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Technisches Gebiet
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Das technische Gebiet bezieht sich im Allgemeinen auf elektrische Servolenkungssysteme (Englisch: Electric Power Steering Systems, EPS), insbesondere auf Systeme und zugehörige Betriebsverfahren zum Überwachen eines Überlaufs in dem Zahnstangenlenkgetriebe eines EPS.
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Hintergrund
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Innerhalb eines elektrischen Servolenkungssystems (EPS) wirken verschiedene mechanische Komponenten zusammen, um Drehkräfte auf die drehenden Räder eines Fahrzeugs auszuüben. Insbesondere das Zahnstangenlenkgetriebe eines EPS beinhaltet eine oder mehrere innere Spurstangen-Kugelgelenkgehäuse, die innerhalb einer Zahnstange des Lenkgetriebes angebracht sind. Die beiden werden mit einem Verbindungselement verbunden, das sich vom inneren Spurstangen-Kugelgelenkgehäuse aus erstreckt. Das Verbindungselement wird zunächst über eine Gewindeschnittstelle vollständig in der Zahnstange des Lenkgetriebes befestigt. Im Laufe der Zeit und abhängig von der Betätigung und Drehung des Fahrzeugs kann sich das Verbindungselement zumindest teilweise aus seiner gesicherten Position lösen. Das Lösen kann als Überlauf gemessen werden. Bei einem bestimmten Schwellenwert des Lösens kann die Sicherheit der Befestigung des inneren Spurstangen-Kugelgelenkgehäuses an der Zahnstange des Lenkgetriebes beeinträchtigt werden.
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Die
DE 11 2009 004 292 T5 offenbart ein Fehlerdetektionssystem für ein Befestigungselement in einer Maschine. Das Fehlerdetektionssystem enthält einen Ultraschallsensor, der mit dem Befestigungselement integriert ist und dazu in der Lage ist, ein Ultraschallsignal auszusenden, das durch eine Länge des Befestigungselements läuft. Der Ultraschallsensor empfängt ein zurückkommendes Ultraschallsignals, und ein Prozessor berechnet eine Laufzeit zwischen einem Aussenden des Ultraschallsignals und einem Empfang des zurückkommenden Ultraschallsignals. Der Prozessor berechnet eine tatsächliche Länge des Befestigungselements basierend auf der Laufzeit, vergleicht die tatsächliche Länge mit einer vorbestimmten Länge des Befestigungselements und sendet ein drahtloses Signal zu einer Elektroniksteuerung der Maschine, das einen strukturellen Zustand des Befestigungselements angibt.
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Die
DE 10 2012 022 900 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einstellen eines Software-Endanschlags eines Lenksystems eines Kraftfahrzeugs während des Fahrbetriebs. Eine Lenkungsvorrichtung ermöglicht ein Überlenken des Software-Endanschlags bei Erfüllen von vorgegebenen Fahrbedingungen. Ein Wert einer erfolgten Überlenkung des Software-Endanschlags wird mittels einer Lenkwinkelsensorik erfasst und eine neue Position des Software-Endanschlags wird auf Basis des erfassten Wertes durch Prozessormittel bestimmt und der Software-Endanschlag wird auf die neue Position durch Steuerungsmittel eingestellt.
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Dementsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, Systeme und zugehörige Betriebsverfahren zum Überwachen des Überlaufs in dem Zahnstangenlenkgetriebe eines EPS zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird durch eine elektronische Steuereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die erwünschten Systeme und Verfahren stellen, als Reaktion auf das Überwachen, (i) ein Warnflag für die Verwendung auf dem Controller Area Network (CAN)-Bus des Fahrzeugs und (ii) ein Dringlichkeits-Flag für die Verwendung auf dem CAN-Bus zur Verfügung. Das Warnflag und das Dringlichkeits-Flag können als Reaktion auf das Vergleichen eines festgestellten Betrags des Lösens oder Überlaufs mit einem oder mehreren konfigurierbaren Schwellenwerten erzeugt werden. Ferner werden weitere wünschenswerte Funktionen und Merkmale der vorliegenden Offenbarung aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, sowie dem vorangehenden technischen Gebiet und Hintergrund ersichtlich.
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Beschreibung der Erfindung
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Diese allgemeine Beschreibung wird bereitgestellt, um eine Auswahl von Konzepten in einer vereinfachten Form einzuführen, die im Folgenden in der detaillierten Beschreibung weiter beschrieben werden. Diese allgemeine Beschreibung ist nicht dazu gedacht, Schlüsselmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, noch ist sie dazu beabsichtigt, als Hilfsmittel verwendet zu werden, um den Umfang des beanspruchten Gegenstands zu ermitteln.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine elektronische Steuereinheit (Englisch: Electronic Control Unit, ECU) für ein Lenksystem in einem Fahrzeug zur Verfügung gestellt. Die elektronische Steuereinheit umfasst: einen Speicher umfassend ein Programm; und einen Prozessor, der mit dem Speicher verbunden und konfiguriert ist, um: einen ersten vordefinierten Wert (PD1) und einen zweiten vordefinierten Wert (PD2) zu empfangen und in dem Speicher abzulegen; einen rechten erlernten Zahnstangenhub (Englisch: Right Leamed Rack Travel, RLRT) und einen echten Zahnstangenmittenversatz (Englisch: True Rack Center Offset, TRCO) zu empfangen und im Speicher abzulegen; einen linken erlernten Zahnstangenhub (Englisch: Left Leamed Rack Travel, LLRT) zu empfangen und im Speicher abzulegen; Den ersten vordefinierten Wert, den zweiten vordefinierten Wert, den rechten erlernten Zahnstangenhub, den echten Zahnstangenmittenversatz und den linken erlernten Zahnstangenhub zu verarbeiten, um einen ersten Schwellenwert für den rechten Zahnstangenhub (Englisch: Rack Travel Right, RTR), einen zweiten Schwellenwert für den rechten Zahnstangenhub (RTR), einen ersten Schwellenwert für den linken Zahnstangenhub (Englisch: Rack Travel Left, RTL) und einen zweiten Schwellenwert für den linken Zahnstangenhub (RTL) zu erzeugen; Zahnstangenhubdaten zu empfangen, die einem Sensor der elektronischen Steuereinheit zugeordnet sind, wobei die Zahnstangenhubdaten den rechten Zahnstangenhub (RTR) und den linken Zahnstangenhub (RTL) umfassen; und ein erstes Flag als Reaktion auf das Bestimmen (i), dass der linke Zahnstangenhub größer als der erste Schwellwert für den rechten Zahnstangenhub ist, oder (ii) dass der linke Zahnstangenhub größer als der erste Schwellwert für den linken Zahnstangenhub ist, zu setzen, wobei das erste Flag ein Dringlichkeits-Flag ist, das einen kritischen Zustand des Lösens eines Verbindungselements anzeigt.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben einer elektronischen Steuereinheit (ECU) in einem Fahrzeug zur Verfügung gestellt. Das Verfahren umfasst: das Empfangen und Ablegen eines ersten vordefinierten Werts (PD1) und eines zweiten vordefinierten Werts (PD2) in einem Speicher; das Empfangen und Ablegen eines rechten erlernten Zahnstangenhubs (RLRT) und eines echten Zahnstangenmittenversatzes (TRCO) im Speicher; das Erzeugen eines ersten Schwellenwerts für den rechten Zahnstangenhub und eines zweiten Schwellwerts für den rechten Zahnstangenhub basierend auf dem ersten vordefinierten Wert, dem zweiten vordefinierten Wert, dem rechten erlernten Zahnstangenhub und dem echten Zahnstangenmittenversatz; Erzeugen von Zahnstangenhubdaten, die einen rechten Zahnstangenhub (RTR) umfassen, basierend auf Daten von einem Sensor der elektronischen Steuereinheit (ECU); und Setzen eines ersten Flags beim Bestimmen, dass der rechte Zahnstangenhub größer als der erste Schwellenwert für den rechten Zahnstangenhub ist, oder Setzen eines zweiten Flags beim Bestimmen, dass der rechte Zahnstangenhub kleiner oder gleich dem ersten Schwellenwert für den rechten Zahnstangenhub und größer als der zweite Schwellenwert für den rechten Zahnstangenhub ist, wobei das erste Flag ein Dringlichkeits-Flag ist, das einen kritischen Zustand des Lösens eines Verbindungselements anzeigt.
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Figurenliste
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Die vorliegende Anmeldung wird hierin in Verbindung mit den nachfolgend abgebildeten Zeichnungen beschrieben, wobei ähnliche Bezugszeichen für ähnliche Elemente stehen und wobei gilt:
- 1 ein Funktionsblockdiagramm ist, das ein Modul mit einer elektronischen Steuereinheit (ECU) in einem Fahrzeug gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen veranschaulicht;
- 2 ist eine Darstellung des elektrischen Zahnstangen-Servolenkungsgetriebes (Englisch: Rack Electric Power Steering gear, REPS) von 1 gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen ist;
- 3 eine Vergrößerung eines Ausschnitts des REPS von 2 gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen ist;
- 4 ein Querschnitt durch einen inneren Spurstangenmantel des REPS ist, der interne Komponenten darstellt;
- 5 ein Querschnitt durch einen inneren Spurstangenmantel ist, der interne Komponenten gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen darstellt;
- 6 eine Darstellung des erlernten mechanischen Zentrums und des echten Zahnstangenmittenversatzes gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen ist; und
- 7 ein Flussdiagramm ist, das ein Verfahren für ein ECU gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen beschreibt.
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Detaillierte Beschreibung
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Die folgende detaillierte Beschreibung dient lediglich als Beispiel und soll die Anwendung und Verwendung in keiner Weise einschränken. Weiterhin besteht keine Absicht an eine im vorstehenden technischen Bereich, im Hintergrund, der Kurzzusammenfassung oder der folgenden detaillierten Beschreibung ausdrücklich oder implizit vorgestellte Theorie gebunden zu sein.
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Wie hierin verwendet, bedeutet das Wort „exemplarisch“ „dient als ein Beispiel, eine Instanz oder Veranschaulichung.“ Jede hierin als exemplarisch beschriebene Anwendung ist gegenüber anderen Anwendungen nicht notwendigerweise als bevorzugt oder vorteilhaft auszulegen.
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Es sollte beachtet werden, dass die hierin beschriebenen Techniken und Technologien der verschiedenen Blockkomponenten und mit Bezug auf symbolische Darstellungen von Operationen, Verarbeitungsaufgaben und Funktionen, die durch eine beliebige Anzahl an Hardware-, Software- und/oder Firmwarekomponenten realisiert werden können, konfiguriert sind, um die spezifizierten Funktionen auszuführen. So kann beispielsweise eine Ausführungsform eines Systems oder einer Komponente verschiedene integrierte Schaltungskomponenten, z. B. Speicherelemente, digitale Signalverarbeitungselemente, Logikelemente, Wertetabellen oder dergleichen, einsetzen, die eine Vielzahl von Funktionen unter der Steuerung eines oder mehrerer Mikroprozessoren oder anderer Steuergeräte ausführen können. Diese Vorgänge, Programme und Funktionen werden zuweilen als Computer-ausgeführt, computerisiert, Software-implementiert oder Computer-implementiert bezeichnet.
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Die nachfolgende Beschreibung kann sich auf Elemente oder Knotenpunkte oder Funktionen beziehen, die miteinander „verbunden“ sind. Wie hierin verwendet, kann „verbunden“, falls nicht ausdrücklich anders erklärt, bedeuten, dass ein Element/ Knotenpunkt/ Funktion direkt oder indirekt mit einem anderen Element/ Knotenpunkt/ Funktion verbunden ist (oder direkt oder indirekt damit kommuniziert), und dies nicht notwendigerweise mechanisch. Obwohl somit die Zeichnungen hierin eine exemplarische Anordnung von Elementen darstellen können, können zusätzliche intervenierende Elemente, Vorrichtungen, Merkmale oder Komponenten bei einer aktuellen Ausführungsform des Gegenstandes dargestellt sein. Eine bestimmte Terminologie kann in der nachfolgenden Beschreibung auch lediglich zum Zwecke der Referenz verwendet werden und soll folglich nicht beschränkend sein.
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Aus Gründen der Kürze können herkömmliche Techniken im Zusammenhang mit der Übertragung und dem Empfang von Signalen, Drahtloskommunikationsmodulen, drahtlosen Sendeempfängern, Netzwerkoberflächen und anderen funktionalen Aspekten der Untersysteme (und der einzelnen Betriebskomponenten davon) hierin nicht im Detail beschrieben sein. Eine bestimmte Terminologie kann zusätzlich in der nachfolgenden Beschreibung auch lediglich zum Zwecke der Referenz verwendet werden. Dementsprechend sind die hierin vorliegenden Beispiele als nicht einschränkend zu verstehen.
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Der hierin verwendete Begriff „Modul“ bezieht sich auf alle Hardware-, Software-, Firmwareprodukte, elektronische Steuerkomponenten, Verarbeitungslogik und/oder Prozessorgeräte, einzeln oder in allen Kombinationen, unter anderem beinhaltend, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppenprozessor) und einen Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten ausführt, die die beschriebene Funktionalität bieten. Das zur Verfügung gestellte System und Verfahren zum Erkennen von Fehlern in der Quergeschwindigkeitsschätzung von Fahrzeugen kann in Form eines Steuermoduls in ein bereits vorhandenes mobiles Plattform-Managementsystem oder Fahrzeugmanagementsystem integriert sein.
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Im Überblick ermöglichen die bereitgestellten Systeme und Verfahren eine neuartige technologische Lösung für das technologische Problem des unerkannten und unquantifizierten Überlaufs des Lenkgetriebes. Die vorgesehenen Systeme und Verfahren führen zu einer Längenänderung des Verbindungselements, das ein inneres Spurstangen-Kugelgelenkgehäuse innerhalb einer Zahnstange eines Lenkgetriebes befestigt. Die vorgesehenen Systeme und Verfahren überwachen auch das Lösen dieses Verbindungselements (auch als Überlauf- und Zahnstangenhub bezeichnet), um für den Controller Area Network (CAN)-Bus des Fahrzeugs geeignete Flags zu erzeugen. Die Flags können von anderen Fahrzeugsystemen auch über den CAN-Bus angesteuert und verarbeitet werden. In einer exemplarischen Anwendung kann ein Warnflag verarbeitet werden, um den Fahrer über den Status des Lösens in Kenntnis zu setzen. In einem anderen Beispiel kann ein Dringlichkeits-Flag von anderen Fahrzeugsystemen auf verschiedene Weise verarbeitet werden, beispielsweise um die Anzahl der verbleibenden Zündzyklen zu begrenzen oder sogar den Fahrzeugbetrieb vollständig zu stoppen. Wie hierin verwendet, ist das vorgesehene System zum Überwachen des Überlaufs des Zahnstangenlenkgetriebes in einem Fahrzeug in einer Modul der elektronischen Steuereinheit (ECU) integriert, das in das elektrischen Zahnstangen-Servolenkungsgetriebe (REPS) des Fahrzeugs integriert sein kann oder nicht. Wie ebenfalls hierin verwendet, ist das Verfahren zum Überwachen des Überlaufs des Zahnstangenlenkgetriebes in einem Fahrzeug ein neuartiges neues Modul, das in das ECU des Fahrzeugs integriert ist.
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Zuwendend nun zu 1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Fahrzeugs 100 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform abgebildet. Das Fahrzeug 100 beinhaltet eine Karosserie 102, die auf einem Fahrgestell 1041 und einem Fahrgestell 1042 angeordnet ist. Die Karosserie 102 umschließt im Wesentlichen die Systeme und Komponenten des Fahrzeugs 100. Die Karosserie 102,das Fahrgestell 1041 und das Fahrgestell 1042 können gemeinsam einen Rahmen bilden. Im Hinblick auf die vorliegende Offenbarung beinhaltet das Fahrzeug 100 eine Vielzahl von Rädern 1061, 1062, 1063, 1064, ein Lenkrad 160, eine Lenkstange 162, ein elektrisches Zahnstangen-Servolenkungsgetriebe (REPS) 141 und eine elektronische Steuereinheit (ECU) 140. In der in 1 abgebildeten Ausführungsform befindet sich ein den hierin aufgeführten Verfahren und Systemen zugeordnetes Programmprodukt (Programm 156) im Speicher der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140 des Fahrzeugs 100; das Programm 156 kann sich jedoch auch in anderen Systemen oder an anderen Stellen befinden. Die Räder 1061 und 1062 sind jeweils mit dem Fahrgestell 1041 und dem elektrischen Zahnstangen-Servolenkungsgetriebe (REPS) 141 in der Nähe einer jeweiligen Ecke der Karosserie 102 drehbar gekoppelt, um die Bewegung und Drehung des Fahrzeugs 100 zu ermöglichen. Die Räder 1063 und 1064 sind mit dem Fahrgestell 1042 gekoppelt.
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Obwohl die Vorderräder 1061 und 1062 in der exemplarischen Ausführungsform von 1 die drehenden Räder sind, die die Drehkräfte aufnehmen und das Fahrzeug 100 drehen, können andere Ausführungsformen die Lenkung durch Aufbringen von Drehkräften auf die Hinterräder 1063 und 1064 erreichen. Darüber hinaus ist die Position der sich drehenden Räder nicht nur auf die Vorder- oder Rückseite einer mobilen Plattform beschränkt, und die hierin vorgestellten Konzepte können in mobilen Plattformen mit unterschiedlicher Anzahl von Rädern, wie beispielsweise Flugzeugen, Raumfahrzeugen, Wasserfahrzeugen, Geländefahrzeugen, Motorrädern, Robotern, Robotervorrichtungen und dergleichen eingesetzt werden. Im Folgenden werden die Funktionen der einzelnen Komponenten bzw. Funktionsblöcke ausführlich beschrieben.
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Wie unschwer erkennbar ist, leitet die Lenkung ein Drehen ein, und das elektrische Zahnstangen-Servolenkungsgetriebe (REPS) 141 umfasst in Kombination mit der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140 die Komponenten und Subsysteme, die gemeinsam als elektrische Servolenkung für das Fahrzeug 100 arbeiten. Daher umfasst das elektrische Zahnstangen-Servolenkungsgetriebe (REPS) 141 in verschiedenen Ausführungsformen die elektronische Steuereinheit (ECU) 140. In verschiedenen Ausführungsvarianten kann das elektrische Zahnstangen-Servolenkungsgetriebe (REPS) 141 auch Folgendes umfassen: ein Sensorsystem 134, einschließlich der Sensoren 504 (5) der elektronischen Steuereinheit 140; und mechanische Komponenten, die zum Aufbringen der Drehkräfte auf die Räder verwendet werden. Darüber hinaus können zumindest einige der mechanischen Komponenten des elektrischen Zahnstangen-Servolenkungsgetriebes (REPS) 141 als die „Zahnstange“ bezeichnet werden, was im Zusammenhang mit den 2 und 6 näher beschrieben wird.
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Um eine Drehung zu bewirken, werden Seitenkräfte auf die Räder 1061 und 1062 aufgebracht. Aus Sicht des Benutzers wird das Lenkrad 160 manipuliert und sorgt für eine mechanische Bewegung (Drehmoment), die über die Lenkstange 162 in das elektrische Zahnstangen-Servolenkungsgetriebe (REPS) 141 übertragen wird. Die elektronische Steuereinheit (ECU) 140 arbeitet mit dem elektrischen Zahnstangen-Servolenkungsgetriebe (REPS) 141 zum Erkennen und Umsetzen von mechanischen Bewegungen in elektronische Befehle zusammen und wandelt das Drehmoment in die Querkräfte (auch als Drehkräfte bezeichnet) um, die zum Drehen der Räder 1061 und 1062 führen. Die 2 und 3 enthalten nähere Angaben zu den Komponenten des elektrischen Zahnstangen-Servolenkungsgetriebes (REPS) 141, die zum Drehen der Räder 1061 und 1062 dienen, und die Beschreibung in Verbindung mit 6 bietet weitere Informationen über Lenkdaten.
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Neben den vorstehend beschriebenen Funktionsblöcken können die folgenden Funktionsblöcke in der Karosserie 102 des Fahrzeugs 100 eingeschlossen sein und mit der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140 kommunizieren: ein Antriebsstrang-Steuerungsmodul (Englisch: Powertrain Control Module, PCM) 108, eine Benutzereingabevorrichtung 112, ein Anzeigesystem 114, einen externen Anschluss 118, das Sensorsystem 134 und einen Transceiver 136. Jeder der abgebildeten Funktionsblöcke im Fahrzeug 100 steht über einen internen Controller Area Network Bus, CAN-Bus 164, in funktionsfähiger Kommunikation zueinander. Der CAN-Bus 164 kann aus allen zur Verbindung von Fahrzeugsystemen und Komponenten geeigneten physischen oder logischen Mitteln bestehen. Dies beinhaltet, ist aber nicht beschränkt auf, direkte festverdrahtete Verbindungen, Faseroptiken, Infrarot- und Wireless-Bus-Technologien, und kann eine Vielzahl von Kommunikationsprotokollen beinhalten. Die Systeme und Komponenten, die an den CAN-Bus 164 angeschlossen sind, können als „auf“ dem CAN-Bus 164 bezeichnet werden. Jedes System oder jede Komponente, die sich auf dem CAN-Bus 164 befindet, verfügt über eine geeignete Signalverarbeitung und -wandlung, um ein mit dem CAN-Bus 164 verbundenes Kommunikationsprotokoll zu unterstützen.
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Das Antriebsstrang-Steuerungsmodul (PCM) 108 ist ein elektronisches Steuergerät am CAN-Bus, das die Funktion des Antriebsstrangs steuert. Der Antriebsstrang 110 ist ein Antriebssystem, das auf dem Fahrgestell 104 montiert ist und ein Antriebssystem zum Antreiben der Räder 106 umfasst. In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen umfasst der Antriebsstrang 110 einen Verbrennungsmotor und/oder einen Elektromotor/Generator (im Folgenden einfach als „Motor“ bezeichnet), der mit einem Antriebssystem und einem Getriebe davon verbunden ist. In bestimmten Ausführungsformen kann der Antriebsstrang 110 variieren, und/oder es können zwei oder mehrere Antriebsstränge 110 verwendet werden. Die Kombination des Antriebsstrang-Steuerungsmoduls (PCM) 108 mit dem Antriebsstrang 110 kann einen Allradantrieb (Englisch: All Wheel Drive, AWD), einen Hinterradantrieb (Englisch: Rear Wheel Drive, RWD) oder einen Vorderradantrieb (Englisch: Front Wheel Drive, FWD) bereitstellen. Als Beispiel, kann der Motor im Antriebsstrang 110 eine beliebige Kombination von mehrerenaus einer Anzahl unterschiedlicher Antriebssysteme umfassen, beispielsweise einen mit Benzin oder Diesel betriebenen Verbrennungsmotor, einen „Flexfuel“-Motor (FFV) (d. h. Verwendung von einer Mischung aus Benzin und Ethanol), einen mit einer gasförmigen Verbindung (z. B. Wasserstoff oder Erdgas) betriebenen Motor, einen Verbrennungs-/Elektro-Hybridmotor und einen Elektromotor. In verschiedenen Anwendungen kann das Antriebsstrang-Steuerungsmodul (PCM) 108 die Motorsteuerung zumindest teilweise auf Kommandos und/oder Flags aufbauen, die von der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140 erzeugt werden.
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Die Benutzereingabevorrichtung 112 kann ein beliebiges oder eine Kombination verschiedener anderer bekannter Benutzereingabevorrichtungen sein, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, einen berührungsempfindlichen Bildschirm, eine Cursorsteuerungsvorrichtung (Englisch: Cursor Control Device, CCD) (nicht dargestellt), wie beispielsweise eine Maus, einen Trackball oder Joystick und/oder eine Tastatur, eine oder mehrere Tasten, Schalter oder Knöpfe. In verschiedenen Ausführungsformen kann der Benutzer die Benutzereingabevorrichtung 112 verwenden, um Programm-Uploads einzuleiten oder auf von den vorhandenen Systemen und Verfahren erzeugte Flags und/oder Warnungen zu reagieren.
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Das Anzeigesystem 114 kann mit einer der zahlreichen bekannten Anzeigen realisiert werden, die geeignet sind, textuelle, grafische und/oder symbolische Informationen in einem für den Benutzer sichtbaren Format darzustellen. Als solches können das Anzeigesystem 114 und die Benutzereingabevorrichtung 112 Teil des Infotainment- oder Navigationssystems (nicht dargestellt) sein oder in dieses integriert sein und zum Laden von Programmen und/oder Parametern in einen Speicher oder eine Speichervorrichtung verwendet werden, wie nachstehend beschrieben. Nicht einschränkende Beispiele für derartige Anzeigevorrichtungen beinhalten Kathodenstrahlröhren (CRT)-Anzeigen und Flachbildschirme, wie beispielsweise LCD (Flüssigkristallanzeigen) und TFT (Dünnschichttransistor)-Anzeigen.
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Jeder Sensor des Sensorsystems 134 kann spezifisch mit einer Komponente oder einem Subsystem des Fahrzeugs 100 verbunden und konfiguriert sein, um einen bestimmten Aspekt der Komponente oder des Subsystems zu erfassen. In verschiedenen Ausführungsformen beinhalten Aspekte von Komponenten und Subsystemen, die erfasst werden: elektrische, druck- und/oder mechanische Verbindung der Komponenten und Subsysteme, Temperatur, Vibration, Verdrängung und Geschwindigkeit. Neben den Zahnstangenhubdaten des elektrischen Zahnstangen-Servolenkungsgetriebes (REPS) 141 kann die elektronische Steuereinheit (ECU) 140 Sensordaten vom Sensorsystem 134 empfangen und verarbeiten. Als ein nicht einschränkendes Beispiel können die Sensordaten die Geschwindigkeit in x-Richtung (eines kartesischen Koordinatensystems), Beschleunigungsinformationen, Gierrate, Drehmomente vom Lenkrad 160, einen gemessenen Lenkwinkel δsw in Bezug auf das Lenkrad 160, Radgeschwindigkeiten, Bremskräfte, Steigungen und Gefälle während der Fahrt, Druck auf ein Gaspedal und eine Bremse, Gangstatus und Batteriezustandsinformationen beinhalten.
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Der Transceiver136 kann mindestens einen Empfänger und mindestens einen Sender beinhalten, die funktionsfähig mit dem CAN-Bus 164 verbunden sind. Der Transceiver 136 stellt die Kommunikationsverbindungen zu Bordsystemen und -komponenten sowie zu externen Kommunikationsquellen, einschließlich der drahtlosen Kommunikation, her. Der Transceiver 136 kann die Signalverarbeitung (z. B. Digitalisierung, Datenkodierung, Modulation, usw.), wie sie in der Technik bekannt ist, durchführen. Der externe Anschluss 118 ist ein physischer Steckverbinder zum Anbringen eines externen Test- oder Diagnosesystems an den CAN-Bus 164 des Fahrzeugs 100, um mit Systemen und Komponenten auf dem CAN-Bus 164 zu kommunizieren.
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Nachdem die wichtigsten Funktionsblöcke des Fahrzeugs 100 beschrieben wurden, werden nun die Komponenten der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140 und ihre Funktionen beschrieben. In der abgebildeten Ausführungsform beinhaltet die elektronische Steuereinheit (ECU) 140 einen Prozessor 142, der kommunikativ mit einer Schnittstelle 146 gekoppelt ist. Allgemeine Anweisungen und Anwendungen, die mit dem Betrieb der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140 assoziiert sind, werden im Speicher der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140 gespeichert; insbesondere das Programm 156 und die gespeicherten Parameter 154, die mit den hierin beschriebenen Operationen der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140 assoziiert sind, werden im Speicher abgelegt. Parameter, wie beispielsweise ein erlerntes mechanisches Zentrum und verschiedene erzeugte Schwellenwerte, können in den gespeicherten Parametern 154 gespeichert sein. Während der Initialisierung können verschiedene Programmprodukte, wie beispielsweise das Programm 156 und die gespeicherten Parameter 154, in der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140 vorgeladen und gespeichert, über den Transceiver 136 in die elektronische Steuereinheit (ECU) 140 geladen, über den externen Anschluss 118 in die elektronische Steuereinheit (ECU) 140 geladen oder über eine Benutzereingabevorrichtung 112 in die elektronische Steuereinheit (ECU) 140 geladen werden. Wie nachfolgend näher beschrieben wird, führt die elektronische Steuereinheit (ECU) 140 während des Betriebs das Programm 156 aus und referenziert die gespeicherten Parameter 154, um die hierin beschriebenen Aktionen und Funktionen gemäß den Schritten eines Verfahrens auszuführen (Referenz 7 für das Verfahren). Es wird erkannt werden, dass die elektronische Steuereinheit (ECU) 140 weitere Funktionen erfüllen kann, die außerhalb des Umfangs dieser Offenbarung liegen.
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In verschiedenen Ausführungsformen lädt und führt der Prozessor 142 das Programm 156 aus, um die der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140 zugeordneten Berechnungs- und Steuerfunktionen auszuführen. Der Prozessor 142 kann jede Art von Prozessor oder mehrere Prozessoren, einzelne integrierte Schaltungen, wie beispielsweise einen Mikroprozessor, oder jede geeignete Anzahl von integrierten Schaltungen und/oder Leiterplatten, die zum Ausführen der beschriebenen Operationen, Aufgaben und Funktionen zusammenwirken, indem sie elektrische Signale manipulieren, die Datenbits an Speicherplätzen im Systemspeicher darstellen, sowie andere Signalverarbeitungen, umfassen. In anderen Ausführungsformen kann der Prozessor 142 in einer beliebigen Kombination von Software oder Firmware implementiert sein, und das Programm 156 kann Programmcodesegmente umfassen, die in dieser Software oder Firmware verteilt sind.
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Der Speicher bzw. die Speichervorrichtung kann jede Art eines geeigneten computerlesbaren Speichermediums sein, beispielsweise jede der verschiedenen Arten von dynamischen Direktzugriffsspeichern (DRAM) wie SDRAM, jede der verschiedenen Arten von statischem RAM (SRAM) und jede der verschiedenen Arten von nichtflüchtigen Speichern (PROM, EPROM und Flash). Die Speicherstellen, an denen Datenbits gehalten werden, sind physikalische Orte, die bestimmte elektrische, magnetische, optische oder organische Eigenschaften, die den Datenbits entsprechen, aufweisen. In bestimmten Beispielen befindet sich der Speicher auf dem gleichen Computerchip wie der Prozessor 142 und/oder ist gemeinsam mit demselben angeordnet. Der Speicher kann auch eine Datenbank umfassen und sowohl als Speicher als auch als Notizblock für Berechnungen der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140 genutzt werden.
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Die Schnittstelle 146 ermöglicht die Kommunikation innerhalb der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140 und ermöglicht die Kommunikation zwischen der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140 und Systemen außerhalb der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140. Die Schnittstelle 146 kann mit jedem geeigneten Verfahren und Vorrichtung implementiert sein. Die Schnittstelle 146 kann eine oder mehrere Netzwerkschnittstellen beinhalten, um über den CAN-Bus 164 mit externen Systemen oder Komponenten, Technikern und/oder Speichereinrichtungen zu kommunizieren. In verschiedenen Ausführungsformen erhält die Schnittstelle 146 die verschiedenen Daten von dem elektrischen Zahnstangen-Servolenkungsgetriebe (REPS) 141, den Sensoren des Sensorsystems 134 und/oder dem Transceiver 136.
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Weiter zu 2 und mit weiterem Bezug auf 1 wird das elektrische Zahnstangen-Servolenkungsgetriebe (REPS) 141 beschrieben. Die Lenkstange 162 wird an einem Lenkgetriebezahnrad 204 befestigt. Ein Lenkgetriebegehäuse 202 koppelt Funktionen von der linken und rechten Seite des elektrischen Zahnstangen-Servolenkungsgetriebes (REPS) 141. Da die Funktionen auf jeder Seite wiederholt werden, sind nur die Funktionen auf der rechten Seite in 2 bezeichnet. Dargestellt sind eine innere Spurstange 208 und eine äußere Spurstange 210, wobei die äußere Spurstange 210 zum Ankoppeln eines Rades an eine erste Seite des elektrischen Zahnstangen-Servolenkungsgetriebes (REPS) 141 konfiguriert ist. In 2 umfasst das elektrische Zahnstangen-Servolenkungsgetriebe (REPS) 141 die elektronische Steuereinheit (ECU) 140. In verschiedenen Ausführungsformen kann ein Lenkgetriebe-Elektromotor 200 mit der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140 und einem oder mehreren Merkmalen des elektrischen Zahnstangen-Servolenkungsgetriebes (REPS) 141 verbunden sein.
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In 3 bildet das Querschnittsbild 300 die innere Spurstange 208 mit einem inneren Spurstangen-Kugelgelenk 302 ab, das in einem inneren Spurstangen-Kugelgelenkgehäuse 304 befestigt ist. Das innere Spurstangen-Kugelgelenkgehäuse 304 beinhaltet ein Verbindungselement 312 mit einem Gewinde, das dem Gewinde der Gewindeschnittstelle 310 entspricht. Die Gewindeschnittstelle 310 bietet einen Mechanismus zum Befestigen des Verbindungselements 312 in der Lenkgetriebezahnstange 306, wodurch das innere Spurstangen-Kugelgelenkgehäuse 304 mit der Lenkgetriebezahnstange 306 verbunden wird. Bei Lenkmanövern kann sich die Lenkgetriebezahnstange 306 im Lenkgetriebegehäuse 202 bewegen. Ein runder Anschlagschutz 308, oft aus flexiblem Material, umgibt die Lenkgetriebezahnstange 306 in der Nähe des Lenkgetriebegehäuses 202 radial. Der runde Anschlagschutz 308 dämpft das innere Spurstangen-Kugelgelenkgehäuse 304, da sich die Lenkgetriebezahnstange 306 beim Drehen innerhalb des Lenkgetriebegehäuses 202 bewegt und dient auch zum Begrenzen des Zahnstangenhubs, wenn sich das innere Zugstangen-Kugelgelenkgehäuse 304 voll nach links oder rechts bewegt, durch einen physikalischen Anschlag für die seitliche Bewegung des inneren Spurstangen-Kugelgelenkgehäuses 304.
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Im Laufe des Betriebs und der Wendemanöver des Fahrzeugs 100 kann sich das Verbindungselement 312 etwas von seiner gesicherten Position in der Lenkgetriebezahnstange 306 lockern und lösen, wobei das Lösen als eine Bewegung definiert ist, die zu einem reduzierten Gewindeeingriff entlang der Gewindeschnittstelle 310 führt. Falls das Verbindungselement 312 sich etwas löst und das Lösen nicht erkannt oder angegangen wird, kann es sich während des Betriebs des Fahrzeugs 100 weiter lockern und lösen, was zu einer, für Sicherheitsaufgaben, zu kleinen Eingriffslänge entlang der Gewindeschnittstelle 310 führen kann. Zuwendend nun zu 4, wird eine Abbildung eines Verbindungselements 412 dargestellt, das sich etwas von der Lenkgetriebezahnstange 306 gelöst hat. Die erste Eingriffslänge 404 entlang der Gewindeschnittstelle 310 ist kleiner als die erste Länge 402. Der Überlauf des Lenkgetriebes spiegelt die Höhe des Ausrückens des Verbindungselements 412 von einer entsprechenden Lenkgetriebezahnstange 306 wider, auf deren Maß die Zahnstangenhubdaten basieren. Die Zahnstangenhubdaten werden in Verbindung mit 6 näher beschrieben. Aufgrund der relativ kurzen ersten Länge 402 des Verbindungselements 412 besteht wenig Spielraum für die zulässige Verschiebung und entsprechend wenig Spielraum für die Erkennung des ersten Lösens 406. Der kleine Spielraum zum Erkennen des Ausrückens schränkt die Möglichkeiten für Wartungseingriffe ein. Dies sind technologische Probleme, die durch die hierin vorgestellten Ausführungsformen angesprochen werden.
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Im Allgemeinen kann die Gewindeschnittstelle 310 und eine Länge des Verbindungselements 312 zusammenhängen. Bei vielen Konstruktionen halten Fertigungsdrücke die Länge des Verbindungselements 412 so kurz wie möglich. Häufig wird davon ausgegangen, dass ein Verhältnis von Gewindedurchmesser zur Länge des Verbindungelements von eins zu eins einen ausreichenden Gewindeeingriff entlang der Gewindeschnittstelle 310 gewährleistet (wobei ungefähr als Plus oder Minus zwei Prozent definiert ist). So kann beispielsweise ein Gewindedurchmesser von 15 Millimetern (mm) ein Verbindungselement 312 mit einer Länge von 15 mm aufweisen. Die vorliegende Offenbarung führt das Konzept des Erhöhens der Länge des Verbindungselements ein, um etwa ein Verhältnis von drei zu fünf zu erreichen, zum Beispiel einen Gewindedurchmesser von 15 mm bei einer Länge von 25 mm. Die zusätzliche Länge ermöglicht ein weitergehendes Lösen ohne Sicherheitsrisiken (z. B. ein mögliches vollständiges Lösen) und bietet zudem zusätzlich Spielraum zum Erkennen des Lösens durch einen oder mehrere Sensoren der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140. 5 beschreibt die Implementierung dieser technologischen Lösung im Einzelnen.
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5 veranschaulicht dieses Konzept. Ein Verbindungselement 512 ist mit einer zweiten Länge 502 dargestellt, die gemäß verschiedener Ausführungsformen länger ist als die erste Länge 402. Das Verbindungselement 512 ist etwas von der Lenkgetriebezahnstange 306 gelöst dargestellt, und die zweite Eingriffslänge 506 entlang der Gewindeschnittstelle 310 ist größer als die erste Eingriffslänge 404. Die zweite Eingriffslänge 506 ist noch ausreichend lang, um das Verbindungselement 512 in der Lenkgetriebezahnstange 306 zu sichern. Die zusätzliche Länge in der zweiten Länge 502 des Verbindungselements 512 bietet auch einen zusätzlichen potentiellen Betrag zum Lösen (die zweite Menge des Lösens 508) und bleibt dennoch sicher befestigt. Die gesteigerte Größe der zweiten Menge des Lösens 508 erhöht auch den Spielraum zum Erkennen der Bewegung durch die Sensoren 504 der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140. Obwohl nur ein Sensor 504 der elektronischen Steuereinheit abgebildet ist, ist es durchaus erwünscht, dass eine Vielzahl von Sensoren verwendet sein kann, um die nachstehend beschriebenen Abtastungen zu erreichen.
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Der Zahnstangenhub wird zumindest teilweise dadurch bestimmt, dass ein oder mehrere Sensoren 504 der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140 dazu konfiguriert sind, eine Bewegung in Form einer Drehung des Elektromotors nach links oder rechts zu erfassen. Einer oder mehrere Sensoren 504 der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140 sind auch konfiguriert, um die Position eines ersten Verbindungselements 512 (auf einer ersten Seite des elektrischen Zahnstangen-Servolenkungsgetriebes (REPS) 141) in Bezug auf die Gewindeschnittstelle 310 im Zeitverlauf zu erkennen oder zu erfassen; der ermittelte Betrag des Lösens des ersten Verbindungselements 512 kann von der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140 in Zahnstangenhubdaten umgewandelt werden. Ebenso sind auf einer zweiten, gegenüberliegenden Seite des elektrischen Zahnstangen-Servolenkungsgetriebes REPS 141 ein oder mehrere Sensoren 504 der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140 konfiguriert, um die Position eines zweiten Verbindungselements 512 in Bezug auf eine zweite Gewindeschnittstelle 310 im Zeitverlauf zu erkennen oder zu erfassen; der ermittelte Betrag des Lösens des zweiten Verbindungselements kann ebenso von der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140 in Zahnstangenhubdaten umgewandelt werden; daher können die Zahnstangenhubdaten, wie in Verbindung mit 6 beschrieben, den linken Zahnstangenhub und den rechten Zahnstangenhub darstellen. Das Vergrößern der Länge des Verbindungselements von der ersten Länge 402 auf die zweite Länge 502 und das Erkennen eines Lösens des Verbindungselements 508 mit einem oder mehreren Sensoren 504 der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140 sind einige der Eigenschaften, die es der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140 ermöglichen, verschiedene Flags zu erzeugen, wie es in Verbindung mit 7 beschrieben wird.
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Die „Zahnstange“ wurde vorstehend kurz erwähnt. Im Sinne dieser Beschreibung bezieht sich „Zahnstange“ auf die äußere Spurstange 210 für das linke Vorderrad 1061, die äußere Spurstange 210 für das rechte Vorderrad 1062 und alle mechanischen Komponenten des elektrischen Zahnstangen-Servolenkungsgetriebes (REPS) 141, welche die beiden verbinden. Im Allgemeinen umfasst der „Zahnstangenhub“ verschiedene im Voraus gemessene Zahnstangenausrichtungsdaten sowie betriebsmäßig erfasste „Zahnstangehubdaten“ bestehend aus Daten betreffend den Zahnstangenhub nach links und Daten betreffend den Zahnstangenhub nach rechts; deren Besonderheiten werden im Folgenden näher beschrieben.
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6 stellt drei vereinfachte Darstellungen einer Zahnstange (602, 604 und 606) für eine Beschreibung der im Voraus gemessenen Zahnstangenausrichtungsdaten zur Verfügung. Die Mittellinie 608 halbiert gleichmäßig die Zahnstange 602, die Zahnstange 604 und die Zahnstange 606. Beim Lenkungshersteller werden ein vollständig linker erlernter Zahnstangenhub (LLRT) 614 und ein vollständig rechter erlernter Zahnstangenhub (RLRT) 616 gemessen und in den gespeicherten Parametern 154 gespeichert. Der linke erlernte Zahnstangenhub (LLRT) 614 und der recht erlernte Zahnstangenhub (RLRT) 616 stellen ein erlerntes mechanisches Zentrum 610 zur Verfügung) Getrennt davon wird an dem Fahrzeug 100 bei der Montage des Fahrzeugs 100 eine Frontausrichtung vorgenommen, und es wird ein echter Zahnstangenmittenversatz (TRCO) 612 gemessen. Der echte Zahnstangenmittenversatz (TRCO) 612 wird in Bezug auf das erlernte mechanische Zentrum 610 gemessen. In der Zahnstange 604 ist der echte Zahnstangenmittenversatz (TRCO) 620 gemessen zwischen 618 und 610, und in der Zahnstange 606 ist der echte Zahnstangenmittenversatz TRCO 624 gemessen zwischen 610 und 622. Nach der Messung wird der echte Zahnstangenmittenversatz (TRCO) von der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140 empfangen und als gespeicherter Wert in den gespeicherten Parametern 154 gespeichert.
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Wie unschwer zu erkennen ist, ist während des Betriebs des Fahrzeugs 100 ein bestimmter Betrag des Zahnstangenhubs zulässig, und ab einem bestimmten Punkt kann der Zahnstangenhub Anlass zur Sorge geben. Es werden Schwellenwerte für den Zahnstangenhub erzeugt, die als Begrenzung des zulässigen Zahnstangenhubs dienen, und bei Überschreitung der Schwellenwerte (Überlauf) können verschiedene Flags erzeugt werden. Der rechte erlernte Zahnstangenhub (RLRT) 616, der linke erlernte Zahnstangenhub (LLRT) 614 und der echte Zahnstangenmittenversatz (TRCO) (620 oder 624) werden von der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140 beim Erzeugen von Schwellenwerten für den Zahnstangenhub verwendet, wie in Verbindung mit 7 detaillierter beschrieben wird.
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Unter Bezugnahme auf 7 und weiterhin unter Bezugnahme auf 1 ist nun ein Flussdiagramm für ein Verfahren 700 für eine elektronische Steuereinheit (ECU) 140 gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen vorgesehen. Das Verfahren 700 repräsentiert verschiedene Ausführungsformen eines Verfahrens zum Überwachen des Überlaufs von Zahnstangenlenkgetrieben in Verbindung mit der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140. Zu Veranschaulichungszwecken kann sich die folgende Beschreibung des Verfahrens 700 auf Elemente beziehen, die vorstehend in Verbindung mit 1 erwähnt wurden. In der Praxis können Abschnitte des Verfahrens 700 durch verschiedene Komponenten des beschriebenen Systems ausgeführt werden. Es ist zu bemerken, dass das Verfahren 700 eine beliebige Anzahl an zusätzlichen oder alternativen Aufgaben beinhalten kann, die in 7 aufgeführten Aufgaben müssen nicht in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt werden, und das Verfahren 700 kann in ein größeres Verfahren oder einen größeren Prozess mit zusätzlicher Funktionalität integriert werden, die hierin nicht im Detail beschrieben sind. Darüber hinaus können eine oder mehrere in 7 dargestellte Aufgaben in einer Ausführungsform des Verfahrens 700 weggelassen werden, solange die beabsichtigte Gesamtfunktionalität intakt bleibt.
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Das Verfahren startet, und die Initialisierung erfolgt bei 702. Die Initialisierung kann das Empfangen und Speichern des Programms 156 und der gespeicherten Parameter 154 umfassen. Unter Empfangen und Speichern ist das Hochladen oder Aktualisieren von Anweisungen und Anwendungen zu verstehen, wie beispielsweise das Programm 156, gespeicherte Parameter 154 und alle weiteren im Speicher der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140 gespeicherten Nachschlagetabellen bzw. -regeln. Gespeicherte Parameter 154 beinhalten den linken erlernten Zahnstangenhub (LLRT) 614, den rechten erlernten Zahnstangenhub (RLRT) 616 und den echte Zahnstangenmittenversatz (TRCO) (620 oder 624), wie vorstehend beschrieben. Gespeicherte Parameter können auch einen vordefinierten ersten Wert (PD1) und einen vordefinierten zweiten Wert (PD2) beinhalten, die referenziert werden, um Schwellenwerte für den Zahnstangenhub zu erzeugen. Der erste vordefinierte Wert (PD1) und der zweite vordefinierte Wert (PD2) sind konfigurierbar und können vor der Initialisierung konfiguriert werden.
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Der Prozessor 142 verarbeitet den ersten vordefinierten Wert (PD1), den zweiten vordefinierten Wert (PD2), den rechten erlernten Zahnstangenhub (RLRT) und den echten Zahnstangenmittenversatz (TRCO), um einen ersten Schwellenwert für den rechten Zahnstangenhub (RTR) und einen zweiten Schwellenwert für den rechten Zahnstangenhub (RTR) zu erzeugen; Der Prozessor 142 verarbeitet den ersten vordefinierten Wert (PD1), den zweiten vordefinierten Wert (PD2), den linken erlernten Zahnstangenhub (LLRT) und den echten Zahnstangenmittenversatz (TRCO) auch, um einen ersten Schwellenwert für den linken Zahnstangenhub (RTL) und einen zweiten Schwellenwert für den linken Zahnstangenhub (RTL) zu erzeugen. Die erzeugten Schwellenwerte werden ebenfalls in den gespeicherten Parametern 154 gespeichert. In einer Ausführungsform: ein erster Schwellenwert für den linken Zahnstangenhub (RTL) ist definiert als LLRT 614 + TCRO + PD1; ein erster Schwellenwert für den rechten Zahnstangenhub (RTR) ist definiert als RLRT 616 - TRCO + PD1; ein zweiter Schwellenwert für den linken Zahnstangenhub (RTL) ist definiert als LLRT 614 + TCRO + PD2; ein zweiter Schwellenwert für den rechten Zahnstangenhub (RTR) ist definiert als RLRT 616 - TRCO + PD2. In einer Ausführungsform beträgt der erste vordefinierte Wert (PD1) ungefähr 6 mm und der zweite vordefinierte Wert (PD2) ungefähr 4 mm, wobei ungefähr als Plus- oder Minus 2% definiert ist.
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Bei 704 läuft das Verfahren 700 bis zum Empfangen einer Anzeige, dass das Fahrzeug betrieben wird, zyklisch ab. Die Anzeige kann ein Signal oder ein Befehl, der durch das Sensorsystem 134 zur Verfügung gestellt wird, sein und kann vom CAN-Bus 164 abgerufen werden. Bei 706 erfasst die elektronische Steuereinheit (ECU) 140 kontinuierlich und gleichzeitig über die jeweiligen Sensoren 504 der elektronischen Steuereinheit (ECU) 140 den linken Zahnstangenhub (RTL) und den rechten Zahnstangenhub (RTR). Der linke Zahnstangenhub (RTL) und der rechte Zahnstangenhub (RTR) werden gemeinsam als Zahnstangenhubdaten bezeichnet, und die elektronische Steuereinheit (ECU) 140 kann Zahnstangenhubdaten auf dem CAN-Bus 164 platzieren. Bei 708 wird der linke Zahnstangenhub (RTL) mit dem ersten Schwellenwert für den linken Zahnstangenhub (RTL) verglichen, und wenn der linke Zahnstangenhub (RTL) größer als der erste Schwellenwert für den linken Zahnstangenhub (RTL) ist, wird ein erstes Flag bei 714 gesetzt. Wenn der linke Zahnstangenhub (RTL) nicht größer als der erste Schwellenwert für den linken Zahnstangenhub (RTL) ist, wird der rechte Zahnstangenhub (RTR) mit dem ersten Schwellenwert für den rechten Zahnstangenhub (RTR) bei 710 verglichen. Wenn der rechte Zahnstangenhub (RTR) größer als der erste Schwellenwert für den rechten Zahnstangenhub (RTR) ist, wird das erste Flag bei 714 gesetzt. In verschiedenen Ausführungsformen ist das erste Flag ein Dringlichkeits-Flag oder kritisches Flag.
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Bei 710, wenn der rechte Zahnstangenhub (RTR) nicht größer als der erste Schwellenwert für den rechten Zahnstangenhub (RTR) ist, wird der linke Zahnstangenhub (RTL) mit dem zweiten Schwellenwert für den linken Zahnstangenhub (RTL) bei 712 verglichen. Wenn der linke Zahnstangenhub (RTL) bei 712 größer als der zweite Schwellenwert für den linken Zahnstangenhub (RTL) ist, wird ein zweites Flag bei 716 gesetzt. Wenn der linke Zahnstangenhub (RTL) bei 712 nicht größer als der zweite Schwellenwert für den linken Zahnstangenhub ist, wird der rechten Zahnstangenhub (RTR) mit dem zweiten Schwellenwert für den rechten Zahnstangenhub (RTR) bei 718 verglichen. Wenn der rechte Zahnstangenhub (RTR) bei 718 größer als der zweite Schwellenwert für den rechten Zahnstangenhub (RTR) ist, wird ein zweites Flag bei 716 gesetzt. In verschiedenen Ausführungsformen ist das zweite Flag ein Warnflag, das weniger dringend oder kritisch ist als das erste Flag. Wenn der rechte Zahnstangenhub (RTR) bei 718 nicht größer als der zweite Schwellenwert für den rechten Zahnstangenhub ist, wechselt das Verfahren zurück zur Messung des Fahrzeugbetriebs bei 704.
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Obwohl 7 die Schritte 708, 710, 712 und 718 als aufeinanderfolgend und in der abgebildeten Reihenfolge darstellt, ist es leicht zu erkennen, dass 708 und 710 vertauscht werden können, und dass 712 und 718 vertauscht werden können. Darüber hinaus kann 712 als linker Zahnstangenhub (RTL) kleiner als der erste Schwellenwert für den linken Zahnstangenhub, aber größer als der zweite Schwellenwert für den linken Zahnstangehub ausgelegt sein. Darüber hinaus kann 718 als rechter Zahnstangenhub (RTR) größer als der zweite, aber kleiner als der erste Schwellenwert ausgelegt sein. Die Auslegung von 712 und 718, wie beschrieben, ermöglicht den Austausch mit 708 und 710.
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Dementsprechend sind die vorgesehenen Systeme und Verfahren in der Lage, den Überlauf des Lenkgetriebes zu überwachen und als Reaktion auf das Überwachen (i) ein Warnflag für den Einsatz auf dem Controller Area Network (CAN)-Bus des Fahrzeugs und (ii) ein Dringlichkeits-Flag für den Einsatz auf dem CAN-Bus bereitzustellen. Wie vorstehend beschrieben, kann das erste Flag in verschiedenen Ausführungsformen als ein Dringlichkeits-Flag und das zweite Flag als ein Warnflag angesehen werden, das weniger dringlich oder kritisch als das erste Flag ist. Das Warnflag und das Dringlichkeits-Flag können als Reaktion auf den Vergleich des gemessenen Lösens (oder des Überlaufs) mit einem oder mehreren konfigurierbaren Schwellenwerten erzeugt werden. Das vorgesehene System und Verfahren kann die Form einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 140 annehmen, die in einer bereits existierenden mobilen Plattform oder in ein Fahrzeugmanagementsystem integriert ist
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Es versteht sich auch, dass obwohl diese exemplarische Ausführungsform im Kontext eines voll funktionierenden Computersystems abgebildet ist, Fachleute auf diesem Gebiet erkennen werden, dass die Mechanismen der vorliegenden Offenbarung als ein Programmprodukt mit einer oder mehreren Arten von nicht flüchtigen computerlesbaren Signalträgermedien verbreitet werden können, die verwendet werden, um das Programm und die zugehörigen Befehle zu speichern und deren Verbreitung auszuführen, wie ein nicht flüchtiges computerlesbares Medium, welches das Programm 156 und Computerbefehle enthält, die darin gespeichert sind, um einen Computerprozessor (wie den Prozessor 142) zu veranlassen, das Programm 156 auszuführen. Ein derartiges Programmprodukt kann vielerlei Formen annehmen, wobei die vorliegende Offenbarung in gleicher Weise, unabhängig von der spezifischen für die Verbreitung verwendeten Art von computerlesbarem Signalträgermedium, Anwendung findet. Zu den Beispielen für Signalträgermedien gehören: beschreibbare Medien, wie beispielsweise Disketten, Festplatten, Speicherkarten und optische Speicherplatten, sowie Übertragungsmedien, wie beispielsweise digitale und analoge Kommunikationsverbindungen. Es versteht sich, dass cloudbasierte Speicherung und/oder andere Techniken in bestimmten Ausführungsformen auch zur Anwendung kommen können.
