecke zu bewegen, und Betätigen des zweiten Stellglieds, um die Lenksäule in einen Winkel zu drehen, der auf der vorgegebenen Strecke der Zahnstange basiert.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 2–5 und 7–10, wobei das erste Stellglied an einem Drehmechanismus angebracht ist, der in drehendem Eingriff mit der Zahnstange steht, und das Verfahren ferner Drehen des Drehmechanismus gemäß dem vorgegebenen Lenkwinkel umfasst, wenn das erste Stellglied im Winkelsteuermodus ist.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6–10, ferner umfassend Anpassen des Betriebsmodus des zweiten Stellglieds auf den Drehmomentsteuermodus, wenn der Ausfall des ersten Stellglieds erkannt wird, und Anpassen des Betriebsmodus des ersten Stellglieds auf den Winkelsteuermodus, wenn der Ausfall des zweiten Stellglieds erkannt wird.
  13. Computer, der programmiert ist, um das Verfahren nach einem der Ansprüche 1–10 auszuführen.
  14. Fahrzeug, das den Computer nach Anspruch 13 umfasst.
  15. Computerprogrammprodukt, umfassend ein computerlesbares Medium, das Anweisungen speichert, die von einem Computerprozessor ausführbar sind, um das Verfahren nach einem der Ansprüche 1–10 auszuführen.
DE102017117072.3A 2016-07-29 2017-07-27 Unterstützter lenkvorgang Pending DE102017117072A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/223,115 2016-07-29
US15/223,115 US9975573B2 (en) 2016-07-29 2016-07-29 Enhanced steering operation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017117072A1 true DE102017117072A1 (de) 2018-02-01

Family

ID=59778781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017117072.3A Pending DE102017117072A1 (de) 2016-07-29 2017-07-27 Unterstützter lenkvorgang

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9975573B2 (de)
CN (1) CN107662641B (de)
DE (1) DE102017117072A1 (de)
GB (1) GB2553665A (de)
MX (1) MX2017009628A (de)
RU (1) RU2017126691A (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180162390A1 (en) * 2015-06-03 2018-06-14 Nissan Motor Co., Ltd. Vehicle Control Device and Vehicle Control Method
JP7453742B2 (ja) * 2018-09-06 2024-03-21 日立Astemo株式会社 ステアリング装置
JP7294813B2 (ja) * 2019-01-10 2023-06-20 株式会社ジェイテクト 転舵制御装置
US11577776B2 (en) * 2020-03-05 2023-02-14 Tusimple, Inc. Managing redundant steering system for autonomous vehicles
US11827290B2 (en) * 2020-11-02 2023-11-28 Ford Global Technologies, Llc Rotary assist apparatus for recirculating ball steering gears
US11873037B2 (en) 2021-03-04 2024-01-16 Ford Global Technologies, Llc Belt driven rotary assist apparatus for recirculating ball steering gears

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5253730A (en) * 1988-06-08 1993-10-19 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Power steering apparatus
US5273129A (en) * 1989-04-26 1993-12-28 Group Lotus Plc Vehicle steering systems
JP3554841B2 (ja) 1997-02-07 2004-08-18 光洋精工株式会社 自動車の舵取装置
JP3063896B2 (ja) 1997-08-01 2000-07-12 本田技研工業株式会社 電動パワーステアリング装置
DE19750585A1 (de) * 1997-11-17 1999-06-02 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Aktuator zum Korrigieren eines über das Lenkrad eines Fahrzeugs an die Räder einer gelenkten Fahrzeugachse eingegebenen Lenkwinkels
DE19947265A1 (de) 1999-01-22 2000-07-27 Mercedes Benz Lenkungen Gmbh Fehlertolerante Kraftfahrzeuglenkung mit autonomem Lenkeingriff
DE10160717A1 (de) 2001-12-11 2003-06-18 Mercedes Benz Lenkungen Gmbh Lenkung mit Umlaufgetriebe und Antrieb zum Aufprägen eines best. Handmoments am Lenkrad
CN100436227C (zh) * 2003-10-02 2008-11-26 日产自动车株式会社 车辆转向装置
JP2005186759A (ja) 2003-12-25 2005-07-14 Koyo Seiko Co Ltd 電動パワーステアリング装置
US20070256885A1 (en) * 2004-04-14 2007-11-08 Daimlerchrysler Ag Steering System
JP2005329784A (ja) 2004-05-19 2005-12-02 Hitachi Ltd 電動パワーステアリング装置
JP4853053B2 (ja) 2006-03-03 2012-01-11 日産自動車株式会社 車両用操舵制御装置
DE102006017440A1 (de) * 2006-04-13 2007-10-18 Zf Lenksysteme Gmbh Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Servolenksystems
FR2901226B1 (fr) * 2006-05-16 2008-12-26 Renault Sas Systeme de direction assistee electrique de vehicule automobile
JP4902309B2 (ja) * 2006-10-13 2012-03-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 ステアリング装置
DE102006053294A1 (de) 2006-11-13 2008-05-15 Bayerische Motoren Werke Ag Betriebsverfahren für ein Lenksystem eines zweispurigen Kraftfahrzeugs
DE102008021973A1 (de) * 2008-05-02 2009-11-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug- Lenksystem der by-wire-Bauart
JP2009269540A (ja) * 2008-05-09 2009-11-19 Jtekt Corp 電動パワーステアリング装置
US8994521B2 (en) 2011-06-29 2015-03-31 GM Global Technology Operations LLC Steering wheels for vehicle control in manual and autonomous driving
JP2013107450A (ja) 2011-11-18 2013-06-06 Jtekt Corp 四輪操舵制御装置
JP2014227042A (ja) * 2013-05-22 2014-12-08 株式会社ジェイテクト パワーステアリング装置
JP5835275B2 (ja) * 2013-06-19 2015-12-24 トヨタ自動車株式会社 車両の操舵装置
CN103419835B (zh) * 2013-07-22 2015-12-23 湖南大学 一种汽车线控转向系统及其控制方法
CN103754256B (zh) * 2014-01-24 2016-01-06 中国石油大学(华东) 一种具有可调转向模式的电动汽车转向系统及控制方法
JP2015160447A (ja) * 2014-02-26 2015-09-07 株式会社ジェイテクト パワーステアリング装置
KR101970979B1 (ko) * 2014-04-16 2019-04-23 주식회사 만도 스티어 바이 와이어용 안전장치
DE102014107914A1 (de) 2014-06-05 2015-12-31 Robert Bosch Automotive Steering Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems und Lenksystem

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017126691A3 (de) 2019-01-28
GB201712158D0 (en) 2017-09-13
MX2017009628A (es) 2018-09-10
US9975573B2 (en) 2018-05-22
CN107662641B (zh) 2021-12-07
GB2553665A (en) 2018-03-14
US20180029637A1 (en) 2018-02-01
CN107662641A (zh) 2018-02-06
RU2017126691A (ru) 2019-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017117072A1 (de) Unterstützter lenkvorgang
DE102018131170B4 (de) Detektion einer zahnstangenbegrenzungsbedingung und die entsprechende lenkraddrehmomentrückmeldung für steer-by-wire-lenksysteme
DE102015110968B4 (de) Fahrzeugparksystem-Ausfallmanagement
DE102014004231B4 (de) Lenkvorrichtung
DE102012012996B4 (de) Lenkwinkelsensor-Ausfallerkennungssystem
DE102009020157B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Berechnung eines virtuellen Rotorwinkels
DE102012202181A1 (de) Verfahren zum Ermitteln eines Drehmoments und Industrieroboter
DE102019104169B4 (de) Quadrantenbasierte reibungskompensation für eine schätzung der reifenlast in lenkungssystemen
DE102008021849A1 (de) Elektromechanisches Lenksystem mit Anpassung des Lenkwinkels der Räder an den Handwinkel
DE102019108916A1 (de) Verstaubares Lenkrad
DE102009048091A1 (de) Regelverfahren für elektrische Servolenkungen
DE102019119471A1 (de) Steer-by-wire-Vorrichtung
DE102019210685A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum steuern eines steer-by- wire-systems
DE102018123233A1 (de) Lenkmomentsteuerung
WO2019057905A1 (de) Verfahren zum erkennen von stoergroessen in einem lenkungssystem sowie lenkungssystem für ein kraftfahrzeug
DE102022116883A1 (de) Verfahren zur ermittlung eines reibmoments
DE102020206359A1 (de) Handradaktuatoranordnung
WO2020200616A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer lenkung eines kraftfahrzeugs sowie steuergerät und lenkung
DE102012022801B4 (de) Verfahren zur Lenkungsüberwachung und Lenksystem
DE102017004121B4 (de) Steuervorrichtung für eine elektrische Servolenkung
DE102021107010A1 (de) Veränderbare bewegungssperre zum erhöhen einer schneckenradhaltbarkeit
DE202009007324U1 (de) Lenkkraftsimulator
EP2228283B1 (de) Verfahren zum Erfassen des Gehalten- oder Nichtgehaltenwerdens einer Lenkhandhabe, Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems sowie Kraftfahrzeug
EP3542234B1 (de) Verfahren zur bestimmung der achslast auf linear- und rundachsen
DE102015115123A1 (de) Vorrichtung zum Betreiben eines Servolenksystems, Servolenksystem

Legal Events

Date Code Title Description
R082 Change of representative

Representative=s name: BONSMANN - BONSMANN - FRANK PATENTANWAELTE, DE

R012 Request for examination validly filed