DE102019104391A1 - Motor vehicle and method for its control - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeuges (02); insbesondere zum Lenken während eines Fehlerfalles. Das Kraftfahrzeug (02) umfasst mehrere Räder (01), wobei zwei der Räder (01) auf einer lenkbaren Achse des Kraftfahrzeuges (02) angeordnet sind und jeweils durch einen Einzelradantrieb antreibbar sind. Das Kraftfahrzeug (02) umfasst weiterhin eine steuerbare Bremsvorrichtung (06) zum Bremsen einer Lenkbewegung der auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder (01). In einem Schritt des Verfahrens erfolgt ein Erkennen einer mangelhaften Funktion eines der Einzelradantriebe, wobei ein anderer der Einzelradantriebe weiterhin funktionstüchtig ist. Im Falle einer erkannten mangelhaften Funktion wird ein Antriebsmoment oder ein Bremsmoment mit dem funktionstüchtigen Einzelradantrieb erzeugt, um die auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder (01) in eine vorgegebene Richtung (07) zu lenken. Erfindungsgemäß erfolgt ein Ansteuern der Bremsvorrichtung (06) zum Verhindern einer weiteren Lenkbewegung, sobald die auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder (01) in die vorgegebene Richtung (07) gelenkt wurden. Im Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug (02) der genannten Art.The present invention relates first of all to a method for controlling a motor vehicle (02); especially for steering during a fault. The motor vehicle (02) comprises several wheels (01), two of the wheels (01) being arranged on a steerable axle of the motor vehicle (02) and each being drivable by a single wheel drive. The motor vehicle (02) further comprises a controllable braking device (06) for braking a steering movement of the wheels (01) arranged on the steerable axle. In one step of the method, a defective function of one of the individual wheel drives is recognized, with another one of the individual wheel drives still being functional. If a defective function is detected, a drive torque or a braking torque is generated with the fully functional single wheel drive in order to steer the wheels (01) arranged on the steerable axle in a predetermined direction (07). According to the invention, the braking device (06) is activated to prevent a further steering movement as soon as the wheels (01) arranged on the steerable axle have been steered in the predetermined direction (07). The invention also relates to a motor vehicle (02) of the type mentioned.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeuges, welches mehrere Räder umfasst, wobei zwei der Räder auf einer lenkbaren Achse des Kraftfahrzeuges angeordnet sind und jeweils durch einen Einzelradantrieb antreibbar sind. Im Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug der genannten Art.The present invention relates first of all to a method for controlling a motor vehicle which comprises several wheels, two of the wheels being arranged on a steerable axle of the motor vehicle and each being drivable by a single wheel drive. The invention also relates to a motor vehicle of the type mentioned.
Die
Aus der
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend vom Stand der Technik darin, die Steuerung eines Kraftfahrzeuges mit selektiv antreibbaren Rädern zu verbessern.The object of the present invention, based on the prior art, is to improve the control of a motor vehicle with selectively drivable wheels.
Die genannte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß dem beigefügten Anspruch 1 und durch ein Kraftfahrzeug gemäß dem beigefügten nebengeordneten Anspruch 10.The stated object is achieved by a method according to the attached claim 1 and by a motor vehicle according to the attached independent claim 10.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Steuern eines Kraftfahrzeuges, insbesondere zum Lenken während eines Fehlerfalles. Das Kraftfahrzeug kann beispielsweise durch ein Automobil oder durch eine Logistikplattform oder durch einen Aufsitzrasenmäher gebildet sein. Das mindestens zweispurige Kraftfahrzeug umfasst mehrere Räder. Das mindestens zweispurige Kraftfahrzeug umfasst bevorzugt mindestens vier Räder. Mindestens zwei der Räder sind auf einer lenkbaren Achse des Kraftfahrzeuges angeordnet und jeweils durch einen Einzelradantrieb antreibbar. Die weiteren Räder des Kraftfahrzeuges, insbesondere die nicht lenkbaren Räder, sind bevorzugt nicht antreibbar. Die Einzelradantriebe sind bevorzugt durch Radnabenantriebe oder radnahe Antriebe gebildet, bei denen es sich bevorzugt um Elektromotoren handelt. Die Einzelradantriebe sind dazu ausgebildet Antriebsmomente und Bremsmomente zu erzeugen, welche auf das jeweilige Rad wirken. Die Bremsmomente können elektromotorisch oder auch durch eine Friktion erzeugt werden.The method according to the invention is used to control a motor vehicle, in particular for steering during a fault. The motor vehicle can be formed, for example, by an automobile or by a logistics platform or by a riding lawn mower. The at least two-lane motor vehicle comprises several wheels. The at least two-lane motor vehicle preferably comprises at least four wheels. At least two of the wheels are arranged on a steerable axle of the motor vehicle and can each be driven by a single wheel drive. The other wheels of the motor vehicle, in particular the non-steerable wheels, are preferably not drivable. The individual wheel drives are preferably formed by wheel hub drives or drives close to the wheel, which are preferably electric motors. The individual wheel drives are designed to generate drive torques and braking torques which act on the respective wheel. The braking torques can be generated by an electric motor or by friction.
Die Räder auf der lenkbaren Achse sind bevorzugt durch ein Lenksystem miteinander gekoppelt, wobei die Räder bevorzugt Lenkwinkel aufweisen, welche in einem vorgegebenen Verhältnis stehen, welches sich abhängig von den Lenkwinkeln ändert. Das Lenksystem umfasst bevorzugt zwei Lenkhebel an den beiden Rädern bzw. an Aufhängungen der Räder, wobei die Lenkhebel durch eine Stange, insbesondere durch eine Lenkstange oder eine Zahnstange miteinander verbunden sind. The wheels on the steerable axle are preferably coupled to one another by a steering system, the wheels preferably having steering angles which are in a predetermined ratio which changes as a function of the steering angles. The steering system preferably comprises two steering levers on the two wheels or on suspensions of the wheels, the steering levers being connected to one another by a rod, in particular by a steering rod or a rack.
Das Lenken des Kraftfahrzeuges erfolgt in einem fehlerfreien Zustand des Kraftfahrzeuges bevorzugt dadurch, dass mit den Einzelradantrieben der auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder Antriebs- und/oder Bremsmomente auf diese Räder übertragen werden, welche die Räder in eine vorgegebene Richtung lenken. Die Lenkfunktion erfolgt somit vollständig durch eine entsprechende Aufteilung von Antriebs- und/oder Bremsmomenten auf die auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder. Daher umfasst das Kraftfahrzeug bevorzugt keinen Lenkaktor und auch keine mechanische Kopplung zwischen einem Lenkrad und den Rädern. Entsprechend ist das Kraftfahrzeug bevorzugt für eine Steer-by-Wire-Lenkung oder für eine autonome Steuerung ausgebildet.The vehicle is steered when the vehicle is in an error-free state, preferably by the fact that the individual wheel drives of the wheels arranged on the steerable axle transmit drive and / or braking torques to these wheels, which steer the wheels in a predetermined direction. The steering function thus takes place completely through a corresponding distribution of drive and / or braking torques on the wheels arranged on the steerable axle. The motor vehicle therefore preferably does not include a steering actuator and also no mechanical coupling between a steering wheel and the wheels. Accordingly, the motor vehicle is preferably designed for steer-by-wire steering or for autonomous control.
Das Kraftfahrzeug umfasst weiterhin eine steuerbare Bremsvorrichtung zum Bremsen einer Lenkbewegung der auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder. Die Lenkbewegung kann durch die Bremsvorrichtung abgebremst und blockiert werden. Ist die Bremsvorrichtung nicht betätigt, so ist die Lenkbewegung bevorzugt frei, sodass die Räder durch die auf die Räder wirkenden Antriebs- und Bremsmomente gelenkt werden. Die Lenkbewegung ist insoweit frei, dass sie nicht durch einen Lenkaktor oder durch eine mechanische Kopplung mit einem Lenkrad bewirkt oder begrenzt wird. Die steuerbare Bremsvorrichtung erzeugt nicht aktiv ein Lenkmoment bzw. eine Lenkbewegung. Die steuerbare Bremsvorrichtung kann nur passiv eine anderweitig bewirkte Lenkbewegung bremsen bzw. blockieren.The motor vehicle further comprises a controllable braking device for braking a steering movement of the wheels arranged on the steerable axle. The steering movement can be braked and blocked by the braking device. If the braking device is not actuated, the steering movement is preferably free, so that the wheels are steered by the drive and braking torques acting on the wheels. The steering movement is free to the extent that it is not caused or limited by a steering actuator or by a mechanical coupling to a steering wheel. The controllable braking device does not actively generate a steering torque or a steering movement. The controllable braking device can only passively brake or block a steering movement that has been caused otherwise.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist für den Fall vorgesehen, dass einer der Einzelradantriebe der auf der lenkbaren Achse des Kraftfahrzeuges angeordneten Räder eine mangelhafte Funktion aufweist. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn dieser Einzelradantrieb vollständig ausgefallen ist oder nur ein reduziertes Antriebsmoment bzw. Bremsmoment erzeugen kann. In diesem Falle ist die Funktion der Lenkung nicht mehr gegeben, da die die Lenkfunktion bewirkende Differenz der Antriebs- bzw. Bremsmomente und die die Längsführung bewirkende Summe der Antriebs- bzw. Bremsmomente nicht mehr vollständig unabhängig voneinander regelbar sind.The method according to the invention is provided for the case that one of the individual wheel drives of the wheels arranged on the steerable axle of the motor vehicle has a defective function. This is the case, for example, if this single wheel drive has failed completely or can only generate a reduced drive torque or braking torque. In this case, the function of the steering is no longer given, since the difference between the drive and braking torques causing the steering function and the sum of the driving and braking torques causing the longitudinal guidance can no longer be regulated completely independently of one another.
In einem Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die mangelhafte Funktion eines der Einzelradantriebe erkannt. Diese kann beispielsweise dadurch erkannt werden, dass sich das Kraftfahrzeug infolge der mangelhaften Funktion nicht in eine vorgegebene Richtung bewegt. Diese vorgegebene Richtung wird beispielsweise durch die Stellung eines Lenkrades bestimmt, welches durch einen Fahrer des Kraftfahrzeuges bedient wird. Diese Richtung kann aber auch durch ein autonomes Fahrsystem bestimmt werden.In one step of the method according to the invention, the defective function of one of the individual wheel drives is recognized. This can be recognized, for example, by the fact that the motor vehicle is not moving in a predetermined direction as a result of the defective function. This predetermined direction is determined, for example, by the position of a steering wheel which is operated by a driver of the motor vehicle. However, this direction can also be determined by an autonomous driving system.
Ist eine mangelhafte Funktion eines der Einzelradantriebe erkannt worden, so verbleibt ein anderer der Einzelradantriebe der auf der lenkbaren Achse des Kraftfahrzeuges angeordneten Räder weiterhin als funktionstüchtig. Dieser Einzelradantrieb ist funktionstüchtig, wenn er weiterhin angesteuert werden kann, um ein Antriebsmoment oder ein Bremsmoment zu erzeugen. Im Übrigen kann die Funktion dieses Einzelradantriebes eingeschränkt sein.If a defective function of one of the individual wheel drives has been recognized, then another one of the individual wheel drives of the wheels arranged on the steerable axle of the motor vehicle continues to be functional. This single wheel drive is functional if it can still be controlled to generate a drive torque or a braking torque. In addition, the function of this single wheel drive can be restricted.
Im Falle einer erkannten mangelhaften Funktion eines der Einzelradantriebe wird mit dem funktionstüchtigen Einzelradantrieb ein Antriebsmoment oder ein Bremsmoment erzeugt, um die auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder in die vorgegebene Richtung zu lenken; d. h. um eine gewünschte Lenkbewegung zu bewirken. Das Antriebsmoment bzw. das Bremsmoment wirkt auf das entsprechende Rad, wodurch die Spuren des Kraftfahrzeuges ungleichmäßig angetrieben werden und ein Moment in einer vertikalen Achse erzeugt wird, welches die auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder auslenkt. Es wird ein Antriebsmoment oder ein Bremsmoment in Abhängigkeit davon gewählt, auf welcher Seite sich der funktionstüchtige Einzelradantrieb befindet und ob das Kraftfahrzeug nach rechts oder links gelenkt werden soll. Befindet sich der funktionstüchtige Einzelradantrieb beispielsweise auf der linken Seite des Kraftfahrzeuges und soll das Kraftfahrzeug nach rechts gelenkt werden, so wird der funktionstüchtige Einzelradantrieb so angesteuert, dass er ein Antriebsmoment erzeugt.In the case of a detected defective function of one of the single wheel drives, a drive torque or a braking torque is generated with the functional single wheel drive in order to steer the wheels arranged on the steerable axle in the specified direction; d. H. to cause a desired steering movement. The drive torque or the braking torque acts on the corresponding wheel, whereby the tracks of the motor vehicle are driven unevenly and a torque is generated in a vertical axis which deflects the wheels arranged on the steerable axis. A drive torque or a braking torque is selected as a function of the side on which the functional single-wheel drive is located and whether the motor vehicle is to be steered to the right or left. If the functional single-wheel drive is, for example, on the left side of the motor vehicle and the motor vehicle is to be steered to the right, the functional single-wheel drive is controlled in such a way that it generates a drive torque.
Sobald die auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder durch das Erzeugen eines Antriebsmomentes bzw. eines Bremsmomentes mit dem funktionstüchtigen Einzelradantrieb in die vorgegebene Richtung gelenkt wurden, erfolgt ein Ansteuern der Bremsvorrichtung zum Verhindern einer weiteren Lenkbewegung. Somit wird der Lenkwinkel fixiert, sobald die auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder in die vorgegebene Richtung gelenkt sind. Im Ergebnis sind die auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder in die vorgegebene Richtung gelenkt, obwohl einer der Einzelradantriebe eine mangelhafte Funktion aufweist.As soon as the wheels arranged on the steerable axle have been steered in the specified direction by generating a drive torque or a braking torque with the functional single wheel drive, the braking device is activated to prevent further steering movement. The steering angle is thus fixed as soon as the wheels arranged on the steerable axle are steered in the specified direction. As a result, the wheels arranged on the steerable axle are steered in the specified direction, although one of the individual wheel drives is not functioning properly.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die Lenkfunktion des Kraftfahrzeuges auch bei Ausfall eines der Einzelradantriebe gewährleistet werden kann, wodurch die Fahrsicherheit erhöht ist. A particular advantage of the method according to the invention is that the steering function of the motor vehicle can be guaranteed even if one of the individual wheel drives fails, which increases driving safety.
Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen einen weiteren Schritt, welcher ausgeführt wird, sobald die Bremsvorrichtung angesteuert wurde, um einer weitere Lenkbewegung zu verhindern; d. h. sobald der Lenkwinkel fixiert wurde. In diesem Schritt erfolgt ein Erzeugen eines Antriebsmomentes oder eines Bremsmomentes mit dem funktionstüchtigen Einzelradantrieb, um eine vorgegebene Längsbewegung des Kraftfahrzeuges zumindest teilweise oder bevorzugt vollständig zu bewirken. Die Längsbewegung wird beispielsweise durch ein Gaspedal bzw. Fahrpedal und ein Bremspedal bestimmt, welche durch einen Fahrer des Kraftfahrzeuges bedient werden. Die Längsbewegung kann aber auch durch ein autonomes Fahrsystem bestimmt werden. Im Ergebnis fährt das Kraftfahrzeug in die vorgegebene Richtung, obwohl einer der Einzelradantriebe eine mangelhafte Funktion aufweist.Preferred embodiments of the method according to the invention include a further step which is carried out as soon as the braking device has been activated in order to prevent a further steering movement; d. H. once the steering angle has been fixed. In this step, a drive torque or a braking torque is generated with the fully functional single-wheel drive in order to at least partially or preferably completely bring about a predetermined longitudinal movement of the motor vehicle. The longitudinal movement is determined, for example, by an accelerator pedal or accelerator pedal and a brake pedal, which are operated by a driver of the motor vehicle. The longitudinal movement can also be determined by an autonomous driving system. As a result, the motor vehicle travels in the specified direction, even though one of the individual wheel drives is not functioning properly.
Abhängig von der Seite des eine mangelhafte Funktion aufweisenden Einzelradantriebes sowie von der vorgegebenen Richtung und von der vorgegebenen Längsbewegung kann es dazu kommen, dass das Antriebsmoment bzw. Bremsmoment, welches mit dem funktionstüchtigen Einzelradantrieb erzeugt wird, um die auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder in die vorgegebene Richtung zu lenken, der vorgegebenen Längsbewegung zuträglich oder abträglich ist. Daher können verschiedene Fälle auftreten. In einem Fall wird jeweils ein Antriebsmoment mit dem funktionstüchtigen Einzelradantrieb erzeugt, um die auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder in die vorgegebene Richtung zu lenken und um die vorgegebene Längsbewegung des Kraftfahrzeuges zu bewirken. In einem weiteren Fall wird jeweils ein Bremsmoment mit dem funktionstüchtigen Einzelradantrieb erzeugt, um die auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder in die vorgegebene Richtung zu lenken und um die vorgegebene Längsbewegung des Kraftfahrzeuges zu bewirken. In einem weiteren Fall wird ein Antriebsmoment mit dem funktionstüchtigen Einzelradantrieb erzeugt, um die auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder in die vorgegebene Richtung zu lenken, wohingegen ein Bremsmoment mit dem funktionstüchtigen Einzelradantrieb erzeugt wird, um die vorgegebene Längsbewegung des Kraftfahrzeuges zu bewirken. In einem weiteren Fall wird ein Bremsmoment mit dem funktionstüchtigen Einzelradantrieb erzeugt, um die auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder in die vorgegebene Richtung zu lenken, wohingegen ein Antriebsmoment mit dem funktionstüchtigen Einzelradantrieb erzeugt wird, um die vorgegebene Längsbewegung des Kraftfahrzeuges zu bewirken.Depending on the side of the faulty single wheel drive as well as on the specified direction and on the specified longitudinal movement, the drive torque or braking torque generated with the functional single wheel drive may shift around the wheels arranged on the steerable axle To steer a given direction, the given longitudinal movement is beneficial or detrimental. Therefore, various cases can arise. In one case, a drive torque is generated with the functioning individual wheel drive in order to steer the wheels arranged on the steerable axle in the specified direction and to bring about the specified longitudinal movement of the motor vehicle. In a further case, a braking torque is generated with the functional single wheel drive in order to steer the wheels arranged on the steerable axle in the specified direction and to bring about the specified longitudinal movement of the motor vehicle. In a further case, a drive torque is generated with the fully functional single-wheel drive to steer the wheels on the steerable axle in the specified direction, whereas a braking torque is generated with the fully functional single-wheel drive to bring about the specified longitudinal movement of the motor vehicle. In another case, a braking torque is generated with the fully functional single-wheel drive to steer the wheels arranged on the steerable axle in the specified direction, whereas a drive torque is generated with the fully functional single-wheel drive to bring about the specified longitudinal movement of the motor vehicle.
Bei einfachen bevorzugten Ausführungsformen wird zunächst ein Antriebsmoment oder ein Bremsmoment mit dem funktionstüchtigen Einzelradantrieb erzeugt, ausschließlich um die auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder in die vorgegebene Richtung zu lenken, bis diese Räder in die vorgegebene Richtung gelenkt sind. Anschließend wird die Bremsvorrichtung zum Verhindern einer weiteren Lenkbewegung angesteuert und es erfolgt ein Erzeugen eines Antriebsmomentes oder eines Bremsmomentes mit dem funktionstüchtigen Einzelradantrieb, um ausschließlich eine vorgegebene Längsbewegung des Kraftfahrzeuges zu bewirken.In simple preferred embodiments, a drive torque or a braking torque is first generated with the functional single wheel drive, exclusively to steer the wheels arranged on the steerable axle in the specified direction until these wheels are steered in the specified direction. The braking device is then activated to prevent a further steering movement and a drive torque or a braking torque is generated with the functional single-wheel drive in order to bring about only a predetermined longitudinal movement of the motor vehicle.
Bei alternativ bevorzugten Ausführungsformen erfolgen die Lenkwinkeländerung und die vorgegebene Längsbewegung in einen dynamischen Wechsel. Hierzu wird der Schritt des Erzeugens eines Antriebsmomentes oder eines Bremsmomentes mit dem funktionstüchtigen Einzelradantrieb im Falle einer erkannten mangelhaften Funktion eines der Einzelradantriebe, um die auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder in die vorgegebene Richtung zu lenken, in Teilschritten ausgeführt. Jeweils nach Ausführung eines dieser Teilschritte wird ein Teilschritt eines weiteren Schrittes ausgeführt, bei welchem ein Antriebsmoment oder ein Bremsmoment mit dem funktionstüchtigen Einzelradantrieb erzeugt wird, um eine vorgegebene Längsbewegung des Kraftfahrzeuges teilweise zu bewirken, währenddessen ein zwischenzeitliches Ansteuern der Bremsvorrichtung zum Verhindern einer weiteren Lenkbewegung erfolgt.In alternatively preferred embodiments, the change in the steering angle and the predetermined longitudinal movement take place in a dynamic change. For this purpose, the step of generating a drive torque or a braking torque with the fully functional single-wheel drive is carried out in partial steps in the event of a detected defective function of one of the single-wheel drives in order to steer the wheels arranged on the steerable axle in the specified direction. After each of these sub-steps has been carried out, a sub-step of a further step is carried out in which a drive torque or a braking torque is generated with the fully functional single-wheel drive in order to partially effect a predetermined longitudinal movement of the motor vehicle, during which the braking device is controlled in the meantime to prevent further steering movement .
Der beschriebene dynamische Wechsel erfolgt bevorzugt in einem Fall, wenn ein Antriebsmoment mit dem funktionstüchtigen Einzelradantrieb erzeugt werden muss, um die auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder in die vorgegebene Richtung zu lenken, wohingegen ein Bremsmoment mit dem funktionstüchtigen Einzelradantrieb erzeugt werden muss, um die vorgegebene Längsbewegung des Kraftfahrzeuges zu bewirken. Der beschriebene dynamische Wechsel erfolgt bevorzugt auch in einem Fall, wenn ein Bremsmoment mit dem funktionstüchtigen Einzelradantrieb erzeugt werden muss, um die auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder in die vorgegebene Richtung zu lenken, wohingegen ein Antriebsmoment mit dem funktionstüchtigen Einzelradantrieb erzeugt werden muss, um die vorgegebene Längsbewegung des Kraftfahrzeuges zu bewirken.The dynamic change described takes place preferably in a case when a drive torque must be generated with the fully functional single-wheel drive in order to steer the wheels arranged on the steerable axle in the specified direction, whereas a braking torque must be generated with the fully functional single-wheel drive in order to steer the specified direction To effect longitudinal movement of the motor vehicle. The dynamic change described is preferably also carried out in a case when a braking torque must be generated with the fully functional single-wheel drive in order to steer the wheels arranged on the steerable axle in the specified direction, whereas a drive torque must be generated with the fully functional single-wheel drive in order to to effect predetermined longitudinal movement of the motor vehicle.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen umfassen einen Schritt, in welchem ein Ansteuern der Bremsvorrichtung erfolgt, um die Lenkbewegung teilweise abzubremsen, aber nicht zu verhindern, während das Erzeugen eines Antriebsmomentes oder eines Bremsmomentes mit dem funktionstüchtigen Einzelradantrieb im Falle einer erkannten mangelhaften Funktion eines der Einzelradantriebe erfolgt, um die auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder in die vorgegebene Richtung zu lenken. Diese Ausführungsformen sind bevorzugt, wenn das für die Längsbewegung erforderliche Moment höher ist als das zum Lenken notwendige Moment ist.Further preferred embodiments include a step in which the braking device is activated in order to partially brake the steering movement, but not to prevent it, while a drive torque is being generated or a braking torque with the fully functional single wheel drive in the event of a detected defective function of one of the single wheel drives takes place in order to steer the wheels arranged on the steerable axle in the specified direction. These embodiments are preferred when the torque required for the longitudinal movement is higher than the torque required for steering.
Die steuerbare Bremsvorrichtung ist bevorzugt dafür ausgebildet, ein Blockieren der Lenkbewegung der auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder zu bewirken. Bei einfachen bevorzugten Ausführungsformen gibt die steuerbare Bremsvorrichtung im unbetätigten Zustand die Lenkbewegung vollständig frei, während sie im betätigten Zustand die Lenkbewegung vollständig blockiert. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen bewirkt die steuerbare Bremsvorrichtung eine variierbare Bremskraft oder ein variierbares Bremsmoment zum Bremsen der Lenkbewegung der auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder. Die variierbare Bremskraft bzw. das variierbare Bremsmoment stellt eine Kompensationskraft bzw. ein Kompensationsmoment zu den auf die auf der lenkbaren Achse des Kraftfahrzeuges angeordneten Räder wirkenden Kräften und/oder Momenten dar.The controllable braking device is preferably designed to block the steering movement of the wheels arranged on the steerable axle. In simple preferred embodiments, the controllable braking device completely releases the steering movement in the non-actuated state, while it completely blocks the steering movement in the actuated state. In further preferred embodiments, the controllable braking device produces a variable braking force or a variable braking torque for braking the steering movement of the wheels arranged on the steerable axle. The variable braking force or the variable braking torque represents a compensation force or a compensation torque for the forces and / or torques acting on the wheels arranged on the steerable axle of the motor vehicle.
Umfasst das Lenksystem eine Stange, insbesondere eine Lenkstange oder Zahnstange, so wirkt die steuerbare Bremsvorrichtung zum Bremsen einer Lenkbewegung bevorzugt auf diese verschiebbare Stange, welche eine Lenkbewegung auf die auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder überträgt. Somit bremst die steuerbare Bremsvorrichtung eine Verschiebung dieser Stange.If the steering system comprises a rod, in particular a steering rod or rack, the controllable braking device for braking a steering movement preferably acts on this displaceable rod, which transmits a steering movement to the wheels arranged on the steerable axle. Thus, the controllable braking device brakes a displacement of this rod.
Umfasst das Lenksystem beispielsweise rotierbare Komponenten zum Ändern des Lenkwinkels, so bewirkt die steuerbare Bremsvorrichtung zum Bremsen einer Lenkbewegung bevorzugt ein Bremsmoment, um eine Lenkdrehung der auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder zu bremsen.If the steering system includes, for example, rotatable components for changing the steering angle, then the controllable braking device for braking a steering movement preferably brings about a braking torque in order to brake a steering rotation of the wheels arranged on the steerable axle.
In einem Fall, in welchem der die mangelhafte Funktion aufweisende Einzelradantrieb nicht vollständig ausgefallen ist, sondern eine eingeschränkte Funktion aufweist, d. h. ein reduziertes Antriebsmoment bzw. Bremsmoment erzeugen kann, so wird dieser bevorzugt auch genutzt, um die auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder in die vorgegebene Richtung zu lenken, und auch bevorzugt um die vorgegebene Längsbewegung des Kraftfahrzeuges zu bewirken. Da das reduzierte Antriebsmoment bzw. Bremsmoment so gering sein kann, dass die auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder nicht vollständig in die vorgegebene Richtung gelenkt werden können, werden die oben genannten Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt.In a case in which the single wheel drive exhibiting the defective function has not failed completely, but has a restricted function, i. H. can generate a reduced drive torque or braking torque, this is preferably also used to steer the wheels arranged on the steerable axle in the specified direction, and also preferably to bring about the specified longitudinal movement of the motor vehicle. Since the reduced drive torque or braking torque can be so low that the wheels arranged on the steerable axle cannot be completely steered in the predetermined direction, the above-mentioned steps of the method according to the invention are carried out.
Es kann ein Fall auftreten, in welchem die mangelhafte Funktion des Einzelradantriebes dazu führt, dass dieser ein Schleppmoment erzeugt, welches der Lenkdrehrichtung entgegenwirkt. In diesem Fall ist von dem funktionstüchtigen Einzelradantrieb ein entsprechend größeres Antriebsmoment bzw. Bremsmoment zu erzeugen.A case can arise in which the defective function of the individual wheel drive leads to the fact that it generates a drag torque which counteracts the steering direction of rotation. In this case, the fully functional single wheel drive must generate a correspondingly larger drive torque or braking torque.
Die steuerbare Bremsvorrichtung wirkt bevorzugt elektromagnetisch, magnetisch oder hydraulisch. Es kann sich beispielsweise um eine Friktionsbremse oder um eine magnetische Bremse handeln.The controllable braking device preferably acts electromagnetically, magnetically or hydraulically. For example, it can be a friction brake or a magnetic brake.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst mehrere Räder, wobei zwei der Räder auf einer lenkbaren Achse des Kraftfahrzeuges angeordnet sind und jeweils durch einen Einzelradantrieb antreibbar sind. Das Kraftfahrzeug umfasst weiterhin eine steuerbare Bremsvorrichtung zum Bremsen einer Lenkbewegung der auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder. Zudem umfasst das Kraftfahrzeug eine Steuereinheit zum Steuern der Einzelradantriebe und zum Steuern der Bremsvorrichtung. Die Steuereinheit ist zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens konfiguriert. Die Steuereinheit ist bevorzugt zur Ausführung einer der beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens konfiguriert. Im Übrigen weist das Kraftfahrzeug bevorzugt auch Merkmale auf, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren angegeben sind.The motor vehicle according to the invention comprises several wheels, two of the wheels being arranged on a steerable axle of the motor vehicle and each being drivable by a single wheel drive. The motor vehicle further comprises a controllable braking device for braking a steering movement of the wheels arranged on the steerable axle. In addition, the motor vehicle comprises a control unit for controlling the individual wheel drives and for controlling the braking device. The control unit is configured to carry out the method according to the invention. The control unit is preferably configured to carry out one of the described preferred embodiments of the method according to the invention. In addition, the motor vehicle preferably also has features that are specified in connection with the method according to the invention.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung von zwei Rädern einer lenkbaren Achse eines Kraftfahrzeuges während eines Schrittes eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und -
2 die in1 gezeigten Räder der lenkbaren Achse des Kraftfahrzeuges während eines weiteren Schrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 a schematic representation of two wheels of a steerable axle of a motor vehicle during a step of a method according to the invention; and -
2 in the1 shown wheels of the steerable axle of the motor vehicle during a further step of the method according to the invention.
Die steuerbare Bremsvorrichtung
The
Das erfindungsgemäße Verfahren ist für den Fall vorgesehen, wenn einer der Einzelradantriebe (nicht dargestellt) eine mangelhafte Funktion aufweist. In dem gezeigten Beispiel ist der rechte Einzelradantrieb (nicht dargestellt) ausgefallen, sodass das rechte Rad
In dem gezeigten Beispiel wird mit dem linken Einzelradantrieb (nicht dargestellt) ein Antriebsmoment erzeugt, um die Räder
Sobald die Räder
In dem gezeigten Beispiel wird ein Bremsmoment erzeugt, um eine vorgegebene Längsbewegung des Kraftfahrzeuges
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 0101
- Radwheel
- 0202
- KraftfahrzeugMotor vehicle
- 0303
- LenkhebelSteering lever
- 0404
- LenkstangeHandlebar
- 0505
- --
- 0606
- steuerbare Bremsvorrichtungcontrollable braking device
- 0707
- Richtungdirection
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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