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QUERVERWEISE AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 62/400,817, die am 28. September 2016 eingereicht wurde und deren vollständiger Offenbarungsgehalt durch Bezugnahme hier mit aufgenommen ist.
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HINTERGRUND
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Diese Anmeldung betrifft allgemein eine Kommunikation zwischen elektronischen Steuerungseinheiten (ECUs) in einem Fahrzeug, und speziell zwischen einer oder mehreren ECUs, die einem elektrischen Servolenkungssystem (EPS-System) in dem Fahrzeug zugeordnet ist/sind, und anderen ECUs in dem Fahrzeug.
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Das zunehmende Vertrauen auf automatische Fahrassistenzsysteme (ADAS) hat dazu geführt, dass ein oder mehrere Controller von verschiedenartigen Teilsystemen in einem Fahrzeug miteinander kommunizieren. Die Kommunikation ermöglicht beispielsweise, dass die Teilsysteme Informationen gemeinsam nutzen, was wiederum ermöglicht, dass ein Teilsystem automatisch auf Aktionen reagieren kann, die von anderen Teilsystemen ergriffen werden.
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Zusätzlich treiben zunehmende Anforderungen an die Fahrzeugsicherheit die Systemredundanz voran, um höhere Sicherheitsebenen zu erreichen. Redundanz wird erreicht, indem das Steuerungssystem des Fahrzeugs ausgeweitet wird, bis zu dem Ausmaß, dass redundante ECUs und entsprechende Sensoren vorhanden sind. Dies wiederum erfordert ein robustes und fehlersicheres Kommunikationsverfahren zwischen den zwei oder mehreren ECUs und den mehreren Sensoren. Ein Fehler eines Sensors, der mit einer ECU korrespondiert, kann einen nachteiligen Effekt auf das Verhalten des Gesamtsystems aufweisen, was zu einer Gefährdung der Sicherheit führen kann.
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Entsprechend ist es wünschenswert, über ein fehlersicheres Kommunikationssystem zu verfügen, das ermöglicht, dass ECUs Signale auf der Grundlage von Sensorsignalen von mehreren Sensoren bestimmen können, sogar von denjenigen, die mit anderen ECUs in dem System korrespondieren.
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ZUSAMMENFASSUNG
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In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst ein computerimplementiertes Verfahren für ein autonomes Fahrassistenzsystem zum Bereitstellen eines fehlersicheren Assistenzdrehmoments, dass durch ein erstes Drehmomentberechnungsmodul von einem ersten Controller ein erstes Assistenzdrehmomentsignal auf der Grundlage eines ersten Satzes von Drehmomentsensorsignalen von einem ersten Drehmomentsensor und eines zweiten Satzes von Drehmomentsensorsignalen von einem zweiten Drehmomentsensor bestimmt wird, wobei der erste Drehmomentsensor mit dem ersten Controller korrespondiert und der zweite Drehmomentsensor mit einem zweiten Controller korrespondiert. Das Verfahren umfasst ferner, dass durch ein zweites Drehmomentberechnungsmodul von dem zweiten Controller ein zweites Assistenzdrehmomentsignal auf der Grundlage des ersten Satzes von Drehmomentsensorsignalen von dem ersten Drehmomentsensor und des zweiten Satzes von Drehmomentsensorsignalen von dem zweiten Drehmomentsensor bestimmt wird. Das Verfahren umfasst ferner, dass durch einen Motor ein Assistenzdrehmoment auf der Grundlage des ersten Assistenzdrehmomentsignals und des zweiten Assistenzdrehmomentsignals erzeugt wird. Das Verfahren umfasst ferner, dass durch das erste Drehmomentberechnungsmodul in Ansprechen darauf, dass das erste Drehmomentberechnungsmodul ein Diagnosesignal empfängt, das einen Fehler des ersten Drehmomentsensors anzeigt, das erste Assistenzdrehmomentsignal nur auf der Grundlage des zweiten Satzes von Drehmomentsensorsignalen bestimmt wird.
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In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen enthält ein Lenkungssystem einen Motor, der ein Assistenzdrehmoment auf der Grundlage eines oder mehrerer Assistenzdrehmomentbefehle erzeugt. Das Lenkungssystem enthält ferner einen ersten Controller und einen damit korrespondierenden Drehmomentsensor. Das Lenkungssystem enthält ferner einen zweiten Controller und einen damit korrespondierenden zweiten Drehmomentsensor. Der erste Controller enthält ein erstes Drehmomentberechnungsmodul, das ausgestaltet ist, um ein erstes Assistenzdrehmomentsignal auf der Grundlage eines ersten Satzes von Drehmomentsensorsignalen von dem ersten Drehmomentsensor und eines zweiten Satzes von Drehmomentsensorsignalen von dem zweiten Drehmomentsensor zu bestimmen. Der zweite Controller enthält ein zweites Drehmomentberechnungsmodul, das ausgestaltet ist, um: ein zweites Assistenzdrehmomentsignal auf der Grundlage des ersten Satzes von Drehmomentsensorsignalen von dem ersten Drehmomentsensor und des zweiten Satzes von Drehmomentsensorsignalen von dem zweiten Drehmomentsensor zu bestimmen. In Ansprechen auf das Empfangen eines Diagnosesignals, das einen Fehler des zweiten Drehmomentsensors anzeigt, bestimmt es das zweite Assistenzdrehmomentsignal nur auf der Grundlage des ersten Satzes von Drehmomentsensorsignalen.
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In Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen enthält ein Computerprogrammprodukt ein nicht vorübergehendes computerlesbares Medium mit computerausführbaren Anweisungen, wobei die computerausführbaren Anweisungen einen Prozessor, der die Anweisungen ausführt, dazu veranlassen, ein fehlersicheres Assistenzdrehmoment in einem Lenkungssystem bereitzustellen.
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Das Lenkungssystem enthält einen Motor, der ein Assistenzdrehmoment auf der Grundlage eines oder mehrerer Assistenzdrehmomentbefehle erzeugt. Das Lenkungssystem enthält einen ersten Controller und einen damit korrespondierenden Drehmomentsensor. Das Lenkungssystem enthält einen zweiten Controller und einen damit korrespondierenden zweiten Drehmomentsensor. Das Bereitstellen des fehlersicheren Assistenzdrehmoments umfasst, dass durch ein erstes Drehmomentberechnungsmodul des ersten Controllers ein erstes Assistenzdrehmomentsignal auf der Grundlage eines ersten Satzes von Drehmomentsensorsignalen von dem ersten Drehmomentsensor und eines zweiten Satzes von Drehmomentsensorsignalen von dem zweiten Drehmomentsensor bestimmt wird. Ferner umfasst das Bereitstellen des fehlersicheren Assistenzdrehmoments, dass durch ein zweites Drehmomentberechnungsmodul des zweiten Controllers ein zweites Assistenzdrehmomentsignal auf der Grundlage des ersten Satzes von Drehmomentsensorsignalen von dem ersten Drehmomentsensor und des zweiten Satzes von Drehmomentsensorsignalen von dem zweiten Drehmomentsensor bestimmt wird. Ferner umfasst das Bereitstellen des fehlersicheren Assistenzdrehmoments in Ansprechen darauf, dass durch den zweiten Controller ein Diagnosesignal empfangen wird, das einen Fehler des zweiten Drehmomentsensors anzeigt, dass durch das zweite Drehmomentberechnungsmodul das zweite Assistenzdrehmomentsignal nur auf der Grundlage des ersten Satzes von Drehmomentsensorsignalen bestimmt wird.
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Diese und andere Vorteile und Merkmale werden aus der folgenden Beschreibung, wenn sie in Verbindung mit den Zeichnungen gelesen wird, besser offensichtlich werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Der Gegenstand, der als die Erfindung betrachtet wird, wird speziell dargelegt und in den Ansprüchen am Ende der Beschreibung separat beansprucht. Die vorstehenden und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden genauen Beschreibung, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird, in denen:
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1 ein Fahrzeug mit einem Lenkungssystem in Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht.
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2 ein Blockdiagramm des Steuerungsmoduls, das einen redundanten fehlersicheren Betrieb bereitstellt, in Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen darstellt.
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3 ein Blockdiagramm des Steuerungsmoduls zum Bereitstellen einer fehlersicheren Erfassung und Berechnung eines Drehmoments in Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen darstellt.
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4 ein Flussdiagramm für ein beispielhaftes Verfahren für eine fehlersichere Drehmomentsensorsignalkommunikation und Assistenzdrehmomentberechnung in Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht.
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5 ein beispielhaftes Zeitablaufdiagramm von fehlenden/verpassten Drehmomentdaten in Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen darstellt.
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6 ein beispielhaftes Zeitablaufdiagramm darstellt, das ein häufiges Ansteuern in Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen implementiert.
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GENAUE BESCHREIBUNG
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Die Begriffe Modul und Teilmodul bezeichnen, so wie sie hier verwendet werden, eine oder mehrere Verarbeitungsschaltungen, etwa eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert, oder Gruppe) mit Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführt, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen. Wie festzustellen ist, können die nachstehend beschriebenen Teilmodule kombiniert und/oder weiter unterteilt werden.
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Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhaft und sie ist nicht dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungsmöglichkeiten einzuschränken. Es versteht sich, dass in den Zeichnungen einander entsprechende Bezugszeichen gleiche oder einander entsprechende Teile und Merkmale bezeichnen.
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Mit Bezug nun auf 1, wobei die Erfindung mit Bezug auf spezifische Ausführungsformen beschrieben wird, ohne diese einzuschränken, ist eine Ausführungsform eines Fahrzeugs 10 mit einem Lenkungssystem 12, etwa einem elektrischen Servolenkungssystem (EPS-System) und/oder einem Fahrassistenzsystem veranschaulicht. In verschiedenen Ausführungsformen enthält das Lenkungssystem 12 ein Lenkrad 14, das mit einer Lenkwelle 16 gekoppelt ist. In der gezeigten Ausführungsform ist das Lenkungssystem 12 ein elektrisches Servolenkungssystem (EPS-System), das ferner eine Lenkungsassistenzeinheit 18 enthält, die mit der Lenkwelle 16 des Lenkungssystems 12 und mit Spurstangen 20, 22 des Fahrzeugs 10 gekoppelt ist. Die Lenkungsassistenzeinheit 18 enthält beispielsweise einen Lenkungsaktormotor 19 (z. B. einen Elektromotor) und einen (nicht gezeigten) Lenkungsmechanismus mit einer Zahnstange und einem Ritzel, der durch die Lenkwelle 16 mit dem Lenkungsaktormotor und einem Getriebe gekoppelt sein kann. Im Betrieb stellt der Motor der Lenkungsassistenzeinheit 18, wenn das Lenkrad 14 von einem Fahrzeugbediener gedreht wird, die Unterstützung zum Bewegen der Spurstangen 20, 22 bereit, welche wiederum jeweilige Lenkungsachsschenkel 24, 26 bewegt, die mit jeweiligen Straßenrädern 28, 30 des Fahrzeugs 10 gekoppelt sind.
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Der Aktormotor 19 ist eine elektrische Gleichstrommaschine (DC-Maschine) oder ein Elektromotor. In einer Ausführungsform ist der Motor 19 ein DC-Motor mit Bürsten. Der DC-Motor mit Bürsten enthält einen Stator und einen Rotor. Der Stator enthält ein Bürstengehäuse mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Bürsten, die um einen Kommutierer herum angeordnet sind, wobei jede Bürste eine Kontaktseite aufweist, die in elektrischem Kontakt mit dem Kommutierer steht. Obwohl hier beschriebene Ausführungsformen auf einen Permanentmagnet-DC-Motor mit Bürsten angewendet sind, sind sie nicht darauf beschränkt und können auf eine beliebige geeignete DC-Maschine angewendet werden.
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Wie in 1 gezeigt ist, enthält das Fahrzeug 10 ferner verschiedene Sensoren, die beobachtbare Bedingungen des Lenkungssystems 12 und/oder des Fahrzeugs 10 detektieren und messen. Die Sensoren erzeugen Sensorsignale auf der Grundlage der beobachtbaren Bedingungen. In dem gezeigten Beispiel sind Sensoren 31 und 32 Radgeschwindigkeitssensoren, die eine Drehgeschwindigkeit der Räder 28 bzw. 30 erfassen. Die Sensoren 31, 32 erzeugen auf dieser Grundlage Radgeschwindigkeitssignale. In anderen Beispielen können andere Radgeschwindigkeitssensoren zusätzlich zu oder alternativ zu den Sensoren 31 und 32 bereitgestellt sein. Die anderen Radgeschwindigkeitssensoren können eine Drehgeschwindigkeit von Hinterrädern 34, 36 erfassen und auf dieser Grundlage Sensorsignale erzeugen. Wie festzustellen ist, können andere Radsensoren, die eine Radbewegung erfassen, etwa Radpositionssensoren, anstelle der Radgeschwindigkeitssensoren verwendet werden. In einem derartigen Fall können eine Radgeschwindigkeit und/oder eine Fahrzeuggeschwindigkeit oder Schnelligkeit auf der Grundlage des Radsensorsignals berechnet werden. In einem anderen Beispiel ist der Sensor 33 ein Drehmomentsensor, der ein Drehmoment erfasst, das auf das Lenkrad 14 aufgebracht wird. Der Sensor 33 erzeugt auf dieser Grundlage Drehmomentsignale. Andere Sensoren umfassen Sensoren zum Detektieren der Position (Motorposition) und der Drehgeschwindigkeit (Motorgeschwindigkeit oder Motordrehzahl) des Lenkungsaktormotors oder eines anderen Motors, der der Lenkungsassistenzeinheit 18 zugeordnet ist.
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Ein Steuerungsmodul 40 steuert den Betrieb des Lenkungssystems 12 auf der Grundlage eines oder mehrerer der Sensorsignale und ferner auf der Grundlage der Systeme und Verfahren zur Lenkungssteuerung der vorliegenden Offenbarung. Das Steuerungsmodul kann als Teil eines EPS-Systems verwendet werden, um ein Lenkungsassistenzdrehmoment bereitzustellen, und/oder es kann als ein Fahrerassistenzsystem verwendet werden, das ein Lenken des Fahrzeugs steuern kann (z. B. zur Einparkassistenz, zur Notfalllenkungssteuerung und/oder zur autonomen oder semiautonomen Lenkungssteuerung). Bei einem oder mehreren Beispielen ermöglicht das Steuerungsmodul 40, dass das Lenkungssystem 12 ein Steer-By-Wire-System implementiert, bei dem das Lenkungssystem 12 nicht mechanisch mit einer oder mehreren mechanischen Komponenten des Fahrzeugs, wie etwa den Rädern, verbunden ist; stattdessen empfängt das Lenkungssystem 12 elektrische Steuerungssignale von einem oder mehreren Sensoren und/oder Komponenten und erzeugt in Ansprechen darauf Drehmoment- und Manövriersignale. Außerdem enthält in einem derartigen Fall das Lenkrad einen (nicht gezeigten) Winkelsensor und es kann einen zusätzlichen Servomotor oder Aktor und entsprechende Sensoren wie etwa einen (nicht gezeigten) Positionssensor enthalten. Das Lenkungssystem 12 verwendet die Lenkungsassistenzeinheit 18 zum Steuern der seitlichen Bewegung der Spurstangen 20, 26 auf der Grundlage eines Winkelsignals des Lenkrads, das von dem Steuerungsmodul 40 empfangen wird. In einem derartigen Fall kann die Lenkwelle 16 fehlen oder sie kann einen Kupplungsmechanismus aufweisen, der ermöglicht, dass das Lenkrad vom Rest des Lenkungssystems oder des Fahrzeugs mechanisch entkoppelt wird. Ein Steer-By-Wire-System kann einen Regelkreis zur Positionsregelung der Lenkungsassistenzeinheit 19 und zur Drehmomentregelung der Lenkradeinheit 14 aufweisen.
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Aspekte von hier beschriebenen Ausführungsformen können durch ein beliebiges geeignetes Steuerungssystem und/oder eine beliebige geeignete Verarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden, etwa von der Motorassistenzeinheit 18 und/oder von dem Steuerungsmodul 40. In einer Ausführungsform ist das Steuerungsmodul 40 ein System zum autonomen Fahren oder als Teil eines solchen enthalten.
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Eine Verarbeitungs- oder Steuerungsvorrichtung, wie etwa das Steuerungsmodul 40, spricht hier beschriebene technische Probleme an, indem sie die hier beschriebenen technischen Lösungen implementiert. Zum Beispiel besteht ein technisches Problem in einem Lenkungssystem 12 darin, dass es bei neueren Fahrzeugtechnologien, etwa bei automatisierten Fahrerassistenzsystemen (ADAS) und/oder beim autonomen Fahren, einen erhöhten Bedarf für fehlersicher funktionierende Kraftfahrzeugteilsysteme wie etwa die Lenkungssysteme gibt. Da bei derartigen automatisierten Fahrsystemen und Szenarien beispielsweise einer menschlichen Intervention durch einen Bediener/Fahrer nicht mehr so sehr wie zuvor vertraut wird, müssen die Fahrzeugteilsysteme wie etwas das Lenkungssystem 12 eine redundante Funktionalität implementieren, um einen fehlersicheren Betrieb bereitzustellen. Beispielsweise muss das Lenkungssystem 12 mit dem Betrieb fortfahren, auch wenn ein digitaler Sensor, etwa ein Drehmomentsensor, ausfällt.
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2 stellt ein Blockdiagramm des Steuerungsmoduls 40 dar, das einen redundanten fehlersicheren Betrieb in Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen bereitstellt. Das dargestellte beispielhafte Steuerungsmodul 40 stellt fehlersichere Drehmomenterfassung und Assistenzdrehmomentberechnungen unter Verwendung einer Architektur mit dualen (zwei) elektronischen Steuerungseinheiten (ECU) bereit, jedoch soll erwähnt werden, dass in anderen Beispielen zusätzliche ECUs verwendet werden können. Neben anderen Komponenten enthält das dargestellte Steuerungsmodul 40 eine ECU1 215 und eine ECU2 225, welche jeweils Kommunikationssignale an einen ersten Drehmomentsensor 210 und an einen zweiten Drehmomentsensor 220 senden und von diesen empfangen. Es soll erwähnt werden, dass die hier beschriebenen Beispiele gedacht sind, um Drehmomentberechnungen auf eine redundante und fehlersichere Weise unter Verwendung von Drehmomentsensoren, die mit jeder ECU in dem Lenkungssystem 12 korrespondieren, bereitzustellen, jedoch können in anderen Beispielen die hier beschriebenen technischen Lösungen implementiert werden, um fehlersichere und redundante Berechnungen auf der Grundlage von anderen Sensorsignalen bereitzustellen.
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Wieder mit Bezug auf 2 stellen die ECU1 215 und die ECU2 225 bei dem Beispiel zur Berechnung des Assistenzdrehmoments jeweilige Drehmomentbefehle für den Motor 19 bereit, um das Assistenzdrehmoment zu erzeugen. Das durch den Motor 19 erzeugte Assistenzdrehmoment unterstützt den Bediener des Lenkungssystems 12 beim Manövrieren des Fahrzeugs 10 unter Verwendung einer geringeren Kraft als ohne das Assistenzdrehmoment. Bei einem oder mehreren Beispielen ist der Motor 19 ein Motor mit Doppelwicklung [engl.: dual wound motor], der einen ersten Drehmomentbefehl (Tcmd-I) von der ECU1 215 und einen zweiten Drehmomentbefehl (Tcmd-II) von der ECU2 225 empfängt. Das durch den Motor 19 erzeugte Assistenzdrehmoment beruht auf einem Gesamtwert der mehreren empfangenen Drehmomentbefehle, in diesem Fall Tcmd-I und Tcmd-II. In einem oder mehreren Beispielen können Tcmd-I und Tcmd-II zusammen als ein Assistenzbefehl bezeichnet werden, der von dem Steuerungsmodul 40 an den Motor 19 geliefert wird.
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Die ECU1 215 erzeugt den Tcmd-I auf der Grundlage eines oder mehrerer Drehmomentsignale, die sie von dem ersten Drehmomentsensor 210 empfängt, und die ECU2 225 erzeugt den Tcmd-II auf der Grundlage eines oder mehrerer Drehmomentsignale, die sie von dem zweiten Drehmomentsensor 220 empfängt. Wenn der erste Drehmomentsensor 210 ausfällt, erzeugt die korrespondierende ECU1 215 typischerweise den entsprechenden Tcmd-I nicht. Jedoch erzeugt die andere ECU2 225 immer noch den Tcmd-II. Dies kann zu einem Teilassistenzdrehmoment auf der Grundlage des Assistenzbefehls führen, welcher in diesem Fall nur Tcmd-II enthält. Wenn Tcmd-I und Tcmd-II beispielsweise typischerweise einander im Wesentlichen gleichen, kann das Teilassistenzdrehmoment 50% des Assistenzdrehmoments betragen, das erzeugt worden wäre, wenn beide Drehmomentsensoren betriebsbereit sind. Ein derartiges Teilassistenzdrehmoment ist möglicherweise nicht für alle Fahrzeugmanöver wünschenswert und stellt ein technisches Problem dar. Die hier beschriebenen technischen Lösungen sprechen ein derartiges technisches Problem an.
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3 stellt ein Blockdiagramm des Steuerungsmoduls 40 zum Bereitstellen einer fehlersicheren Drehmomenterfassung und -berechnung in Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen dar. Das dargestellte Steuerungsmodul 40 spricht das technische Problem an, indem es einzelne Drehmomentsensorausgaben an beide ECUs sendet, die ECU1 215 und die ECU2 225. Bei dieser Konfiguration funktionieren im Fall eines Fehlers eines Drehmomentsensors, sagen wir des ersten Drehmomentsensors 210, beide ECUs weiterhin und erzeugen jeweilige Drehmomentbefehle unter Verwendung von Drehmomentsignalen von dem funktionierenden (zweiten) Drehmomentsensor, wodurch eine vollständige Assistenz beibehalten wird. Es soll erwähnt werden, dass das dargestellte Beispiel zwar zwei Drehmomentsignale veranschaulicht, deren Ausgaben von zwei ECUs gemeinsam genutzt werden, jedoch in anderen Beispielen die Implementierung zusätzliche Drehmomentsensoren enthalten kann, deren jeweilige Ausgaben von mehreren ECUs in dem Steuerungsmodul 40 gemeinsam genutzt werden, wobei jeder Drehmomentsensor mit einer jeweiligen ECU korrespondiert.
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In einem oder mehreren Beispielen enthält der Drehmomentsensor 210 zwei Drehmomentsignalkommunikationskanäle, Kanal T1 312 und Kanal T2 314. Bei einem oder mehreren Beispielen misst der Drehmomentsensor 210 zwei Drehmomentwerte, die über die jeweiligen Kanäle T1 312 und T2 314 an die ECU1 215 weitergeleitet werden. Der Drehmomentsensor 210 misst die zwei Drehmomentwerte, um eine weitere Redundanz bereitzustellen, und die ECU1 215 entscheidet zwischen den zwei Werten, die sie von den Kanälen T1 312 und T2 314 empfangen hat, um einen Drehmomentsignalwert von dem Drehmomentsensor 210 zu bestimmen. Analog enthält der Drehmomentsensor 220 zwei Drehmomentsignalkommunikationskanäle T3 322 und T4 324, um die zwei Drehmomentsignale an die ECU2 225 zu senden, die von dem Drehmomentsensor 220 gemessen wurden.
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Die zwei Drehmomentsensoren 210 und 220 werden durch die jeweiligen ECUs 215 und 225 gesteuert. Beispielsweise sendet der Drehmomentsensor 210 Signale des gemessenen Drehmoments über die Kanäle 312 und 314 in Ansprechen auf den Empfang eines Ansteuersignals von der korrespondierenden ECU1 215. In einem oder mehreren Beispielen kann die Ansteuerung ein Impulssignal sein. Analog sendet der Drehmomentsensor 220 Signale des gemessenen Drehmoments über die Kanäle 322 und 324 in Ansprechen auf den Empfang eines Ansteuersignals von der ECU2 225.
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Ferner werden die Strukturen der ECUs 215 und 225 beschrieben. Wie ersichtlich ist, enthalten die beiden ECUs 215 und 225 ähnliche Komponenten. Die ECU1 215 enthält eine Drehmomentmessungstreiberperipherie (TMDP) 330A und eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 340A. Analog enthält die ECU2 225 eine TMDP 330B und eine CPU 340B.
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Die TMDP 330A steuert das Senden des Ansteuersignals und das Empfangen der Drehmomentsignale von dem ersten Drehmomentsensor 210. Wenn beispielsweise von dem ersten Drehmomentsensor 210 ein unbearbeiteter Tbar-Drehmomentsensormesswert (Torsionsstab-Drehmomentmesswert) empfangen wird, wird er durch die TMDP 330A innerhalb der ECU1 215 in eine technische Einheit umgesetzt. Bei einem oder mehreren Beispielen empfängt die TMDP 330A eine GESENDET-Botschaft (d. h. unbearbeitete Daten) von dem Drehmomentsensor 210 und sendet sie an die CPU 340A der ECU1 215.
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Die TMDP 330A empfängt Drehmomentsensorsignale von den Kommunikationskanälen T1 312 und T2 314 des ersten Drehmomentsensors 210 über Kanal Ta 332A bzw. Kanal Tb 334A der TMDP 330A. Zum fehlersicheren Betrieb empfängt die TMDP 330A zusätzlich Drehmomentsensorsignale von den Kommunikationskanälen T3 322 und T4 324 des zweiten [englisch: frist] Drehmomentsensors 220 über Kanal Tc 336A bzw. Kanal Td 338A der TMDP 330A.
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Ferner ist Kanal Ta 232A in einen Sende- und Empfangsmodus eingerichtet, sodass der Kanal Ta 232A das unbearbeitete Signal (T1 312) von dem ersten Drehmomentsensor ansteuern und empfangen kann. Ferner ist der Kanal Tb 234A in den Sende- und Empfangsmodus eingerichtet, um das unbearbeitete Signal (T2 314) von dem ersten Drehmomentsensor anzusteuern und zu empfangen. Der Kanal Tc 236A ist in einen reinen Empfangsmodus eingerichtet, da er nur das unbearbeitete Signal (T3 322) von dem zweiten Drehmomentsensor 220 empfangen kann und den zweiten Drehmomentsensor 220 nicht ansteuern kann, damit er das Signal T3 322 sendet. Analog ist der Kanal Td 338A in einen reinen Empfangsmodus eingerichtet, um das unbearbeitete Signal (T4 324) von dem zweiten Drehmomentsensor 220 nur zu empfangen und es nicht anzusteuern. Die TMDP 330A leitet die auf den Kanälen Ta–Td empfangenen Signale an die CPU 340A zur Berechnung des ersten Drehmomentbefehls weiter.
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Zudem empfängt die TMDP 330A Diagnosesignale von jedem Kommunikationskanal der Drehmomentsensoren. Jedes Diagnosesignal ist ein logisches Signal, das anzeigt, ob der entsprechende Wert eines unbearbeiteten Drehmomentsensorsignals gültig ist (einem WAHR-Wert entspricht). Im Fall eines Fehlers/Ausfalls bei dem entsprechenden Messwert zeigt das Diagnosesignal an, dass der Messwert unbrauchbar/ungültig ist, indem es einen FALSCH-Logiksignalwert anzeigt. Alle Kanäle, Kanal T1 312, T2 314, T3 322 und T4 324 leiten das entsprechende Diagnosesignal weiter, das sie von den Kanälen Ta 332A, Tb 334A, Tc 336A bzw. Td 338A empfangen haben. Bei einem oder mehreren Beispielen senden alle Kanäle eines einzelnen Drehmomentsensors das gleiche Diagnosesignal. Beispielsweise leiten die Kanäle des ersten Drehmomentsensors 210, Kanal T1 312 und Kanal T2 314, ein gemeinsames Diagnosesignal (Diag1) an die Kanäle Ta und Tb weiter. Analog leiten die Kanäle des zweiten Drehmomentsensors 220, Kanal T3 322 und Kanal T4 324, ein gemeinsames Diagnosesignal (Diag2) an die Kanäle Tc und Td weiter.
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Bei einem oder mehreren Beispielen enthält die CPU ein Drehmomentmessmodul 342A, das die unbearbeiteten Drehmomentdaten von der TMDP 330A durch Nachverarbeiten der Daten in die technische Einheit (HwNm) umsetzt. Die Werte des umgesetzten Drehmomentsignals werden an ein Drehmomentberechnungsmodul 344A der CPU 340A weitergeleitet. Das Drehmomentberechnungsmodul 344A berechnet das Drehmomentsignal, das zur Berechnung des ersten Assistenzdrehmomentbefehls (Tcmd I) verwendet wird, durch ein Assistenzberechnungsmodul 346A. Bei einem oder mehreren Beispielen erzeugt das Assistenzberechnungsmodul 346A den Tcmd I, um das Drehmomentsignal zu kompensieren. Das Assistenzberechnungsmodul 346A kann zusätzliche Steuerungssignale nutzen, wenn es den Tcmd I erzeugt, etwa unter anderem eine Motorgeschwindigkeit und eine Fahrzeuggeschwindigkeit. Das Assistenzberechnungsmodul 346A kann auf Beobachtern beruhende Module oder dergleichen nutzen. Das Assistenzberechnungsmodul 346A berechnet den Assistenzdrehmomentbefehl Tmcd I und leitet ihn an den Motor 19 zum Erzeugen des entsprechenden Assistenzdrehmoments weiter.
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Die Eingabesignale in das Drehmomentberechnungsmodul
344A umfassen den ersten Satz von Drehmomentsensorsignalen von dem ersten Sensor
210 (Ta, Tb) und den zweiten Satz von Drehmomentsensorsignalen von den Lesewerten (Tc, Td) des zweiten Drehmomentsensors
220. Zudem leitet die TMDP die Diagnosesignale von den Drehmomentsensoren, die Diagnosesignale Diag1 und Diag2 an das Drehmomentberechnungsmodul
344A weiter. Das Drehmomentberechnungsmodul berechnet das Drehmomentsignal, das zur Assistenzberechnung verwendet wird, auf der Grundlage der Drehmomentsensorsignale und der Diagnosesignale. Bei einem oder mehreren Beispielen wird das Drehmomentsignal auf der Grundlage der Logik in Tabelle 1 berechnet. Tabelle 1
| Wert von Diag 1 | Wert von Diag 2 | Ausgabe der Drehmomentberechnung |
| WAHR | WAHR | w. Tx + (1 – w). Ty |
| WAHR | FALSCH | Tx |
| FALSCH | WAHR | Ty |
| FALSCH | FALSCH | Vorheriger guter Wert |
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wobei w ein Gewichtungsfaktor mit Beschränkung: 0 <= w <= 1, Tx = (Ta + Tb)/2 und Ty = (Tx + Td)/2 ist, wobei der Gewichtungsfaktor ein vorbestimmter Wert ist, zum Beispiel 0,5, 0,4, 0,6 und dergleichen.
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Im ersten Fall, bei dem Diag1 und Diag2 beide WAHR sind, kann der Gewichtungsfaktor w einen Wert wie etwa 0,5 annehmen. Dieser Fall ist der Standardbetriebsmodus des EPS-Systems 12, der anzeigt, dass die beiden Drehmomentsensoren funktionsfähig sind und gerade gültige Messwerte erzeugen. In diesem Fall wird das Drehmomentsignal auf der Grundlage des ersten Satzes von Drehmomentsignalen und des zweiten Satzes von Drehmomentsignalen von den jeweiligen Drehmomentsensoren berechnet. Es sei erwähnt, dass das Berechnungsschema unter Verwendung von w ein Beispiel ist, und dass bei anderen Beispielen die Berechnung des Drehmoments auf einer anderen Gleichung mit einer anderen Anzahl von Gewichtungsfaktoren beruhen kann.
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Im Fall, dass Diag1 anzeigt, dass der erste Drehmomentsensor 210 funktionsfähig ist, aber Diag2 anzeigt, dass der zweite Drehmomentsensor 220 nicht funktioniert, wird das Drehmomentsignal nur auf der Grundlage des ersten Satzes von Drehmomentsignalen von dem ersten Drehmomentsensor berechnet.
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Im Fall, dass Diag1 anzeigt, dass der erste Drehmomentsensor 210 nicht funktioniert und dass Diag2 anzeigt, dass der zweite Drehmomentsensor 220 noch funktionsfähig ist, wird das Drehmomentsignal nur auf der Grundlage des zweiten Satzes von Drehmomentsignalen berechnet.
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Im Fall eines Fehlers von beiden Drehmomentsensoren verwendet die Drehmomentberechnung die letzten bekannten gültigen Werte der Drehmomentsensorsignale.
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Die ECU2 223 enthält die gleichen Komponenten wie die ECU1 215, welche auf die gleiche Weise arbeiten, wie vorstehend beschrieben ist. Beispielsweise enthält die ECU2 225 eine TMDP 330B mit Kanälen Ta 332B, Tb 334B, Tc 336B und Td 338B. Die Kanäle der TMDP 330B sind derart verbunden, dass Ta 332B und Tb 334B Drehmomentsignale von den Kanälen des zweiten Drehmomentsensors 220, T3 322 bzw. T4 324, empfangen. Analog zu TMDP 330A sind die Kanäle Ta 332B und Tb 334B der TMDP 330B in einen Sende- und Empfangsmodus eingerichtet, um Ansteuersignale an den zweiten Drehmomentsensor 225 zu senden.
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Ferner empfangen die Kanäle Tc 336B und Td 338B die Drehmomentsignale von den Kanälen T1 312 und T2 314 des ersten Drehmomentsensors 210 in einem reinen Empfangsmodus.
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Ferner enthält die ECU2 225 eine CPU 340B analog zu der CPU 340A. Die CPU 340B enthält auch ein Drehmomentmessmodul 342B, das die von der TMDP 330B empfangenen Drehmomentsignale umsetzt und die nachverarbeiteten Drehmomentsignale an das Drehmomentberechnungsmodul 344B weiterleitet. Das Drehmomentberechnungsmodul 344B berechnet ein zweites Drehmomentsignal, damit das Assistenzberechnungsmodul 346B den zweiten Drehmomentassistenzbefehl (Tcmd II) erzeugen und an den Motor 19 weiterleiten kann.
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Folglich fahren die ECUs selbst im Fall eines Ausfalls der Drehmomentsensoren mit dem Erzeugen eines Assistenzdrehmomentbefehls fort. Ferner erzeugt selbst im Fall eines Ausfalls eines einzelnen Drehmomentsensors die korrespondierende ECU einen Assistenzdrehmomentbefehl unter Verwendung von Drehmomentsensorsignalen von einem zweiten Drehmomentsensor. Daher führt eine Reduktion beim Rauschen und bei Messwertschwankungen der Ausgabe der Drehmomentberechnung (in jeder ECU) zu einer Verbesserung des Gesamtsystemverhaltens hinsichtlich Rauschen und Vibrationen.
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Folglich ermöglicht die Tatsache, dass die Drehmomentsensorsignale von allen Drehmomentsensoren in dem System an beide ECUs geliefert werden, eine Verbesserung gegenüber typischen Vorrichtungen/Verfahren, zum Beispiel von 50% Assistenz im Fall, dass die Drehmomentbefehle, die von allen ECUs in dem Steuerungsmodul 40 erzeugt werden, im Wesentlichen gleich sind.
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4 veranschaulicht ein Flussdiagramm für ein beispielhaftes Verfahren für eine fehlersichere Drehmomentsensorsignalkommunikation und Assistenzdrehmomentberechnung in Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen. Das durch das Flussdiagramm veranschaulichte beispielhafte Verfahren verwendet eine duale ECU-Architektur wie vorstehen beschrieben. Jedoch soll erwähnt werden, dass das Verfahren bei anderen Beispielen im Fall eines Systems mit mehr als zwei ECUs verwendet werden kann.
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Das Verfahren umfasst, dass bei der ersten ECU1 215 von dem ersten Drehmomentsensor 210 ein erster Satz von Drehmomentsignalen und ein erstes Diagnosesignal empfangen werden, wie bei Block 412 gezeigt ist. Der erste Satz von Drehmomentsignalen wird in Ansprechen auf ein Ansteuersignal empfangen, das von der ECU1 215 an den ersten Drehmomentsensor 210 gesendet wird. Der erste Satz von Drehmomentsignalen wird durch die Kanäle Ta 332A und Tb 334A empfangen, die sich in einem Sende- und Empfangsmodus befinden.
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Ferner empfängt die erste ECU1 215 von dem zweiten Drehmomentsensor 220 einen zweiten Satz von Drehmomentsignalen und ein zweites Diagnosesignal, wie bei Block 414 gezeigt ist. Der zweite Satz von Drehmomentsignalen wird durch die Kanäle Tc 336A und Td 338A empfangen, die sich in einem reinen Empfangsmodus befinden, und in Ansprechen darauf, dass die zweite ECU2 225 ein Ansteuersignal an den zweiten Drehmomentsensor 220 sendet. Bei einem oder mehreren Beispielen sind die Drehmomentsignale, die von dem ersten Drehmomentsensor 210 empfangen werden, für die ECU1 215 ”primäre” Drehmomentsignale, weil der erste Drehmomentsensor 210 der ersten ECU1 215 zugeordnet ist, und die Drehmomentsignale, die von dem zweiten Drehmomentsensor 220 empfangen werden, sind für die ECU1 215 ”sekundäre” Drehmomentsignale.
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Die ECU1 215 berechnet den ersten Assistenzdrehmomentbefehl (Tcmd I) auf der Grundlage des ersten und/oder zweiten Satzes von Drehmomentsignalen in Abhängigkeit von den Diagnosesignalen, wie vorstehend beschrieben wurde (Tabelle 1), wie bei Block 416 gezeigt ist.
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Gleichzeitig umfasst das Verfahren, dass bei der zweiten ECU2 225 von dem ersten Drehmomentsensor 210 ein erster Satz von Drehmomentsignalen und ein erstes Diagnosesignal empfangen werden, wie bei Block 422 gezeigt ist. Der erste Satz von Drehmomentsignalen wird durch die Kanäle Tc 336B und Td 338B empfangen, welche sich in einem reinen Empfangsmodus befinden, und in Ansprechen darauf, dass die erste ECU1 215 ein Ansteuersignal an den ersten Drehmomentsensor 210 sendet.
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Ferner empfängt die ECU2 225 einen zweiten Satz von Drehmomentsignalen und ein zweites Diagnosesignal von dem zweiten Drehmomentsensor 220, wie bei Block 424 gezeigt ist. Der zweite Satz von Drehmomentsignalen wird in Ansprechen auf ein Ansteuersignal empfangen, das von der ECU2 225 an den zweiten Drehmomentsensor 220 gesendet wird. Der zweite Satz von Drehmomentsignalen wird durch die Kanäle Ta 332B und Tb 334B empfangen, welche sich in einem Sende- und Empfangsmodus befinden. Bei einem oder mehreren Beispielen sind die Drehmomentsignale, die von dem zweiten Drehmomentsensor 220 empfangen werden, für die ECU2 225 ”primäre” Drehmomentsignale, weil der zweite Drehmomentsensor 220 der zweiten ECU2 225 zugeordnet ist, und die Drehmomentsignale, die von dem ersten Drehmomentsensor 210 empfangen werden, sind für die ECU2 225 ”sekundäre” Drehmomentsignale.
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Die ECU2 225 berechnet den zweiten Assistenzdrehmomentbefehl (Tcmd II) auf der Grundlage des ersten und/oder zweiten Satzes von Drehmomentsignalen in Abhängigkeit von den Diagnosesignalen, wie vorstehend beschrieben wurde (Tabelle 1), wie bei Block 426 gezeigt ist.
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Das Verfahren umfasst ferner, dass von dem Motor 19 der erste Assistenzdrehmomentbefehl und der zweite Assistenzdrehmomentbefehl empfangen wird und dass ein Assistenzdrehmoment auf der Grundlage der beiden Befehle erzeugt wird, wie bei Block 430 gezeigt ist.
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Eine derartige Konfiguration mit den mehreren ECUs und den Drehmomentsensoren, die Drehmomentsignale mit den ECUs teilen, stellt technische Probleme bereit. Beispielsweise kann es in dem Fall der in 3 dargestellten Konfiguration mit dualen ECUs sein, dass jeder Drehmomentbefehl, der erzeugt wird, nicht im Wesentlichen gleich ist, aufgrund von Differenzen bei den von den zwei Drehmomentsensoren gemessenen Drehmomentsignalen, die jeder jeweiligen ECU zugeordnet sind, nämlich der ECU1 215 und der ECU2 225. Diese Unterschiede bei den beiden Drehmomentbefehlen von den jeweiligen ECUs können zu einer Verhaltensverschlechterung des Lenkungssystems 12 führen, beispielsweise zu Rauschen/Vibrationen, die durch die Variationen in den Drehmomentbefehlen verursacht werden. Die hier beschriebenen technischen Lösungen sprechen ferner diese technischen Probleme an, beispielsweise durch Verwenden von Messwerten von den beiden Drehmomentsensoren auf eine Weise, die Variationen bei der Drehmomentbefehlsberechnung verringert.
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Ferner besteht ein weiteres technisches Problem darin, dass ein Unterschied bei der Taktrate, die von den beiden ECUs verwendet wird, fehlende/verpasste Botschaften von den Drehmomentsensoren verursachen kann. Wenn die ECU1 215 beispielsweise mit einer ersten Taktrate arbeitet, erzeugt der erste Drehmomentsensor 210 die Drehmomentsignale mit der ersten Taktrate, mit welcher die ECU1 215 Anforderungen nach den Drehmomentsignalwerten sendet. Wenn die ECU2 225 ferner mit einer zweiten Taktrate arbeitet, die sich von derjenigen der ersten ECU1 215 unterscheidet, erzeugt der zweite Drehmomentsensor 220 die zweiten Drehmomentsignale auf der Grundlage der zweiten Taktrate, mit welcher die ECU2 225 Anforderungen nach den zweiten Drehmomentsignalen sendet. Bei einem oder mehreren Beispielen kann die ECU1 215 auf der Grundlage der Taktraten Drehmomentsignalbotschaften verpassen, die von dem zweiten Drehmomentsensor 220 erzeugt werden, oder alternativ kann die ECU2 225 die Drehmomentsignalbotschaften verpassen, die von dem ersten Drehmomentsensor 210 erzeugt werden. Die hier beschriebenen technischen Lösungen sprechen dieses technische Problem an, indem sie Taktraten von einer oder mehreren Komponenten der ECUs dynamisch justieren. Bei einem oder mehreren Beispielen können die Taktraten auf der Grundlage von Diagnosebotschaften von den Drehmomentsensoren dynamisch justiert werden, welche anzeigen, ob bei den Drehmomentsensoren ein Ausfall/Fehler aufgetreten ist.
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Beispielsweise wird der Fall betrachtet, dass die TMDP 330A/B Daten mit der gleichen Periode (2 ms) wie die Abtastzeit der entsprechenden CPU 340A/B anfordert (Ansteuersignale sendet). Jedoch weisen die zwei CPUs 340A/B (und/oder die beiden ECUs 215 und 225) unterschiedliche Referenztakte auf. Ein Synchronisieren der Referenztakte der beiden CPUs 340A/B (oder der ECUs 215 und 225) ist typischerweise sehr schwierig. Ferner werden, wie vorstehend beschrieben ist, bei jeder ECU 215 und 225 die Drehmomentsignale, die bei Tc 336A/B und Td 338A/B empfangen werden, von der anderen ECU angesteuert. Folglich kann es sein, dass aufgrund der unterschiedlichen Referenztakte die sekundären Drehmomentsignale, die an die ECU 215/225 gesendet werden, nicht rechtzeitig empfangen werden, was verursachen kann, dass ein aktueller Iterationsdurchlauf bei der ECU 215/225 Drehmomentdaten verpasst.
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5 stellt ein beispielhaftes Zeitablaufdiagramm von verpassten Drehmomentdaten in Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen dar. In 5 zeigt die Länge des GESENDET-Kästchens die Übertragungszeit der Drehmomentdaten an. Das dargestellte Beispiel veranschaulicht den Effekt, dass die Drehmomentsensoren von zwei ECUs mit 2 ms angesteuert werden, jedoch soll erwähnt werden, dass in anderen Beispielen die Nutzung einer anderen Ansteuerperiode einen ähnlichen Effekt aufweist, der zu fehlenden/verpassten Drehmomentdaten führt. Ein ”Lesen” durch eine ECU darf erst stattfinden, nachdem die Übertragung der Drehmomentdaten abgeschlossen ist; andernfalls gehen die Drehmomentdaten des aktuellen Durchlaufs wie angezeigt verloren.
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Die hier beschriebenen technischen Lösungen können dieses technische Problem durch ein verzögertes Lesen von Tc 336A, Td 338A in der ECU1 215 ansprechen. Eine Verzögerung über einer vorbestimmten Zeitdauer kann sicherstellen, dass die Botschaften bei Tc 336A, Td 338A von der ECU1 215 nicht verpasst werden. Eine analoge Verzögerung kann bei der ECU 225 für die Kanäle Tc 336B und Td 338B implementiert werden. Jedoch können diese Verzögerungen zu einer Nacheilung zwischen Ta 332A/B, Tb 334A/B gegenüber Tc 336A/B und Td 338A/B führen.
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Alternativ sprechen die hier beschriebenen technischen Lösungen das technische Problem an, indem sie ein Verfahren zum häufigen Ansteuern verwenden. Beispielsweise steuert die ECU2 225 T3 322 und T4 324 mit einer Rate an, die schneller (z. B. Ts/4) als die Abtastzeit (Ts) der CPUs 330A/B ist. Bei einem oder mehreren Beispielen kann die Ansteuerrate aufgrund von Einschränkungen beschränkt sein, die von einem verwendet en Kommunikationsprotokoll auferlegt werden. In diesem Fall speichert die TMDP 330A/B in jeder Abtastzeit Ts mehr als einen Abtastwert (z. B. vier). Die Anzahl der gespeicherten Abtastwerte beruht auf einer Relation zwischen der Abtastzeit der CPU 330A/B und der Ansteuerrate. Selbst wenn die ECU1 215 daher nicht den zeitaktuellsten Abtastwert empfängt, kann die ECU1 215 auf den vorherigen Abtastwert wie die sekundären Drehmomentsignale zugreifen.
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6 stellt ein beispielhaftes Zeitablaufdiagramm dar, das ein häufiges Ansteuern in Übereinstimmung mit einer oder mehreren Ausführungsformen implementiert. Bei dem dargestellten Beispiel beträgt die Abtastzeit der CPUs 340A/B 2 ms und die Ansteuerrate der TMDP 330A/B ist auf 0,5 ms beschleunigt. Es soll erwähnt werden, dass in anderen Beispielen andere Abtastzeiten und Ansteuerraten verwendet werden können. Wie veranschaulicht, ist aufgrund des häufigen Ansteuerns in diesem Fall die maximale Verzögerung für die ECU 215/225 beim Empfangen von sekundären Drehmomentsignalen von 2 ms auf 0,5 ms verringert. Daher wird nur bei wenigen Gelegenheiten eine Teilverzögerung eingebracht. Folglich spricht diese Lösung das vorstehend erwähnte technische Problem an.
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Wieder mit Bezug auf 5 ist zu sehen, dass, wenn ein Ansteuern mit 2 ms verwendet wird, im aktuellen Durchlauf eine größere Anzahl von Botschaften von einem sekundären Drehmomentsensor verpasst wurde. Diese Ergebnisse zeigen an, dass es einen plötzlichen Sprung bei verpassten Botschaften gibt, nachdem das System fortgesetzt genutzt wird, zum Beispiel nach 50 Sekunden, und dass ungefähr 30% der Botschaften während des Sprungs innerhalb einer Zeitspanne von ungefähr 12 Sekunden verlorengehen. Dies liegt an der Taktfehlausrichtung der ECU1 gegenüber der ECU2. Diese verlorenen Botschaften des aktuellen Durchlaufs können als nicht akzeptabel dafür betrachtet werden, dass Tc, Td zur Verifikation/Fehlersicherheit von Ta, Tb verwendet werden. Wie jedoch in 6 zu sehen ist, werden bei einem sekundären Drehmomentsensor im Vergleich damit signifikant weniger Botschaften verpasst, wenn ein Ansteuern mit 0,5 ms verwendet wird.
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Die TMDP 330A/B verwendet folglich bei einem oder mehreren Beispielen eine Ansteuerrate zum Anfordern von Drehmomentsignalen von den primären Drehmomentsensoren (der erste Drehmomentsensor für die ECU1 und der zweite Drehmomentsensor für die ECU2), die sich von der Abtastrate (Referenztakt) unterscheidet, die von der CPU 340A/B verwendet wird. Bei einem oder mehreren Beispielen ist die Ansteuerrate schneller als der Referenztakt, zum Beispiel doppelt so schnell, viermal zu schnell oder beliebige andere.
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Tabelle 2 stellt beispielhafte Fälle dar, bei denen die Rate, mit welcher die Drehmomentsignale von den Drehmomentsensoren abgetastet werden, verändert wird und/oder die Berechnung des endgültigen Drehmoments auf der Grundlage eines Fehlers bei einem der Drehmomentsensoren verändert wird. Tabelle 2
| | Option 1 | Option 2 | Option 3 | Option 4 |
| Messwerte des Lenkraddrehmoments | Ta, Tb, Tc, Td @500 μs, | Ta, Tb, Tc, Td @2 ms | Ta, Tb – @500 μs
Tc, Td @X ms | Ta, Tb – @500 μs
Tc, Td @2 ms |
| Berechnung des endgültigen Drehmoments | w. Tx + (1 – w). Ty, wobei 0 < w < 1 | w. Tx + (1 – w). Ty, wobei w = 1, und im Fall eines TxFehlers w = 0 | w. Tx + (1 – w). Ty, wobei w = 1, und im Fall von Tx-Fehler w = 0 BEMERKUNG: Wenn Tx fehlerhaft, Tc, Td-Abtastrate von 2 ms auf 0,5 ms verändert | w. Tx + (1 – w). Ty, wobei w = 1, und im Fall von TxFehler w = 0 |
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Die hier beschriebenen technischen Lösungen ermöglichen das Übermitteln der Ausgabe eines einzelnen Drehmomentsensors an mehrere ECUs, beispielsweise in einem Servolenkungssystem. Daher können selbst nach dem Ausfall eines Drehmomentsensors mehrere ECUs funktionieren, wobei sie ein vollständiges Assistenzdrehmoment in dem Lenkungssystem aufrechterhalten. Daher stellen die technischen Lösungen eine Verbesserung gegenüber existierenden Vorrichtungen/Verfahren bereit, beispielsweise einer Assistenz von 50%. Die hier beschriebenen technischen Lösungen berechnen ein Ausgabedrehmoment, das verwendet wird, um den Assistenzdrehmomentbefehl unter Verwendung eines Verfahrens mit gewichtetem Mittelwert zu erzeugen, wenn für die Drehmomentsensoren keine Diagnose detektiert wird, wobei das Verfahren Drehmomentsignale von mehreren Drehmomentsensoren nutzt. Im Fall eines Drehmomentsensorfehlers berechnen die hier beschriebenen technischen Lösungen das Ausgabedrehmoment unter Verwendung eines Verfahrens mit gewichtetem Mittelwert ohne die Drehmomentsignale von dem Sensor, der einen Fehler/Ausfall aufweist.
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Im Fall der dualen ECU-Architektur stellen die technischen Lösungen eine Redundanz unter Verwendung von zwei digitalen Drehmomentsensoren (anstelle von vier) bereit und stellen damit Kosteneinsparungen bereit.
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Die vorliegenden technischen Lösungen können ein System, ein Verfahren und/oder ein Computerprogrammprodukt bei einem beliebigen möglichen Integrationsniveau der technischen Details sein. Das Computerprogrammprodukt kann ein oder mehrere computerlesbare Speichermedien enthalten, die darin computerlesbare Programmanweisungen aufweisen, um zu veranlassen, dass ein Prozessor Aspekte der vorliegenden technischen Lösungen ausführt.
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Aspekte der vorliegenden technischen Lösungen werden hier mit Bezug auf Flussdiagrammveranschaulichungen und/oder Blockdiagramme von Verfahren, Vorrichtungen (Systemen) und Computerprogrammprodukten in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der technischen Lösungen beschrieben. Es versteht sich, dass jeder Block der Flussdiagrammveranschaulichungen und/oder der Blockdiagramme und Kombinationen aus Blöcken in den Flussdiagrammveranschaulichungen und/oder Blockdiagrammen durch computerlesbare Programmanweisungen implementiert werden können.
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Die Flussdiagramme und Blockdiagramme in den Figuren veranschaulichen die Architektur, die Funktionalität und die Arbeitsweise von möglichen Implementierungen von Systemen, Verfahren und Computerprogrammprodukten in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden technischen Lösungen. Diesbezüglich kann jeder Block in den Flussdiagrammen oder Blockdiagrammen ein Modul, ein Segment oder einen Abschnitt von Anweisungen repräsentieren, das/der ein oder mehrere ausführbare Anweisungen zum Implementieren der beschriebenen logischen Funktionen umfasst. Bei einigen alternativen Implementierungen können die in den Blöcken erwähnten Funktionen in einer anderen Reihenfolge als in den Figuren erwähnt auftreten. Beispielsweise können zwei Blöcke, die aufeinanderfolgend gezeigt sind, tatsächlich im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden, oder die Blöcke können in Abhängigkeit von der betroffenen Funktionalität manchmal in der umgekehrten Reihenfolge ausgeführt werden. Außerdem sei angemerkt, dass jeder Block der Blockdiagramme und/oder Flussdiagrammveranschaulichungen und Kombinationen aus Blöcken in den Blockdiagrammen und/oder Flussdiagrammveranschaulichungen durch spezialisierte hardwarebasierte Systeme implementiert werden können, welche die beschriebenen Funktionen oder Handlungen durchführen oder Kombinationen aus spezialisierter Hardware und Computeranweisungen ausführen.
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Außerdem ist festzustellen, dass alle Module, Einheiten, Komponenten, Server, Computer, Endgeräte oder Vorrichtungen, die hier beispielhaft erwähnt sind, welche Anweisungen ausführen, computerlesbare Medien enthalten oder anderweitig darauf Zugriff haben können, etwa Speichermedien, Computerspeichermedien oder Datenspeichervorrichtungen (entfernbare und/oder nicht entfernbare) wie zum Beispiel Magnetplatten, optische Scheiben oder Bänder. Computerspeichermedien können flüchtige und nichtflüchtige, entfernbare und nicht entfernbare Medien enthalten, die mit einem beliebigen Verfahren oder einer beliebigen Technologie zum Speichern von Informationen implementiert sind, etwa von computerlesbaren Anweisungen, Datenstrukturen, Programmmodulen oder andere Daten. Diese Computerspeichermedien können Teil der Vorrichtung sein oder für diese zugänglich oder damit verbindbar sein. Alle hier beschriebenen Anwendungen oder Module können unter Verwendung von computerlesbaren/computerausführbaren Anweisungen implementiert werden, die durch diese computerlesbaren Medien gespeichert oder anderweitig vorgehalten werden können.
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Obwohl die technischen Lösungen im Detail in Verbindung mit nur einer begrenzten Anzahl von Ausführungsformen beschrieben wurden, ist es leicht zu verstehen, dass die technischen Lösungen nicht auf diese offenbarten Ausführungsformen begrenzt sind. Stattdessen können die technischen Lösungen modifiziert werden, um eine beliebige Anzahl von Variationen, Veränderungen, Substitutionen oder äquivalenten Anordnungen aufzunehmen, die hier im Vorstehenden nicht beschrieben wurden, welche aber mit dem Geist und Umfang der technischen Lösungen übereinstimmen. Obwohl verschiedene Ausführungsformen der technischen Lösungen beschrieben wurden, versteht es sich außerdem, dass Aspekte der technischen Lösungen nur einige der beschriebenen Ausführungsformen enthalten können. Folglich dürfen die technischen Lösungen nicht so aufgefasst werden, dass sie auf die vorstehende Beschreibung beschränkt sind.
