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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug.
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Im Stand der Technik weitverbreitet sind beispielsweise aus dem Bereich des Individualverkehrs Fahrzeuge, die mit mehreren Rädern ausgestattet sind und bei denen ein oder mehrere Räder mittels einer auf einen Antriebsstrang wirkenden Brennkraftmaschine (z. B. Benzinmotor) angetrieben werden.
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Alternative Antriebskonzepte sehen zum Fahrzeugantrieb, alternativ oder zusätzlich zu einer Brennkraftmaschine, wenigstens eine elektrische Antriebseinrichtung vor.
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Für den Straßenverkehr zugelassene Kraftfahrzeuge sind üblicherweise mit einer mechanisch (z. B. mittels Bremspedal oder dergleichen) bedienbaren und/oder hydraulisch angesteuerten und auf ein oder mehrere Räder wirkenden Bremseinrichtung ausgestattet.
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Zum Lenken von Rädern sind mechanisch (z. B. mittels Lenkrad) bedienbare und/oder elektrisch angesteuerte Lenkeinrichtungen bekannt.
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Seit geraumer Zeit besteht ein Bedarf für Fahrzeuge, die ein teilautomatisches oder vollautomatisches Fahren ermöglichen („autonomes Fahren“), worunter ein Fahren zu verstehen ist, bei welchem die Steuerungsvorgänge des Beschleunigens/Verzögerns und des Lenkens teilweise oder vollständig nicht mehr durch entsprechende Bedienhandlungen eines Fahrzeugnutzers sondern von dem Fahrzeug selbst bewerkstelligt werden.
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Eine erste Herausforderung bei der Entwicklung derartiger autonomer Fahrzeuge besteht darin, z. B. ausgehend von einem zuvor festgelegten Fahrtziel, in automatisierter Weise die „richtigen“ Steuerungsvorgänge durchzuführen. In diesem Zusammenhang benötigt eine Steuereinrichtung des Fahrzeuges fortlaufend aktualisierte Informationen über die aktuelle Fahrzeugposition, die weitere Fahrtroute (z. B. aus einem Navigationssystem) und die Umgebungsbedingungen des Fahrzeuges (z. B. Positionen anderer Fahrzeuge bzw. Verkehrsteilnehmer, insbesondere vor dem Fahrzeug, Lichtzeichenanlagen, Verkehrsschilder etc.).
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Eine zweite Herausforderung bei der Entwicklung autonomer Fahrzeuge besteht darin, im Falle von Funktionsstörungen eine ausreichende Sicherheit insbesondere im Hinblick auf die Vermeidung von Unfällen zu gewährleisten.
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Die vorliegende Erfindung widmet sich letzterer Problematik, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeug bereitzustellen, das insbesondere gut dazu geeignet ist, mit einer Steuereinrichtung ausgestattet zu sein, welche ein teilweise oder vollständig automatisches Fahren ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird gemäß eines ersten Aspekts (Anspruch 1) der Erfindung gelöst durch ein Fahrzeug, aufweisend
- - wenigstens drei Räder,
- - eine ansteuerbare elektrische Antriebseinrichtung mit zwei elektrischen Antriebseinheiten, die jeweils zum Antreiben eines von zwei verschiedenen und in Querrichtung des Fahrzeuges voneinander beabstandet angeordneten der Räder ausgebildet sind,
- - eine ansteuerbare elektrische Lenkeinrichtung mit zwei elektrischen Lenkeinheiten, die jeweils zum Lenken eines von zwei verschiedenen und in Querrichtung des Fahrzeuges voneinander beabstandet angeordneten der Räder ausgebildet sind,
- - ein elektrisches Bordnetz mit einer Energiespeichereinrichtung zum elektrischen Versorgen der Antriebseinrichtung und der Lenkeinrichtung über das Bordnetz, wobei die Energiespeichereinrichtung zwei separat voneinander ausgebildete Energiespeichereinheiten aufweist,
- - eine Steuereinrichtung, die zum Ansteuern der Antriebseinrichtung und der Lenkeinrichtung ausgebildet ist, und ferner dazu ausgebildet ist, die ordnungsgemäße Funktion der Energiespeichereinheiten, der Antriebseinheiten und der Lenkeinheiten zu überwachen, und
- - im Falle einer Fehlfunktion einer der Energiespeichereinheiten diese Energiespeichereinheit vom Bordnetz zu trennen,
- - im Falle einer Fehlfunktion einer der Antriebseinheiten diese Antriebseinheit vom Bordnetz zu trennen, und
- - im Falle einer Fehlfunktion einer der Lenkeinheiten diese Lenkeinheit vom Bordnetz zu trennen.
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Mit der Erfindung kann ein hohes Maß an Ausfallsicherheit für den Fahrbetrieb gewährleistet werden. Bei einem von der Steuereinrichtung festgestellten Fehlerfall (keine ordnungsgemäße Funktion) bis hin zu einem völligen Ausfall einer der Energiespeichereinheiten, Antriebseinheiten oder Lenkeinheiten, sei es z. B. durch einen Kabelbruch, durch einen Kurzschluss, oder durch einen sonstigen Defekt an der betreffenden Einheit oder an einem zur elektrischen Versorgung derselben vorgesehenen Leitungsanordnungsabschnitt, ermöglicht das erfindungsgemäße Trennen der betroffenen Einheit vom Bordnetz weiterhin die Aufrechterhaltung einer Restfunktionalität (mit elektrischer Versorgung der noch ordnungsgemäß funktionierenden Einheiten), um das Fahrzeug z. B. weiterhin zumindest lenken und bis zum Stillstand verzögern zu können.
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Das erfindungsgemäße Fahrzeug kann (je nach konkreter Ausgestaltung der Steuereinrichtung und etwaiger zusätzlicher Sensorik- und/oder Kommunikationseinrichtungen des Fahrzeuges) als ein autonomes Fahrzeug ausgebildet werden, da die Steuereinrichtung die Antriebseinheiten und die Lenkeinheiten elektrisch ansteuert.
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Zum Verzögern (Bremsen) des Fahrzeuges können bei entsprechender Ausgestaltung die Antriebseinheiten eingesetzt werden (Betrieb wenigstens einer Antriebseinheit in einem Generatormodus mit Dissipation und/oder Rekuperation der generierten elektrischen Energie).
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Alternativ oder zusätzlich kann hierfür auch eine Bremseinrichtung zum Bremsen wenigstens eines der Räder vorgesehen werden, insbesondere eine ansteuerbare elektrische Bremseinrichtung mit mehreren elektrischen Bremseinheiten, die jeweils zum Bremsen eines von mehereren verschiedenen der Räder ausgebildet sind.
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Der Begriff „elektrisch“ im Zusammenhang mit den Antriebseinheiten und Lenkeinheiten (und gegebenenfalls vorgesehenen elektrischen Bremseinheiten) bezieht sich insofern auf die elektrische Ansteuerbarkeit dieser Einheiten unter Verwendung einer „elektrischen Versorgungsleistung“ zur Bereitstellung (über das elektrische Bordnetz) von Energie zur Betätigung der betreffenden Einheit.
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Bei der Steuereinrichtung sind funktional betrachtet drei Funktionen bzw. Teile voneinander zu unterscheiden, nämlich
- - ein erster Teil zum Ansteuern der Antriebseinrichtung und der Lenkeinrichtung (und der gegebenenfalls vorhandenen Bremseinrichtung), wobei jeweils bevorzugt ein individuelles Ansteuern der betreffenden Einheiten dieser Einrichtungen vorgesehen ist,
- - ein zweiter Teil zum Überwachen der ordnungsgemäßen Funktion der betreffenden Einheiten, und
- - ein dritter Teil zum bedarfsweisen Trennen einer betreffenden Einheit vom Bordnetz (im Falle einer Fehlfunktion dieser Einheit).
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In einer Ausführungsform sind die genannten drei Teile der Steuereinrichtung allesamt baulich zusammengefasst.
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Abweichend davon kann bei der Steuereinrichtung jedoch auch wenigstens einer der genannten Teile baulich betrachtet separat von wenigstens einem anderen der Teile vorgesehen sein.
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In einer diesbezüglichen Ausführungsform weist die Steuereinrichtung eine „Steuer- und Überwachungseinheit“ für die Funktionen der Ansteuerung und der Überwachung auf, und separat davon eine „Schalteinheit“ für die Funktion des Trennens einer betreffenden (eine Fehlfunktion zeigenden) Einheit vom Bordnetz.
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Bevorzugt ist zumindest der genannte dritte Teil der Steuereinrichtung, also z. B. die genannte Schalteinrichtung, in einem zentralen Bereich des Fahrzeuges angeordnet. Damit kann z. B. vorteilhaft eine Gesamtlänge einer zur Ausbildung des elektrischen Bordnetzes benötigten elektrischen Leitungsanordnung relativ gehalten werden.
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Das elektrische „Bordnetz“ kann einpolig (mit durch eine Fahrzeugkarosseriestruktur gebildetem zweiten Pol) oder aber (bevorzugt) mehrpolig ausgebildet sein.
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Die genannte Schalteinheit kann für jeden elektrischen Pol des Bordnetzes jeweils z. B. einen „elektrischen Sammelleiter“ (z. B. „Stromschiene“) sowie für jede der Energiespeichereinheiten, Antriebseinheiten und Lenkeinheiten (und ggf. Bremseinheiten) jeweils ein oder (entsprechend der Anzahl an Polen) mehrere ansteuerbare Schaltelemente (z. B. Halbleiter-Schaltelemente) aufweisen, welche jeweils einerseits mit dem betreffenden Sammelleiter und andererseits mit einer elektrischen Leitung verbunden sind, die zu der betreffenden Einheit führt.
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In einem Normalbetrieb des Fahrzeuges sind dann alle Schaltelemente geschlossen und dementsprechend alle Einheiten mit dem Bordnetz verbunden, welches in dieser Situation durch die Schalteinheit selbst bzw. den/die darin befindlichen Sammelleiter sowie die über die Schaltelemente damit angebundenen, zu den einzelnen Einheiten führenden Leitungen gebildet wird.
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Im Falle einer (von der Steuereinrichtung erkannten) Fehlfunktion einer der Einheiten kann (durch die Steuereinrichtung bewirkt) das wenigstens eine betreffende Schaltelement geöffnet werden, um die betreffende Einheit mitsamt der zur Schalteinheit führenden Leitung vom Bordnetz (hier also den „übrigen“ Leitungen) zu trennen.
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In einer besonders vorteilhaften Abwandlung der Schalteinheit umfasst diese für beide Energiespeichereinheiten, beide Antriebseinheiten und beide Lenkeinheiten (und ggf. beide Bremseinheiten) nicht einen für alle diese Einheiten gemeinsam genutzten „elektrischen Sammelleiter“ (ggf. mehrpolig ausgeführt), sondern
- - einen ersten elektrischen Sammelleiter (ggf. mehrpolig) für eine erste der beiden Energiespeichereinheiten sowie eine erste Gruppe von im Normalbetrieb davon elektrisch zu versorgenden der Einheiten, und
- - einen zweiten elektrischen Sammelleiter (ggf. mehrpolig) für die andere der beiden Energiespeichereinheiten sowie eine zweite Gruppe von im Normalbetrieb davon elektrisch zu versorgenden der Einheiten.
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Wie bei der bereits beschriebenen Ausführungsform weist auch die abgewandelte Schalteinheit für jede der Energiespeichereinheiten, Antriebseinheiten und Lenkeinheiten (und ggf. Bremseinheiten) jeweils ein oder mehrere ansteuerbare Schaltelemente auf, welche jeweils einerseits mit einer elektrischen Leitung verbunden sind, die zu der betreffenden Einheit führt, und andererseits mit dem betreffenden, also ersten oder zweiten Sammelleiter verbunden sind.
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Damit ist im Normalbetrieb gewissermaßen eine „Zweikreisigkeit“ der elektrischen Versorgung realisiert (Aufteilung des Bordnetzes in zwei „Bordnetzteile“), wobei jedoch bei dieser Abwandlung besonders vorteilhaft noch ein oder mehrere ansteuerbare „Verbindungsschaltelemente“ vorgesehen sein können, die einerseits mit dem ersten Sammelleiter und andererseits mit dem zweiten Sammelleiter verbunden sind und im Normalbetrieb geöffnet sind, jedoch im Falle einer erkannten Fehlfunktion einer der Einheiten auch geschlossen werden können.
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Mit letzterer Maßnahme kann verhindert werden, dass nach einer Fehlfunktion einer der Energiespeichereinheiten (und folglich Trennung der betreffenden Energiespeichereinheit von dem betreffenden Sammelleiter bzw. „Bordnetzteil“) die im Normalbetrieb davon versorgten Einheiten nicht mehr weiterversorgt werden können.
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Vielmehr können in einem solchen Fehlerfall letztere Einheiten nach dem Schließen des oder der „Verbindungsschaltelemente“ von der anderen (noch funktionierenden) der beiden Energiespeichereinheiten elektrisch mitversorgt werden.
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Die Ansteuerung der Schaltelemente kann z. B. durch die erwähnte Steuer- und Überwachungseinheit erfolgen, die zu diesem Zweck z. B. über einen digitalen Kommunikationsbus mit der Schalteinrichtung verbunden sein kann (und/oder baulich mit der Schalteinrichtung zusammengefasst sein kann).
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Beispielsweise über denselben Kommunikationsbus, oder einen anderen Kommunikationsbus, kann die Steuer- und Überwachungseinheit, sei sie separat von der Schalteinheit oder baulich mit der Schalteinheit zusammengefasst, mit den anzusteuernden und zu überwachenden Einheiten verbunden sein, um die Funktionen der Ansteuerung und Überwachung zu bewerkstelligen.
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Wie erwähnt kann bei einem mehrpoligen (z. B. zweipoligen) Bordnetz die Schalteinheit den genannten Sammelleiter mit daran angeschlossenen Schaltelementen mehrfach aufweisen (für jeden Pol des Bordnetzes) , wobei in diesem Fall bei Feststellung einer Fehlfunktion einer der Einheiten bevorzugt sämtliche dieser Einheit zugeordneten Schaltelemente geöffnet werden, also die betreffende Einheit allpolig vom Bordnetz getrennt wird.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung ferner dazu ausgebildet ist,
- - im Falle einer Fehlfunktion einer der Antriebseinheiten ein daraus resultierendes auf das Fahrzeug wirkendes Giermoment wenigstens teilweise zu kompensieren durch eine hierfür modifizierte Ansteuerung der Lenkeinrichtung, und/oder
- - im Falle einer Fehlfunktion einer der Lenkeinheiten ein daraus resultierendes auf das Fahrzeug wirkendes Giermoment wenigstens teilweise zu kompensieren durch eine hierfür modifizierte Ansteuerung der Antriebseinrichtung.
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Falls eine Antriebseinheit nicht mehr ordnungsgemäß funktioniert (und diese folglich vom Bordnetz getrennt wird), so kann bei dem Fahrzeug z. B. ein in einem „Notfahrbetrieb“ („limp home“-Betrieb) gewünschtes (anzusteuerndes) Antriebsmoment durch die andere (noch funktionierende) Antriebseinheit erzeugt werden, um das Fahrzeug anzutreiben. Der dann in Querrichtung des Fahrzeuges betrachtet ungleichmäßige bzw. „einseitige“ Antrieb bewirkt ein auf das Fahrzeug wirkendes Giermoment. Alternativ (z. B. in einem Notfallbetrieb) kann die Steuereinrichtung auch vorsehen, dass das Fahrzeug nurmehr kontrolliert und gelenkt zum Stillstand gebracht wird. Falls das Verzögern des Fahrzeuges (auch) unter Einsatz eines Generatormodus der noch funktionierenden Antriebseinheit erfolgt, so resultiert ebenfalls ein auf das Fahrzeug wirkendes Giermoment. Die zur Kompensation des Giermoments vorgesehene modifizierte Ansteuerung der Lenkeinrichtung kann insbesondere ein Gegenlenken mit im Vergleich zum normalen Ansteuern gleichsinning verändertem Lenkwinkel an den beiden Lenkeinheiten beinhalten.
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Falls eine der Lenkeinheiten nicht mehr ordnungsgemäß funktioniert (und folglich vom Bordnetz getrennt wird) , so kann eine zum Kompensieren eines Giermoments vorgesehene modifizierte Ansteuerung der Antriebseinrichtung eine Ansteuern mit im Vergleich zum normalen Ansteuern unterschiedlichem Antriebsmoment an den beiden Antriebseinheiten beinhalten. Falls, was im Rahmen der Erfindung bevorzugt ist, die Antriebseinheiten mittels der Steuereinrichtung jeweils in einen Generatormodus steuerbar sind, um damit eine Bremswirkung am betreffenden der Räder zu erzielen, so ist bei dem hier verwendeten Betriff „Antriebsmoment“ stets zu berücksichtigen, dass dieses positiv (zur Beschleunigung des Fahrzeuges wirkend) oder negativ (zur Verzögerung des Fahrzeuges wirkend) sein kann. Das erwähnte unterschiedliche „Antriebsmoment“ ist dann sowohl bei zwei positiven Antriebsmomenten als auch bei zwei negativen Antriebsmomenten, oder bei Antriebsmomenten mit entgegengesetztem Vorzeichen, realisierbar.
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In einer Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Fahrzeug ein digitales Kommunikationsbussystem auf, an dem die Steuereinrichtung, die Energiespeichereinheiten, die Antriebseinheiten und die Lenkeinheiten (und ggf. auch die Bremseinheiten) angeschlossen sind, über welches die Steuereinrichtung die Antriebseinheiten und die Lenkeinheiten (und ggf. die Bremseinheiten) ansteuert.
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Bei dem digitalen Kommunikationsbussystem kann es sich insbesondere um ein Bussystem gemäß eines etablierten Standards handeln (z. B. CAN-Bus, LIN-Bus oder dergleichen).
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In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist die Steuereinrichtung ferner dazu ausgebildet, über das digitale Kommunikationsbussystem die ordnungsgemäße Funktion der Energiespeichereinheiten, der Antriebseinheiten und der Lenkeinheiten (und ggf. der Bremseinheiten) zu überwachen.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinrichtung mit einer programmgesteuerten Rechnereinrichtung ausgestattet, um mittels eines darauf ablaufenden Steuerprogramms anhand einer vorgegebenen Fahrtroute selbsttätig entsprechende Steuerbefehle zu erzeugen und an die Antriebseinheiten, die Lenkeinheiten und die Bremseinheiten auszugeben.
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Bei dieser Ausführungsform ist das Fahrzeug also als ein autonomes Fahrzeug ausgebildet, wobei die Vorgabe der Fahrtroute z. B. mittels eines Navigationssystems des Fahrzeuges bewerkstelligt werden kann, wobei das Navigationssytem z. B. als eine Teilfunktionalität der erwähnten Steuereinrichtung implementiert sein kann.
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In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Steuereinrichtung eine elektronische Schaltungsanordnung auf (z. B. umfassend zumindest eine Rechnereinrichtung zur Ausführung des erwähnten Steuerprogramms), die galvanisch getrennt von den beiden elektrischen Bordnetzen ausgeführt ist.
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Hierfür kann die Schaltungsanordnung (oder auch die gesamte Steuereinrichtung) beispielsweise von einer redundanten Energieversorgung, d.h. unabhängig von dem elektrischen Bordnetz versorgt werden.
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Alternativ oder zusätzlich ist eine Versorgung aus dem elektrischen Bordnetz möglich, wobei die galvanische Trennung z. B. mittels einer entsprechenden Transformation bzw. Spannungswandlung bewerkstelligt sein kann.
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In einer Ausführungsform weist die Steuereinrichtung oder zumindest die genannte Schaltungsanordnung eine redundante Energieversorgung wie z. B. eine wiederaufladbare elektrische Batterie auf, die in einem Normalbetrieb des Fahrzeuges mit elektrischer Energie aus dem Bordnetz geladen bzw. nachgeladen wird, so dass bei einem Ausfall der Versorgung der Steuereinrichtung aus dem Bordnetz ein Weiterbetrieb der Steuereinrichtung bzw. der Schaltungsanordnung aus der redundanten Energieversorgung gewährleistet ist.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Antriebseinheiten mittels der Steuereinrichtung jeweils in einen Generatormodus steuerbar sind, um damit eine Brems-wirkung am betreffenden der Räder zu erzielen. Vorteilhaft können die Antriebseinheiten dann nicht nur zum (positiven) Antreiben sondern auch zum Bremsen (negatives Antriebsmoment) der jeweiligen Räder genutzt werden.
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In einer Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Fahrzeug eine ansteuerbare elektrische Bremseinrichtung auf. Bevorzugt handelt es sich hierbei um eine ansteuerbare elektrische Bremseinrichtung mit zwei elektrischen Bremseinheiten, die jeweils zum Bremsen eines von zwei verschiedenen und in Querrichtung des Fahrzeuges voneinander beabstandet angeordneten der Räder ausgebildet sind, wobei das Bordnetz mit der Energiespeichereinrichtung ferner zum elektrischen Versorgen der Bremseinrichtung über das Bordnetz ausgebildet ist, und die Steuereinrichtung ferner zum Ansteuern der Bremseinrichtung ausgebildet ist.
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Bevorzugt ist für derartige Bremseinheiten eine Ansteuerung, Überwachung und bedarfsweise Trennung vom Bordnetz sowie für die Antriebs- und Lenkeinheiten realisiert.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lenkeinheiten mittels der Steuereinrichtung in einen „Vorspurbremsmodus“ mit voneinander verschiedenen Lenkwinkeln steuerbar sind, um damit eine Fahrzeugverzögerung zu bewerkstelligen. Dieser Modus kann z. B. im Rahmen eines Notfall-Betriebs nach Ausfall einer im Normalbetrieb zur Fahrzeugverzögerung eingesetzten Einrichtung angesteuert werden.
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Die erfindungsgemäß vorgesehene Überwachung ermöglicht es der Steuereinrichtung, Fehlerfälle wie insbesondere z. B. eine Fehlfunktion (einschließlich Ausfall) einer der vom Bordnetz elektrisch versorgten Einheiten festzustellen. Bei derartigen Ereignissen kann die Steuereinrichtung bedarfsweise eine zur Berücksichtigung des Fehlerfalls modifizierte Ansteuerung der Antriebs- und der Lenkeinheiten, und ggf. auch der Bremseinheiten vorsehen.
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Eine zur Berücksichtigung eines Fehlerfalles modifizierte Ansteuerung (Fehlerfall-Betriebsmodus) kann insbesondere z. B. vorsehen:
- - z. B. nach Feststellung einer Fehlfunktion wenigstens einer Lenkeinheit, sei es durch einen Fehler der Lenkeinheit selbst oder durch einen Fehler an einer zwecks elektrischer Versorgung zu dieser Lenkeinheit führenden elektrischen Leitungsanordnung des Bordnetzes: Ungleichmäßiges Ansteuern der Antriebseinheiten („unterschiedliche Antriebsmomente“) zur Erzeugung einer Lenkwirkung und/oder ungleichmäßiges Ansteuern der Bremseinheiten zur Erzeugung einer Lenkwirkung und/oder koordiniertes Ansteuern einer Antriebseinheit auf einer Fahrzeugseite und einer Bremseinheit auf der anderen Fahrzeugseite zur Erzeugung einer Lenkwirkung, wobei bei entsprechender Gestaltung der Antriebseinheiten (zur Ansteuerbarkeit des erwähnten „Generatormodus“) ein damit bewirktes „Antreiben“ wie bereits erwähnt auch negativ, d.h. zum Bremsen der Raddrehbewegung eingesetzt werden kann, und/oder
- - z. B. nach Feststellung einer Fehlfunktion wenigstens einer Bremseinheit, sei es durch einen Fehler der Bremseinheit selbst oder durch einen Fehler an einer zwecks elektrischer Versorgung zu dieser Bremseinheit führenden elektrischen Leitungsanordnung des Bordnetzes: Ansteuern der Antriebseinheiten in einem Generatormodus zur Erzeugung einer Bremswirkung und/oder koordiniertes Ansteuern der Lenkeinheiten in einen „Vorspurmodus“ mit nennenswert voneinander verschiedenen Lenkwinkeln zur Erzeugung einer Bremswirkung.
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Falls die Antriebseinheiten mittels der Steuereinrichtung jeweils in einen Generatormodus steuerbar sind, so kann dieser Generatormodus im Normalbetrieb eingesetzt werden, um damit eine Fahrzeugverzögerung zu bewerkstelligen.
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Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Generatormodus in einem Fehlerfall-Betrieb eingesetzt wird, beispielsweise um in einem Fehlerfall-Bremsbetrieb eine Fahrzeugverzögerung zu bewerkstelligen oder in einem Fehlerfall-Lenkbetrieb eine Lenkwirkung zu bewerkstelligen.
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Die Steuereinrichtung kann hinsichtlich der Ansteuerung des Generatorbetriebs dazu ausgebildet sein, insbesondere im Normalbetrieb eine Rekuperation von elektrischer Energie über das elektrische Bordnetz in wenigstens eine der beiden Energiespeichereinheiten anzusteuern.
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Alternativ oder zusätzlich zur Rekuperation von Energie in eine Energiespeichereinheit kann insbesondere für einen Fehlerfall-Betriebsmodus auch eine Dissipation der generierten elektrischen Energie (über einen „Kurzschluss“ bzw. niederohmigen Dissipationswiderstand) von der Steuereinrichtung ansteuerbar sein.
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In jedem Fall ist es bevorzugt, wenn die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, das im Generatormodus erzeugte (und auf das betreffende Rad wirkende) Generatormoment, z. B. gemäß einer Vorgabe durch das Steuerprogramm, einzustellen.
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Gemäß eines weiteren Aspekts (Anspruch 9) der Erfindung wird die eingangs gestellte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Ansteuern von Antriebs- und Lenkeinrichtungen (und ggf. einer Bremseinrichtung) in einem Fahrzeug der hier beschriebenen Art, wobei das Verfahren umfasst:
- - Ansteuern der Antriebseinrichtung und der Lenkeinrichtung mittels einer Steuereinrichtung, und
- - Überwachen der ordnungsgemäßen Funktion der Energiespeichereinheiten, der Antriebseinheiten und der Lenkeinheiten mittels der Steuereinrichtung, und
- - im Falle einer Fehlfunktion einer der Energiespeichereinheiten, Trennen dieser Energiespeichereinheit vom Bordnetz,
- - im Falle einer Fehlfunktion einer der Antriebseinheiten, Trennen dieser Antriebseinheit vom Bordnetz, und
- - im Falle einer Fehlfunktion einer der Lenkeinheiten, Trennen dieser Lenkeinheit vom Bordnetz.
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Die für das erfindungsgemäße Fahrzeug hier beschriebenen Ausführungsformen und besonderen Ausgestaltungen können, einzeln oder in beliebiger Kombination, in analoger Weise auch als Ausführungsformen bzw. besondere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein.
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Dementsprechend ist beispielsweise in einer Ausführungsform des Verfahrens vorgesehen, dass dieses ferner umfasst:
- - im Falle einer Fehlfunktion einer der Antriebseinheiten, modifiziertes Ansteuern der Lenkeinrichtung, um ein aus der Fehlfunktion resultierendes auf das Fahrzeug wirkendes Giermoment wenigstens teilweise zu kompensieren, und/oder
- - im Falle einer Fehlfunktion einer der Lenkeinheiten, modifiziertes Ansteuern der Antriebseinrichtung, um ein aus der Fehlfunktion resultierendes auf das Fahrzeug wirkendes Giermoment wenigstens teilweise zu kompensieren.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das modifizierte Ansteuern der Lenkeinrichtung ein Gegenlenken mit im Vergleich zum normalen Ansteuern gleichsinnig verändertem Lenkwinkel an den beiden Lenkeinheiten beinhaltet.
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Durch diese Maßnahme kann bei einer Fehlfunktion der Antriebseinrichtung, die zu einer „Gierneigung“ des Fahrzeuges führt (z. B. weil eine der beiden Antriebseinheiten nicht mehr funktioniert), vorteilhaft eine sichere Weiterfahrt des Fahrzeuges entlang eines gewünschten bzw. von einem Navigationssystem vorgegebenen Weges (z. B. Fahrbahnverlauf) realisiert werden, indem durch das „aktive Gegenlenken“ das Fahrzeug auf der „richtigen Spur“ gehalten wird.
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Diese Maßnahme kann z. B. bei einem „limp home“-Betrieb des Fahrzeuges vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Maßnahme in einem Notfall-Betrieb des Fahrzeuges vorgesehen sein, bei dem das Fahrzeug nurmehr kontrolliert (gelenkt) zum Stillstand gebracht werden soll. Insbesondere kann bei Einsatz der Antriebseinrichtung zum Verzögern des Fahrzeuges (mittels Generatormodus) eine Ungleichmäßigkeit der Bremskräfte (aufgrund Fehlfunktion einer Antriebseinheit) ebenfalls die besagte Gierneigung hervorrufen.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das modifizierte Ansteuern der Antriebseinrichtung ein Ansteuern mit im Vergleich zum normalen Ansteuern unterschiedlichem Antriebsmoment an den beiden Antriebseinheiten beinhaltet.
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Durch diese Maßnahme kann, auch bei einer Fehlfunktion der Lenkeinrichtung, aufgrund des mit den Antriebseinheiten bewirkten Antreibens von zwei in Querrichtung des Fahrzeuges voneinander beabstandeten Rädern, vorteilhaft noch eine gewisse Lenkwirkung für das Fahrzeug erzielt werden, indem durch eine entsprechende individuelle Ansteuerung der beiden Antriebseinheiten unterschiedliche Antriebskräfte an den betreffenden Rädern bewirkt werden. Ein derartiger, auf individueller Ansteuerung der Antriebseinheiten beruhender „Fehlerfall-Lenkbetrieb“ vermag in der Praxis vorteilhaft einen ent-scheidenden Beitrag zur Vermeidung eines Unfalls zu leisten, etwa indem das Fahrzeug damit bis zum Stillstand auf „der richtigen Spur“ (z. B. entsprechend einem Fahrbahnverlauf) gehalten wird.
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Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt umfassend einen Programmcode vorgeschlagen, der auf einer Datenverarbeitungseinrichtung (z. B. einer programmgesteuerten Steuereinrichtung eines Fahrzeuges) ausgeführt ein Verfahren der hier beschriebenen Art durchführt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben. Es stellen dar:
- 1 eine schematische Draufsicht eines Fahrzeuges gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels,
- 2 eine schematische Draufsicht eines Fahrzeuges gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels,
- 3 ein schematisches Schaltbild wesentlicher Komponenten einer im Beispiel von 1 eingesetzten Schalteinheit, und
- 4 ein Schaltbild entsprechend 3, jedoch gemäß eines abgewandelten Ausführungsbeispiels.
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1 zeigt ein Fahrzeug 10, aufweisend
- - zwei in Querrichtung des Fahrzeuges 10 voneinander beabstandete Hinterräder 12-1 (links) und 12-2 (rechts),
- - eine Antriebseinrichtung, gebildet aus zwei ansteuerbaren elektrischen Antriebseinheiten 14-1 und 14-2, die jeweils zum Antreiben eines der beiden Hinterräder 12-1 und 12-2 ausgebildet sind,
- - zwei in Querrichtung des Fahrzeuges 10 beabstandete Vorderräder 16-1 und 16-2,
- - eine Lenkeinrichtung, gebildet aus zwei ansteuerbaren elektrischen Lenkeinheiten 18-1 und 18-2, die jeweils zum Lenken eines der beiden Vorderräder 16-1 und 16-2 ausgebildet sind,
- - ein elektrisches Bordnetz 30 mit einer ersten Energiespeichereinheit 32-1 und einer zweiten Energiespeichereinheit 32-2, zum elektrischen Versorgen der Antriebseinheiten 14-1 und 14-2 und der Lenkeinheiten 18-1 und 18-2, und
- - eine Steuereinrichtung, die im dargestellten Beispiel aus einer Steuereinheit 40 und einer Schalteinheit 41 gebildet ist.
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Die Schalteinheit 41 stellt einen „zentralen Knoten“ des Bordnetzes 30 dar, an dem sämtliche das Bordnetz 30 bildenden elektrischen Leitungsanordnungen (in 1 als dicke Linien eingezeichnet) angeschlossen und in einem Normalbetrieb des Fahrzeuges 10 elektrisch miteinander verbunden sind. In der Schalteinheit 41 sind jedoch ansteuerbare elektrische Schaltelemente enthalten, mittels derer wahlweise jede der („sternförmig“ von der Schalteinheit 41 abgehenden) Leitungsanordnungen von den übrigen Leitungsanordnungen getrennt werden kann.
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Die Bezugszahlen von im Ausführungsbeipiel zweifach (z. B. links und rechts von der Fahrzeugmitte) vorgesehenen, in ihrer Wirkung jedoch analogen Komponenten, wie z. B. den Hinterrädern 12-1 und 12-2, sind durchnumeriert (jeweils ergänzt durch einen Bindestrich und die Zahl „1“ bzw. „2“). Auf einzelne solcher Komponenten oder auf die Gesamtheit solcher Komponenten wird im Folgenden auch durch die nicht-ergänzte Bezugszahl Bezug genommen .
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Die Steuereinrichtung des Fahrzeuges 10 ist dazu ausgebildet
- - die Antriebseinrichtung 14 und die Lenkeinrichtung 18 anzusteuern,
- - die ordnungsgemäße Funktion der Energiespeichereinheiten 32, der Antriebseinheiten 14 und der Lenkeinheiten 18 zu überwachen.
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Darüber hinaus ist die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet
- - im Falle einer Fehlfunktion einer der Energiespeichereinheiten 32-1, 32-2 die betreffende Energiespeichereinheit vom Bordnetz 30 zu trennen,
- - im Falle einer Fehlfunktion einer der Antriebseinheiten 14-1, 14-2 die betreffende Antriebseinheit vom Bordnetz 30 zu trennen, und
- - im Falle einer Fehlfunktion einer der Lenkeinheiten 18-1, 18-2 die betreffende Lenkeinheit vom Bordnetz 30 zu trennen.
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Zum Ansteuern der Antriebseinrichtung 14 und der Lenkeinrichtung 18 ist die Steuereinheit 40 mit einer programmgesteuerten Rechnereinrichtung ausgestattet, um mittels eines darauf ablaufenden Steuerprogramms entsprechende Steuerbefehle zu erzeugen und über einen digitalen Kommunikationsbus 42 an die Antriebseinheiten 14 und die Lenkeinheiten 18 auszugeben.
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An dem Kommunikationsbus 42 sind die Steuereinheit 40, die Schalteinheit 41 sowie die Einheiten 14, 18 und 32 angeschlossen, welche zu diesem Zweck jeweils mit einer digitalen Schnittstelleneinrichtung ausgestattet sind, um insbesondere eine Kommunikation zwischen einerseits der Steuereinheit 40 und andererseits den übrigen am Kommunikationsbus 42 angeschlossenen Einheiten zu ermöglichen.
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Im Beispiel wird derselbe Kommunikationsbus 42 ferner dazu verwendet, die ordnungsgemäße Funktion der Energiespeichereinheiten 32, der Antriebseinheiten 14 und der Lenkeinheiten 18 zu überwachen. Diese Überwachung wird durch die Steuereinheit 40 durchgeführt, die z. B. entsprechende Fehlermeldungen über den Kommunikationsbus 42 erhalten kann.
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Das Trennen einer der Einheiten 14-1, 14-2, 18-1, 18-2, 32-1, 32-2 vom Bordnetz 30 wird von der Steuereinheit 40 initiiert, sobald die Steuereinheit im Rahmen der Überwachung eine Fehlfunktion einer der überwachten Einheiten festgestellt hat.
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Zum Trennen einer betreffenden, also eine Fehlfunktion zeigenden Einheit vom Bordnetz 30 sendet die Steuereinheit 40 eine entsprechende Anweisung über den Kommunikationsbus 42 an die Schalteinheit 41. Daraufhin werden in der Schalteinheit 41 das oder die Schaltelemente geöffnet, um die elektrische Verbindung der betreffenden (zur nicht ordnungsgemäß funktionierenden Einheit führenden) Leitungsanordnung mit den anderen Leitungsanordnungen zu trennen.
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Damit wird vermieden, dass eine fehlerhafte Einheit oder fehlerhafte Leitungsanordnung (z. B. Kurzschluss) einer Einheit das gesamte Bordnetz 30 „lahmlegt“. Vielmehr wird nach Abtrennung der betreffenden Leitungsanordnung(en) vorteilhaft weiterhin eine Restfunktionalität aufrechterhalten, um das Fahrzeug z. B. in einem „limp home“-Betrieb mit eingeschränkter Leistungsfähigkeit weiterfahren zu können, oder z. B. in einem Notfall, weiterhin zumindest lenken und bis zum Stillstand verzögern zu können.
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3 veranschaulicht den im Beispiel vorgesehenen prinzipiellen Aufbau der Schalteinheit 41 mit einem zentralen „Sammelleiter“ bzw. „(Versorgungs-)Knoten“ K, mit welchem im Normalbetrieb sämtliche zu den Einheiten 32-1, 32-2, 14-1, 14-2, 18-1 und 18-2 führenden Leitungsanordnungen verbunden sind. Dies wird wie in 3 dargestellt durch im Normalbetrieb geschlossene Schaltelemente S321, S322, S141, S142, S181 und S182 realisiert, wobei im Fehlerfall durch ein Öffnen eines dieser Schaltelemente (ggf. mehrpolig ausgeführt) eine betreffende (darüber angeschlossene) der Einheiten vom Bordnetz 30 getrennt werden kann.
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4 zeigt in einer der 3 entsprechenden Darstellung eine besonders vorteilhafte und bevorzugte Abwandlung in Form einer Schalteinheit 41' (zur Verwendung als Ersatz für die bereits beschriebene Schalteinheit 41 im Beispiel von 1).
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Die Abwandlung (4) besteht zum einen darin, dass im Normalbetrieb nicht die Gesamtheit der Energiespeichereinheiten 32-1 und 32-2 sowie davon elektrisch zu versorgende Einheiten 14-1, 14-2, 18-1, 18-2 mit einem einzigen zentralen Knoten verbunden sind, sondern die Schalteinheit 41' einen ersten Sammelleiter bzw. Knoten K1 und einen zweiten elektrischen Sammelleiter bzw. Knoten K2 aufweist, wobei mit jedem der Knoten K1 und K2 jeweils nur eine der Energiespeichereinheiten und eine Gruppe der elektrisch zu versorgenden Einheiten verbunden ist. Im Normalbetrieb sind hierfür Schaltelemente S321, S322, S141, S142, S181, S182 geschlossen. Jede der am Bordnetz 30 angeschlossenen Einheiten ist mit einem zugeordneten der beiden Knoten K1 und K2 verbunden.
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Eine weitere Besonderheit der Abwandlung (4) ist ein ebenfalls ansteuerbares „Verbindungsschaltelement“ S12 zum Verbinden/Trennen der beiden Knoten K1 und K2 miteinander/voneinander. Im Normalbetrieb des Fahrzeuges 10 in das Verbindungsschaltelement S12 geöffnet und die Knoten K1 und K2 voneinander getrennt.
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Wenn in diesem Beispiel die Steuereinheit 40 jedoch feststellt, dass eine der Energiespeichereinheiten 32-1 und 32-2, z. B. die Energiespeichereinheit 32-2 fehlerhaft ist, so wird diese Einheit 32-2 durch Öffnen des Schaltelements S322 abgetrennt und sodann wird durch Schließen des Verbindungsschaltelements S12 eine Verbindung zwischen den Knoten K1 und K2 hergestellt, so dass die im Normalbetrieb über den Knoten K2 versorgten Einheiten 14-1 und 18-2 im Weiteren aus der (noch funktionierenden) anderen Energiespeichereinheit 32-1 versorgt werden können (über den Knoten K1 und weiter über das Verbindungsschaltelement S12 und den Knoten K2).
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Die in 4 dargestellte Zuordnung der elektrisch zu versorgenden Einheiten zu einem jeweiligen der Knoten K1 und K2 kann insofern als eine „Diagonalkonfiguration“ bezeichnet werden, als nämlich auf gedachten „Diagonalen“ des Fahrzeuges 10 (in 1 von hinten links nach vorne rechts, und von hinten rechts nach vorne links) jeweils über das Bordnetz 30 zu versorgende Einheiten angeordnet sind, die über denselben Knoten (K1 oder K2) bzw. denselben der damit realisierten (ersten oder zweiten) „Bordnetzteile“ versorgt werden.
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So ist im Beispiel die erste Energiespeichereinheit 32-1 dazu vorgesehen, im Normalbetrieb die hinten rechts angeordnete Antriebseinheit 14-2 und die vorne links angeordnete Lenkeinheit 18-1 zu versorgen, wohingegen die zweite Energiespeichereinheit 32-2 im Normalbetrieb die hinten links angeordnete Antriebseinheit 14-1 und die vorne rechts angeordnete Lenkeinheit 18-2 versorgt.
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Eine derartige Diagonalkonfiguration (wie vorstehend definiert) und beispielhaft gemäß 4 realisiert, ist ganz allgemein im Rahmen der Erfindung bevorzugt. Weniger bevorzugt, jedoch im Rahmen der Erfindung nicht ausgeschlossen, ist z. B. auch eine „Vorne/Hinten-Konfiguration“, bei der jede der beiden Energiespeichereinheiten 32-1, 32-2 jeweils Einheiten versorgt, die entweder hinten oder vorne am Fahrzeug wirken. Im Beispiel von 1 würde bei einer Vorne/Hinten-Konfiguration dementsprechend eine der Energiespeichereinheiten im Normalbetrieb die Antriebseinheiten 14-1, 14-2 und die andere der beiden Energiespeichereinheiten die Lenkeinheiten 18-1, 18-2 versorgen.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass sowohl die Schalteinheit (41) als auch die beiden Energiespeichereinheiten (32-1, 32-2) in einem zentralen Bereich des Fahrzeuges (10) angeordnet sind, so dass vergleichsweise kurze Leitungsverbindungen zwischen einerseits der Schalteinheit (41) und andererseits den Energiespeichereinheiten (32-1, 32-2) genügen.
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Im dargestellten Beispiel ist das Fahrzeug 10 als ein autonomes Fahrzeug ausgebildet, bei dem mittels des genannten Steuerprogramms anhand einer (z. B. vorab in einem Navigationssystem festgelegten) Fahrtroute die genannten Steuerbefehle selbsttätig erzeugt und ausgegeben werden und somit ein vollautomatisches Fahren (ohne das Erfordernis von Bedienhandlungen eines Fahrers bzw. Passagiers während der Fahrt) ermöglicht ist.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Fahrzeug 10 ein vierrädriger zweispuriger PKW mit Hinterradantrieb. Abweichend von diesem Beispiel könnte auch ein Vorderradantrieb vorgesehen sein, indem die Antriebseinheiten 14 auf die Vorderräder wirkend angeordnet werden.
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Die Antriebseinheiten 14 sind im dargestellten Beispiel mittels der Steuereinrichtung 40, 41 jeweils auch in einen Generatormodus steuerbar, um damit eine Bremswirkung am betreffenden der Räder (hier: 12-1 bzw. 12-2) zu erzielen, sei es im Normalbetrieb oder in einem Fehlerfall-Betrieb.
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In einem Normalbetrieb des dargestellten Fahrzeuges 10 wird mittels der (in den Generatormodus gesteuerten) Antriebseinheiten 14 somit eine Fahrzeugverzögerung bewirkt.
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Die Steuereinrichtung 40, 41 ist dazu ausgebildet, insbesondere im Normalbetrieb eine Rekuperation von elektrischer Energie über das elektrische Bordnetz 30 in die Energiespeichereinrichtung 32 ansteuern.
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Alternativ oder zusätzlich zur Rekuperation von Energie in eine Energiespeichereinrichtung 32 an insbesondere für einen Fehlerfall-Betriebsmodus auch eine Dissipation der generierten elektrischen Energie (über einen „Kurzschluss“ bzw. niederohmigen Dissipationswiderstand) von der Steuereinheit 40 ansteuerbar sein.
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In jedem Fall ist es bevorzugt, wenn die Steuereinheit 40 dazu ausgebildet ist, das im Generatormodus erzeugte (und auf das betreffende Rad wirkende) Generatormoment, z. B. gemäß einer Vorgabe durch das erwähnte Steuerprogramm, einzustellen.
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Die Lenkeinheiten 18 sind im Beispiel als elektromechanische Lenkeinheiten jeweils umfassend einen elektrischen Lenkantrieb und ein eine Drehbewegung dieses Lenkantriebs in eine entsprechende Lenkbewegung umwandelnde Mechanik ausgebildet.
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Im dargestellten Beispiel ist vorgesehen, dass die Steuereinheit 40 alle für einen autonomen Fahrbetrieb erforderlichen Fahrzeugfunktionen bzw. Steuerbefehle berechnet und das Fahrzeug 10 entsprechend steuert. In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Schalteinheit 41 zusätzlich dazu ausgebildet ist, die von der Steuereinheit 40 berechneten Funktionen bzw. Steuerbefehle zu überprüfen (anhand eigener Berechnungen) und somit gewissermaßen die Steuereinheit 40 in ihrem Betrieb zu überwachen (über den Kommunikationsbus 42), wobei gemäß einer „Master-Slave-Anordnung“ insbesondere vorgesehen sein kann, dass die Schalteinheit 41 bzw. deren Überprüfungsfunktionalität letztlich als „Entscheider“ für den Fall eingesetzt wird, dass die Berechnungsergebnisse (einerseits der Einheit 40 und andererseits der Einheit 41) voneinander abweichen.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Fahrzeug 10 einen Sensor zum Detektieren eines Fahrzeugunfalls (z. B. so genannter „Crashsensor“) aufweist, wobei nach tatsächlicher Detektion eines Unfalls die Schalteinheit 41 dazu angesteuert wird, beide Energiespeichereinheiten 32-1 und 32-2 vom Bordnetz zu trennen.
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Bei der nachfolgenden Beschreibung eines weiteren Ausführungsbeispiels mit Bezug auf 2 werden für gleichwirkende Komponenten die gleichen Bezugszahlen verwendet, jeweils ergänzt durch einen kleinen Buchstaben „a“ zur Unterscheidung der Ausführungsform. Dabei wird im Wesentlichen nur auf die Unterschiede zu dem bereits mit Bezug auf 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel eingegangen und im Übrigen hiermit ausdrücklich auf die Beschreibung dieses vorangegangenen Ausführungsbeispiels verwiesen.
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2 zeigt ein Fahrzeug 10a, welches im Unterschied zu dem Fahrzeug 10 von 1 zusätzlich zwei ansteuerbare elektrische Bremseinheiten 20a-1 und 20a-2 aufweist, die im dargestellten Beispiel jeweils zum Bremsen eines von zwei Vorderrädern 16a-1 und 16a-2 ausgebildet sind.
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Bei dem Fahrzeug 10a kann dementsprechend eine Fahrzeugverzögerung sowohl durch entsprechende Ansteuerung von Antriebseinheiten 14a-1, 14a-2 (in deren Generatormodus) als auch durch Ansteuerung der Bremseinheiten 20a-1, 20a-2 bewirkt werden.
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Bei dem Fahrzeug 10a dient ein elektrisches Bordnetz 30a zusätzlich zum elektrischen Versorgen der Bremseinheiten 20a, die zu diesem Zweck ebenso wie die Einheiten 14a, 18a und 32a über jeweilige Leitungsanordnungen mit einer zentralen Schalteinheit 41a verbunden sind.
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Eine Steuereinheit 40a dient zusätzlich zum Ansteuern der Bremseinheiten 20a und zum Überwachen der ordnungsgemäßen Funktion der Bremseinheiten 20a. Zu diesem Zweck sind die Bremseinheiten 20a ebenso wie die Einheiten 14a, 18a und 32a an einem Kommunikationsbus 42a angeschlossen.
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Zum Ansteuern der Bremseinheiten 20a erzeugt die Steuereinheit 40a entsprechende Steuerbefehle und gibt diese über den Kommunikationsbus 42a an die Bremseinheiten 20a aus.
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Falls die Steuereinheit 40a im Rahmen der Überwachung eine Fehlfunktion einer der Bremseinheiten 20a-1, 20a-2 feststellt, so wird von der Steuereinheit 40a das Trennen der betreffenden Bremseinheit vom Bordnetz 30a initiiert, indem eine entsprechende Anweisung über den Kommunikationsbus 42a an die Schalteinheit 41a ausgegeben wird.
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Was den Aufbau und die Funktionsweise der im Beispiel von 2 vorgesehenen Schalteinheit 41a anbelangt, so kommen hierfür wie für das Beispiel von 1 bereits anhand der 3 und 4 erläutert wieder verschiedene Ausführungsformen in Betracht.
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Im Hinblick auf die Ausführungsform von 3 wäre für den Einsatz der in 3 gezeigten Schalteinheit 41 als Schalteinheit 41a bei 2 diese lediglich durch zwei weitere ansteuerbare Schaltelemente (bzw. Schaltelementanordnungen bei Mehrpoligkeit) zu ergänzen, um den zentralen Knoten K im Normalbetrieb ferner mit den Leitungsanordnungen zu verbinden, die zu den Bremseinheiten 20a-1, 20a-2 führen.
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Analoges gilt für eine Abwandlung der in 4 gezeigten Schalteinheit 41' zur Verwendung als die Schalteinheit 41a in 2, d. h. auch hierfür ist die Schalteinheit mit zwei weiteren Schaltelementen zu ergänzen, um damit ein Verbinden oder Trennen auch der Bremseinheiten 20a-1, 20a-2 bewerkstelligen zu können, sei es z. B. in einer Zuordnung gemäß der beschriebenen „Vorne/Hinten-Konfiguration“ oder z. B. (bevorzugt) „Diagonalkonfiguration“.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fahrzeug
- 12
- Hinterräder
- 14
- Antriebseinrichtung
- 16
- Vorderräder
- 18
- Lenkeinrichtung
- 20
- Bremseinrichtung
- 30
- elektrisches Bordnetz
- 32
- Energiespeichereinrichtung
- 40
- Steuereinheit
- 41
- Schalteinheit
- 42
- Kommunikationsbus
- K
- Knoten
- S141
- Schaltelement
- S142
- Schaltelement
- S181
- Schaltelement
- S182
- Schaltelement
- S321
- Schaltelement
- S322
- Schaltelement
- K1
- erster Knoten
- K2
- zweiter Knoten
- S12
- Verbindungsschaltelement
