DE102017220069A1

DE102017220069A1 - Verfahren zum Betrieb eines Lenksystems in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102017220069A1
Application number: DE102017220069.3A
Authority: DE
Inventors: Ralf Redemann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-11-10
Filing date: 2017-11-10
Publication date: 2019-05-16
Anticipated expiration: 2037-11-11
Also published as: DE102017220069B4

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betrieb eines Lenksystems (10a; 10b) in einem Fahrzeug (12a; 12b), wobei das Lenksystem (10a; 10b) wenigstens eine Vorderachslenkung (14a; 14b) umfasst.Es wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Fehlerbetriebszustand, in welchem eine Störung und/oder eine Fehlfunktion wenigstens einer Fahrzeugkomponente (16a; 16b) ermittelt wird, wenigstens eine mit der Vorderachslenkung (14a; 14b) korrelierte Lenkmomentkenngröße verändert wird.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betrieb eines Lenksystems in einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und von einem Fahrzeug mit einem Lenksystem gemäß Anspruch 13.
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zum Betrieb von Lenksystemen bekannt, bei welchen in einem Fehlerbetriebszustand, in welchem eine Störung und/oder eine Fehlfunktion wenigstens einer Fahrzeugkomponente ermittelt wird, eine Warnlampe angesteuert und/oder ein Notlauf, beispielsweise mit reduzierter Maximalgeschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder reduziertem Unterstützungsmoment des Lenksystems, eingeleitet wird. Eine reine Warninformation mittels einer Warnlampe kann jedoch von einem Fahrer problemlos ignoriert werden, wodurch einerseits weitere Beschädigungen und/oder Fehlfunktionen auftreten können und andererseits eine Gefährdung anderer Verkehrsteilnehmer möglich ist. Das direkte Einleiten eines Notlaufs kann hingegen, insbesondere bei weniger kritischen Störungen und/oder Fehlfunktionen, eine Kundenzufriedeneinheit beeinträchtigen und/oder zu anderen Unannehmlichkeiten für einen Fahrer führen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, ein Verfahren zum Betrieb eines Lenksystems in einem Fahrzeug bereitzustellen, welches insbesondere in einem Fehlerbetriebszustand, in welchem eine Störung und/oder eine Fehlfunktion auftritt, verbesserte Eigenschaften hinsichtlich einer Flexibilität aufweist. Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und durch die Merkmale des Anspruchs 13 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betrieb eines Lenksystems in einem Fahrzeug, wobei das Lenksystem wenigstens eine, vorteilhaft elektrisch unterstützte, Vorderachslenkung umfasst.
Es wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Fehlerbetriebszustand, in welchem eine Störung und/oder eine Fehlfunktion wenigstens einer Fahrzeugkomponente ermittelt wird, wenigstens eine mit der Vorderachslenkung korrelierte Lenkmomentkenngröße, insbesondere aktiv, verändert wird, vorzugsweise derart, dass eine funktionale Veränderung der Vorderachslenkung erreicht wird. Insbesondere kann eine Störung und/oder eine Fehlfunktion wenigstens einer Fahrzeugkomponente in dem Fehlerbetriebszustand beispielsweise mittels einer speziellen Sensoreinheit, über ein Zusammenwirken zwischen einem Lenkwinkel und wenigstens einem Radrehzahlsensor und/oder anhand wenigstens einer mit der Störung und/oder der Fehlfunktion der Fahrzeugkomponente korrelierten Statusinformation, beispielsweise eines Steuergeräts des Fahrzeugs, ermittelt werden. Durch diese Ausgestaltung kann insbesondere ein vorteilhaft flexibles Verfahren mit einem optimierten Fahrzeugverhalten bereitgestellt werden. Insbesondere kann dabei durch die aktive und/oder bewusste Veränderung der Lenkmomentkenngröße eine gezielte Beeinflussung eines Fahrers erreicht werden, sodass dieser intuitiv dazu motiviert wird, ein erneutes Starten des Fahrzeugs durchzuführen, insbesondere mit der Intension, dass eine Fehlfunktion durch einen Zündungswechsel „geheilt“ wird, und/oder seine Fahrweise anzupassen, beispielsweise durch eine Fahrgeschwindigkeitsreduzierung und/oder eine weniger dynamische Fahrweise. Hierdurch kann ferner vorteilhaft eine Gefährdung anderer Verkehrsteilnehmer reduziert sowie unkontrollierte und/oder unkontrollierbare Fahrsituationen vermieden werden. Darüber hinaus wird ein Betrieb des Fahrzeugs vorteilhaft nicht gänzlich eingeschränkt, sodass der Fahrer weiterhin in der Lage ist selbsttätig eine Werkstatt anzusteuern. Dabei wird der Fahrer zudem durch die funktionale Veränderung der Vorderachslenkung, insbesondere im Gegensatz zu einer reinen Warninformation, welche problemlos ignoriert werden kann, zu einer Systemprüfung und/oder einem Werkstattcheck ermutigt.
Unter einem „Lenksystem“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere zumindest ein Teil, insbesondere eine Unterbaugruppe, eines Fahrzeugs und vorzugsweise eines Kraftfahrzeugs verstanden werden. Insbesondere ist das Lenksystem dabei zumindest zu einer Beeinflussung einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorgesehen. Zudem umfasst das Fahrzeug und/oder das Lenksystem insbesondere die wenigstens eine Fahrzeugkomponente und/oder wenigstens eine Recheneinheit, welche insbesondere dazu vorgesehen ist, das Verfahren zum Betrieb des Lenksystems auszuführen. Darüber hinaus kann das Fahrzeug und/oder das Lenksystem weitere Bauteile und/oder Baugruppen umfassen, wie beispielsweise wenigstens eine, insbesondere mit der Vorderachslenkung in Wirkverbindung stehende und bevorzugt mechanisch mit der Vorderachslenkung gekoppelte, Lenkhandhabe zum Aufbringen eines manuellen Lenkwinkels, wenigstens eine Sensoreinheit, wenigstens einen Raddrehzahlsensor und/oder wenigstens eine Ausgabeeinheit zur Ausgabe einer, insbesondere akustischen, haptischen und/oder optischen, Hinweismeldung in Abhängigkeit von einer erfassten Störung und/oder Fehlfunktion der Fahrzeugkomponente. Unter einem „Lenksystem mit einer Vorderachslenkung“ soll insbesondere ein Lenksystem mit einer lenkbaren Vorderachse verstanden werden, wobei die Vorderachslenkung insbesondere dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von einem, insbesondere an der Lenkhandhabe vorgegebenen, Lenkwinkel wenigstens ein mit der Vorderachslenkung verbundenes Fahrzeugrad und vorteilhaft zumindest zwei mit der Vorderachslenkung verbundene Fahrzeugräder zu verstellen. Insbesondere kann die Vorderachslenkung dazu wenigstens ein Lenkgetriebe umfassen. Unter einer „elektrisch unterstützten Vorderachslenkung“ soll ferner insbesondere eine Vorderachslenkung mit einer elektrischen Hilfskraftunterstützung verstanden werden, wobei die Vorderachslenkung insbesondere zumindest eine, vorteilhaft elektrisch ausgebildete, Aktoreinheit zur Erzeugung und/oder Bereitstellung einer Lenkunterstützung umfasst. Bevorzugt umfasst die Vorderachslenkung zudem wenigstens ein, insbesondere mit der Aktoreinheit wirkverbundenes, Steuergerät. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
Ferner soll unter einer „Recheneinheit“ insbesondere eine elektronische Einheit verstanden werden, welche einen Informationseingang, eine Informationsverarbeitung und eine Informationsausgabe aufweist. Vorteilhaft weist die Recheneinheit ferner zumindest einen Prozessor, zumindest einen Speicher, zumindest ein Ein- und/oder Ausgabemittel, zumindest ein Betriebsprogramm, zumindest eine Steuerroutine, zumindest eine Regelroutine, zumindest eine Berechnungsroutine und/oder zumindest eine Lenkmomentroutine auf. Insbesondere ist die Recheneinheit zumindest dazu vorgesehen, wenigstens eine Störung und/oder eine Fehlfunktion wenigstens einer Fahrzeugkomponente zu ermitteln und in zumindest einem Fehlerbetriebszustand, in welchem eine Störung und/oder eine Fehlfunktion der Fahrzeugkomponente auftritt, insbesondere mittels der Lenkmomentroutine, wenigstens eine mit der Vorderachslenkung korrelierte Lenkmomentkenngröße, insbesondere aktiv, zu verändern, vorzugsweise derart, dass eine funktionale Veränderung der Vorderachslenkung erreicht wird. Vorteilhaft ist die Recheneinheit zudem in ein Steuergerät des Fahrzeugs und/oder des Lenksystems integriert. Darüber hinaus soll unter einer „Lenkmomentkenngröße“ insbesondere eine Kenngröße verstanden werden, welche mit einem, insbesondere von einem Fahrer an der Lenkhandhabe, aufzubringenden Lenkmoment korreliert ist. Insbesondere kann wenigstens anhand der Lenkmomentkenngröße auf das aufzubringende Lenkmoment geschlossen, das aufzubringende Lenkmoment ermittelt und/oder das aufzubringende Lenkmoment verändert werden. Insbesondere kann die Lenkmomentkenngröße dabei auch dem aufzubringenden Lenkmoment entsprechen.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Lenkmomentkenngröße ein, insbesondere von einem Fahrer an einer Lenkhandhabe, insbesondere der bereits zuvor genannten Lenkhandhabe, aufzubringendes Lenkmoment ist, welches in dem Fehlerbetriebszustand erhöht wird, insbesondere derart, dass ein Lenkwiderstand erhöht und/oder eine Schwergängigkeit des Lenksystems erreicht wird. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhaft einfache funktionale Veränderung der Vorderachslenkung und/oder eine besonders einfache Beeinflussung eines Fahrers erreicht werden.
Vorteilhaft wird das aufzubringende Lenkmoment in Abhängigkeit von einem, insbesondere an der Lenkhandhabe vorgegebenen, Lenkwinkel derart erhöht, dass sich das aufzubringende Lenkmoment für zumindest zwei, vorzugsweise zumindest vier und besonders bevorzugt zumindest sechs, verschiedene Lenkwinkel unterscheidet. Bevorzugt variiert das aufzubringende Lenkmoment dabei zumindest bereichsweise und vorteilhaft zumindest für kleine Lenkwinkel, insbesondere in einem Lenkwinkelbereich zwischen beispielsweise -45° und +45° und vorteilhaft zwischen beispielsweise -25° und +25°, insbesondere um eine Nullstellung des Lenkwinkels. Besonders bevorzugt wird das aufzubringende Lenkmoment, insbesondere in dem Lenkwinkelbereich zwischen beispielsweise -45° und +45° und vorteilhaft zwischen beispielsweise -25° und +25°, in Abhängigkeit von dem Lenkwinkel kontinuierlich erhöht. Besonders vorteilhaft erfolgt eine Erhöhung des Lenkmoments symmetrisch um die Nullstellung des Lenkwinkels. Durch die mehrstufige und/oder kontinuierliche Anpassung des Lenkmoments kann insbesondere eine Betriebssicherheit verbessert und Sprünge im Lenkmoment reduziert werden.
Die Lenkmomentkenngröße könnte in dem Fehlerbetriebszustand beispielsweise durch Verwendung eines zusätzlichen Reibelements und/oder eines mechanischen Bremselements, welches insbesondere an dem Lenkgetriebe und/oder unmittelbar an der Lenkhandhabe angreift, verändert werden. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird jedoch vorgeschlagen, dass die Vorderachslenkung wenigstens eine, vorteilhaft elektrisch ausgebildete, Aktoreinheit, insbesondere die bereits zuvor genannte Aktoreinheit, zur Erzeugung und/oder Bereitstellung einer Lenkunterstützung umfasst und die Lenkmomentkenngröße in dem Fehlerbetriebszustand verändert wird, indem zumindest ein Unterstützungsmoment der Aktoreinheit angepasst wird. Insbesondere wird das Unterstützungsmoment der Aktoreinheit dabei reduziert, im Fall, dass die Lenkmomentkenngröße ein, insbesondere von einem Fahrer an der Lenkhandhabe, aufzubringendes Lenkmoment ist, welches in dem Fehlerbetriebszustand erhöht wird. Besonders bevorzugt wird das Unterstützungsmoment dabei zumindest bereichsweise und vorteilhaft zumindest für kleine Lenkwinkel, insbesondere in dem Lenkwinkelbereich zwischen beispielsweise -45° und +45° und vorteilhaft zwischen beispielsweise -25° und +25°, in Abhängigkeit von dem Lenkwinkel kontinuierlich reduziert. Das Unterstützungsmoment könnte dabei beispielsweise derart reduziert werden, dass das Unterstützungsmoment für bestimmte Lenkwinkel vollständig abgeschalten wird. Besonders vorteilhaft wird das Unterstützungsmoment jedoch lediglich bis zu einem minimalen Unterstützungsmoment reduziert, welches vorteilhaft zumindest 25 % und besonders vorteilhaft zumindest 35 % eines maximalen Unterstützungsmoments entspricht, wodurch insbesondere eine betriebssichere Lenkbarkeit des Fahrzeugs aufrechterhalten werden kann. Besonders vorteilhaft erfolgt eine Reduzierung des Unterstützungsmoments dabei symmetrisch um die Nullstellung des Lenkwinkels und/oder um eine, insbesondere für eine Geradeausfahrt des Fahrzeugs benötigte, virtuelle Nullstellung des Lenkwinkels. Bevorzugt wird das Unterstützungsmoment der Aktoreinheit ferner unter Verwendung einer Unterstützungsmomentkennlinie eingestellt. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhaft effiziente und/oder kostengünstige Veränderung der Lenkmomentkenngröße erreicht werden.
Wird zur Veränderung der Lenkmomentkenngröße wenigstens eine in einem Betriebsspeicher hinterlegte Anpassungskennlinie und/oder wenigstens ein in einem Betriebsspeicher hinterlegter Anpassungsfaktor verwendet, kann ein rechenaufwand vorteilhaft gering gehalten werden und/oder ein Steueralgorithmus vorteilhaft vereinfacht werden. Insbesondere kann der Betriebsspeicher dabei dem Speicher der Recheneinheit entsprechen oder als weiterer Speicher des Fahrzeugs ausgebildet sein. Im vorliegenden Fall könnte die Anpassungskennlinie insbesondere als Lenkmomentkennlinie ausgebildet sein und/oder der Anpassungsfaktor zur Anpassung des Lenkmoments und/oder der Lenkmomentkennlinie vorgesehen sein. Besonders vorteilhaft kann die Anpassungskennlinie jedoch als weitere Unterstützungsmomentkennlinie ausgebildet sein und in dem Fehlerbetriebszustand zur Veränderung der Lenkmomentkenngröße eine in einem Normalbetriebszustand verwendete Unterstützungsmomentkennlinie ersetzen. Alternativ oder zusätzlich kann die in dem Normalbetriebszustand verwendete Unterstützungsmomentkennlinie zur Veränderung der Lenkmomentkenngröße mit dem Anpassungsfaktor verrechnet werden.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Fahrzeugkomponente beispielsweise ein Fahrzeugrad sein, wobei der Fehlerbetriebszustand zumindest einem Betriebszustand entspricht, in welchem ein Luftdruck des Fahrzeugrads und/oder eine Unwucht des Fahrzeugrads einen Grenzwert überschreitet und/oder unterschreitet. Hierdurch können insbesondere Störungen und/oder Fehlfunktionen eines Fahrzeugrads während eines Fahrvorgangs berücksichtigt und/oder reguliert werden.
Alternativ oder zusätzlich könnte der Fehlerbetriebszustand auch zumindest einem Betriebszustand entsprechen, in welchem eine Störung und/oder eine Fehlfunktion eines Fahrzeuganhängers eines, insbesondere als Zugmaschine ausgebildeten, Fahrzeugs vorliegt und eine hierdurch bewirkte Störung und/oder Fehlfunktion wenigstens einer Fahrzeugkomponente des Fahrzeugs auftritt. Hierdurch können insbesondere auch Störungen und/oder Fehlfunktionen eines Fahrzeuganhängers während eines Fahrvorgangs berücksichtigt und/oder reguliert werden.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird jedoch vorgeschlagen, dass das Lenksystem wenigstens eine aktive Hinterachslenkung umfasst und die Fahrzeugkomponente die Hinterachslenkung ist. In diesem Fall wird insbesondere in zumindest einem Fehlerbetriebszustand, in welchem eine Störung und/oder eine Fehlfunktion der Hinterachslenkung ermittelt wird, wenigstens eine mit der Vorderachslenkung korrelierte Lenkmomentkenngröße verändert. Unter einem „Lenksystem mit einer aktiven Hinterachslenkung“ soll insbesondere ein Lenksystem mit einer lenkbaren Hinterachse verstanden werden, wobei die Hinterachslenkung insbesondere dazu vorgesehen ist, mit der Vorderachslenkung zusammenzuwirken und insbesondere in Abhängigkeit von einem, insbesondere an der Lenkhandhabe vorgegebenen, Lenkwinkel wenigstens ein mit der Hinterachslenkung verbundenes Fahrzeugrad und vorteilhaft zumindest zwei mit der Hinterachslenkung verbundene Fahrzeugräder zu verstellen. Dazu kann die Hinterachslenkung insbesondere ein weiteres Steuergerät und/oder einen, insbesondere mit zumindest zwei Fahrzeugrädern verbundenen, Zentralsteller oder wenigstens einen, insbesondere mit lediglich einem Fahrzeugrad verbundenen, Einzelradsteller umfassen. Hierdurch können insbesondere Störungen und/oder Fehlfunktionen einer Hinterradlenkung während eines Fahrvorgangs berücksichtigt und/oder reguliert werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der Fehlerbetriebszustand zumindest einem Betriebszustand entspricht, in welchem wenigstens ein mit der Hinterachslenkung verbundenes Fahrzeugrad außerhalb einer Mittelstellung, insbesondere außerhalb einer Spurmittelstellung, blockiert ist. Insbesondere ist das Fahrzeugrad dabei derart blockiert, dass das Fahrzeugrad einen Hinterradwinkel, insbesondere einen Hinterradlenkwinkel und/oder einen Hinterradspurwinkel, mit einer Fahrtrichtung von zumindest 0,1° und vorzugsweise zumindest 0,5° und/oder höchstens 15° und vorzugsweise höchstens 12° aufweist. Alternativ oder zusätzlich könnte der Fehlerbetriebszustand jedoch auch einen Betriebszustand umfassen, in welchem das weitere Steuergerät und/oder eine Elektronik der Hinterachslenkung ausgefallen ist und/oder wenigstens ein mit der Hinterachslenkung verbundenes Fahrzeugrad in einer Mittelstellung, insbesondere einer Spurmittelstellung, blockiert ist. Hierdurch können vorteilhaft zumindest sicherheitskritische Fehlerbetriebszustände durch eine schiefstehende Hinterachslenkung und eine hierdurch bewirkte ungewollte Spurverbreiterung des Fahrzeugs berücksichtigt werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass in dem Fehlerbetriebszustand zumindest ein Hinterradwinkel, insbesondere ein Hinterradlenkwinkel und/oder ein Hinterradspurwinkel, wenigstens eines mit der Hinterachslenkung verbundenen Fahrzeugrads ermittelt und bei einer Veränderung der Lenkmomentkenngröße berücksichtigt wird. Vorteilhaft wird dabei zumindest der Hinterradwinkel des Fahrzeugrads, welches außerhalb der Mittelstellung blockiert ist, ermittelt und bei der Veränderung der Lenkmomentkenngröße berücksichtigt. Hierdurch können insbesondere unkontrollierte und/oder unkontrollierbare Fahrsituationen, welche mit einer schiefstehenden Hinterachslenkung verknüpft sind, vermieden werden.
Eine besonders hohe Betriebssicherheit und/oder ein vorteilhaftes Fahrgefühl kann insbesondere erreicht werden, wenn in Abhängigkeit von dem Hinterradwinkel eine für eine Geradeausfahrt des Fahrzeugs benötigte, insbesondere von einer Nullstellung des Lenkwinkels in einem Normalbetriebszustand abweichende, virtuelle Nullstellung des Lenkwinkels ermittelt wird und die Veränderung der Lenkmomentkenngröße an die virtuelle Nullstellung des Lenkwinkels angepasst wird. Vorzugsweise erfolgt eine Erhöhung des Lenkmoments und/oder eine Reduzierung des Unterstützungsmoments in diesem Fall symmetrisch um die virtuelle Nullstellung.
Besonders vorteilhaft wird ferner vorgeschlagen, dass die Anpassungskennlinie in Abhängigkeit von dem Hinterradwinkel aus einer Gruppe von zumindest zwei verschiedenen Anpassungskennlinien und/oder der Anpassungsfaktor in Abhängigkeit von dem Hinterradwinkel aus einer Gruppe von zumindest zwei verschiedenen Anpassungsfaktoren ausgewählt wird. Eine Anpassungskennlinie der Anpassungskennlinien und/oder ein Anpassungsfaktor der Anpassungsfaktoren kann dabei beispielsweise einem Hinterradwinkel kleiner-gleich 5° zugeordnet sein, während eine weitere Anpassungskennlinie der Anpassungskennlinien und/oder ein weiterer Anpassungsfaktor der Anpassungsfaktoren einem Hinterradwinkel größer 5° zugeordnet sein kann. Hierdurch kann insbesondere ein Hinterradwinkel vorteilhaft einfach und mit geringem rechentechnischen Aufwand bei der Veränderung der Lenkmomentkenngröße berücksichtigt werden.
Eine Ermittlung einer Störung und/oder einer Fehlfunktion der Fahrzeugkomponente könnte beispielsweise rechnerisch und unter Verwendung einer speziellen Sensoreinheit und/oder über ein Zusammenwirken zwischen einem Lenkwinkel und wenigstens einem Radrehzahlsensor erfolgen. Vorteilhaft wird jedoch vorgeschlagen, dass die Vorderachslenkung kommunizierend mit der Hinterachslenkung verbunden ist, beispielsweise über ein Bus-System des Fahrzeugs und/oder des Lenksystems, und eine Ermittlung einer Störung und/oder einer Fehlfunktion der Fahrzeugkomponente anhand wenigstens einer von einer Kommunikationseinheit der Hinterachslenkung erzeugten und mit der Störung und/oder der Fehlfunktion der Fahrzeugkomponente korrelierten Statusinformation erfolgt. Bevorzugt ist die Kommunikationseinheit dabei in das weitere Steuergerät der Hinterachslenkung integriert und zu einer Kommunikation mit dem Steuergerät der Vorderachslenkung vorgesehen. Besonders bevorzugt erfolgt die Kommunikation und/oder ein Übersenden der Statusinformation dabei über, insbesondere bestehende, Baugruppen und Verbindungsleitungen des Fahrzeugs und/oder des Lenksystems. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhaft einfache Kommunikation und/oder Übermittlung der Statusinformation, insbesondere mittels bereits vorhandener Baugruppen, erreicht werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass in dem Fehlerbetriebszustand zumindest eine Hinweismeldung erzeugt und mittels einer Ausgabeeinheit des Fahrzeugs, wie beispielsweise einer Warnlampe, ausgegeben und/oder an eine externe elektronische Einheit, wie beispielsweise ein Smartphone und/oder ein vergleichbares elektronisches Gerät, gesendet wird. Hierdurch kann insbesondere eine zusätzliche Hinweisfunktion bereitgestellt werden.
Das Verfahren zum Betrieb des Lenksystems und das Fahrzeug mit dem Lenksystem sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können das Verfahren zum Betrieb des Lenksystems und das Fahrzeug mit dem Lenksystem zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
Figurenliste
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:

1 eine beispielhaftes Fahrzeug mit einem Lenksystem in einer perspektivischen Darstellung,
2a-b das Fahrzeug mit dem Lenksystem in einer schematischen Darstellung,
3 ein beispielhaftes Schaubild verschiedener mit einer Lenkmomentkenngröße korrelierter Signale,
4a-b weitere Schaubilder verschiedener Signale zur Veränderung der Lenkmomentkenngröße,
5 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm mit Hauptverfahrensschritten eines Verfahrens zum Betrieb des Lenksystems und
6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugs mit einem Lenksystem in einer schematischen Darstellung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die 1, 2a und 2b zeigen ein beispielhaft als Kraftfahrzeug ausgebildetes Fahrzeug 12a mit mehreren Fahrzeugrädern 34a, 36a und mit einem Lenksystem 10a in einer perspektivischen Darstellung (vgl. 1) und in einer vereinfachten, schematischen Darstellung (vgl. 2a und 2b). Das Lenksystem 10a weist eine Wirkverbindung mit den Fahrzeugrädern 34a, 36a auf und ist zur Beeinflussung einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs 12a vorgesehen.
Dazu umfasst das Lenksystem 10a im vorliegenden Fall eine Lenkhandhabe 18a, eine mechanisch mit der Lenkhandhabe 18a gekoppelte Vorderachslenkung 14a sowie eine mit der Lenkhandhabe 18a und der Vorderachslenkung 14a wirkverbundene Hinterachslenkung 32a. Prinzipiell könnte auf eine Hinterachslenkung jedoch auch verzichtet werden. Zudem ist denkbar, ein Lenksystem als Steer-by-Wire-Lenksystem auszubilden und insbesondere auf eine mechanische Kopplung einer Lenkhandhabe mit einer Vorderachslenkung zu verzichten.
Die Lenkhandhabe 18a ist im vorliegenden Fall als Lenkrad ausgebildet und dient zum Aufbringen eines manuellen Lenkmoments und insbesondere zur manuellen Steuerung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 12a, insbesondere durch einen Fahrer. Alternativ könnte eine Lenkhandhabe auch als Lenkhebel und/oder Lenkkugel oder dergleichen ausgebildet sein.
Ferner umfasst die Vorderachslenkung 14a ein Lenkgetriebe 48a, welches im vorliegenden Fall beispielhaft als an sich bekanntes Zahnstangenlenkgetriebe ausgebildet ist. Das Lenkgetriebe 48a ist dazu vorgesehen, eine Schwenkbewegung und/oder Drehbewegung der als Vorderräder ausgebildeten Fahrzeugräder 34a zu bewirken und insbesondere eine Lenkvorgabe in eine Lenkbewegung der als Vorderräder ausgebildeten Fahrzeugräder 34a umzusetzen.
Zur, insbesondere mechanischen, Verbindung der Lenkhandhabe 18a mit dem Lenkgetriebe 48a umfasst die Vorderachslenkung 14a ferner eine Lenksäule 50a. Die Lenksäule 50a ist zumindest dazu vorgesehen, das, insbesondere von dem Fahrer aufgebrachte, manuelle Lenkmoment an das Lenkgetriebe 48a zu übertragen. Alternativ könnte eine Lenksäule auch lediglich zeitweise eine Lenkhandhabe mit einem Lenkgetriebe verbinden, wie beispielsweise bei einem Fahrzeug mit einem autonomen Fahrbetrieb und/oder einem Steer-by-Wire-Lenksystem mit mechanischer Rückfallebene.
Des Weiteren umfasst die Vorderachslenkung 14a eine, insbesondere elektrisch ausgebildete, Aktoreinheit 22a zur Erzeugung und/oder Bereitstellung einer Lenkunterstützung. Die Aktoreinheit 22a ist dazu vorgesehen, ein Unterstützungsmoment 24a in das Lenkgetriebe 48a einzubringen und das, insbesondere von dem Fahrer aufgebrachte, manuelle Lenkmoment zu unterstützen und hierdurch ein von dem Fahrer an der Lenkhandhabe aufzubringendes Lenkmoment zu reduzieren.
Dazu umfasst die Aktoreinheit 22a einen, im vorliegenden Fall insbesondere als Servomotor ausgebildeten, Elektromotor 52a. Der Elektromotor 52a steht in Wirkverbindung mit dem Lenkgetriebe 48a. Der Elektromotor 52a ist Teil einer elektrischen Hilfskraftlenkung und insbesondere zur Erzeugung der elektrischen Lenkunterstützung vorgesehen.
Ferner weist die Vorderachslenkung 14a einen, insbesondere als Drehmomentsensor ausgebildeten, Winkelsensor 54a auf. Der Winkelsensor 54a ist in einem Bereich der Lenksäule 50a angeordnet und zu einer, insbesondere kontaktlosen, Erfassung eines mit einem, insbesondere an der Lenkhandhabe 18a aufgebrachten, Lenkwinkel 20a korrelierten Winkelsignals vorgesehen. Prinzipiell könnte ein Winkelsensor jedoch auch als Winkeldifferenzsensor oder dergleichen ausgebildet sein.
Darüber hinaus weist die Vorderachslenkung 14a ein Steuergerät 56a auf. Das Steuergerät 56a weist eine Wirkverbindung mit dem Winkelsensor 54a und mit der Aktoreinheit 22a auf. Das Steuergerät 56a ist dazu vorgesehen, das Winkelsignal von dem Winkelsensor 54a zu empfangen. Zudem ist das Steuergerät 56a zu einer Ansteuerung des Elektromotors 52a und somit insbesondere zu einer Einstellung des Unterstützungsmoments 24a, insbesondere in Abhängigkeit von dem Winkelsignal, vorgesehen.
Dazu umfasst das Steuergerät 56a eine Recheneinheit 46a. Die Recheneinheit 46a umfasst zumindest einen Prozessor (nicht dargestellt), beispielsweise in Form eines Mikroprozessors, und zumindest einen Speicher (nicht dargestellt). Zudem umfasst die Recheneinheit 46a zumindest ein im Speicher hinterlegtes Betriebsprogramm mit zumindest einer Berechnungsroutine, zumindest einer Steuerroutine und zumindest einer Regelroutine.
Die Hinterachslenkung 32a umfasst eine, insbesondere zumindest teilweise elektrisch ausgebildete, Stelleinheit 58a. Die Stelleinheit 58a ist im vorliegenden Fall als Zentralsteller ausgebildet und weist eine Wirkverbindung mit den als Hinterräder 36a ausgebildeten Fahrzeugrädern 36a auf. Die Stelleinheit 58a ist dazu vorgesehen, eine Schwenkbewegung und/oder Drehbewegung der als Hinterräder ausgebildeten Fahrzeugräder 36a zu bewirken und insbesondere eine Lenkvorgabe in eine Lenkbewegung der als Hinterräder ausgebildeten Fahrzeugräder 36a umzusetzen.
Dazu umfasst die Stelleinheit 58a eine weitere Aktoreinheit 60a und ein mit der weiteren Aktoreinheit 60a gekoppeltes und im vorliegenden Fall insbesondere als Stellstange ausgebildetes Stellelement 62a. Alternativ könnte eine Stelleinheit jedoch auch als Einzelradsteller ausgebildet und genau einem als Hinterrad ausgebildeten Fahrzeugrad zugeordnet sein. Vorzugsweise umfasst eine Hinterachslenkung in diesem Fall zwei Stelleinheiten, wobei jedem Hinterrad eine der Stelleinheiten zugeordnet ist.
Darüber hinaus weist die Hinterachslenkung 32a ein weiteres Steuergerät 64a auf. Das weitere Steuergerät 64a weist eine Wirkverbindung mit der Vorderachslenkung 14a, insbesondere dem Steuergerät 56a, auf, sodass die Hinterachslenkung 32a kommunizierend mit der Vorderachslenkung 14a verbunden ist. Zudem weist das weitere Steuergerät 64a eine Wirkverbindung mit der weiteren Aktoreinheit 60a auf. Das weitere Steuergerät 64a ist dazu vorgesehen, ein Steuersignal und/oder das Winkelsignal von dem Steuergerät 56a zu empfangen. Zudem ist das weitere Steuergerät 64a zu einer Ansteuerung der weiteren Aktoreinheit 60a und somit insbesondere zu einer Verstellung der als Hinterräder ausgebildeten Fahrzeugräder 36a, insbesondere in Abhängigkeit von dem Winkelsignal, vorgesehen.
Dazu umfasst das weitere Steuergerät 64a eine weitere Recheneinheit 66a. Die weitere Recheneinheit 66a umfasst zumindest einen weiteren Prozessor (nicht dargestellt), beispielsweise in Form eines Mikroprozessors, und zumindest einen weiteren Speicher (nicht dargestellt). Zudem umfasst die weitere Recheneinheit 66a zumindest ein im weiteren Speicher hinterlegtes weiteres Betriebsprogramm mit zumindest einer weiteren Berechnungsroutine, zumindest einer weiteren Steuerroutine und zumindest einer weiteren Regelroutine.
Darüber hinaus umfasst das weitere Steuergerät 64a eine Kommunikationseinheit 42a. Die Kommunikationseinheit 42a ist dabei zu einer Kommunikation mit der Vorderachslenkung 14a, insbesondere dem Steuergerät 56a, vorgesehen. Prinzipiell ist jedoch auch denkbar, auf eine Kommunikationseinheit vollständig zu verzichten.
Während eines Betriebs des Fahrzeugs 12a können nun bestimmte Störungen und/oder Fehlfunktionen einer Fahrzeugkomponente 16a auftreten. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei der Fahrzeugkomponente 16a beispielhaft um die Hinterachslenkung 32a. Ferner entspricht der Fehlerbetriebszustand beispielhaft einem Betriebszustand, in welchem wenigstens ein mit der Hinterachslenkung 32a verbundenes Fahrzeugrad 36a außerhalb einer Mittelstellung blockiert ist und zwar insbesondere derart, dass das Fahrzeugrad 36a, wie insbesondere in den 2a und 2b angedeutet, einen Hinterradwinkel 38a mit einer Fahrtrichtung 68a von zumindest 0,1° und höchstens 15° aufweist. Ein derartiger Fehlerbetriebszustand führt zu einer schiefstehenden Hinterachslenkung 32a und einer hierdurch bewirkten ungewollten Spurverbreiterung 69a des Fahrzeugs 12a (vgl. insbesondere 2b). Prinzipiell könnte es sich bei der Fahrzeugkomponente 16a jedoch auch um ein Fahrzeugrad oder dergleichen handeln. Zudem könnte alternativ oder zusätzlich ein Fehlerbetriebszustand auch einen Betriebszustand umfassen, in welchem eine Elektronik einer Hinterachslenkung ausgefallen ist und/oder wenigstens ein mit der Hinterachslenkung verbundenes Fahrzeugrad in einer Mittelstellung blockiert ist.
Aus dem Stand der Technik sind in diesem Zusammenhang Verfahren bekannt, bei welchen in einem derartigen Fehlerbetriebszustand eine Warnlampe angesteuert wird. Derartige unflexible Verfahren können von einem Fahrer jedoch problemlos ignoriert werden, wodurch einerseits weitere Beschädigungen und/oder Fehlfunktionen auftreten können und andererseits eine Gefährdung anderer Verkehrsteilnehmer möglich ist.
Um eine Flexibilität in einem derartigen Fehlerbetriebszustand, in welchem eine Störung und/oder eine Fehlfunktion der, insbesondere als Hinterachslenkung 32a ausgebildeten, Fahrzeugkomponente 16a auftritt, zu verbessern, wird deshalb erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Recheneinheit 46a des Steuergeräts 56a eine Störung und/oder eine Fehlfunktion der Fahrzeugkomponente 16a ermittelt und in zumindest einem Fehlerbetriebszustand, in welchem eine Störung und/oder eine Fehlfunktion der Fahrzeugkomponente 16a ermittelt wird, wenigstens eine mit der Vorderachslenkung 14a korrelierte Lenkmomentkenngröße aktiv verändert, insbesondere derart, dass eine funktionale Veränderung der Vorderachslenkung 14a erreicht wird. Alternativ könnte es sich bei der Recheneinheit 46a prinzipiell jedoch auch um eine zentrale Recheneinheit des Fahrzeugs 12a handeln. Eine Ermittlung der Störung und/oder der Fehlfunktion der Fahrzeugkomponente 16a erfolgt vorteilhaft anhand wenigstens einer von der Kommunikationseinheit 42a der Hinterachslenkung 32a erzeugten und mit der Störung und/oder der Fehlfunktion der Fahrzeugkomponente 16a korrelierten Statusinformation. Alternativ oder zusätzlich kann jedoch eine Ermittlung der Störung und/oder der Fehlfunktion der Fahrzeugkomponente 16a, insbesondere in einem Fehlerbetriebszustand, in welchem eine Elektronik der Hinterachslenkung 32a ausgefallen ist, auch rechnerisch und über ein Zusammenwirken zwischen dem Lenkwinkel 20a und wenigstens einem Radrehzahlsensor (nicht dargestellt) des Fahrzeugs 12a erfolgen.
Im vorliegenden Fall ist die Lenkmomentkenngröße ferner ein, insbesondere von einem Fahrer an der Lenkhandhabe 18a aufzubringendes Lenkmoment, welches in dem Fehlerbetriebszustand erhöht wird. Das Lenkmoment wird dabei derart erhöht, dass ein Lenkwiderstand erhöht und/oder eine Schwergängigkeit des Lenksystems 10a erreicht wird. Dazu wird zumindest ein Unterstützungsmoment 24a der Aktoreinheit 22a angepasst, insbesondere reduziert.
Darüber hinaus wird zur Veränderung der Lenkmomentkenngröße wenigstens eine in einem Betriebsspeicher 26a des Fahrzeugs 12a hinterlegte Anpassungskennlinie 28a, 29a, 30a verwendet. Der Betriebsspeicher 26a ist im vorliegenden Fall beispielhaft in das Steuergerät 56a der Vorderachslenkung 14a integriert.
3 zeigt ein beispielhaftes Schaubild der Anpassungskennlinien 28a, 29a, 30a. Eine Ordinatenachse 70a ist als Größenachse ausgebildet und zeigt einen Wert des Unterstützungsmoments 24a. Auf einer Abszissenachse 72a ist betragsmäßig der Lenkwinkel 20a aufgetragen.
Ein erste Kurve 74a zeigt eine beispielhafte Unterstützungsmomentkennlinie 82a, welche zur Einstellung des Unterstützungsmoment 24a dient, und/oder einen Verlauf des Unterstützungsmoments 24a in Abhängigkeit von dem Lenkwinkel 20a in einem Normalbetriebszustand, in welchem keine Störung und/oder Fehlfunktion der Fahrzeugkomponente 16a vorliegt. Die Unterstützungsmomentkennlinie 82a ist in dem Betriebsspeicher 26a hinterlegt.
Ein zweite Kurve 76a zeigt eine erste Anpassungskennlinie 28a, welche zur Veränderung des Unterstützungsmoment 24a dient, und/oder einen Verlauf des Unterstützungsmoments 24a in Abhängigkeit von dem Lenkwinkel 20a in einem möglichen, im vorliegenden Ausführungsbeispiel jedoch nicht betrachteten Fehlerbetriebszustand, in welchem wenigstens ein mit der Hinterachslenkung 32a verbundenes Fahrzeugrad 36a in einer Mittelstellung blockiert ist. Die erste Anpassungskennlinie 28a ist in dem Betriebsspeicher 26a hinterlegt. Die erste Anpassungskennlinie 28a weist ein im Vergleich zu der Unterstützungsmomentkennlinie 82a reduziertes Unterstützungsmoment 24a auf, sodass insbesondere ein aufzubringendes Lenkmoment erhöht ist. Im vorliegenden Fall ist ein Unterstützungsmoment 24a der ersten Anpassungskennlinie 28a für sämtliche Lenkwinkel 20a um etwa 20 % niedriger als ein Unterstützungsmoment 24a der Unterstützungsmomentkennlinie 82a.
Ein dritte Kurve 78a zeigt eine zweite Anpassungskennlinie 29a, welche zur Veränderung des Unterstützungsmoment 24a dient, und/oder einen Verlauf des Unterstützungsmoments 24a in Abhängigkeit von dem Lenkwinkel 20a in einem betrachteten ersten Fehlerbetriebszustand, in welchem wenigstens ein mit der Hinterachslenkung 32a verbundenes Fahrzeugrad 36a außerhalb einer Mittelstellung blockiert ist. Die zweite Anpassungskennlinie 29a ist dabei einem Hinterradwinkel kleiner-gleich 5° zugeordnet. Die zweite Anpassungskennlinie 29a ist in dem Betriebsspeicher 26a hinterlegt.
Ein vierte Kurve 80a zeigt eine dritte Anpassungskennlinie 30a, welche zur Veränderung des Unterstützungsmoment 24a dient, und/oder einen Verlauf des Unterstützungsmoments 24a in Abhängigkeit von dem Lenkwinkel 20a in einem betrachteten zweiten Fehlerbetriebszustand, in welchem wenigstens ein mit der Hinterachslenkung 32a verbundenes Fahrzeugrad 36a außerhalb einer Mittelstellung blockiert ist. Die dritte Anpassungskennlinie 30a ist dabei einem Hinterradwinkel größer 5° zugeordnet. Die dritte Anpassungskennlinie 30a ist in dem Betriebsspeicher 26a hinterlegt. Alternativ ist jedoch auch denkbar, auf eine erste Anpassungskennlinie, eine zweite Anpassungskennlinie und/oder eine dritte Anpassungskennlinie zu verzichten. Zudem ist denkbar, Anpassungsfaktoren zu verwenden, welche insbesondere mit einer Unterstützungsmomentkennlinie, welche in einem Normalbetriebszustand verwendet wird, verrechnet werden.
Im vorliegenden Fall wird in dem Fehlerbetriebszustand ferner ein aktueller Hinterradwinkel 38a wenigstens eines mit der Hinterachslenkung 32a verbundenen Fahrzeugrads 36a, welcher beispielsweise mittels der Statusinformation der Kommunikationseinheit 42a bereitgestellt werden kann, ermittelt und bei einer Veränderung der Lenkmomentkenngröße berücksichtigt. Dabei wird die entsprechende Anpassungskennlinie 29a, 30a in Abhängigkeit von dem Hinterradwinkel 38a aus einer Gruppe von zumindest zwei verschiedenen Anpassungskennlinien 29a, 30a ausgewählt und bei der Veränderung der Lenkmomentkenngröße verwendet.
Darüber hinaus wird das aufzubringende Lenkmoment in Abhängigkeit von dem Lenkwinkel 20a derart erhöht, dass sich das aufzubringende Lenkmoment für mehrere verschiedene Lenkwinkel 20a unterscheidet. Im vorliegenden Fall wird das aufzubringende Lenkmoment dabei in Abhängigkeit von dem Lenkwinkel 20a zumindest in einem Lenkwinkelbereich zwischen -25° und +25°, insbesondere um eine Nullstellung des Lenkwinkels 20a, kontinuierlich erhöht, und zwar indem das Unterstützungsmoment 24a in dem Lenkwinkelbereich kontinuierlich reduziert wird (vgl. insbesondere 3).
Um eine Betriebssicherheit weiter zu erhöhen und zudem ein vorteilhaftes Fahrgefühl, insbesondere auch im Fehlerbetriebszustand, zu erreichen, wird im vorliegenden Fall zudem in Abhängigkeit von dem Hinterradwinkel 38a eine für eine Geradeausfahrt des Fahrzeugs 12a benötigte und von der Nullstellung des Lenkwinkels 20a in einem Normalbetriebszustand abweichende virtuelle Nullstellung 40a, 41a des Lenkwinkels 20a ermittelt (vgl. insbesondere 2b sowie 4a und 4b). Die virtuelle Nullstellung 40a, 41 entspricht dabei einem Lenwinkeloffset, welcher eine, insbesondere durch die schiefstehenden Hinterachslenkung 32a bewirkte, neue Geradeausposition des Fahrzeugs 12a kennzeichnet. Der Lenkwinkeloffset führt dazu, dass die Vorderräder 34a, wie insbesondere in 2b angedeutet, für eine Geradeausfahrt des Fahrzeugs 12a ebenfalls einen Vorderradwinkel 38a mit der Fahrtrichtung 68a von zumindest 0,1° und höchstens 15° aufweisen. Die Veränderung der Lenkmomentkenngröße wird anschließend an die neue, virtuelle Nullstellung 40a, 41a des Lenkwinkels 20a angepasst.
Die 4a und 4b zeigen beispielhaft weitere Schaubilder verschiedener Signale zur Veränderung der Lenkmomentkenngröße. Eine Ordinatenachse 84a ist wiederum als Größenachse ausgebildet und zeigt einen Wert des Unterstützungsmoments 24a. Auf einer Abszissenachse 86a ist der Lenkwinkel 20a aufgetragen.
Eine Kurve 88a entspricht der Kurve 78a und zeigt beispielhaft die zweite Anpassungskennlinie 29a, welche derart verschoben wurde, dass die zweite Anpassungskennlinie 29a an eine neue, virtuelle Nullstellung 40a des Lenkwinkels 20a angepasst ist.
Eine Kurve 90a entspricht der Kurve 80a und zeigt beispielhaft die dritte Anpassungskennlinie 30a, welche derart verschoben wurde, dass die dritte Anpassungskennlinie 30a an eine neue, virtuelle Nullstellung 41a des Lenkwinkels 20a angepasst ist.
Im vorliegenden Fall erfolgt somit eine Erhöhung des Lenkmoments und/oder eine Reduzierung des Unterstützungsmoments 24a symmetrisch um die virtuelle Nullstellung 40a, 41a.
Zusätzlich kann in dem Fehlerbetriebszustand zumindest eine Hinweismeldung erzeugt und mittels einer Ausgabeeinheit 44a des Fahrzeugs 12a, wie beispielsweise einer Warnlampe, ausgegeben werden.
5 zeigt ein beispielhaftes Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb des Lenksystems 10a, wobei die Recheneinheit 46a dazu vorgesehen ist, das Verfahren durchzuführen und dazu insbesondere ein Computerprogramm mit entsprechenden Programmcodemitteln aufweist.
In einem Verfahrensschritt 100a tritt eine Störung und/oder eine Fehlfunktion in der Fahrzeugkomponente 16a, im vorliegenden Fall insbesondere der Hinterachslenkung 32a, auf.
In einem Verfahrensschritt 102a wird die Störung und/oder die Fehlfunktion der Fahrzeugkomponente 16a ermittelt. Eine Ermittlung der Störung und/oder der Fehlfunktion der Fahrzeugkomponente 16a erfolgt dabei vorteilhaft anhand der von der Kommunikationseinheit 42a der Hinterachslenkung 32a erzeugten Statusinformation und/oder alternativ rechnerisch und über ein Zusammenwirken zwischen dem Lenkwinkel 20a und dem Radrehzahlsensor des Fahrzeugs 12a.
In einem Verfahrensschritt 104a wird die mit der Vorderachslenkung 14a korrelierte Lenkmomentkenngröße verändert. Im vorliegenden Fall wird dabei das Lenkmoment erhöht, indem das Unterstützungsmoment 24a der Aktoreinheit 22a zumindest in dem Lenkwinkelbereich zwischen -25° und +25° reduziert wird.
Ferner können vorteilhafte weitere Verfahrensschritte hinzukommen, wie beispielsweise die Ermittlung und Berücksichtigung des Hinterradwinkels 38a und/oder der virtuelle Nullstellung 40a des Lenkwinkels 20a.
In 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgende Beschreibung und die Zeichnung beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 5, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 5 nachgestellt. In dem Ausführungsbeispiel der 6 ist der Buchstabe a durch den Buchstaben b ersetzt.
Das weitere Ausführungsbeispiel der 6 unterscheidet sich von dem vorherigen Ausführungsbeispiel zumindest im Wesentlichen durch eine Fahrzeugkomponente 16b eines Fahrzeugs 12b, deren Störung und/oder Fehlfunktion in einem Fehlerbetriebszustand ermittelt wird.
Im vorliegenden Fall ist die Fahrzeugkomponente 16b wenigstens ein, beispielhaft als Vorderrad ausgebildetes, Fahrzeugrad 34b. Der Fehlerbetriebszustand entspricht ferner zumindest einem Betriebszustand, in welchem ein Luftdruck des Fahrzeugrads 34b einen Grenzwert unterschreitet und/oder eine Unwucht des Fahrzeugrads 34b einen weiteren Grenzwert überschreitet. Die Unwucht kann dabei beispielsweise durch einen Kontakt einer Felge des Fahrzeugrads 34b mit einem Bordstein und/oder einen Unfall bewirkt sein. Alternativ oder zusätzlich könnte der Fehlerbetriebszustand auch zumindest einem Betriebszustand entsprechen, in welchem eine Störung und/oder eine Fehlfunktion eines Fahrzeuganhängers eines, insbesondere als Zugmaschine ausgebildeten, Fahrzeugs vorliegt und eine hierdurch bewirkte Störung und/oder Fehlfunktion wenigstens einer Fahrzeugkomponente des Fahrzeugs auftritt.
Erfindungsgemäß wird im vorliegenden Fall in zumindest einem Fehlerbetriebszustand, in welchem eine Störung und/oder eine Fehlfunktion der Fahrzeugkomponente 16b ermittelt wird, wenigstens eine mit einer Vorderachslenkung 14b eines Lenksystems 10b korrelierte Lenkmomentkenngröße aktiv verändert, insbesondere derart, dass eine funktionale Veränderung der Vorderachslenkung 14b erreicht wird. Im vorliegenden Fall wird dabei das Lenkmoment erhöht, indem ein Unterstützungsmoment einer Aktoreinheit (nicht dargestellt) zur Erzeugung und/oder Bereitstellung einer Lenkunterstützung reduziert wird. Eine Ermittlung der Störung und/oder der Fehlfunktion der Fahrzeugkomponente 16b erfolgt ferner vorteilhaft anhand einer speziellen Sensoreinheit, wie beispielsweise einem Fahrdynamikregel-System, einer Lenkraddrehschwingung-Kompensations-Elektronik und/oder alternativ rechnerisch und über ein Zusammenwirken zwischen einem Lenkwinkel und wenigstens einem Radrehzahlsensor (nicht dargestellt) des Fahrzeugs 12b.

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Lenksystems (10a; 10b) in einem Fahrzeug (12a; 12b), wobei das Lenksystem (10a; 10b) wenigstens eine Vorderachslenkung (14a; 14b) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Fehlerbetriebszustand, in welchem eine Störung und/oder eine Fehlfunktion wenigstens einer Fahrzeugkomponente (16a; 16b) ermittelt wird, wenigstens eine mit der Vorderachslenkung (14a; 14b) korrelierte Lenkmomentkenngröße verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkmomentkenngröße ein, insbesondere von einem Fahrer an einer Lenkhandhabe (18a), aufzubringendes Lenkmoment ist, welches in dem Fehlerbetriebszustand erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das aufzubringende Lenkmoment in Abhängigkeit von einem Lenkwinkel (20a) derart erhöht wird, dass sich das aufzubringende Lenkmoment für zumindest zwei verschiedene Lenkwinkel (20a) unterscheidet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderachslenkung (14a; 14b) wenigstens eine Aktoreinheit (22a) zur Erzeugung und/oder Bereitstellung einer Lenkunterstützung umfasst und die Lenkmomentkenngröße in dem Fehlerbetriebszustand verändert wird, indem zumindest ein Unterstützungsmoment (24a) der Aktoreinheit (22a) angepasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Veränderung der Lenkmomentkenngröße wenigstens eine in einem Betriebsspeicher (26a) hinterlegte Anpassungskennlinie (28a, 29a, 30a) und/oder wenigstens ein in einem Betriebsspeicher (26a) hinterlegter Anpassungsfaktor verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenksystem (10a) wenigstens eine aktive Hinterachslenkung (32a) umfasst und die Fahrzeugkomponente (16a) die Hinterachslenkung (32a) ist.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Fehlerbetriebszustand zumindest einem Betriebszustand entspricht, in welchem wenigstens ein mit der Hinterachslenkung (32a) verbundenes Fahrzeugrad (36a) außerhalb einer Mittelstellung blockiert ist.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fehlerbetriebszustand zumindest ein Hinterradwinkel (38a) wenigstens eines mit der Hinterachslenkung (32a) verbundenen Fahrzeugrads (36a) ermittelt und bei einer Veränderung der Lenkmomentkenngröße berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von dem Hinterradwinkel (38a) eine für eine Geradeausfahrt des Fahrzeugs (12a) benötigte virtuelle Nullstellung (40a, 41a) eines Lenkwinkels (20a) ermittelt wird und die Veränderung der Lenkmomentkenngröße an die virtuelle Nullstellung (40a, 41a) des Lenkwinkels (20a) angepasst wird.
Verfahren zumindest nach Anspruch 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassungskennlinie (28a, 29a, 30a) in Abhängigkeit von dem Hinterradwinkel (38a) aus einer Gruppe von zumindest zwei verschiedenen Anpassungskennlinien (28a, 30a) und/oder der Anpassungsfaktor in Abhängigkeit von dem Hinterradwinkel (38a) aus einer Gruppe von zumindest zwei verschiedenen Anpassungsfaktoren ausgewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderachslenkung (14a) kommunizierend mit der Hinterachslenkung (32a) verbunden ist und eine Ermittlung einer Störung und/oder einer Fehlfunktion der Fahrzeugkomponente (16a) anhand wenigstens einer von einer Kommunikationseinheit (42a) der Hinterachslenkung (32a) erzeugten und mit der Störung und/oder der Fehlfunktion der Fahrzeugkomponente (16a) korrelierten Statusinformation erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fehlerbetriebszustand zumindest eine Hinweismeldung erzeugt und mittels einer Ausgabeeinheit (44a) ausgegeben und/oder an eine externe elektronische Einheit gesendet wird.
Fahrzeug (12a; 12b) mit einem Lenksystem (10a; 10b), welches wenigstens eine Vorderachslenkung (14a; 14b) und wenigstens eine mit der Vorderachslenkung (14a; 14b) in Wirkverbindung stehende Lenkhandhabe (18a) umfasst, und mit einer Recheneinheit (46a), welche zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 vorgesehen ist.