DE102018007612B4

DE102018007612B4 - Verfahren und System zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystem eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102018007612B4
Application number: DE102018007612.2A
Authority: DE
Inventors: Malte Rothhämel
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2017-10-12
Filing date: 2018-09-24
Publication date: 2021-12-09
Anticipated expiration: 2038-09-25
Also published as: DE102018007612A1; SE541624C2; SE1751262A1

Abstract

Verfahren zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems (SS1) eines Fahrzeugs, wobei das Lenksystem ein Lenkrad (SW), das über eine Lenksäule (SC) mit einer Radachse (X) mit lenkbaren Rädern (W) verbunden ist, ein Drehmomentanpassungsmittel (EPS; VC), das eingerichtet ist, um ein Lenkdrehmoment zum Anpassen der Lenkung bereitzustellen, und ein hydraulisches Servolenksystem (HPS1; HPS2), das eingerichtet ist, um ein Lenkdrehmoment basierend auf einem Gesamtlenkdrehmoment, das von dem Fahrer und dem Drehmomentanpassungsmittel (EPS; VC) bereitgestellt wird, zu verstärken, umfasst, gekennzeichnet durch die Schritte während des Betriebs des Fahrzeugs zum:- Bestimmen (S1) des Gesamtdrehmoments anhand von Drehmomentbestimmungsmitteln (110);- Bestimmen (S2) einer Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder einer Lenkwinkelbeschleunigung anhand von Mitteln (120) zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik;- Verarbeiten (S3) des bestimmten Gesamtdrehmoments und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung durch Verarbeitungsmittel (130), um einen typischen Lenkparameterwert zu ergeben; und- basierend auf dem typischen Lenkparameterwert, Bestimmen (S4), ob ein Hydraulikausfall des hydraulischen Servolenksystems vorgekommen ist, wobei das Bestimmen (S4), ob ein Hydraulikausfall des hydraulischen Servosystems vorgekommen ist, ein Vergleichen des typischen Lenkparameterwertes mit einem entsprechenden typischen Lenkparameterwert für das hydraulische Servolenksystem (HPS1; HPS2), das nicht mit einem Ausfall verbunden ist, umfasst.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Erfindung betrifft auch ein System zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8. Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit einem solchen System.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Fahrzeuge, wie etwa schwere Lastwagen, verwenden Lenksysteme, bei denen sowohl ein hydraulisches Servolenksystem als auch ein elektrisches Servolenksystem für das Lenken verwendet werden, um die Lenkleistung für den Fahrer zu verbessern. Ein derartiges Lenksystem kann als elektrohydraulisches Lenksystem bezeichnet werden. Das elektrohydraulische Lenksystem umfasst ein Lenkrad, das über eine Lenksäule mit der Radachse des Fahrzeugs verbunden ist, ein elektrisches Servolenksystem, das eingerichtet ist, um anhand der Lenksäule ein Lenkdrehmoment zum Anpassen der Lenkung bereitzustellen, und ein hydraulisches Servolenksystem, das eingerichtet ist, um ein Lenkdrehmoment basierend auf dem Gesamtlenkdrehmoment, das durch den Fahrer und das elektrische Servolenksystem bereitgestellt wird, zu verstärken. Das hydraulische System kann anhand einer Pumpe betätigt werden, die durch den Motor des Fahrzeugs angetrieben wird, wobei die Pumpe konfiguriert ist, um Hydraulikfluid über Schläuche bereitzustellen.
Fahrzeuge, wie etwa schwere Lastwagen, können auch Lenksysteme verwenden, bei denen anstelle eines elektrischen Servolenksystems ein Ventilsteuermittel zum Steuern einer Ventilanordnung des hydraulischen Servolenksystems für die Lenkanpassung verwendet wird, wobei die Ventilanordnung konfiguriert ist, um sich basierend auf dem Lenkdrehmoment zu öffnen und zu schließen, um den hydraulischen Fluss zu regeln.
Derartige Lenksysteme werden als aktive hydraulische Lenksysteme bezeichnet. Ein Problem bei derartigen Lenksystemen besteht darin, dass ein Hydraulikausfall des hydraulischen Servolenksystems vorkommen kann. Dies kann auf das Auslaufen von Hydraulikfluid zurückzuführen sein. Eine Lösung für dieses Problem besteht darin, einen Durchflussdetektor zu verwenden, um den hydraulischen Fluss zu detektieren. Ein Durchflussdetektor ist jedoch kostspielig und kann auch versagen.
Gattungsgemäße hydraulische Lenksysteme sind aus den deutschen Offenlegungsschriften DE 102 56 306 A1 , DE 103 37 954 A1 und DE 10 2004 037 960 A1 bekannt. Diese ermöglichen eine variable Drehmomentunterstützung bzw. eine Korrektur des Lenkwinkels.
Es besteht somit Bedarf daran, eine Bestimmung eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems eines Fahrzeugs zu ermöglichen, die wirksam und zuverlässig ist.
AUFGABEN DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems eines Fahrzeugs bereitzustellen, das wirksam und zuverlässig ist.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein System zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems eines Fahrzeugs bereitzustellen, das wirksam und zuverlässig ist.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Diese und andere Aufgaben, die aus der folgenden Beschreibung hervorgehen, werden durch ein Verfahren, ein System und ein Fahrzeug erreicht, wie in den beiliegenden unabhängigen Ansprüchen dargelegt. Bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens und des Systems sind in den beiliegenden abhängigen Ansprüchen definiert.
Insbesondere wird eine Aufgabe der Erfindung durch ein Verfahren zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems eines Fahrzeugs erfüllt. Das Lenksystem umfasst ein Lenkrad, das über eine Lenksäule mit einer Radachse mit lenkbaren Rädern verbunden ist, ein Drehmomentanpassungsmittel, das eingerichtet ist, um ein Lenkdrehmoment zum Anpassen der Lenkung bereitzustellen, und ein hydraulisches Servolenksystem, das eingerichtet ist, um ein Lenkdrehmoment basierend auf einem Gesamtlenkdrehmoment, das von dem Fahrer und dem Drehmomentanpassungsmittel bereitgestellt wird, zu verstärken. Das Verfahren umfasst während des Betriebs des Fahrzeugs die Schritte: des Bestimmens des Gesamtdrehmoments anhand von Drehmomentbestimmungsmitteln; des Bestimmens einer Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder Lenkwinkelbeschleunigung anhand von Mitteln zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik; des Verarbeitens des bestimmten Gesamtdrehmoments und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder Lenkwinkelbeschleunigung durch Verarbeitungsmittel, um einen typischen Lenkparameterwert zu ergeben; und basierend auf dem typischen Lenkparameterwert, des Bestimmens, ob ein Hydraulikausfall des hydraulischen Servolenksystems vorgekommen ist.
Dadurch kann ein Hydraulikausfall des hydraulischen Servolenksystems einfach und wirksam bestimmt werden. Dadurch kann ein Hydraulikausfall des hydraulischen Servolenksystems frühzeitig bestimmt werden. Somit kann dadurch ein Hydraulikausfall bestimmt werden, ohne eine Eingabe von einem elektrischen Servolenksystem zu benötigen, das ein verstärktes Lenkdrehmoment zur Lenkunterstützung auf Grund eines hohen Fahrerdrehmoments aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Drehmomentanpassungsmittel ein elektrisches Servolenksystem, das eingerichtet ist, um über die Lenksäule ein Lenkdrehmoment für die Lenkanpassung bereitzustellen. Das aktive hydraulische System ist dadurch ein elektrohydraulisches Lenksystem. Das elektrische Servolenksystem umfasst eine Elektromaschine. Das elektrische Servolenksystem umfasst ein Lenkgetriebe, das mit der Lenksäule verbunden ist. Die Elektromaschine ist eingerichtet, um der Lenksäule über das Lenkgetriebe anhand einer Betätigung der Elektromaschine ein Lenkdrehmoment bereitzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Drehmomentanpassungsmittel Ventilsteuermittel zum Steuern einer Ventilanordnung des hydraulischen Servolenksystems für die Lenkanpassung. Das aktive hydraulische System ist dadurch ein ventilgesteuertes hydraulisches Lenksystem. Das Ventilsteuermittel zum Steuern einer Ventilanordnung des hydraulischen Servolenksystems ist gemäß einer Ausführungsform in dem hydraulischen Servolenksystem enthalten. Das ventilsteuerbare Lenksystem ist eingerichtet, um ein Lenkdrehmoment basierend auf einem Gesamtlenkdrehmoment, das durch den Fahrer und das Ventilsteuermittel zum Steuern der Ventilanordnung bereitgestellt wird, zu verstärken. Das hydraulische Servolenksystem des ventilsteuerbaren Lenksystems umfasst somit eine steuerbare Ventilanordnung, die konfiguriert ist, um sich basierend auf einem Lenkdrehmoment zu öffnen und zu schließen, um einen hydraulischen Fluss zu regeln. Das hydraulische Servolenksystem des ventilsteuerbaren Lenksystems umfasst eine Steuereinheit zum Steuern des Öffnens und Schließens der Ventilanordnung um einen hydraulischen Fluss zum Anpassen eines Drehmoments zum Anpassen der Lenkung zu regeln. Die Steuereinheit kann eine beliebige geeignete Steuereinheit sein, wie etwa eine elektronische Steuereinheit. Die Steuereinheit ist gemäß einer Ausführungsform in der Ventilanordnung angeordnet, d.h. in der Ventilanordnung enthalten. Die Steuereinheit ist eingerichtet, um das angepasste Drehmoment zu bestimmen.
Die Drehmomentbestimmungsmittel können auf Mitteln zum Bestimmen eines Lenkdrehmoments, das durch den Fahrer des Fahrzeugs ausgeübt wird, und auf Mitteln zum Bestimmen eines Lenkdrehmoments, das durch das Drehmomentanpassungsmittel bereitgestellt wird, basieren, wobei die Drehmomentbestimmungsmittel zum Bestimmen eines Gesamtlenkdrehmoments Mittel zum Addieren eines bestimmten Lenkdrehmoments, das durch den Fahrer ausgeübt wird, und eines bestimmten Lenkdrehmoments, das durch das Drehmomentanpassungsmittel bereitgestellt wird, umfassen. Die Drehmomentbestimmungsmittel zum Bestimmen eines Gesamtlenkdrehmoments können auf dem Drehmoment, das in ein Mittel zum Regeln eines hydraulischen Flusses basierend auf dem Gesamtlenkdrehmoment, das von dem Fahrer und dem Drehmomentanpassungsmittel bereitgestellt wird, eingegeben wird, z.B. auf einer Information über den Öffnungsgrad einer Ventilanordnung des Mittels in Abhängigkeit von dem Gesamtdrehmoment, basieren.
Das Mittel zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik umfasst gemäß einer Ausführungsform einen Lenkradwinkelsensor, der in Verbindung mit der Lenksäule eingerichtet ist, um den Lenkradwinkel des Lenkrads zu detektieren, und Mittel zum Bestimmen einer Änderung eines bestimmten Lenkradwinkels im Verlauf der Zeit, um die Lenkwinkelgeschwindigkeit zu bestimmen.
Das Mittel zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik umfasst ferner Mittel zum Bestimmen einer Änderung der anhand des Lenkradwinkelsensors, der in Verbindung mit der Lenksäule angeordnet ist, bestimmten Lenkwinkelgeschwindigkeit im Verlauf der Zeit, um die Lenkwinkelbeschleunigung zu bestimmen.
Das Mittel zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik umfasst gemäß einer Ausführungsform einen Lenkwinkelsensor zum Detektieren einer Rotation einer Elektromaschine des elektrischen Servolenksystems, um einen Lenkradwinkel zu bestimmen, und Mittel zum Bestimmen einer Änderung eines bestimmten Lenkradwinkels im Verlauf der Zeit, um die Lenkwinkelgeschwindigkeit zu bestimmen.
Das Mittel zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik umfasst ferner Mittel zum Bestimmen einer Änderung der anhand des Lenkwinkelsensors zum Detektieren einer Rotation einer Elektromaschine des elektrischen Servolenksystems bestimmten Lenkwinkelgeschwindigkeit im Verlauf der Zeit, um die Lenkwinkelbeschleunigung zu bestimmen.
Erfindungsgemäß umfasst der Schritt des Bestimmens, ob ein Hydraulikausfall vorgekommen ist, basierend auf dem typischen Lenkparameterwert den Schritt des Vergleichens des typischen Lenkparameterwertes mit einem entsprechenden typischen Lenkparameterwert für das hydraulische Servolenksystem, das nicht mit einem Ausfall verbunden ist.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Schritt des Verarbeitens des bestimmten Gesamtdrehmoments und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung das Generieren eines Verhältnisses zwischen dem Gesamtdrehmoment und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Schritt des Vergleichens des typischen Lenkparameterwertes mit einem entsprechenden typischen Lenkparameterwert für das hydraulische Servolenksystem, das nicht mit einem Ausfall verbunden ist, den Schritt des Berücksichtigens, ob das Gesamtdrehmoment in einem niedrigen Drehmomentbereich, einem mittleren Drehmomentbereich oder einem hohen Drehmomentbereich liegt, um die Zuverlässigkeit für das Ergebnis des Vergleichs zu beurteilen. Indem somit berücksichtigt wird, ob das Gesamtdrehmoment in einem niedrigen Drehmomentbereich, einem mittleren Drehmomentbereich oder einem hohen Drehmomentbereich liegt, um die Zuverlässigkeit für das Ergebnis des Vergleichs zu beurteilen, kann für die verschiedenen Bereiche ein richtiger Vergleich ausgeführt werden, so dass ein Hydraulikausfall des hydraulischen Servolenksystems genauer bestimmt werden kann.
Der niedrige Drehmomentbereich, der mittlere Drehmomentbereich und der hohe Drehmomentbereich können beliebige geeignete Drehmomentbereiche sein und können von dem Fahrzeug, d.h. den Abmessungen/ dem Gewicht des Fahrzeugs, und der Konfiguration des aktiven hydraulischen Lenksystems abhängig sein. Gemäß einer Ausführungsform liegt der niedrige Drehmomentbereich in dem Bereich von 0 bis 5 Nm, der mittlere Drehmomentbereich liegt in dem Bereich von 5 bis 10 Nm und der hohe Drehmomentbereich liegt über 10 Nm.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt, falls ein Ausfall des hydraulischen Servolenksystems bestimmt wurde, des Aktivierens einer oder mehrerer der folgenden Aktionen: Informieren des Bedieners des Fahrzeugs und/oder externes Informieren über den Ausfall; Steuern des Drehmomentanpassungsmittels, um ein Lenkdrehmoment für die Lenkunterstützung zu verstärken. Dadurch kann eine richtige Aktion effizient ausgeführt werden, um einen Ausfall des hydraulischen Servolenksystems effizient zu handhaben.
Insbesondere wird eine Aufgabe der Erfindung durch ein System zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems eines Fahrzeugs erfüllt. Das Lenksystem umfasst ein Lenkrad, das über eine Lenksäule mit einer Radachse mit lenkbaren Rädern verbunden ist, ein Drehmomentanpassungsmittel, das eingerichtet ist, um ein Lenkdrehmoment zum Anpassen der Lenkung bereitzustellen, und ein hydraulisches Servolenksystem, das eingerichtet ist, um ein Lenkdrehmoment basierend auf einem Gesamtlenkdrehmoment, das von dem Fahrer und dem Drehmomentanpassungsmittel bereitgestellt wird, zu verstärken. Das System umfasst Drehmomentbestimmungsmittel, die eingerichtet sind, um das Gesamtdrehmoment zu bestimmen; Mittel zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik, die eingerichtet sind, um die Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder die Lenkwinkelbeschleunigung zu bestimmen; Verarbeitungsmittel, die eingerichtet sind, um das bestimmte Gesamtdrehmoment und die Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder die Lenkwinkelbeschleunigung zu verarbeiten, um einen typischen Lenkparameterwert zu ergeben; und ein Mittel zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls, das eingerichtet ist, um zu bestimmen, ob ein Hydraulikausfall des hydraulischen Servolenksystems vorgekommen ist, basierend auf dem typischen Lenkparameterwert.
Erfindungsgemäß umfasst das Mittel zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls Vergleichsmittel, die eingerichtet sind, um den typischen Lenkparameterwert mit einem entsprechenden typischen Lenkparameterwert für das hydraulische Servolenksystem, das nicht mit einem Ausfall verbunden ist, zu vergleichen.
Gemäß einer Ausführungsform des Systems umfasst das Verarbeitungsmittel Mittel zum Generieren eines Verhältnisses zwischen dem Gesamtdrehmoment und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung.
Gemäß einer Ausführungsform des Systems umfasst das Vergleichsmittel zum Vergleichen des typischen Lenkparameterwertes mit einem entsprechenden typischen Lenkparameterwert für das hydraulische Servolenksystem, das nicht mit einem Ausfall verbunden ist, Mittel zum Berücksichtigen, ob das Gesamtdrehmoment in einem niedrigen Drehmomentbereich, einem mittleren Drehmomentbereich oder einem hohen Drehmomentbereich liegt, um die Zuverlässigkeit für das Ergebnis des Vergleichs zu beurteilen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das System Aktivierungsmittel zum Aktivieren eines oder mehrerer der folgenden Aktionsmittel: Informationsmittel zum Informieren des Bedieners des Fahrzeugs und/oder zum externen Informieren über den Ausfall; Steuermittel zum Steuern des Drehmomentanpassungsmittels, um ein Lenkdrehmoment für die Lenkunterstützung zu verstärken, falls ein Ausfall des hydraulischen Servolenksystems bestimmt wurde.
Das System zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems eines Fahrzeugs ist geeignet, um die hier dargelegten Verfahren auszuführen.
Gemäß einer Ausführungsform des Systems umfasst das Drehmomentanpassungsmittel ein elektrisches Servolenksystem, das eingerichtet ist, um über die Lenksäule ein Lenkdrehmoment für die Lenkanpassung bereitzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform des Systems umfasst das Drehmomentanpassungsmittel Ventilsteuermittel zum Steuern einer Ventilanordnung des hydraulischen Servosystems für die Lenkanpassung.
Das System gemäß der Erfindung weist die Vorteile gemäß dem entsprechenden Verfahren auf.
Insbesondere wird eine Aufgabe der Erfindung durch ein Fahrzeug, welches das hier dargelegte System umfasst, erfüllt.
Figurenliste
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird auf die folgende ausführliche Beschreibung Bezug genommen, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird, wobei sich die gleichen Bezugszeichen auf die gleichen Teile in allen mehreren Ansichten beziehen. Es zeigen:

1 schematisch eine Seitenansicht eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 schematisch ein elektrohydraulisches Lenksystem eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 schematisch ein Blockdiagramm eines Systems zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
4 schematisch ein Blockdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Der Begriff „Verbindung“ bezieht sich nachstehend auf eine Kommunikationsverbindung, wobei es sich um ein physisches Verbindungsstück, wie etwa eine optoelektronische Kommunikationsleitung, oder um ein nicht physisches Verbindungsstück, wie etwa eine drahtlose Verbindung, beispielsweise eine Funk- oder Hochfrequenzverbindung, handeln kann.
Nachstehend bezieht sich der Begriff „Lenkwinkeldynamik“ auf eine Lenkwinkelbewegung, die eine Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder Lenkwinkelbeschleunigung umfasst.
1 bildet schematisch eine Seitenansicht eines Fahrzeugs V gemäß der vorliegenden Erfindung ab. Das beispielhafte Fahrzeug V ist ein Nutzfahrzeug in der Form eines Lastwagens. Das Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung könnte ein beliebiges geeignetes Fahrzeug sein, wie etwa ein Bus oder ein Auto. Das Fahrzeug V umfasst ein System I zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung. Das System I oder mindestens Teile des Systems ist bzw. sind an Bord des Fahrzeugs V angeordnet.
2 bildet schematisch ein elektrohydraulisches Lenksystem SS1 eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ab.
Das elektrohydraulische Lenksystem SS1 umfasst ein Lenkrad SW.
Das Lenkrad SW ist über eine Lenksäule SC mit einer Radachse X mit lenkbaren Rädern W verbunden.
Das elektrohydraulische Lenksystem SS1 umfasst Mittel 112 zum Bestimmen eines Lenkdrehmoments, das durch den Fahrer auf das Fahrzeug ausgeübt wird. Das Mittel 112 zum Bestimmen eines Lenkdrehmoments, das durch den Fahrer ausgeübt wird, ist in Verbindung mit der Lenksäule SC angeordnet.
Das elektrohydraulische Lenksystem SS1 umfasst einen Lenkradwinkelsensor 122a zum Bestimmen des Lenkradwinkels des Lenkrads SW. Der Lenkradwinkelsensor 122a ist in Verbindung mit der Lenksäule SC zum Detektieren des Lenkradwinkels angeordnet. Der Lenkradwinkelsensor 122a kann alternativ in Verbindung mit dem Lenkrad SW zum Detektieren des Lenkradwinkels angeordnet sein.
Das elektrohydraulische Lenksystem SS1 umfasst ein elektrisches Servolenksystem EPS. Das elektrische Servolenksystem EPS ist eingerichtet, um ein Lenkdrehmoment über die Lenksäule SC bereitzustellen. Das elektrische Servolenksystem EPS umfasst eine Elektromaschine EM. Das elektrische Servolenksystem EPS umfasst ein Lenkgetriebe SG1, das mit der Lenksäule SC verbunden ist. Die Elektromaschine EM ist eingerichtet, um der Lenksäule SC über das Lenkgetriebe SG1 anhand einer Betätigung der Elektromaschine EM ein Lenkdrehmoment bereitzustellen.
Das elektrohydraulische Lenksystem SS1 umfasst ein hydraulisches Servolenksystem HPS1. Das hydraulische Servolenksystem HPS1 ist eingerichtet, um ein Lenkdrehmoment basierend auf einem Gesamtlenkdrehmoment, das von dem Fahrer und dem elektrischen Servolenksystem bereitgestellt wird, zu verstärken.
Das hydraulische Servolenksystem HPS1 umfasst eine Lenkgetriebekonfiguration SG2 zum Verstärken des Drehmoments, das von dem Lenkrad SW an die lenkbaren Räder W übermittelt wird. Die Lenkgetriebekonfiguration SG2 umfasst ein Lenkgetriebe und ein hydraulisches Stellglied zum Übertragen der hydraulischen Energie auf die Lenkung.
Das hydraulische Servolenksystem HPS1 umfasst eine Ventilanordnung VI, die konfiguriert ist, um sich basierend auf dem Gesamtlenkdrehmoment zu öffnen und zu schließen, um einen hydraulischen Fluss zu regeln.
Die Ventilanordnung V1 mit einer Antriebswelle IS verbunden, über die das Lenkdrehmoment bereitgestellt wird, das durch den Fahrer bereitgestellt wird. Die Antriebswelle IS ist mit der Lenksäule SC verbunden.
Das hydraulische Servolenksystem HPS1 umfasst gemäß einer Ausführungsform Detektionsmittel D1 zum Detektieren des Öffnungsgrads der Ventilanordnung V1, um das Gesamtdrehmoment zu bestimmen.
Die Ventilanordnung V1 ist eingerichtet, um den hydraulischen Fluss basierend auf dem Gesamtlenkdrehmoment, das von dem Fahrer und dem elektrischen Servolenksystem EPS bereitgestellt wird, zu regeln. Die Ventilanordnung V1 ist somit konfiguriert, um sich basierend auf dem Gesamtlenkdrehmoment zu öffnen und zu schließen, um den hydraulischen Fluss zu regeln.
Die Ventilanordnung V1 kann gemäß einer Ausführungsform mit einer Steuereinheit verbunden sein oder diese umfassen.
Das elektrohydraulische Lenksystem SS1 umfasst Mittel 114 zum Bestimmen des Lenkdrehmoments, das durch das elektrische Servolenksystem EPS bereitgestellt wird. Das Mittel 114 zum Bestimmen des Lenkdrehmoments, das durch das elektrische Servolenksystem EPS bereitgestellt wird, kann aus einer elektronischen Steuereinheit bestehen, in dieser enthalten sein oder diese enthalten. Das Mittel 114 zum Bestimmen eines Lenkdrehmoments, das durch das elektrische Servolenksystem EPS bereitgestellt wird, ist in Verbindung mit der Elektromaschine EM angeordnet.
Das elektrohydraulische Lenksystem SS1 umfasst gemäß einer Ausführungsform einen Winkelsensor 122b zum Bestimmen des Lenkwinkels des Lenkrads SW basierend auf der Rotation der Elektromaschine EM. Der Lenkwinkelsensor 122b ist in Verbindung mit der Elektromaschine EM angeordnet, um den Lenkradwinkel zu detektieren.
Das elektrohydraulische Lenksystem SS1 umfasst eine Pumpeneinheit P, die mit dem hydraulischen Servolenksystem HPS1 über eine Leitungskonfiguration verbunden ist, die eine Einlassleitung L1 zum Bereitstellen eines Hydraulikfluids für das hydraulische Servolenksystem HPS1 und eine Auslassleitung L2 zum Aufnehmen des Hydraulikfluids aus der Pumpeneinheit P umfasst. Die Pumpeneinheit P ist gemäß dieser Ausführungsform eingerichtet, um anhand des Fahrzeugmotors ICE betätigt zu werden. Die Einlassleitung L1 und die Auslassleitung L2 sind gemäß einer Ausführungsform Schläuche.
Die Lenkgetriebekonfiguration SG2 des hydraulischen Servolenksystems HPS1 umfasst eine Abtriebswelle OS und einen Lenkerarm A, hier einen so genannten Lenkhebel, der mit der Abtriebswelle verbunden ist. Der Lenkerarm A ist mit einem Lenkgestänge SL verbunden, das wiederum mit einem lenkbaren Rad W an der Achse X verbunden ist, um die Lenkung bereitzustellen. Somit sind die Abtriebswelle OS, der Lenkerarm A und das Lenkgestänge SL Teil eines Verbindungsmechanismus zum Übertragen der Lenkung von dem Lenkrad SW auf das lenkbare Rad W.
Das elektrohydraulische Lenksystem SS1 umfasst eine Steueranordnung 100, die eine oder mehrere elektronische Steuereinheiten, Verarbeitungseinheiten, Computer, Servereinheiten oder dergleichen umfassen kann, oder ist konfiguriert, um diese zu verwenden.
Die vorliegende Erfindung betrifft das Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems eines Fahrzeugs, wie etwa eines elektrohydraulischen Lenksystems SS1, das in 2 abgebildet ist. Die Steueranordnung 100 ist eingerichtet, um einen Hydraulikausfall des elektrohydraulischen Lenksystems SS1 zu bestimmen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Gesamtlenkdrehmoment, d.h. das Lenkdrehmoment, das durch den Fahrer, der das Lenkrad SW lenkt, bereitgestellt wird, und das Lenkdrehmoment, das durch das elektrische Servolenksystem EPS anhand der Elektromaschine EM, die mit der Lenksäule SC verbunden ist, bereitgestellt wird, eingerichtet, um anhand von Drehmomentbestimmungsmitteln bestimmt zu werden.
Die Drehmomentbestimmungsmittel können auf dem Mittel 112 zum Bestimmen des Lenkdrehmoments, das durch den Fahrer des Fahrzeugs ausgeübt wird, und dem Mittel 114 zum Bestimmen des Lenkdrehmoments, das durch das elektrische Servolenksystem EPS bereitgestellt, basieren, wobei die Drehmomentbestimmungsmittel zum Bestimmen des Gesamtlenkdrehmoments Mittel zum Addieren des bestimmten Lenkdrehmoments, das durch den Fahrer ausgeübt wird, und des bestimmten Lenkdrehmoments, das durch das elektrische Servolenksystem EPS bereitgestellt wird, umfassen. Das bestimmte Lenkdrehmoment, das durch das elektrische Servolenksystem EPS bereitgestellt wird, kann negativ sein, d.h. dem Lenken, das durch den Fahrer bereitgestellt wird, entgegengesetzt sein, was der Fall sein kann, falls das Lenkdrehmoment, das durch das elektrische Servolenksystem EPS bereitgestellt wird, dazu dient, eine Spurhalteunterstützung bereitzustellen.
Die Drehmomentbestimmungsmittel zum Bestimmen des Gesamtlenkdrehmoments können auf dem detektierten Öffnungsgrad der Ventilanordnung V1 anhand der Detektionsmittel D1 basieren.
Die Drehmomentbestimmungsmittel zum Bestimmen des Gesamtlenkdrehmoments können auf dem Drehmoment, das von der Antriebswelle IS in die Ventilanordnung V2 eingegeben wird und durch nicht gezeigte Drehmomentdetektionsmittel detektiert wird, die in Verbindung mit der Antriebswelle IS eingerichtet sind, basieren.
Die Steueranordnung 100 kann mit den Mitteln 112, den Mitteln 114 und/oder den Mitteln D1 zum Verarbeiten von Daten, die eine Drehmomentinformation darstellen, betriebsfähig verbunden sein, um das Gesamtlenkdrehmoment zu bestimmen. Die Drehmomentbestimmungsmittel können in der Steueranordnung 100 enthalten sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist bzw. sind die Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder die Lenkwinkelbeschleunigung eingerichtet, um anhand von Mitteln zum Bestimmen der Lenkwinkeldynamik bestimmt zu werden.
Das Mittel zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik umfasst gemäß einer Ausführungsform den Lenkradwinkelsensor 122a zum Bestimmen des Lenkradwinkels des Lenkrads SW und Mittel zum Bestimmen einer Änderung eines bestimmten Lenkradwinkels im Verlauf der Zeit, um die Lenkwinkelgeschwindigkeit zu bestimmen.
Das Mittel zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik umfasst ferner Mittel zum Bestimmen einer Änderung der anhand des Sensors 122a bestimmten Lenkwinkelgeschwindigkeit im Verlauf der Zeit, um die Lenkwinkelbeschleunigung zu bestimmen.
Das Mittel zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik umfasst gemäß einer Ausführungsform den Winkelsensor 122b, um den Lenkradwinkel des Lenkrads SW basierend auf der Rotation der Elektromaschine EM zu bestimmen, und Mittel zum Bestimmen einer Änderung eines bestimmten Lenkradwinkels im Verlauf der Zeit, um die Lenkwinkelgeschwindigkeit zu bestimmen.
Das Mittel zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik umfasst ferner Mittel zum Bestimmen einer Änderung der anhand des Sensors 122b bestimmten Lenkwinkelgeschwindigkeit im Verlauf der Zeit, um die Lenkwinkelbeschleunigung zu bestimmen.
Die Steueranordnung 100 kann betriebsfähig mit dem Sensor 122a und/oder der Sensor 122b zum Verarbeiten von Daten, die den Lenkradwinkel darstellen, verbunden sein, um die Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder die Lenkwinkelbeschleunigung zu bestimmen. Das Mittel zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik kann in der Steueranordnung 100 enthalten sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden das bestimmte Gesamtdrehmoment und die Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder die Lenkwinkelbeschleunigung durch Verarbeitungsmittel verarbeitet, um einen typischen Lenkparameterwert zu ergeben.
Das Verarbeitungsmittel zum Verarbeiten des bestimmten Gesamtdrehmoments und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung kann in der Steueranordnung 100 enthalten sein. Die Steueranordnung 100 ist somit gemäß einer Ausführungsform eingerichtet, um das bestimmte Gesamtdrehmoment und die Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder die Lenkwinkelbeschleunigung zu verarbeiten, um einen typischen Lenkparameterwert zu ergeben. Das Verarbeitungsmittel zum Verarbeiten des bestimmten Gesamtdrehmoments und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung umfasst das Generieren eines Verhältnisses zwischen dem Gesamtdrehmoment und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch das Mittel zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls bestimmt, ob ein Hydraulikausfall des hydraulischen Servolenksystems vorgekommen ist, basierend auf dem typischen Lenkparameterwert, d.h. basierend auf dem Verhältnis zwischen dem Gesamtdrehmoment und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung.
Das Mittel zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls kann in der Steueranordnung 100 enthalten sein. Das Mittel zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls ist eingerichtet, um den typischen Lenkparameterwert mit einem entsprechenden typischen Lenkparameterwert für das hydraulische Servolenkungssystem, das nicht mit einem Ausfall verbunden ist, zu vergleichen. Das Mittel zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls ist somit eingerichtet, um das Verhältnis zwischen dem Gesamtdrehmoment und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung mit einem entsprechenden Verhältnis zwischen dem Gesamtdrehmoment und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung für das hydraulische Servolenksystem, das nicht mit einem Ausfall verbunden ist, zu vergleichen.
3 bildet schematisch ein ventilgesteuertes hydraulisches Lenksystem SS2 eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ab.
Das ventilgesteuerte hydraulische Lenksystem SS2 unterscheidet sich von dem elektrohydraulischen Lenksystem SS1 in 2 dadurch, dass anstelle ein elektrisches Servolenksystem mit einer Elektromaschine als Drehmomentanpassungsmittel zum Bereitstellen eines Lenkdrehmoments für die Lenkanpassung aufzuweisen, das ventilgesteuerte hydraulische Lenksystem SS2 Mittel zum Steuern der Ventilanordnung des hydraulischen Servosystems als Drehmomentanpassungsmittel für die Lenkanpassung aufweist.
Somit umfasst das ventilgesteuerte hydraulische Lenksystem SS2 als Lenksystem SS1 ein Lenkrad SW, das über eine Lenksäule SC mit einer Radachse X mit lenkbaren Rädern W verbunden ist.
Das ventilgesteuerte hydraulische Lenksystem SS2 umfasst als Lenksystem SS1 auch Mittel 112 zum Bestimmen eines Lenkdrehmoments, das durch den Fahrer des Fahrzeugs ausgeübt wird, wobei die Mittel 112 zum Bestimmen eines Lenkdrehmoments, das durch den Fahrer ausgeübt wird, in Verbindung mit der Lenksäule SC angeordnet sind.
Das ventilgesteuerte hydraulische Lenksystem SS2 umfasst als Lenksystem SS1 auch einen Lenkradwinkelsensor 122a zum Bestimmen des Lenkradwinkels des Lenkrads SW. Der Lenkradwinkelsensor 122a ist in Verbindung mit der Lenksäule SC angeordnet, um den Lenkradwinkel zu detektieren. Der Lenkradwinkelsensor 122a kann alternativ in Verbindung mit dem Lenkrad SW angeordnet sein, um den Lenkradwinkel zu detektieren.
Das ventilgesteuerte hydraulische Lenksystem SS2 umfasst ein hydraulisches Servolenksystem HPS2.
Das hydraulische Servolenksystem HPS2 umfasst eine Lenkgetriebekonfiguration SG zum Verstärken des Drehmoments, das von dem Lenkrad SW an die lenkbaren Räder W übermittelt wird. Die Lenkgetriebekonfiguration SG umfasst ein Lenkgetriebe und ein hydraulisches Stellglied zum Übertragen hydraulischer Energie auf die Lenkung.
Das hydraulische Servolenksystem HPS2 umfasst eine steuerbare Ventilanordnung V2, die konfiguriert ist, um sich basierend auf dem Lenkdrehmoment zu öffnen und zu schließen, um einen hydraulischen Fluss zu regeln.
Die steuerbare Ventilanordnung V2 ist mit einer Antriebswelle IS verbunden, über die das Lenkdrehmoment bereitgestellt wird, das durch den Fahrer bereitgestellt wird. Die Antriebswelle IS ist mit der Lenksäule SC verbunden.
Das hydraulische Servolenksystem HPS2 umfasst eine Steuereinheit CU zum Steuern des Öffnens und Schließens der Ventilanordnung V2, um den hydraulischen Fluss zum Anpassen des Drehmoments zum Anpassen der Lenkung zu regeln. Die Steuereinheit CU kann eine beliebige geeignete Steuereinheit sein, wie etwa eine elektronische Steuereinheit. Die Steuereinheit CU ist gemäß einer Ausführungsform in der Ventilanordnung eingerichtet, d.h. in der Ventilanordnung V2 enthalten. Die Steuereinheit CU ist eingerichtet, um das angepasste Drehmoment zu bestimmen.
Die steuerbare Ventilanordnung V2 umfasst Mittel 116 zum Bestimmen eines Lenkdrehmoments in Verbindung mit der Ventilanordnung V2. Das Mittel 116 zum Bestimmen eines Lenkdrehmoments ist gemäß einer Ausführungsform in Verbindung mit der Antriebswelle eingerichtet. Das Mittel 116 zum Bestimmen eines Lenkdrehmoments ist gemäß einer Ausführungsform in Verbindung mit einer Torsionsstange in der Ventilanordnung V2 angeordnet. Das Mittel 116 zum Bestimmen eines Lenkdrehmoments ist eingerichtet, um das Gesamtlenkdrehmoment, d.h. das Drehmoment, das durch den Fahrer bereitgestellt wird, und das angepasste Drehmoment, das angepasst wird, indem die Öffnung der Ventilanordnung V2 anhand der Steuereinheit CU gesteuert wird, zu bestimmen.
Das hydraulische Servolenksystem HPS2 umfasst somit Ventilsteuermittel VC zum Steuern der Ventilanordnung des hydraulischen Servosystems für die Lenkanpassung.
Das Ventilsteuermittel VC zum Steuern der Ventilanordnung V2 des hydraulischen Servolenksystems HPS2 für die Lenkanpassung umfasst gemäß einer Ausführungsform die Ventilanordnung V2, die Steuereinheit CU und das Mittel 116 zum Bestimmen eines Lenkdrehmoments.
Das hydraulische Servolenksystem HPS2 ist eingerichtet, um das Lenkdrehmoment basierend auf einem Gesamtlenkdrehmoment, das von dem Fahrer und dem Mittel VC zum Steuern der Ventilanordnung V2 bereitgestellt wird, zu verstärken.
Das ventilgesteuerte hydraulische Lenksystem SS2 umfasst als Lenksystem SS1 eine Pumpeneinheit P, die mit dem hydraulischen Servolenksystem HPS2 über eine Leitungskonfiguration verbunden ist, die eine Einlassleitung L1 zum Bereitstellen eines Hydraulikfluids für das hydraulische Servolenksystem HPS2 und eine Auslassleitung L2 zum Aufnehmen des Hydraulikfluids aus der Pumpeneinheit P umfasst. Die Pumpeneinheit P ist gemäß dieser Ausführungsform eingerichtet, um anhand des Fahrzeugmotors ICE betätigt zu werden. Die Einlassleitung L1 und die Auslassleitung L2 sind gemäß einer Ausführungsform Schläuche.
Die Lenkgetriebekonfiguration SG des hydraulischen Servolenksystems HPS2 umfasst eine Abtriebswelle OS und einen Lenkerarm A, hier einen so genannten Lenkhebel, der mit der Abtriebswelle verbunden ist. Der Lenkerarm A ist mit einem Lenkgestänge SL verbunden, das wiederum mit einem lenkbaren Rad W an der Achse X verbunden ist, um die Lenkung bereitzustellen. Somit sind die Abtriebswelle OS, der Lenkerarm A und das Lenkgestänge SL Teil eines Verbindungsmechanismus, um die Lenkung von dem Lenkrad SW auf das lenkbare Rad W zu übertragen.
Das ventilgesteuerte hydraulische Lenksystem SS2 umfasst eine Steueranordnung 100, die eine oder mehrere elektronische Steuereinheiten, Verarbeitungseinheiten, Computer, Servereinheiten oder dergleichen umfassen kann, oder ist konfiguriert, um diese zu verwenden.
Die vorliegende Erfindung betrifft das Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems eines Fahrzeugs, wie etwa eines ventilgesteuerten hydraulischen Lenksystems SS2, das in 3 abgebildet ist. Die Steueranordnung 100 ist eingerichtet, um einen Hydraulikausfall des ventilgesteuerten hydraulischen Lenksystems SS2 zu bestimmen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind das Gesamtlenkdrehmoment, d.h. das Lenkdrehmoment, das durch den Fahrer, der das Lenkrad SW lenkt, bereitgestellt wird, und das Lenkdrehmoment, das durch das Ventilsteuermittel zum Steuern einer Ventilkonfiguration des hydraulischen Servosystems für die Lenkanpassung bereitgestellt wird, eingerichtet, um anhand von Drehmomentbestimmungsmitteln bestimmt zu werden.
Die Drehmomentbestimmungsmittel können auf dem Mittel 112 zum Bestimmen eines Lenkdrehmoments, das durch den Fahrer des Fahrzeugs und die Steuereinheit CU des Ventilsteuermittels VC ausgeübt wird, um ein angepasstes Drehmoment zu bestimmen, basieren, wobei die Drehmomentbestimmungsmittel zum Bestimmen eines Gesamtlenkdrehmoments Mittel zum Addieren des bestimmten Lenkdrehmoments, das durch den Fahrer ausgeübt wird, und des bestimmten angepassten Lenkdrehmoments, das durch das Ventilsteuermittel VC bereitgestellt wird, umfassen. Das bestimmte Lenkdrehmoment, das durch das Ventilsteuermittel VC bereitgestellt wird, kann negativ sein, d.h. der Lenkung, die durch den Fahrer bereitgestellt wird, entgegengesetzt, was der Fall sein kann, falls das Lenkdrehmoment, das durch das Ventilsteuermittel VC bereitgestellt wird, dazu gedacht ist, eine Spurhalteunterstützung bereitzustellen.
Die Drehmomentbestimmungsmittel zum Bestimmen eines Gesamtlenkdrehmoments können auf dem Mittel 116 zum Bestimmen eines Lenkdrehmoments in Verbindung mit der Ventilanordnung V2 basieren.
Die Steueranordnung 100 kann mit dem Mittel 112, dem Mittel D2 und/oder dem Mittel 116 zum Verarbeiten von Daten, die eine Drehmomentinformation darstellen, betriebsfähig verbunden sein, um ein Gesamtlenkdrehmoment zu bestimmen. Die Drehmomentbestimmungsmittel können in der Steueranordnung 100 enthalten sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist bzw. sind die Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder die Lenkwinkelbeschleunigung eingerichtet, um anhand von Mitteln zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik bestimmt zu werden.
Die Mittel zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik umfassen gemäß einer Ausführungsform den Lenkradwinkelsensor 122a zum Bestimmen des Lenkradwinkels des Lenkrads SW und Mittel zum Bestimmen einer Änderung eines bestimmten Lenkradwinkels im Verlauf der Zeit, um die Lenkwinkelgeschwindigkeit zu bestimmen.
Das Mittel zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik umfasst ferner Mittel zum Bestimmen einer Änderung der anhand des Sensors 122a bestimmten Lenkwinkelgeschwindigkeit im Verlauf der Zeit, um die Lenkwinkelbeschleunigung zu bestimmen.
Die Steueranordnung 100 kann mit dem Sensor 122a betriebsfähig verbunden sein, um Daten zu verarbeiten, die einen Lenkradwinkel darstellen, um die Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder die Lenkwinkelbeschleunigung zu bestimmen. Die Mittel zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik können in der Steueranordnung 100 enthalten sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden das bestimmte Gesamtdrehmoment und die Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder die Lenkwinkelbeschleunigung durch Verarbeitungsmittel verarbeitet, um einen typischen Lenkparameterwert zu ergeben.
Das Verarbeitungsmittel zum Verarbeiten des bestimmten Gesamtdrehmoments und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung kann in der Steueranordnung 100 enthalten sein. Die Steueranordnung 100 ist somit gemäß einer Ausführungsform eingerichtet, um das bestimmte Gesamtdrehmoment und die Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder die Lenkwinkelbeschleunigung zu verarbeiten, um einen typischen Lenkparameterwert zu ergeben. Das Verarbeitungsmittel zum Verarbeiten des bestimmten Gesamtdrehmoments und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung umfasst das Generieren eines Verhältnisses zwischen dem Gesamtdrehmoment und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch Mittel zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls bestimmt, ob ein Hydraulikausfall des hydraulischen Servolenksystems vorgekommen ist, basierend auf dem typischen Lenkparameterwert, d.h. basierend auf dem Verhältnis zwischen dem Gesamtdrehmoment und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung.
Das Mittel zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls kann in der Steueranordnung 100 enthalten sein. Das Mittel zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls ist eingerichtet, um den typischen Lenkparameterwert mit einem entsprechenden typischen Lenkparameterwert für das hydraulische Servolenksystem, das nicht mit einem Ausfall verbunden ist, zu vergleichen. Das Mittel zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls ist somit eingerichtet, um das Verhältnis zwischen dem Gesamtdrehmoment und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung mit einem entsprechenden Verhältnis zwischen dem Gesamtdrehmoment und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung für das hydraulische Servolenksystem, das nicht mit einem Ausfall verbunden ist, zu vergleichen. Die nachstehend beschriebene 4 und 5 bilden schematisch ein System I und ein Verfahren zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems eines Fahrzeugs ab, wie etwa eines elektrohydraulischen Lenksystems SS1, das in 2 abgebildet ist, oder eines ventilgesteuerten hydraulischen Lenksystems SS2, das in 3 abgebildet ist.
4 bildet schematisch ein Blockdiagramm eines Systems I zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ab.
Das Lenksystem umfasst ein Lenkrad, das über eine Lenksäule mit einer Radachse mit lenkbaren Rädern verbunden ist, ein Drehmomentanpassungsmittel, das eingerichtet ist, um ein Lenkdrehmoment zum Anpassen der Lenkung bereitzustellen, und ein hydraulisches Servolenksystem, das eingerichtet ist, um ein Lenkdrehmoment basierend auf einem Gesamtlenkdrehmoment, das von dem Fahrer und dem Drehmomentanpassungsmittel bereitgestellt wird, zu verstärken.
Das System I zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems eines Fahrzeugs ist konfiguriert, um an Bord des Fahrzeugs angeordnet zu sein.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Drehmomentanpassungsmittel ein elektrisches Servolenksystem, das eingerichtet ist, um über die Lenksäule ein Lenkdrehmoment für die Lenkanpassung bereitzustellen. Das aktive hydraulische System ist dabei ein elektrohydraulisches Lenksystem. Das elektrische Servolenksystem umfasst eine Elektromaschine. Das elektrische Servolenksystem umfasst ein Lenkgetriebe, das mit der Lenksäule verbunden ist. Die Elektromaschine ist eingerichtet, um der Lenksäule über das Lenkgetriebe anhand einer Betätigung der Elektromaschine ein Lenkdrehmoment bereitzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Drehmomentanpassungsmittel Ventilsteuermittel zum Steuern einer Ventilanordnung des hydraulischen Servolenksystems für die Lenkanpassung. Das aktive hydraulische System ist dabei ein ventilgesteuertes hydraulisches Lenksystem. Das Ventilsteuermittel zum Steuern einer Ventilanordnung des hydraulischen Servolenksystems ist gemäß einer Ausführungsform in dem hydraulischen Servolenksystem enthalten. Das ventilsteuerbare Lenksystem ist eingerichtet, um ein Lenkdrehmoment basierend auf einem Gesamtlenkdrehmoment, das von dem Fahrer und dem Ventilsteuermittel zum Steuern der Ventilanordnung bereitgestellt wird, zu verstärken. Das hydraulische Servolenksystem des ventilsteuerbaren Lenksystems umfasst somit eine steuerbare Ventilanordnung, die konfiguriert ist, um sich basierend auf einem Lenkdrehmoment zu öffnen und zu schließen, um einen hydraulischen Fluss zu regeln. Das hydraulische Servolenksystem des ventilsteuerbaren Lenksystems umfasst eine Steuereinheit zum Steuern des Öffnens und Schließens der Ventilanordnung, um einen hydraulischen Fluss zum Anpassen eines Drehmoments zum Anpassen der Lenkung zu regeln. Die Steuereinheit kann eine beliebige geeignete Steuereinheit sein, wie etwa eine elektronische Steuereinheit. Die Steuereinheit ist gemäß einer Ausführungsform in der Ventilanordnung angeordnet, d.h. in der Ventilanordnung enthalten. Die Steuereinheit ist eingerichtet, um das angepasste Drehmoment zu bestimmen.
Das System I umfasst eine Steueranordnung 100. Die Steueranordnung 100 kann eine beliebige geeignete Steueranordnung zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems eines Fahrzeugs umfassen. Die Steueranordnung 100 kann eine oder mehrere elektronische Steuereinheiten, Verarbeitungseinheiten, Computer, Servereinheiten oder dergleichen zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems eines Fahrzeugs umfassen.
Das System I zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems eines Fahrzeugs umfasst Drehmomentbestimmungsmittel 110, die eingerichtet sind, um das Gesamtdrehmoment zu bestimmen.
Das Drehmomentbestimmungsmittel 110 umfasst gemäß einer Ausführungsform Mittel 112 zum Bestimmen eines Lenkdrehmoments, das durch den Fahrer des Fahrzeugs ausgeübt wird. Das Mittel 112 zum Bestimmen eines Lenkdrehmoments, das durch den Fahrer ausgeübt wird, ist in Verbindung mit der Lenksäule angeordnet. Das Mittel 112 zum Bestimmen eines Lenkdrehmoments, das durch den Fahrer ausgeübt wird, kann ein beliebiger geeigneter Drehmomentsensor sein.
Für ein elektrohydraulisches Lenksystem, das ein elektrisches Servolenksystem aufweist, das eine Elektromaschine umfasst, wie beispielsweise das elektrohydraulische Lenksystem SS1, das mit Bezug auf 2 beschrieben wurde, umfasst das Drehmomentbestimmungsmittel 110 gemäß einer Ausführungsform Mittel 114 zum Bestimmen eines Lenkdrehmoments, das durch das elektrische Servosystem bereitgestellt wird. Das Mittel 114 zum Bestimmen eines Lenkdrehmoments, das durch das elektrische Servosystem bereitgestellt wird, ist in Verbindung mit der Elektromaschine des elektrischen Servosystem angeordnet.
Das Drehmomentbestimmungsmittel 110 ist konfiguriert, um das bestimmte Lenkdrehmoment, das durch den Fahrer ausgeübt wird, und das bestimmte Lenkdrehmoment, das durch das Drehmomentanpassungsmittel bereitgestellt wird, zu addieren, um ein Gesamtdrehmoment zu bestimmen.
Das Drehmomentbestimmungsmittel 110 umfasst gemäß einer Ausführungsform Mittel 116 zum Bestimmen eines Gesamtdrehmoments in Verbindung mit der Ventilanordnung des hydraulischen Servolenksystems.
Das Drehmomentbestimmungsmittel 110 kann Mittel zum Bestimmen eines Gesamtdrehmoments basierend auf einer Information über den Öffnungsgrad der Ventilanordnung des hydraulischen Servolenksystems umfassen.
Das System I zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems eines Fahrzeugs umfasst Mittel zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik 120, die eingerichtet sind, um die Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder die Lenkwinkelbeschleunigung zu bestimmen.
Das Mittel zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik 120 umfasst Lenkwinkelbestimmungsmittel 122a. Die Lenkwinkelbestimmungsmittel 122a kann einen Lenkradwinkelsensor 122a umfassen, der in Verbindung mit der Lenksäule oder dem Lenkrad des Fahrzeugs angeordnet ist, um den Lenkradwinkel des Lenkrads zu bestimmen. Für ein elektrohydraulisches Lenksystem, das ein elektrisches Servolenksystem aufweist, das eine Elektromaschine umfasst, wie beispielsweise das elektrohydraulische Lenksystem SS1, das mit Bezug auf 2 beschrieben wurde, können die Lenkwinkelbestimmungsmittel 120 einen zweiten Winkelsensor 122b umfassen, der in Verbindung mit der Elektromaschine angeordnet ist, um den Lenkradwinkel des Lenkrads zu bestimmen.
Das Mittel zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik 120 umfasst Mittel 124 zum Bestimmen der Lenkwinkelgeschwindigkeit. Das Mittel 124 zum Bestimmen der Lenkwinkelgeschwindigkeit umfasst Mittel zum Bestimmen einer Änderung eines bestimmten Lenkradwinkels, der durch den Winkelsensor 122a und/oder den Winkelsensor 122b bestimmt wird, im Verlauf der Zeit, um die Lenkwinkelgeschwindigkeit zu bestimmen.
Das Mittel zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik 120 umfasst Mittel 126 zum Bestimmen der Lenkwinkelbeschleunigung. Das Mittel 126 zum Bestimmen der Lenkwinkelgeschwindigkeit umfasst Mittel zum Bestimmen einer Änderung einer bestimmten Lenkwinkelgeschwindigkeit, die durch das Mittel 124 bestimmt wird, im Verlauf der Zeit, um die Lenkwinkelbeschleunigung zu bestimmen.
Das System I zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems eines Fahrzeugs umfasst Verarbeitungsmittel 130, die eingerichtet sind, um das bestimmte Gesamtdrehmoment und die Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder die Lenkwinkelbeschleunigung zu verarbeiten, um einen typischen Lenkparameterwert zu ergeben. Das Verarbeitungsmittel 130 ist gemäß einer Ausführungsform in der Steueranordnung 100 enthalten.
Das System I zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems eines Fahrzeugs umfasst ein Mittel 140 zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls, das eingerichtet ist, um zu bestimmen, ob ein Hydraulikausfall des hydraulischen Servolenksystems vorgekommen ist, basierend auf dem typischen Lenkparameterwert. Das Mittel 140 zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls ist gemäß einer Ausführungsform in der Steueranordnung 100 enthalten.
Gemäß einer Ausführungsform des Systems I umfasst das Mittel 140 zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls Vergleichsmittel 142, die eingerichtet sind, um den typischen Lenkparameterwert mit einem entsprechenden typischen Lenkparameterwert für das hydraulische Servolenksystem, das nicht mit einem Ausfall verbunden ist, zu vergleichen.
Gemäß einer Ausführungsform des Systems I umfasst das Verarbeitungsmittel 130 Mittel 132 zum Generieren eines Verhältnisses zwischen dem Gesamtdrehmoment und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung. Das Mittel 132 zum Generieren eines Verhältnisses zwischen dem Gesamtdrehmoment und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung umfasst gemäß einer Ausführungsform Rechenmittel.
Gemäß einer Ausführungsform des Systems I umfasst das Vergleichsmittel 142 zum Vergleichen des typischen Lenkparameterwertes mit einem entsprechenden typischen Lenkparameterwert für das hydraulische Servolenksystem, das nicht mit einem Ausfall verbunden ist, Mittel 142a zum Berücksichtigen, ob das Gesamtdrehmoment in einem niedrigen Drehmomentbereich, einem mittleren Drehmomentbereich oder einem hohen Drehmomentbereich liegt, um die Zuverlässigkeit für das Ergebnis des Vergleichs zu beurteilen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das System I Aktivierungsmittel 150 zum Aktivieren eines oder mehrerer der folgenden Aktionsmittel: Informationsmittel 152 zum Informieren des Bedieners des Fahrzeugs und/oder zum externen Informieren über den Ausfall; Steuermittel 154 zum Steuern des Drehmomentanpassungsmittels, um ein Lenkdrehmoment für die Lenkunterstützung zu verstärken, falls ein Ausfall des hydraulischen Servolenksystems bestimmt wurde.
Somit umfasst das System I Informationsmittel 152 zum Informieren des Bedieners des Fahrzeugs und/oder zum externen Informieren über den Ausfall. Die Informationsmittel 152 können aktiviert werden, falls ein Ausfall des hydraulischen Servolenksystems bestimmt wurde.
Somit umfasst das System I Steuermittel 154 zum Steuern des Drehmomentanpassungsmittels, um ein Lenkdrehmoment für die Lenkunterstützung zu verstärken. Die Steuermittel 154 dienen zum Steuern des Drehmomentanpassungsmittels, um ein Lenkdrehmoment für die Lenkunterstützung zu verstärken, falls ein Ausfall des hydraulischen Servolenksystems bestimmt wurde.
Die Steueranordnung 100 ist mit den Drehmomentbestimmungsmitteln 110 zum Bestimmen des Gesamtlenkdrehmoments über eine Verbindung 10 betriebsfähig verbunden. Die Steueranordnung 100 ist über die Verbindung 10 eingerichtet, um von den Drehmomentbestimmungsmitteln 110 ein Signal zu empfangen, das Daten für das Gesamtlenkdrehmoment darstellt, das von dem Fahrer und den Drehmomentanpassungsmitteln bereitgestellt wird.
Die Steueranordnung 100 ist mit den Mitteln 120 zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik über eine Verbindung 20 betriebsfähig verbunden. Die Steueranordnung 100 ist über die Verbindung 20 eingerichtet, um von den Mitteln 120 zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik ein Signal zu empfangen, das Daten für die Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder die Lenkwinkelbeschleunigung darstellt.
Die Steueranordnung 100 ist mit den Verarbeitungsmitteln 130 zum Verarbeiten des bestimmten Gesamtdrehmoments und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung, um einen typischen Lenkparameterwert zu ergeben, über eine Verbindung 30a betriebsfähig verbunden. Die Steueranordnung 100 ist über die Verbindung 30a eingerichtet, um an die Verarbeitungsmittel 130 ein Signal zu senden, das Daten für das Gesamtdrehmoment darstellt.
Die Steueranordnung 100 ist mit den Verarbeitungsmitteln 130 zum Verarbeiten des bestimmten Gesamtdrehmoments und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung, um einen typischen Lenkparameterwert zu ergeben, über eine Verbindung 30b betriebsfähig verbunden. Die Steueranordnung 100 ist über die Verbindung 30b eingerichtet, um an die Verarbeitungsmittel 130 ein Signal zu senden, das Daten für die Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder die Lenkwinkelbeschleunigung darstellt.
Das Verarbeitungsmittel 130 ist eingerichtet, um das bestimmte Gesamtdrehmoment und die Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder die Lenkwinkelbeschleunigung zu verarbeiten, um einen typischen Lenkparameterwert zu ergeben. Die Steueranordnung 100 ist mit dem Verarbeitungsmittel 130 über eine Verbindung 30c betriebsfähig verbunden. Die Steueranordnung 100 ist über die Verbindung 30c eingerichtet, um von dem Verarbeitungsmittel 130 ein Signal zu empfangen, das Daten für einen typischen Lenkparameterwert darstellt.
Die Steueranordnung 100 ist mit den Mitteln 132 zum Generieren eines Verhältnisses zwischen dem Gesamtdrehmoment und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung über eine Verbindung 32 betriebsfähig verbunden. Die Steueranordnung 100 ist über die Verbindung 32 eingerichtet, um von den Mitteln 132 ein Signal zu empfangen, das Daten für das Verhältnis zwischen dem Gesamtdrehmoment und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung darstellt.
Die Steueranordnung 100 ist mit den Mitteln 140 zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls zum Bestimmen, ob ein Hydraulikausfall des hydraulischen Servolenksystems vorgekommen ist, basierend auf dem typischen Lenkparameterwert über eine Verbindung 40a betriebsfähig verbunden. Die Steueranordnung 100 ist über die Verbindung 40a eingerichtet, um an die Mittel 140 ein Signal zu senden, das Daten für den typischen Lenkparameterwert darstellt.
Die Steueranordnung 100 ist mit den Mitteln 140 zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls zum Bestimmen, ob ein Hydraulikausfall des hydraulischen Servolenksystems vorgekommen ist, basierend auf dem typischen Lenkparameterwert über eine Verbindung 40b betriebsfähig verbunden. Die Steueranordnung 100 ist über die Verbindung 40b eingerichtet, um von den Mitteln 140 ein Signal zu empfangen, das Daten für einen bestimmten Hydraulikausfall des hydraulischen Servolenksystems darstellt.
Die Steueranordnung 100 ist mit den Vergleichsmitteln 142, die eingerichtet sind, um den typischen Lenkparameterwert mit einem entsprechenden typischen Lenkparameterwert für das hydraulische Servolenksystem, das nicht mit einem Ausfall verbunden ist, zu vergleichen, über eine Verbindung 42a betriebsfähig verbunden. Die Steueranordnung 100 ist über die Verbindung 42a eingerichtet, um an die Mittel 142 ein Signal zu senden, das Daten für einen typischen Lenkparameterwert darstellt.
Die Steueranordnung 100 ist mit den Vergleichsmitteln 142, die eingerichtet sind, um den typischen Lenkparameterwert mit einem entsprechenden typischen Lenkparameterwert für das hydraulische Servolenksystem, das nicht mit einem Ausfall verbunden ist, zu vergleichen, über eine Verbindung 42b betriebsfähig verbunden. Die Steueranordnung 100 ist über die Verbindung 42b eingerichtet, um von den Mitteln 142 ein Signal zu empfangen, das Daten für ein Ergebnis des Vergleichs und dafür, ob es einen Hydraulikausfall des hydraulischen Servolenksystems gibt, darstellt.
Die Steueranordnung 100 ist mit den Mitteln 142a zum Berücksichtigen, ob das Gesamtdrehmoment in einem niedrigen Drehmomentbereich, einem mittleren Drehmomentbereich oder einem hohen Drehmomentbereich liegt, um die Zuverlässigkeit für das Ergebnis des Vergleichs zu beurteilen, über eine Verbindung 42a1 betriebsfähig verbunden. Die Steueranordnung 100 ist über die Verbindung 42a1 eingerichtet, um von den Mitteln 142a ein Signal zu empfangen, das Daten für die Zuverlässigkeit für das Ergebnis des Vergleichs und somit für die Zuverlässigkeit eines möglichen bestimmten Hydraulikausfalls des hydraulischen Servolenksystems darstellt.
Die Steueranordnung 100 ist mit den Mitteln 150 zum Aktivieren der Informationsmittel 152 und/oder der Steuermittel 154 zum Steuern der Drehmomentanpassungsmittel, um ein Lenkdrehmoment für die Lenkunterstützung zu verstärken, über eine Verbindung 50 betriebsfähig verbunden. Die Steueranordnung 100 ist über die Verbindung 50 eingerichtet, um an die Mittel 150 ein Signal zu senden, das Daten für die Aktvierung der Informationsmittel 152 und/oder Daten für die Aktvierung der Steuermittel 154, falls ein Ausfall des hydraulischen Servolenksystems bestimmt wurde, darstellt.
Die Steueranordnung 100 ist mit den Mitteln 152 zum Informieren des Bedieners des Fahrzeugs und/oder zum externen Informieren über den Ausfall, über eine Verbindung 52 betriebsfähig verbunden. Die Steueranordnung 100 ist über die Verbindung 52 eingerichtet, um an die Mittel 152 ein Signal zu senden, das Daten für die Aktvierung der Informationsmittel 152, falls ein Ausfall des hydraulischen Servolenksystems bestimmt wurde, darstellt.
Die Steueranordnung 100 ist mit den Mitteln 150 zum Aktivieren der Informationsmittel 152 und/oder der Steuermittel 154 zum Steuern der Drehmomentanpassungsmittel, um ein Lenkdrehmoment für die Lenkunterstützung zu verstärken, über eine Verbindung 54 betriebsfähig verbunden. Die Steueranordnung 100 ist über die Verbindung 54 eingerichtet, um an die Mittel 154 ein Signal zu senden, das Daten für die Aktvierung der Steuermittel 154, falls ein Ausfall des hydraulischen Servolenksystems bestimmt wurde, darstellt.
5 bildet schematisch ein Blockdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ab.
Das Lenksystem umfasst ein Lenkrad, das über eine Lenksäule mit einer Radachse mit lenkbaren Rädern verbunden ist, ein Drehmomentanpassungsmittel, das eingerichtet ist, um ein Lenkdrehmoment zum Anpassen der Lenkung bereitzustellen, und ein hydraulisches Servolenksystem, das eingerichtet ist, um ein Lenkdrehmoment basierend auf einem Gesamtlenkdrehmoment, das von dem Fahrer und dem Drehmomentanpassungsmittel bereitgestellt wird, zu verstärken. Das Lenksystem ist gemäß einer Ausführungsform ein elektrohydraulisches Lenksystem gemäß 2. Das Lenksystem ist gemäß einer Ausführungsform ein ventilgesteuertes Lenksystem gemäß 3.
Gemäß der Ausführungsform umfasst das Verfahren zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems eines Fahrzeugs einen Schritt S1. In diesem Schritt wird das Gesamtdrehmoment bestimmt. Der Schritt des Bestimmens des Gesamtdrehmoments wird anhand von Drehmomentbestimmungsmitteln ausgeführt.
Gemäß der Ausführungsform umfasst das Verfahren zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems eines Fahrzeugs einen Schritt S2. In diesem Schritt wird bzw. werden die Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder die Lenkwinkelbeschleunigung bestimmt. Der Schritt des Bestimmens der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung wird anhand von Mitteln zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik ausgeführt.
Gemäß der Ausführungsform umfasst das Verfahren zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems eines Fahrzeugs einen Schritt S3. In diesem Schritt werden das bestimmte Gesamtdrehmoment und die bestimmte Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder Lenkwinkelbeschleunigung verarbeitet, um einen typischen Lenkparameterwert zu ergeben. Der Schritt des Verarbeitens des bestimmten Gesamtdrehmoments und der bestimmten Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder Lenkwinkelbeschleunigung, um einen typischen Lenkparameterwert zu ergeben, wird anhand von Verarbeitungsmitteln ausgeführt.
Gemäß der Ausführungsform umfasst das Verfahren zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems eines Fahrzeugs einen Schritt S4. In diesem Schritt wird basierend auf dem typischen Lenkparameterwert bestimmt, ob ein Hydraulikausfall des hydraulischen Servolenksystems vorgekommen ist. Der Schritt des Bestimmens, ob ein Hydraulikausfall des hydraulischen Servolenksystems vorgekommen ist, wird durch Mittel zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls ausgeführt.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Drehmomentanpassungsmittel ein elektrisches Servolenksystem, das eingerichtet ist, um über die Lenksäule ein Lenkdrehmoment für die Lenkanpassung bereitzustellen. Das aktive hydraulische System ist dabei ein elektrohydraulisches Lenksystem. Das elektrische Servolenksystem umfasst eine Elektromaschine. Das elektrische Servolenksystem umfasst ein Lenkgetriebe, das mit der Lenksäule verbunden ist. Die Elektromaschine ist eingerichtet, um der Lenksäule über das Lenkgetriebe anhand einer Betätigung der Elektromaschine ein Lenkdrehmoment bereitzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Drehmomentanpassungsmittel Ventilsteuermittel zum Steuern einer Ventilanordnung des hydraulischen Servolenksystems für die Lenkanpassung. Das aktive hydraulische System ist dabei ein ventilgesteuertes hydraulisches Lenksystem. Das Ventilsteuermittel zum Steuern einer Ventilanordnung des hydraulischen Servolenksystems ist gemäß einer Ausführungsform in dem hydraulischen Servolenksystem enthalten. Das ventilsteuerbare Lenksystem ist eingerichtet, um ein Lenkdrehmoment basierend auf einem Gesamtlenkdrehmoment, das durch den Fahrer und das Ventilsteuermittel zum Steuern der Ventilanordnung bereitgestellt wird, zu verstärken. Das hydraulische Servolenksystem des ventilsteuerbaren Lenksystems umfasst somit eine steuerbare Ventilanordnung, die konfiguriert ist, um sich basierend auf dem Lenkdrehmoment zu öffnen und zu schließen, um einen hydraulischen Fluss zu regeln. Das hydraulische Servolenksystem des ventilsteuerbaren Lenksystems umfasst eine Steuereinheit zum Steuern des Öffnens und Schließens der Ventilanordnung, um einen hydraulischen Fluss zum Anpassen eines Drehmoments zum Anpassen der Lenkung zu regeln. Die Steuereinheit kann eine beliebige geeignete Steuereinheit sein, wie etwa eine elektronische Steuereinheit. Die Steuereinheit ist gemäß einer Ausführungsform in der Ventilanordnung angeordnet, d.h. in der Ventilanordnung enthalten. Die Steuereinheit ist eingerichtet, um das angepasste Drehmoment zu bestimmen.
Die Drehmomentbestimmungsmittel können auf Mitteln zum Bestimmen eines Lenkdrehmoments, das durch den Fahrer des Fahrzeugs ausgeübt wird, und auf Mitteln zum Bestimmen eines Lenkdrehmoments, das durch die Drehmomentanpassungsmittel bereitgestellt wird, basieren, wobei die Drehmomentbestimmungsmittel zum Bestimmen eines Gesamtlenkdrehmoments Mittel zum Addieren eines bestimmten Lenkdrehmoments, das durch den Fahrer ausgeübt wird, und eines bestimmten Lenkdrehmoments, das durch die Drehmomentanpassungsmittel bereitgestellt wird, umfasst. Die Drehmomentbestimmungsmittel zum Bestimmen eines Gesamtlenkdrehmoments können auf dem Drehmoment, das in ein Mittel zum Regeln eines hydraulischen Flusses basierend auf einem Gesamtlenkdrehmoment, das von dem Fahrer und dem Drehmomentanpassungsmittel bereitgestellt wird, eingegeben wird, basieren, z.B. auf einer Information über den Öffnungsgrad einer Ventilanordnung der Mittel in Abhängigkeit von dem Gesamtdrehmoment.
Das Mittel zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik umfasst gemäß einer Ausführungsform einen Lenkradwinkelsensor, der in Verbindung mit der Lenksäule angeordnet ist, um den Lenkradwinkel des Lenkrads zu detektieren, und Mittel zum Bestimmen einer Änderung eines bestimmten Lenkradwinkels im Verlauf der Zeit, um die Lenkwinkelgeschwindigkeit zu bestimmen.
Das Mittel zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik umfasst ferner Mittel zum Bestimmen einer Änderung der anhand des Lenkradwinkelsensors, der in Verbindung mit der Lenksäule angeordnet ist, bestimmten Lenkwinkelgeschwindigkeit im Verlauf der Zeit, um die Lenkwinkelbeschleunigung zu bestimmen.
Das Mittel zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik umfasst gemäß einer Ausführungsform einen Lenkradwinkelsensor zum Detektieren einer Rotation einer Elektromaschine des elektrischen Servolenksystems, um einen Lenkradwinkel zu bestimmen, und Mittel zum Bestimmen einer Änderung eines bestimmten Lenkradwinkels im Verlauf der Zeit, um die Lenkwinkelgeschwindigkeit zu bestimmen.
Das Mittel zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik umfasst ferner Mittel zum Bestimmen einer Änderung der anhand des Lenkwinkelsensors zum Detektieren einer Rotation einer Elektromaschine des elektrischen Servolenksystems bestimmten Lenkwinkelgeschwindigkeit im Verlauf der Zeit, um die Lenkwinkelbeschleunigung zu bestimmen.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Schritt des Bestimmens, ob ein Hydraulikausfall vorgekommen ist, basierend auf dem typischen Lenkparameterwert den Schritt des Vergleichens des typischen Lenkparameterwertes mit einem entsprechenden typischen Lenkparameterwert für das hydraulische Servolenksystem, das nicht mit einem Ausfall verbunden ist.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Schritt des Verarbeitens des bestimmten Gesamtdrehmoments und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung das Generieren eines Verhältnisses zwischen dem Gesamtdrehmoment und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Schritt des Vergleichens des typischen Lenkparameterwertes mit einem entsprechenden typischen Lenkparameterwert für das hydraulische Servolenksystem, das nicht mit einem Ausfall verbunden ist, den Schritt des Berücksichtigens, ob das Gesamtdrehmoment in einem niedrigen Drehmomentbereich, einem mittleren Drehmomentbereich oder einem hohen Drehmomentbereich liegt, um die Zuverlässigkeit für das Ergebnis des Vergleichs zu beurteilen.
Der niedrige Drehmomentbereich, der mittlere Drehmomentbereich und der hohe Drehmomentbereich können beliebige geeignete Drehmomentbereiche sein und können von dem Fahrzeug, d.h. den Abmessungen/ dem Gewicht des Fahrzeugs, und von der Konfiguration des aktiven hydraulischen Lenksystems abhängig sein. Gemäß einer Ausführungsform liegt der niedrige Drehmomentbereich in dem Bereich von 0 bis 5 Nm, der mittlere Drehmomentbereich liegt in dem Bereich von 5 bis 10 Nm und der hohe Drehmomentbereich liegt über 10 Nm.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt, falls ein Ausfall des hydraulischen Servolenksystems bestimmt wurde, des Aktivierens einer oder mehrerer der folgenden Aktionen: Informieren des Bedieners des Fahrzeugs und/oder externes Informieren über den Ausfall; Steuern des Drehmomentanpassungsmittels, um ein Lenkdrehmoment für die Lenkunterstützung zu verstärken.
Die vorstehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde zum Zweck der Erläuterung und Beschreibung bereitgestellt. Sie ist nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf die offenbarten genauen Formen einzuschränken. Natürlich werden für den Fachmann zahlreiche Änderungen und Varianten ersichtlich sein. Die Ausführungsformen wurden gewählt und beschrieben, um die Grundsätze der Erfindung und ihre praktischen Anwendungen möglichst gut zu erklären, wodurch andere Fachleute die Erfindung für diverse Ausführungsformen und mit diversen Änderungen, wie sie für die beabsichtigte bestimmte Verwendung geeignet sind, verstehen können.

Claims

Verfahren zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems (SS1) eines Fahrzeugs, wobei das Lenksystem ein Lenkrad (SW), das über eine Lenksäule (SC) mit einer Radachse (X) mit lenkbaren Rädern (W) verbunden ist, ein Drehmomentanpassungsmittel (EPS; VC), das eingerichtet ist, um ein Lenkdrehmoment zum Anpassen der Lenkung bereitzustellen, und ein hydraulisches Servolenksystem (HPS1; HPS2), das eingerichtet ist, um ein Lenkdrehmoment basierend auf einem Gesamtlenkdrehmoment, das von dem Fahrer und dem Drehmomentanpassungsmittel (EPS; VC) bereitgestellt wird, zu verstärken, umfasst, gekennzeichnet durch die Schritte während des Betriebs des Fahrzeugs zum: - Bestimmen (S1) des Gesamtdrehmoments anhand von Drehmomentbestimmungsmitteln (110); - Bestimmen (S2) einer Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder einer Lenkwinkelbeschleunigung anhand von Mitteln (120) zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik; - Verarbeiten (S3) des bestimmten Gesamtdrehmoments und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung durch Verarbeitungsmittel (130), um einen typischen Lenkparameterwert zu ergeben; und - basierend auf dem typischen Lenkparameterwert, Bestimmen (S4), ob ein Hydraulikausfall des hydraulischen Servolenksystems vorgekommen ist, wobei das Bestimmen (S4), ob ein Hydraulikausfall des hydraulischen Servosystems vorgekommen ist, ein Vergleichen des typischen Lenkparameterwertes mit einem entsprechenden typischen Lenkparameterwert für das hydraulische Servolenksystem (HPS1; HPS2), das nicht mit einem Ausfall verbunden ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Verarbeitens des bestimmten Gesamtdrehmoments und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung das Generieren eines Verhältnisses zwischen dem Gesamtdrehmoment und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt des Vergleichens des typischen Lenkparameterwertes mit einem entsprechenden typischen Lenkparameterwert für das hydraulische Servolenksystem (HPS1; HPS2), das nicht mit einem Ausfall verbunden ist, den Schritt des Berücksichtigens umfasst, ob der Gesamtdrehmoment in einem niedrigen Drehmomentbereich, einem mittleren Drehmomentbereich oder einem hohen Drehmomentbereich liegt, um die Zuverlässigkeit für das Ergebnis des Vergleichs zu beurteilen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend den Schritt, falls ein Ausfall des hydraulischen Servolenksystems (HPS1; HPS2) bestimmt wurde, des Aktivierens einer oder mehrerer der folgenden Aktionen: Informieren des Bedieners des Fahrzeugs und/oder externes Informieren über den Ausfall.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Drehmomentanpassungsmittel (EPS; VC) ein elektrisches Servolenksystem (EPS) umfasst, das eingerichtet ist, um über die Lenksäule (SC) ein Lenkdrehmoment für die Lenkanpassung bereitzustellen.
Verfahren nach Anspruch 5, umfassend den Schritt, falls ein Ausfall des hydraulischen Servolenksystems (HPS1; HPS2) bestimmt wurde, des Aktivierens einer oder mehrerer der folgenden Aktionen: Informieren des Bedieners des Fahrzeugs und/oder externes Informieren über den Ausfall; Steuern des Drehmomentanpassungsmittels, um ein Lenkdrehmoment für die Lenkunterstützung zu verstärken.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Drehmomentanpassungsmittel (EPS; VC) Ventilsteuermittel (VC) zum Steuern einer Ventilanordnung des hydraulischen Servosystems (HPS2) für die Lenkanpassung umfasst.
System (I) zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls eines aktiven hydraulischen Lenksystems (SS1) eines Fahrzeugs (V), wobei das Lenksystem ein Lenkrad (SW), das über eine Lenksäule (SC) mit einer Radachse (X) mit lenkbaren Rädern verbunden ist, ein Drehmomentanpassungsmittel (TA), das eingerichtet ist, um ein Lenkdrehmoment zum Anpassen der Lenkung bereitzustellen, und ein hydraulisches Servolenksystem (HPS), das eingerichtet ist, um ein Lenkdrehmoment basierend auf einem Gesamtlenkdrehmoment, das von dem Fahrer und dem Drehmomentanpassungsmittel (EPS; VC) bereitgestellt wird, zu verstärken, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das System (I) umfasst: - Drehmomentbestimmungsmittel (110), die eingerichtet sind, um das Gesamtdrehmoment zu bestimmen; - Mittel (120) zum Bestimmen einer Lenkwinkeldynamik, die eingerichtet sind, um die Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder die Lenkwinkelbeschleunigung zu bestimmen; - Verarbeitungsmittel (130), die eingerichtet sind, um das bestimmte Gesamtdrehmoment und die Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder die Lenkwinkelbeschleunigung zu verarbeiten, um einen typischen Lenkparameterwert zu ergeben; und - ein Mittel (140) zum Bestimmen eines Hydraulikausfalls, das eingerichtet ist, um zu bestimmen, ob ein Hydraulikausfall des hydraulischen Servolenksystems (HPS1; HPS2) vorgekommen ist, basierend auf dem typischen Lenkparameterwert, und das Vergleichsmittel (142) umfasst, die eingerichtet sind, um den typischen Lenkparameterwert mit einem entsprechenden typischen Lenkparameterwert für das hydraulische Servolenksystem (HPS1; HPS2), das nicht mit einem Ausfall verbunden ist, zu vergleichen.
System nach Anspruch 8, wobei das Verarbeitungsmittel (130) Mittel (132) zum Generieren eines Verhältnisses zwischen dem Gesamtdrehmoment und der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkelbeschleunigung umfasst.
System nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei das Vergleichsmittel (140) zum Vergleichen des typischen Lenkparameterwertes mit einem entsprechenden typischen Lenkparameterwert für das hydraulische Servolenksystem (HPS1; HPS2), das nicht mit einem Ausfall verbunden ist, Mittel (142a) zum Berücksichtigen umfasst, ob das Gesamtdrehmoment in einem niedrigen Drehmomentbereich, einem mittleren Drehmomentbereich oder einem hohen Drehmomentbereich liegt, um die Zuverlässigkeit für das Ergebnis des Vergleichs zu beurteilen.
System nach einem der Ansprüche 8 bis 10, umfassend Aktivierungsmittel (150) zum Aktivieren eines oder mehrerer der folgenden Aktionsmittel: Informationsmittel (152) zum Informieren des Bedieners des Fahrzeugs und/oder zum externen Informieren über den Ausfall, falls ein Ausfall des hydraulischen Servolenksystems (HPS) bestimmt wurde.
System nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das Drehmomentanpassungsmittel (EPS; VC) ein elektrisches Servolenksystem (EPS) umfasst, das eingerichtet ist, um über die Lenksäule (SC) ein Lenkdrehmoment für die Lenkanpassung bereitzustellen.
System nach Anspruch 12, umfassend Aktivierungsmittel (150) zum Aktivieren eines oder mehrerer der folgenden Aktionsmittel: Informationsmittel (152) zum Informieren des Bedieners des Fahrzeugs und/oder zum externen Informieren über den Ausfall; Steuermittel (154) zum Steuern des Drehmomentanpassungsmittels (EPS; VC), um ein Lenkdrehmoment für die Lenkunterstützung zu verstärken, falls ein Ausfall des hydraulischen Servolenksystems (HPS) bestimmt wurde.
System nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei das Drehmomentanpassungsmittel (EPS; VC) Ventilsteuermittel (VC) zum Steuern einer Ventilanordnung des hydraulischen Servosystems (HPS1; HPS2) für die Lenkanpassung umfasst.
Fahrzeug (V), umfassend ein System (I) nach einem der Ansprüche 8 bis 14.