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Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Zudem betrifft die Erfindung ein Steuergerät mit einer Recheneinheit zur Durchführung eines solchen Verfahrens sowie ein Fahrzeug mit einer Recheneinheit zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
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Aus dem Stand der Technik sind Fahrzeuge bekannt, welche ein konventionelles Lenksystem mit einem Lenkeingabeelement beispielsweise in Form eines Lenkrads, einem Radlenkwinkelsteller in Form eines Lenkgetriebes und einer Lenksäule zur mechanischen Verbindung des Lenkeingabeelements mit dem Radlenkwinkelsteller umfassen. Der Radlenkwinkelsteller weist in diesem Fall, bedingt durch die feste mechanische Verbindung zwischen dem Lenkeingabeelement und den gelenkten Fahrzeugrädern sowie mechanischer Begrenzungen des Fahrzeugs, einen maximalen und/oder konventionellen Radlenkwinkelstellbereich mit einem maximalen Radlenkwinkel von höchstens 45° auf. In der Regel liegt der konventionelle Radlenkwinkelstellbereich dabei zwischen -40° und +40°.
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Zudem sind Fahrzeuge mit Steer-by-Wire-Lenksystemen bekannt, welche ohne eine direkte mechanische Verbindung zwischen einem Lenkeingabeelement und gelenkten Fahrzeugrädern auskommen und bei welchen eine Lenkvorgabe an dem Lenkeingabeelement ausschließlich elektrisch weitergeleitet wird. Derartige Lenksysteme weisen unter anderem den Vorteil auf, dass durch eine entsprechende Ausgestaltung des Radlenkwinkelstellers höhere, maximale Radlenkwinkel erreicht werden können, wobei beispielsweise ein maximaler Radlenkwinkelstellbereich zwischen -90° und +90° realisiert werden kann. In diesem Zusammenhang sei beispielsweise auch auf die
DE 10 2015 220 775 A1 verwiesen.
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Gemäß dem eingangs beschriebenen Stand der Technik kann der Fahrer in jeder Fahrsituation einen maximalen Radlenkwinkel abrufen, obwohl dieser nur in Ausnahmesituationen, wie beispielsweise bei einem Rangiervorgang, bei einem Parkiervorgang und/oder bei einem Wendevorgang des Fahrzeugs, benötigt wird und in einer normalen Fahrsituation in der Regel nicht erforderlich ist.
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Ausgehend davon besteht die Aufgabe der Erfindung insbesondere darin ein Verfahren mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Flexibilität bereitzustellen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 13 und 14 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei das Fahrzeug ein Lenksystem, vorteilhaft in Form eines Steer-by-Wire-Lenksystems, mit zumindest einem Lenkeingabeelement und mit zumindest einem mit dem Lenkeingabeelement wirkverbundenen Radlenkwinkelsteller aufweist, welcher in Abhängigkeit einer Lenkvorgabe an dem Lenkeingabeelement zur Änderung eines Radlenk-winkels wenigstens eines, insbesondere direkt und/oder aktiv gelenkten, Fahrzeugrads vorgesehen ist, und wobei der Radlenkwinkelsteller einen maximalen Radlenkwinkelstellbereich zur Änderung des Radlenkwinkels aufweist.
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Es wird vorgeschlagen, dass der Radlenkwinkelsteller in wenigstens einer ersten Fahrsituation, in welcher das Fahrzeug vorzugsweise eine erhöhte Fahrzeuggeschwindigkeit aufweist, in einem, insbesondere im Vergleich zu dem maximalen Radlenkwinkelstellbereich eingeschränkten, konventionellen Radlenkwinkelstellbereich betrieben wird, und wobei der konventionelle Radlenkwinkelstellbereich in wenigstens einer zweiten Fahrsituation in Abhängigkeit eines, insbesondere manuell und/oder automatisch erzeugten, Aktivierungssignals erweitert wird, insbesondere im Vergleich zu der ersten Fahrsituation und insbesondere derart, dass der Radlenkwinkelsteller in der zweiten Fahrsituation in einem, insbesondere im Vergleich zu dem konventionellen Radlenkwinkelstellbereich vergrößerten, erweiterten Radlenkwinkelstellbereich oder in dem maximalen Radlenkwinkelstel-Ibereich betrieben wird. Die erste Fahrsituation ist vorzugsweise eine normale Fahrsituation, bevorzugt mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit von zumindest 15 km/h und besonders vorteilhaft von zumindest 20 km/h. Darüber hinaus ist die zweite Fahrsituation vorzugsweise eine Ausnahmesituation, wie beispielsweise ein Rangiervorgang, ein Parkiervorgang und/oder ein Wendevorgang des Fahrzeugs, und weist vorteilhaft eine geringe Fahrzeuggeschwindigkeit, insbesondere von höchstens 10 km/h und vorteilhaft von höchstens 5 km/h, auf. Ferner weist der konventionelle Radlenkwinkelstellbereich besonders vorteilhaft einen maximalen Radlenkwinkel von höchstens 50° und besonders bevorzugt von höchstens 45°, und der maximale Radlenkwinkelstellbereich einen maximalen Radlenkwinkel von zumindest 50°, vorzugsweise von zumindest 60° und besonders bevorzugt von zumindest 75°, auf. Des Weiteren wird der konventionelle Radlenkwinkelstellbereich und/oder der maximale Radlenkwinkelstellbereich bevorzugt durch wenigstens einen Endanschlag und vorteilhaft wenigstens zwei Endanschläge für das Fahrzeugrad und/oder wenigstens einen Lenkanschlag und vorteilhaft wenigstens zwei Lenkanschläge für das Lenkeingabeelement begrenzt. Durch diese Ausgestaltung kann insbesondere eine vorteilhafte Flexibilität mit einer bedarfsgerechten und/oder situationsabhängigen Einstellung eines maximalen Radlenkwinkelstellbereichs erreicht werden. Dabei kann insbesondere in einer zweiten Fahrsituation eine vorteilhaft hohe Lenkpräzision und/oder eine verbesserte Wendigkeit, beispielsweise durch Reduktion eines benötigten Wendekreises des Fahrzeugs, erreicht werden. Ferner kann vorteilhaft ein Bedienkomfort gesteigert werden. Darüber hinaus kann insbesondere in der ersten Fahrsituation auch eine Betriebssicherheit verbessert werden, da beispielsweise trotz eines maximalen Radlenkwinkels von über 50° auch in hochdynamischen Fahrsituationen, wie beispielsweise bei einem Ausweichvorgang, ein bekanntes Lenkverhalten beibehalten werden kann.
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Das Fahrzeug und vorteilhaft das Lenksystem umfasst dabei insbesondere wenigstens eine Recheneinheit, welche dazu vorgesehen ist, das Verfahren zum Betrieb des Fahrzeugs durchzuführen. Darüber hinaus kann das Fahrzeug und/oder das Lenksystem weitere Bauteile und/oder Baugruppen umfassen, wie beispielsweise wenigstens eine Lenkeingabeeinheit, welche insbesondere das Lenkeingabeelement umfasst, wenigstens einen Lenkanschlag, insbesondere einen mechanischen Lenkanschlag oder vorteilhaft einen Software-Lenkanschlag, für das Lenkeingabeelement, wenigstens einen Endanschlag, insbesondere einen mechanischen Endanschlag oder vorteilhaft einen Software-Endanschlag, für das Fahrzeugrad, wenigstens ein Steuergerät, vorzugsweise in Form eines Lenkungssteuergeräts, und/oder wenigstens eine Fahrzeugsensorik zur Erfassung wenigstens einer Sensorgröße, wie beispielsweise einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Lenkgeschwindigkeit, einer Umgebungskenngröße, einer Fahrmoduskenngröße, einer Beladungskenngröße und/oder einer Insassenkenngröße. Unter einem „Radlenkwinkelsteller“ soll insbesondere eine mit zumindest einem Fahrzeugrad in Wirkverbindung stehende Einheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, durch Änderung eines Radlenkwinkels wenigstens eines Fahrzeugrads eine Lenkvorgabe, insbesondere eines Fahrers, an dem Lenkeingabeelement an das Fahrzeugrad zu übertragen und hierdurch vorteilhaft zumindest eine Ausrichtung des Fahrzeugrads zu steuern und/oder eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu beeinflussen. Dazu umfasst der Radlenkwinkelsteller vorteilhaft wenigstens ein Lenkungsstellelement, beispielsweise in Form einer Zahnstange, und wenigstens einen mit dem Lenkungsstellelement wirkverbundenen Lenkaktuator, beispielsweise in Form eines Elektromotors. Der Radlenkwinkelsteller kann ferner insbesondere als Einzelradsteller ausgebildet sein und genau einem, insbesondere lenkbaren und bevorzugt als Vorderrad ausgebildeten, Fahrzeugrad zugeordnet sein oder als Zentralsteller ausgebildet sein und zumindest zwei, insbesondere lenkbaren und bevorzugt als Vorderrädern ausgebildeten, Fahrzeugrädern zugeordnet sein. Des Weiteren soll unter einem „maximalen Radlenkwinkelstellbereich“ insbesondere ein maximaler Bereich verstanden werden, innerhalb dessen eine Auslenkung und/oder Bewegung des Radlenkwinkelstellers und folglich eine Änderung des Radlenkwinkels des entsprechenden Fahrzeugrads möglich ist. Der maximale Radlenkwinkelstellbereich entspricht somit insbesondere einem, vorteilhaft durch feste mechanische Beschränkungen des Fahrzeugs definierten, maximalen Bewegungsbereich des Fahrzeugrads. Darüber hinaus soll unter einem „konventionellen Radlenkwinkelstellbereich“ insbesondere ein Bereich verstanden werden, welcher kleiner als der maximale Radlenkwinkelstellbereich ist. Der konventionelle Radlenkwinkelstellbereich entspricht somit im vorliegenden Fall einem Teilbereich des maximalen Radlenkwinkelstellbereichs. Insbesondere ist somit zumindest in der ersten Fahrsituation ein maximal erreichbarer und/oder abrufbarer Radlenkwinkel eingeschränkt und insbesondere geringer als ein maximaler Radlenkwinkel und/oder ein, insbesondere durch feste mechanische Beschränkungen, maximal möglicher Radlenkwinkel. Zudem soll unter einem „erweiterten Radlenkwinkelstellbereich“ insbesondere ein Bereich verstanden werden, welcher kleiner als der maximale Radlenkwinkelstellbereich und größer als der konventionelle Radlenkwinkelstellbereich ist. Der erweiterte Radlenkwinkelstellbereich entspricht somit im vorliegenden Fall einem, insbesondere im Vergleich zu dem konventionellen Radlenkwinkelstellbereich vergrößerten, weiteren Teilbereich des maximalen Radlenkwinkelstellbereichs.
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Des Weiteren umfasst das Lenkeingabeelement insbesondere einen maximalen Lenkbewegungsbereich zum Einbringen der Lenkvorgabe. In diesem Zusammenhang ist insbesondere denkbar, dass das Lenkeingabeelement in der ersten Fahrsituation in einem, insbesondere im Vergleich zu dem maximalen Lenkbewegungsbereich eingeschränkten, reduzierten Lenkbewegungsbereich betrieben wird, wobei der reduzierte Lenkbewegungsbereich in der zweiten Fahrsituation in Abhängigkeit des Aktivierungssignals erweitert wird, insbesondere im Vergleich zu der ersten Fahrsituation und insbesondere derart, dass das Lenkeingabeelement in der zweiten Fahrsituation in einem, insbesondere im Vergleich zu dem reduzierten Lenkbewegungsbereich vergrößerten, erweiterten Lenkbewegungsbereich oder in dem maximalen Lenkbewegungsbereich betrieben wird. Eine Abbildung des entsprechenden Lenkbewegungsbereichs auf den entsprechenden Radlenkwinkelstellbereich kann dabei beispielsweise mittels einer Abbildungsfunktion zur Abbildung einer Position und/oder Stellung des Lenkeingabeelements auf einen definierten Radlenkwinkel erfolgen. Grundsätzlich kann ein Lenkbewegungsbereich zum Einbringen der Lenkvorgabe in der ersten Fahrsituation und in der zweiten Fahrsituation jedoch auch konstant gehalten werden und insbesondere sowohl in der ersten Fahrsituation als auch in der zweiten Fahrsituation identisch mit dem maximalen Lenkbewegungsbereich sein. In letzterem Fall ist beispielsweise denkbar, eine Lenkübersetzung und/oder die Abbildungsfunktion zur Abbildung der Position und/oder Stellung des Lenkeingabeelements auf den definierten Radlenkwinkel in der zweiten Fahrsituation im Vergleich zu der ersten Fahrsituation zu verändern. Unter einem „maximalen Lenkbewegungsbereich“ soll insbesondere ein maximaler Bereich verstanden werden, innerhalb dessen eine Auslenkung und/oder Bewegung, insbesondere eine Schwenkbewegung, eine Rotationsbewegung und/oder eine Translationsbewegung, des Lenkeingabeelements möglich ist. Der maximale Lenkbewegungsbereich entspricht somit insbesondere einem, vorteilhaft durch feste mechanische Beschränkungen des Fahrzeugs definierten, maximalen Bewegungsbereich des Lenkeingabeelements. Darüber hinaus soll unter einem „reduzierten Lenkbewegungsbereich“ insbesondere ein Bereich verstanden werden, welcher kleiner als der maximale Lenkbewegungsbereich ist. Der reduzierte Lenkbewegungsbereich entspricht somit im vorliegenden Fall einem Teilbereich des maximalen Lenkbewegungsbereichs. Zudem soll unter einem „erweiterten Lenkbewegungsbereich“ insbesondere ein Bereich verstanden werden, welcher kleiner als der maximale Lenkbewegungsbereich und größer als der reduzierte Lenkbewegungsbereich ist. Der erweiterte Lenkbewegungsbereich entspricht somit im vorliegenden Fall einem, insbesondere im Vergleich zu dem reduzierten Lenkbewegungsbereich vergrößerten, weiteren Teilbereich des maximalen Lenkbewegungsbereichs.
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Des Weiteren soll unter einer „Recheneinheit“ insbesondere eine elektrische und/oder elektronische Einheit verstanden werden, welche einen Informationseingang, eine Informationsverarbeitung und eine Informationsausgabe aufweist. Vorteilhaft weist die Recheneinheit ferner zumindest einen Prozessor, zumindest einen Betriebsspeicher, zumindest ein Ein- und/oder Ausgabemittel, zumindest ein Betriebsprogramm, zumindest eine Steuerroutine, zumindest eine Regelroutine, zumindest eine Berechnungsroutine und/oder zumindest eine Auswerteroutine auf. Insbesondere ist die Recheneinheit zumindest dazu vorgesehen, das Aktivierungssignal zur Erweiterung des konventionellen Radlenkwinkelstellbereichs in der zweiten Fahrsituation zu ermitteln und/oder bereitzustellen. Zudem ist die Recheneinheit insbesondere dazu vorgesehen, den Radlenkwinkelsteller in wenigstens einer ersten Fahrsituation, insbesondere einer normalen Fahrsituation, bevorzugt mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit von zumindest 15 km/h und besonders vorteilhaft von zumindest 20 km/h, in dem konventionellen Radlenkwinkelstellbereich zu betreiben und in wenigstens einer zweiten Fahrsituation, insbesondere einer Ausnahmesituation, den konventionellen Radlenkwinkelstellbereich in Abhängigkeit des Aktivierungssignals zu erweitern. Vorzugsweise ist die Recheneinheit ferner in ein Steuergerät des Fahrzeugs und/oder das Steuergerät des Lenksystems, insbesondere das Lenkungssteuergerät, integriert. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
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Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass zur Erweiterung des konventionellen Radlenkwinkelstellbereichs wenigstens ein Lenkanschlag, insbesondere der bereits zuvor genannte Lenkanschlag, für das Lenkeingabeelement und/oder wenigstens ein Endanschlag, insbesondere der bereits zuvor genannte Endanschlag, für das Fahrzeugrad verschoben wird. In diesem Zusammenhang kann insbesondere eine einseitige Erweiterung des reduzierten Lenkbewegungsbereichs und/oder des konventionellen Radlenkwinkelstellbereichs durchgeführt werden. Alternativ können zur Erweiterung des konventionellen Radlenkwinkelstellbereichs jedoch auch wenigstens zwei Lenkanschläge für das Lenkeingabeelement und/oder wenigstens zwei Endanschläge für das Fahrzeugrad, insbesondere synchron, verschoben werden, sodass insbesondere eine beidseitige Erweiterung des reduzierten Lenkbewegungsbereichs und/oder des konventionellen Radlenkwinkelstellbereichs durchgeführt wird. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhafte Erweiterung des Radlenkwinkelstellbereichs und ein einfaches Überlenken des Lenkanschlags erreicht werden.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass das Aktivierungssignal durch eine manuelle Fahrereingabe erzeugt wird, wodurch ein Fahrer vorteilhaft je nach Bedarf und situationsabhängig ein Aktivierungssignal erzeugen und hierdurch einen erweiterten Radlenkwinkel freischalten und/oder aktivieren kann. Die manuelle Fahrereingabe kann dabei insbesondere durch Betätigung eines Aktivierungsschalters und/oder eines Aktivierungsknopfs erfolgen. Erfolgt die manuelle Fahrereingabe jedoch durch Betätigung des Lenkeingabeelements, durch Betätigung eines Bordcomputers des Fahrzeugs und/oder durch Betätigung eines, insbesondere mit dem Fahrzeug koppelbaren, externen elektronischen Geräts, wie beispielsweise einem Laptop, einem Tablet, einem Smartphone und/oder einer Smartwatch, kann insbesondere eine besonders einfache und/oder individuelle Freischaltung und/oder Aktivierung eines erweiterten Radlenkwinkels erreicht werden. Insbesondere bei Verwendung des Bordcomputers und/oder des externen elektronischen Geräts ist auch denkbar, eine Erweiterungsfunktion zur Erweiterung des konventionellen Radlenkwinkelstellbereichs in der zweiten Fahrsituation, insbesondere temporär oder dauerhaft, käuflich zu erwerben. Besonders vorteilhaft umfasst die manuelle Fahrereingabe jedoch zumindest eine, insbesondere manuelle, Lenkbewegung am Lenkeingabeelement mit einem vordefinierten Lenkmuster, wie beispielsweise ein Halten des Lenkeingabeelements am Lenkanschlag für eine vordefinierte Zeitdauer und/oder ein zweimaliges kurzes Lenken gegen den Lenkanschlag und/oder Endanschlag.
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Alternativ oder zusätzlich wird vorgeschlagen, dass das Aktivierungssignal automatisch, insbesondere durch die Recheneinheit und ohne direktes Einwirken eines Fahrers und/oder Insassen, in Abhängigkeit von wenigstens einer, vorteilhaft vordefinierten, Aktivierungsbedingung erzeugt wird, wodurch insbesondere ein besonders hoher Bedienkomfort erreicht werden kann. Bevorzugt umfasst die Aktivierungsbedingung dabei einen vordefinierten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich, einen vordefinierten Lenkgeschwindigkeitsbereich, einen vordefinierten Fahrvorgang, wie beispielsweise einen Rangiervorgang, einen Parkiervorgang und/oder einen Wendevorgang, und/oder wenigstens eine, insbesondere mittels einer Fahrzeugsensorik, insbesondere der bereits zuvor genannten Fahrzeugsensorik, erfasste und/oder aus Lokalisierungsdaten, wie beispielsweise GPS-Daten, ermittelte, Umgebungskenngröße. In diesem Zusammenhang ist insbesondere auch denkbar, eine automatische Aktivierung und eine manuelle Aktivierung miteinander zu verknüpfen, sodass eine Erweiterung des konventionellen Radlenkwinkelstellbereichs in der zweiten Fahrsituation ausschließlich dann erfolgt, wenn ein manuell erzeugtes Aktivierungssignal und ein automatisch erzeugtes Aktivierungssignal vorliegen. Darüber hinaus kann die Recheneinheit eine, vorteilhaft maschinelle, Lernroutine, wie beispielsweise ein künstliches neuronales Netz, umfassen, welche dazu vorgesehen ist, zumindest auf Basis des vordefinierten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichs, des vordefinierten Lenkgeschwindigkeitsbereichs, des vordefinierten Fahrvorgangs und/oder der Umgebungskenngröße automatisch das Aktivierungssignal zu erzeugen. Vorteilhaft wird dabei mittels der Lernroutine eine typische Aktivierungsroutine eines Fahrers erlernt. Bevorzugt entspricht die Lernroutine einem datengetriebenen Lernalgorithmus, wobei vorteilhaft eine Vielzahl ermittelter und/oder ermittelbarer Daten und/oder Parameter des Fahrzeugs verwendet und/oder miteinander verknüpft werden.
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Eine besonders hohe Flexibilität kann insbesondere erreicht werden, wenn bei der Erweiterung des konventionellen Radlenkwinkelstellbereichs, insbesondere in der zweiten Fahrsituation, wenigstens eine Fahrmoduskenngröße, wenigstens eine Beladungskenngröße und/oder wenigstens eine Insassenkenngröße berücksichtigt wird. Vorzugsweise wird dabei ein in der zweiten Fahrsituation maximal erreichbarer und/oder abrufbarer Radlenkwinkel in Abhängigkeit der Fahrmoduskenngröße, der Beladungskenngröße und/oder der Insassengröße begrenzt. Die Fahrmoduskenngröße ist insbesondere mit einem Fahrmodus des Fahrzeugs korreliert. Insbesondere kann wenigstens anhand der Fahrmoduskenngröße auf einen aktuellen Fahrmodus des Fahrzeugs, wie beispielsweise manuell, automatisiert und/oder autonom, geschlossen werden. Ferner ist die Beladungskenngröße insbesondere mit einem Beladungszustand des Fahrzeugs und/oder einem Gesamtgewicht des Fahrzeugs korreliert. Insbesondere kann wenigstens anhand der Beladungskenngröße auf einen aktuellen Beladungszustand des Fahrzeugs, eine aktuelle Zuladung des Fahrzeugs und/oder ein aktuelles Gesamtgewicht des Fahrzeugs geschlossen werden. Darüber hinaus ist die Insassenkenngröße insbesondere mit einer Anzahl an Insassen im Fahrzeug korreliert. Insbesondere kann wenigstens anhand der Insassenkenngröße auf ein Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein von Insassen und/oder auf eine aktuelle Anzahl an Insassen im Fahrzeug geschlossen werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass in der zweiten Fahrsituation, insbesondere automatisch oder vorteilhaft in Abhängigkeit einer weiteren manuellen Fahrereingabe, beispielsweise einer manuellen Lenkbewegung am Lenkeingabeelement mit einem vordefinierten weiteren Lenkmuster, eine mit einer Lenkungskinematik korrelierte Radlenkwinkelstrategie verändert wird, wobei insbesondere eine Winkellage des Radlenkwinkels des Fahrzeugrads, bevorzugt eines Vorderrads, relativ zu einem weiteren Radlenkwinkel wenigstens eines weiteren Fahrzeugrads, bevorzugt eines weiteren Vorderrads, variiert wird. Hierdurch kann eine Wendigkeit des Fahrzeugs in der zweiten Fahrsituation weiter erhöht werden.
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Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass der Radlenkwinkel des Fahrzeugrads in der zweiten Fahrsituation in Abhängigkeit einer weiteren manuellen Fahrereingabe, bevorzugt einer Lenkbewegung am Lenkeingabeelement mit einem vordefinierten weiteren Lenkmuster, auf einen in der zweiten Fahrsituation maximal erreichbaren und/oder abrufbaren Radlenkwinkel und/oder in eine Geradeausstellung gestellt wird. Hierdurch kann insbesondere eine durch einen Fahrer initiierte halbautomatische Verstellung der Fahrzeugräder erreicht und ein Bedienkomfort weiter erhöht werden.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Erweiterung des konventionellen Radlenkwinkelstellbereichs und/oder die Erweiterung des reduzierten Lenkbewegungsbereichs nach einer vordefinierten Zeitspanne, insbesondere mit einer Länge von zumindest 30s und insbesondere von zumindest 60s und/oder von höchstens 150s und insbesondere von höchstens 120s, und/oder in Abhängigkeit eines, insbesondere manuell und/oder automatisch erzeugten, Deaktivierungssignals zurückgenommen wird. Hierdurch kann insbesondere eine Erweiterung des Radlenkwinkelstellbereichs besonders vorteilhaft zurückgenommen werden. Insbesondere ist die Recheneinheit dabei dazu vorgesehen, das Deaktivierungssignal zu ermitteln und/oder bereitzustellen.
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Zudem kann das Deaktivierungssignal insbesondere durch eine weitere manuelle Fahrereingabe, beispielsweise durch eine nochmalige Betätigung des Aktivierungsschalters und/oder des Aktivierungsknopfs, durch Betätigung eines Deaktivierungsschalters und/oder eines Deaktivierungsknopfs, durch Betätigung des Lenkeingabeelements, durch Betätigung des Bordcomputers und/oder durch Betätigung des, insbesondere mit dem Fahrzeug koppelbaren, externen elektronischen Geräts erfolgen. Besonders bevorzugt umfasst die weitere manuelle Fahrereingabe dabei zumindest eine, insbesondere manuelle, Lenkbewegung am Lenkeingabeelement mit einem vordefinierten weiteren Lenkmuster. Hierdurch kann insbesondere eine besonders einfache und/oder individuelle Deaktivierung eines erweiterten Radlenkwinkels erreicht werden.
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Alternativ oder zusätzlich wird vorgeschlagen, dass das Deaktivierungssignal automatisch, insbesondere durch die Recheneinheit und ohne direktes Einwirken eines Fahrers und/oder Insassen, in Abhängigkeit von wenigstens einer Deaktivierungsbedingung erzeugt wird, wodurch insbesondere ein besonders hoher Bedienkomfort erreicht werden kann. Bevorzugt umfasst die Deaktivierungsbedingung dabei ein Verlassen des vordefinierten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichs, ein Verlassen des vordefinierten Lenkgeschwindigkeitsbereichs, ein Beenden des vordefinierten Fahrvorgangs und/oder wenigstens eine, insbesondere mittels der Fahrzeugsensorik erfasste und/oder aus Lokalisierungsdaten, wie beispielsweise GPS-Daten, ermittelte, weitere Umgebungskenngröße. Darüber hinaus kann die Lernroutine der Recheneinheit dazu vorgesehen sein, zumindest auf Basis des vordefinierten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichs, des vordefinierten Lenkgeschwindigkeitsbereichs, des vordefinierten Fahrvorgangs und/oder der weiteren Umgebungskenngröße automatisch das Deaktivierungssignal zu erzeugen. Vorteilhaft wird dabei mittels der Lernroutine eine typische Deaktivierungsroutine eines Fahrers erlernt.
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Das Verfahren, das Steuergerät und das Fahrzeug sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können das Verfahren, das Steuergerät und das Fahrzeug zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
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Figurenliste
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Es zeigen:
- Fig. la-b ein Fahrzeug mit einem als Steer-by-Wire-Lenksystem ausgebildeten Lenksystem in einer vereinfachten Darstellung,
- 2 eine schematische Darstellung eines Lenkbewegungsbereichs eines Lenkeingabeelements des Lenksystems sowie eines Radlenkwinkelstellbereichs eines Radlenkwinkelstellers des Lenksystems und
- 3 eine schematische Darstellung eines Signalflussdiagramms eines Verfahrens zum Betrieb des Fahrzeugs.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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Die 1a und 1b zeigen ein beispielhaft als Personenkraftfahrzeug ausgebildetes Fahrzeug 10 mit mehreren Fahrzeugrädern 20, 22 und mit einem Lenksystem 12 in einer vereinfachten Darstellung. Das Lenksystem 12 weist eine Wirkverbindung mit den Fahrzeugrädern 20, 22 auf und ist zur Beeinflussung einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10 vorgesehen. Ferner ist das Lenksystem 12 im vorliegenden Fall als Steer-by-Wire-Lenksystem ausgebildet, bei welchem eine Lenkvorgabe in zumindest einem Betriebszustand elektrisch an die Fahrzeugräder 20, 22 weitergeleitet wird.
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Das Lenksystem 12 weist eine Lenkeingabeeinheit 42 auf. Die Lenkeingabeeinheit 42 umfasst ein Lenkeingabeelement 14, beispielsweise in Form eines Lenkrads. Zudem umfasst die Lenkeingabeeinheit 42 einen, insbesondere mechanisch mit dem Lenkeingabeelement 14 gekoppelten, Feedback-Aktuator 54. Der Feedback-Aktuator 54 ist dazu vorgesehen, Signale, Kräfte und/oder Momente von dem Lenkeingabeelement 14, insbesondere direkt, zu erfassen und/oder an das Lenkeingabeelement 14, insbesondere direkt, zu übertragen. Im vorliegenden Fall ist der Feedback-Aktuator 54 zumindest zur Erzeugung eines Lenkwiderstands und/oder eines Rückstellmoments auf das Lenkeingabeelement 14 vorgesehen. Alternativ könnte ein Lenkeingabeelement auch als Joystick, als Lenkhebel und/oder als Lenkkugel oder dergleichen ausgebildet sein. Ferner könnte grundsätzlich auch auf einen Feedback-Aktuator verzichtet werden.
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Darüber hinaus weist das Lenksystem 12 wenigstens einen Radlenkwinkelsteller 16, 18 auf. Im vorliegenden Fall umfasst das Lenksystem 12 beispielhaft zwei als Einzelradsteller ausgebildete Radlenkwinkelsteller 16, 18. Die Radlenkwinkelsteller 16, 18 sind zumindest im Wesentlichen baugleich ausgebildet. Die Radlenkwinkelsteller 16, 18 sind unabhängig voneinander ansteuerbar. Ferner sind die Radlenkwinkelsteller 16, 18 rein elektrisch mit der Lenkeingabeeinheit 42 und folglich dem Lenkeingabeelement 14 verbunden. Jeder der Radlenkwinkelsteller 16, 18 weist eine Wirkverbindung mit genau einem der Fahrzeugräder 20, 22, insbesondere einem Vorderrad, auf. Die Radlenkwinkelsteller 16, 18 sind dazu vorgesehen, in Abhängigkeit einer Lenkvorgabe an dem Lenkeingabeelement 14, welche beispielsweise mittels einer Abbildungsfunktion übertragen werden kann, einen jeweiligen Radlenkwinkel des entsprechenden Fahrzeugrads 20, 22 zu ändern. Dazu umfasst jeder der Radlenkwinkelsteller 16, 18 ein beispielhaft als Zahnstange ausgebildetes Lenkungsstellelement 56, 58 und einen mit dem Lenkungsstellelement 56, 58 zusammenwirkenden und als Elektromotor ausgebildeten Lenkaktuator 60, 62. Grundsätzlich könnte ein Lenksystem natürlich auch einen als Zentralsteller ausgebildeten Radlenkwinkelsteller umfassen. Ferner kann ein Lenksystem auch wenigstens vier als Einzelradsteller ausgebildete Radlenkwinkelsteller umfassen. Prinzipiell könnte ein Lenksystem auch eine Kombination aus einem als Einzelradsteller ausgebildeten Radlenkwinkelsteller und einem als Zentralsteller ausgebildeten Radlenkwinkelsteller umfassen. Darüberhinaus könnte insbesondere auch wenigstens ein Radlenkwinkelsteller einem als Hinterrad ausgebildeten Fahrzeugrad zugeordnet sein.
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Des Weiteren weist das Fahrzeug 10 ein Steuergerät 38 auf. Das Steuergerät 38 ist im vorliegenden Fall als Lenkungssteuergerät ausgebildet und folglich Teil des Lenksystems 12. Das Steuergerät 38 weist eine elektrische Verbindung mit den Radlenkwinkelstellern 16, 18 auf. Das Steuergerät 38 weist ferner eine elektrische Verbindung mit der Lenkeingabeeinheit 42 auf. Das Steuergerät 38 ist zur Steuerung eines Betriebs des Lenksystems 12 vorgesehen. Das Steuergerät 38 ist zumindest dazu vorgesehen, die Lenkaktuatoren 60, 62 in Abhängigkeit von einem Signal der Lenkeingabeeinheit 42, insbesondere in Abhängigkeit einer Lenkvorgabe an dem Lenkeingabeelement 14, anzusteuern.
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Dazu umfasst das Steuergerät 38 eine Recheneinheit 40. Die Recheneinheit 40 umfasst zumindest einen Prozessor (nicht dargestellt), beispielsweise in Form eines Mikroprozessors, und zumindest einen Betriebsspeicher (nicht dargestellt). Zudem umfasst die Recheneinheit 40 zumindest ein im Betriebsspeicher hinterlegtes Betriebsprogramm mit zumindest einer Steuerroutine, zumindest einer Regelroutine, zumindest einer Berechnungsroutine und zumindest einer Auswerteroutine. Grundsätzlich könnte ein Steuergerät natürlich auch Teil eines Fahrzeugs sein, beispielsweise in Form eines zentralen Fahrzeugsteuergeräts, und insbesondere von einem Lenksystem verschieden.
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Darüber hinaus kann das Fahrzeug 10 und/oder das Lenksystem 12 weitere Bauteile und/oder Baugruppen umfassen, wie beispielsweise wenigstens einen an sich bekannten Bordcomputer 34 und/oder wenigstens eine an sich bekannte Fahrzeugsensorik 36 zur Erfassung wenigstens einer Sensorgröße. Vorzugsweise weist das Steuergerät 38 dabei eine elektrische Verbindung mit dem Bordcomputer 34 und/oder der Fahrzeugsensorik 36 auf. Grundsätzlich könnte auf eine Fahrzeugsensorik und/oder einen Bordcomputer jedoch auch verzichtet werden.
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Wie insbesondere in 2 dargestellt, weist das Lenkeingabeelement 14 einen maximalen Lenkbewegungsbereich 44 auf, welcher zum Einbringen einer Lenkvorgabe vorgesehen ist. Der maximale Lenkbewegungsbereich 44 definiert und/oder begrenzt dabei eine maximale Auslenkung und/oder Bewegung, im vorliegenden Fall insbesondere eine Rotationsbewegung, des Lenkeingabeelements 14. Dazu umfasst der maximale Lenkbewegungsbereich 44 einen ersten Maximalwert 46, welcher eine maximale Auslenkung und/oder Bewegung des Lenkeingabeelements 14 in eine erste Richtung 48 definiert und/oder begrenzt, und einen zweiten Maximalwert 50, welcher eine maximale Auslenkung und/oder Bewegung des Lenkeingabeelements 14 in eine, insbesondere der ersten Richtung 48 entgegengesetzte, zweite Richtung 52 definiert und/oder begrenzt. Alternativ könnte ein Lenkbewegungsbereich auch eine maximale Auslenkung und/oder Bewegung eines Lenkeingabeelements in Form einer Translationsbewegung definieren und/oder begrenzen.
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Ferner weist jeder der Radlenkwinkelsteller 16, 18 einen maximalen Radlenkwinkelstellbereich 24, 26 auf, welcher zur Änderung des entsprechenden Radlenkwinkels vorgesehen ist (vgl. 2).
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Die folgende Beschreibung beschränkt sich der Einfachheit halber auf den Radlenkwinkelsteller 16 sowie den maximalen Radlenkwinkelstellbereich 24, wobei die folgende Beschreibung, insbesondere aufgrund der zumindest im Wesentlichen baugleichen Bauweise der Radlenkwinkelsteller 16, 18, auch auf den weiteren Radlenkwinkelsteller 18 sowie den weiteren maximalen Radlenkwinkelstellbereich 26 übernommen werden kann.
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Der maximale Radlenkwinkelstellbereich 24 definiert und/oder begrenzt eine maximale Auslenkung und/oder Bewegung, insbesondere Translationsbewegung, des Radlenkwinkelstellers 16 und folglich im vorliegenden Fall insbesondere eine Lenkbewegung des Fahrzeugrads 20. Dazu umfasst der maximale Radlenkwinkelstellbereich 24 einen weiteren ersten Maximalwert 64, welcher eine maximale Auslenkung und/oder Bewegung des Radlenkwinkelstellers 16 und folglich des Fahrzeugrads 20 in eine weitere erste Richtung 66 definiert und/oder begrenzt, und einen weiteren zweiten Maximalwert 68, welcher eine maximale Auslenkung und/oder Bewegung des Radlenkwinkelstellers 16 und folglich des Fahrzeugrads 20 in eine, insbesondere der weiteren ersten Richtung 66 entgegengesetzte, weitere zweite Richtung 70 definiert und/oder begrenzt. Im vorliegenden Fall bewirkt eine Auslenkung und/oder Bewegung des Lenkeingabeelements 14 in die erste Richtung 48 eine Auslenkung und/oder Bewegung des Radlenkwinkelstellers 16 und folglich des Fahrzeugrads 20 in die weitere erste Richtung 66 und eine Auslenkung und/oder Bewegung des Lenkeingabeelements 14 in die zweite Richtung 52 eine Auslenkung und/oder Bewegung des Radlenkwinkelstellers 16 und folglich des Fahrzeugrads 20 in die weitere zweite Richtung 70. Alternativ könnte ein Radlenkwinkelstellbereich auch eine maximale Auslenkung und/oder Bewegung eines Radlenkwinkelstellers in Form einer Rotationsbewegung definieren und/oder begrenzen.
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In der Regel sind die eingangs erwähnten Lenksysteme nun derart ausgelegt, dass ein Fahrer in jeder Fahrsituation einen maximalen Radlenkwinkel abrufen kann, obwohl dieser nur in Ausnahmesituationen, wie beispielsweise einem Rangiervorgang, einem Parkiervorgang und/oder einem Wendevorgang, benötigt wird. Deshalb kann es in bestimmten Fahrsituationen, insbesondere in normalen Fahrsituationen mit einer erhöhten Fahrzeuggeschwindigkeit, sinnvoll sein den maximalen Radlenkwinkelstellbereich 24 des Radlenkwinkelstellers 16 einzuschränken und lediglich in bestimmten Fahrsituationen und/oder bei Bedarf zu erweitern. Analoges gilt natürlich auch für den weiteren maximalen Radlenkwinkelstellbereich 26 des weiteren Radlenkwinkelstellers 18.
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Aus diesem Grund wird im Folgenden ein beispielhaftes Verfahren zum Betrieb des Fahrzeugs 10 erläutert. Im vorliegenden Fall ist insbesondere die Recheneinheit 40 dazu vorgesehen, das Verfahren auszuführen und weist dazu insbesondere ein Computerprogramm mit entsprechenden Programmcodemitteln auf. Auch in diesem Fall beschränkt sich die Beschreibung der Einfachheit halber auf den Radlenkwinkelsteller 16.
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Erfindungsgemäß wird der Radlenkwinkelsteller 16 in wenigstens einer ersten Fahrsituation, insbesondere in einer normalen Fahrsituation mit einer erhöhten Fahrzeuggeschwindigkeit, in einem im Vergleich zu dem maximalen Radlenkwinkelstellbereich 24 eingeschränkten, konventionellen Radlenkwinkelstellbereich 28 betrieben. Ferner wird der konventionelle Radlenkwinkelstellbereich 28 in wenigstens einer zweiten Fahrsituation, insbesondere einer Ausnahmesituation mit einer geringen Fahrzeuggeschwindigkeit, im vorliegenden Fall beispielhaft in Form eines Rangiervorgangs des Fahrzeugs 10, in Abhängigkeit eines Aktivierungssignals erweitert, insbesondere im Vergleich zu der ersten Fahrsituation und insbesondere derart, dass der Radlenkwinkelsteller 16 in der zweiten Fahrsituation in dem maximalen Radlenkwinkelstellbereich 24 betrieben wird. Der maximale Radlenkwinkelstellbereich 24 weist einen maximalen Radlenkwinkel von zumindest 75° auf, während der konventionelle Radlenkwinkelstellbereich 28 einen maximalen Radlenkwinkel von höchstens 45° aufweist. Alternativ könnte ein Radlenkwinkelsteller in einer zweiten Fahrsituation auch in einem, insbesondere im Vergleich zu einem konventionellen Radlenkwinkelstellbereich vergrößerten und im Vergleich zu einem maximalen Radlenkwinkelstellbereich verkleinerten, erweiterten Radlenkwinkelstellbereich betrieben werden.
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In der ersten Fahrsituation wird der konventionelle Radlenkwinkelstellbereich 28 durch einen ersten Endanschlag 32, insbesondere in Form eines Software-Endanschlags, und einen zweiten Endanschlag 33, insbesondere in Form eines Software-Endanschlags, begrenzt. Der erste Endanschlag 32 definiert und/oder begrenzt in der ersten Fahrsituation eine maximale Auslenkung und/oder Bewegung des Radlenkwinkelstellers 16 und folglich des Fahrzeugrads 20 in die weitere erste Richtung 66. Der zweite Endanschlag 33 definiert und/oder begrenzt in der ersten Fahrsituation eine maximale Auslenkung und/oder Bewegung des Radlenkwinkelstellers 16 und folglich des Fahrzeugrads 20 in die weitere zweite Richtung 70. In der zweiten Fahrsituation wird zur Erweiterung des konventionellen Radlenkwinkelstellbereichs 28 wenigstens einer der Endanschläge 32, 33, im vorliegenden Fall beispielhaft zumindest der erste Endanschlag 32, verschoben. Dabei wird der erste Endanschlag 32 derart verschoben, dass der erste Endanschlag 32 mit dem weiteren ersten Maximalwert 64 des maximalen Radlenkwinkelstellbereich 24 übereinstimmt. Im vorliegenden Fall erfolgt somit eine einseitige Erweiterung des konventionellen Radlenkwinkelstellbereichs 28. Alternativ könnte wenigstens ein Endanschlag auch als, insbesondere verschiebbarer, mechanischer Endanschlag ausgebildet sein. Zudem ist denkbar in einer zweiten Fahrsituation einen ersten Endanschlag und einen zweiten Endanschlag zu verschieben, sodass insbesondere eine beidseitige Erweiterung eines konventionellen Radlenkwinkelstellbereichs erfolgt. Darüber hinaus könnte grundsätzlich auch auf einen Endanschlag für ein Fahrzeugrad verzichtet werden. In letzterem Fall könnte ein konventioneller Radlenkwinkelstellbereich beispielsweise über einen Lenkanschlag für ein Lenkeingabeelement begrenzt werden.
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Analoges gilt im Wesentlichen für das Lenkeingabeelement 14. Das Lenkeingabeelement 14 wird in der ersten Fahrsituation in einem im Vergleich zu dem maximalen Lenkbewegungsbereich 44 eingeschränkten, reduzierten Lenkbewegungsbereich 72 betrieben, wobei der reduzierte Lenkbewegungsbereich 72 in der zweiten Fahrsituation in Abhängigkeit des Aktivierungssignals erweitert wird, insbesondere im Vergleich zu der ersten Fahrsituation und insbesondere derart, dass das Lenkeingabeelement 14 in der zweiten Fahrsituation in dem maximalen Lenkbewegungsbereich 44 betrieben wird. Alternativ könnte ein Lenkeingabeelement in einer zweiten Fahrsituation auch in einem, insbesondere im Vergleich zu einem reduzierten Lenkbewegungsbereich vergrößerten und im Vergleich zu einem maximalen Lenkbewegungsbereich verkleinerten, erweiterten Lenkbewegungsbereich betrieben werden. Darüber hinaus könnte ein Lenkbewegungsbereich zum Einbringen einer Lenkvorgabe in einer ersten Fahrsituation und in einer zweiten Fahrsituation auch konstant gehalten werden.
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In der ersten Fahrsituation wird der reduzierte Lenkbewegungsbereich 72 dabei durch einen ersten Lenkanschlag 30, insbesondere in Form eines Software-Lenkanschlags, und einen zweiten Lenkanschlag 31, insbesondere in Form eines Software-Lenkanschlags, begrenzt. Der erste Lenkanschlag 30 definiert und/oder begrenzt in der ersten Fahrsituation eine maximale Auslenkung und/oder Bewegung des Lenkeingabeelements 14 in die erste Richtung 48. Der zweite Lenkanschlag 31 definiert und/oder begrenzt in der ersten Fahrsituation eine maximale Auslenkung und/oder Bewegung des Lenkeingabeelements 14 in die zweite Richtung 52. In der zweiten Fahrsituation wird zur Erweiterung des reduzierten Lenkbewegungsbereichs 72 und insbesondere des konventionellen Radlenkwinkelstellbereichs 28 wenigstens einer der Lenkanschläge 30, 31, im vorliegenden Fall beispielhaft zumindest der erste Lenkanschlag 30, verschoben. Dabei wird der erste Lenkanschlag 30 derart verschoben, dass der erste Lenkanschlag 30 mit dem ersten Maximalwert 46 des maximalen Lenkbewegungsbereichs 44 übereinstimmt. Im vorliegenden Fall erfolgt somit eine einseitige Erweiterung des reduzierten Lenkbewegungsbereichs 72 und folglich des konventionellen Radlenkwinkelstellbereichs 28. Alternativ könnte wenigstens ein Lenkanschlag auch als, insbesondere verschiebbarer, mechanischer Lenkanschlag ausgebildet sein. Zudem ist denkbar in einer zweiten Fahrsituation einen ersten Lenkanschlag und einen zweiten Lenkanschlag zu verschieben, sodass insbesondere eine beidseitige Erweiterung eines reduzierten Lenkbewegungsbereichs und folglich eines konventionellen Radlenkwinkelstellbereichs erfolgt. Darüber hinaus könnte grundsätzlich auch auf einen Lenkanschlag für ein Lenkeingabeelement verzichtet werden. In letzterem Fall könnte ein reduzierter Lenkbewegungsbereich und folglich ein konventioneller Radlenkwinkelstellbereich beispielsweise über einen Endanschlag für ein Fahrzeugrad begrenzt werden. Ferner kann grundsätzlich auf einen veränderlichen Lenkbewegungsbereich auch komplett verzichtet werden, wobei in diesem Fall beispielsweise eine Abbildungsfunktion zur Abbildung einer Position und/oder Stellung eines Lenkeingabeelements auf einen definierten Radlenkwinkel variiert werden könnte.
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Des Weiteren kann das Aktivierungssignal manuell, insbesondere durch eine manuelle Fahrereingabe, erzeugt werden, wodurch ein Fahrer je nach Bedarf und situationsabhängig einen erweiterten Radlenkwinkel freischalten und/oder aktivieren kann. Im vorliegenden Fall erfolgt die manuelle Fahrereingabe dabei beispielhaft durch Betätigung des Lenkeingabeelements 14 und insbesondere mittels einer Lenkbewegung am Lenkeingabeelement 14 mit einem vordefinierten Lenkmuster, wie beispielsweise einem Halten des Lenkeingabeelements 14 am entsprechenden Lenkanschlag 30, 31 für eine vordefinierte Zeitdauer. Alternativ oder zusätzlich könnte eine manuelle Fahrereingabe jedoch auch durch Betätigung eines Aktivierungsschalters und/oder eines Aktivierungsknopfs, durch Betätigung eines Bordcomputers und/oder durch Betätigung eines, insbesondere mit dem Fahrzeug koppelbaren, externen elektronischen Geräts erfolgen. Zudem ist denkbar, in diesem Fall zusätzlich wenigstens eine Sensorgröße einer Fahrzeugsensorik zu berücksichtigen, wobei ein, insbesondere manuell erzeugtes, Aktivierungssignal ausschließlich dann erzeugt wird, wenn die Sensorgröße vordefinierte Bedingungen, beispielsweise hinsichtlich einer Fahrzeuggeschwindigkeit, erfüllt.
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Darüber hinaus kann das Aktivierungssignal automatisch, insbesondere durch die Recheneinheit 40 und ohne direktes Einwirken eines Fahrers und/oder Insassen, erzeugt werden, wodurch insbesondere ein besonders hoher Bedienkomfort erreicht werden kann. Das Aktivierungssignal wird dabei in Abhängigkeit einer bestimmten Aktivierungsbedingung erzeugt, wobei die Aktivierungsbedingung beispielsweise einen vordefinierten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich, einen vordefinierten Lenkgeschwindigkeitsbereich, einen vordefinierten Fahrvorgang und/oder wenigstens eine mittels der Fahrzeugsensorik 36 erfasste und vorzugsweise aus Lokalisierungsdaten, wie beispielsweise GPS-Daten, ermittelte Umgebungskenngröße umfasst. Darüber hinaus kann die Recheneinheit 40 in diesem Zusammenhang auch eine Lernroutine umfassen, welche dazu vorgesehen ist, eine typische Aktivierungsroutine eines Fahrers zu erlernen und zumindest auf Basis des vordefinierten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichs, des vordefinierten Lenkgeschwindigkeitsbereichs, des vordefinierten Fahrvorgangs und/oder der Umgebungskenngröße automatisch das Aktivierungssignal zu erzeugen. Grundsätzlich könnte auf eine derartige Lernroutine jedoch auch verzichtet werden. Darüber hinaus ist denkbar, eine automatische Aktivierung und eine manuelle Aktivierung miteinander zu verknüpfen, sodass eine Erweiterung eines konventionellen Radlenkwinkelstellbereichs in einer zweiten Fahrsituation ausschließlich dann erfolgt, wenn ein manuell erzeugtes Aktivierungssignal und ein automatisch erzeugtes Aktivierungssignal vorliegen.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass bei der Erweiterung des konventionellen Radlenkwinkelstellbereichs 28 in der zweiten Fahrsituation wenigstens eine Fahrmoduskenngröße, wenigstens eine Beladungskenngröße und/oder wenigstens eine Insassenkenngröße berücksichtigt wird. In diesem Zusammenhang ist beispielsweise denkbar, einen in der zweiten Fahrsituation maximal erreichbaren und/oder abrufbaren Radlenkwinkel in Abhängigkeit der Fahrmoduskenngröße, der Beladungskenngröße und/oder der Insassengröße zu begrenzen. Insbesondere könnte das Fahrzeug 10 dabei in einem autonomen Fahrmodus und ohne Insassen einen anderen maximal erreichbaren und/oder abrufbaren Radlenkwinkel aufweisen als mit Insassen, beispielsweise um eine maximale Rangierfähigkeit beim Anfahren einer Ladestation und/oder Servicestation zu erreichen.
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Zudem kann in der zweiten Fahrsituation, insbesondere automatisch oder alternativ in Abhängigkeit einer alternativen manuellen Fahrereingabe, wie beispielsweise durch Betätigung des Lenkeingabeelements 14, durch Betätigung eines Aktivierungsschalters und/oder eines Aktivierungsknopfs, durch Betätigung des Bordcomputers 34 und/oder durch Betätigung eines, insbesondere mit dem Fahrzeug koppelbaren, externen elektronischen Geräts, eine mit einer Lenkungskinematik korrelierte Radlenkwinkelstrategie verändert werden, wobei eine Winkellage der Radlenkwinkel der beiden Fahrzeugräder 20, 22 relativ zueinander variiert wird. In diesem Zusammenhang ist beispielsweise denkbar, in der zweiten Fahrsituation von einem Ackermann-Prinzip abzuweichen und die, insbesondere als Vorderräder ausgebildeten, Fahrzeugräder 20, 22 parallel einzuschlagen, insbesondere unter bewusster Tolerierung der Nebeneffekte einer solchen Lenkstrategie, wie beispielsweise einem erhöhten Verschleiß. Zudem könnten als Vorderräder ausgebildete Fahrzeugräder und als Hinterräder ausgebildete Fahrzeugräder gegensinnig eingeschlagen werden, wodurch ebenfalls ein Wendekreis weiter reduziert werden kann.
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Darüber hinaus kann mit dem vorliegenden Verfahren und insbesondere in der zweiten Fahrsituation, in welchem ein erweiterter und/oder maximaler Radlenkwinkel verfügbar ist, eine durch einen Fahrer initiierte halbautomatische Verstellung wenigstens eines Fahrzeugrads 20, 22, beider Fahrzeugräder 20, 22 und/oder von vier Fahrzeugrädern 20, 22 realisiert werden. In diesem Zusammenhang kann der Radlenkwinkel des entsprechenden Fahrzeugrads 20, 22 in der zweiten Fahrsituation beispielsweise in Abhängigkeit einer ersten manuellen Fahrereingabe, insbesondere in Form einer Lenkbewegung am Lenkeingabeelement 14 mit einem vordefinierten ersten Lenkmuster, auf einen jeweiligen in der zweiten Fahrsituation maximal erreichbaren und/oder abrufbaren Radlenkwinkel gestellt werden und in Abhängigkeit einer zweiten manuellen Fahrereingabe, insbesondere in Form einer Lenkbewegung am Lenkeingabeelement 14 mit einem vordefinierten zweiten Lenkmuster, in eine Geradeausstellung gestellt werden. Beispielsweise kann ein Lenkmuster in Form eines schnellen Links-Rechts-Links-Lenkens dazu führen, dass der Radlenkwinkel des entsprechenden Fahrzeugrads 20, 22 auf den maximal erreichbaren und/oder abrufbaren Radlenkwinkel gestellt wird, während ein anschließendes Lenkmuster in Form eines schnellen Rechts-Links-Rechts-Lenkens dazu führt, dass der Radlenkwinkel des entsprechenden Fahrzeugrads 20, 22 in die Geradeausstellung gestellt wird. Natürlich sind in diesem Zusammenhang auch diverse andere Lenkmuster denkbar. Ferner ist denkbar, für eine Verstellung eines Radlenkwinkels auf einen maximal erreichbaren und/oder abrufbaren Radlenkwinkel und für die Rückstellung des Radlenkwinkels in die Geradeausstellung dasselbe Lenkmuster zu verwenden. Zudem ist auch in diesem Fall denkbar, dass eine erste manuelle Fahrereingabe und/oder eine zweite manuelle Fahrereingabe durch Betätigung eines Aktivierungsschalters und/oder eines Aktivierungsknopfs, durch Betätigung eines Bordcomputers und/oder durch Betätigung eines, insbesondere mit dem Fahrzeug koppelbaren, externen elektronischen Geräts erfolgt.
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Nach einer vordefinierten Zeitspanne, bevorzugt mit einer Länge zwischen 30s und 120s, und/oder in Abhängigkeit eines Deaktivierungssignals kann die Erweiterung des konventionellen Radlenkwinkelstellbereichs 28 und/oder die Erweiterung des reduzierten Lenkbewegungsbereichs 72 wieder zurückgenommen werden.
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Das Deaktivierungssignal kann dabei manuell, insbesondere durch eine weitere manuelle Fahrereingabe, erzeugt werden, wodurch insbesondere eine besonders intuitive Deaktivierung eines erweiterten Radlenkwinkels erreicht werden kann. Im vorliegenden Fall erfolgt die weitere manuelle Fahrereingabe dabei beispielhaft durch Betätigung des Lenkeingabeelements 14 und insbesondere mittels einer Lenkbewegung am Lenkeingabeelement 14 mit einem vordefinierten weiteren Lenkmuster, wie beispielsweise einem zweimaligen kurzes Lenken gegen einen der Lenkanschläge 30, 31 und/oder Endanschläge 32, 33. Alternativ oder zusätzlich könnte eine weitere manuelle Fahrereingabe in diesem Fall jedoch auch durch Betätigung eines Deaktivierungsschalters und/oder eines Deaktivierungsknopfs, durch Betätigung eines Bordcomputers und/oder durch Betätigung eines, insbesondere mit dem Fahrzeug koppelbaren, externen elektronischen Geräts erfolgen.
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Darüber hinaus kann das Deaktivierungssignal automatisch, insbesondere durch die Recheneinheit 40 und ohne direktes Einwirken eines Fahrers und/oder Insassen, erzeugt werden, wodurch insbesondere ein besonders hoher Bedienkomfort erreicht werden kann. Das Deaktivierungssignal wird dabei in Abhängigkeit einer bestimmten Deaktivierungsbedingung erzeugt, wobei die Deaktivierungsbedingung beispielsweise ein Verlassen des vordefinierten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichs, ein Verlassen des vordefinierten Lenkgeschwindigkeitsbereichs, ein Beenden des vordefinierten Fahrvorgangs und/oder wenigstens eine mittels der Fahrzeugsensorik 36 erfasste und vorzugsweise aus Lokalisierungsdaten, wie beispielsweise GPS-Daten, ermittelte weitere Umgebungskenngröße umfasst. Darüber hinaus kann die Recheneinheit 40 in diesem Zusammenhang auch eine Lernroutine umfassen, welche dazu vorgesehen ist, eine typische Deaktivierungsroutine eines Fahrers zu erlernen und zumindest auf Basis des vordefinierten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichs, des vordefinierten Lenkgeschwindigkeitsbereichs, des vordefinierten Fahrvorgangs und/oder der weiteren Umgebungskenngröße automatisch das Deaktivierungssignal zu erzeugen. Grundsätzlich könnte auf eine derartige Lernroutine jedoch auch verzichtet werden.
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3 zeigt eine schematische Darstellung eines Signalflussdiagramms eines Verfahrens zum Betrieb des Fahrzeugs 10, welches insbesondere von der Recheneinheit 40 durchgeführt wird.
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Eine Erweiterungsfunktion 74 der Recheneinheit 40 zur Erweiterung des konventionellen Radlenkwinkelstellbereichs 28 steht dabei über eine Verrechnungsfunktion 76 der Recheneinheit 40 mit dem Bordcomputer 34, mit der Fahrzeugsensorik 36 und mit einer Lenkmustererkennungseinheit 78 der Recheneinheit 40 in Verbindung. Die Lenkmustererkennungseinheit 78 steht zudem mit der Lenkeingabeeinheit 42 in Verbindung und ist zur Erfassung und/oder Auswertung einer manuellen Fahrereingabe in Form einer Lenkbewegung am Lenkeingabeelement 14 mit einem vordefinierten Lenkmuster vorgesehen. Die Verrechnungsfunktion 76 ist dazu vorgesehen, die ihr zugeführten Größen und/oder Signale zu erfassen, miteinander zu verknüpfen und bei einer entsprechenden Betätigung des Lenkeingabeelements 14, einer entsprechenden Betätigung des Bordcomputers 34 und/oder in Abhängigkeit der Sensorgröße von der Fahrzeugsensorik 36 die Erweiterungsfunktion 74 anzusteuern. Ferner ist die Verrechnungsfunktion76 in der ersten Fahrsituation zur Erzeugung des Aktivierungssignals vorgesehen. In der zweiten Fahrsituation kann die Verrechnungsfunktion 76 zur Erzeugung des Deaktivierungssignals vorgesehen sein, insbesondere im Fall, dass die Erweiterung des konventionellen Radlenkwinkelstellbereichs 28 nicht nach der vordefinierten Zeitspanne zurückgenommen wird. Darüber hinaus ist die Erweiterungsfunktion 74 dazu vorgesehen, das Aktivierungssignal und/oder das Deaktivierungssignal zu empfangen und in Abhängigkeit von dem Aktivierungssignal und/oder dem Deaktivierungssignal eine Verschiebefunktion 80 der Recheneinheit 40 zur Verschiebung des wenigstens einen Lenkanschlags 30, 31 für das Lenkeingabeelement 14 und/oder zur Verschiebung des wenigstens einen Endanschlags 32, 33 für das Fahrzeugrad 20, 22 sowie eine Ansteuerfunktion 82 der Recheneinheit 40 zur Ansteuerung der Radlenkwinkelsteller 16, 18 anzusteuern. Grundsätzlich könnte eine Verrechnungseinheit natürlich auch mit weiteren und/oder anderen Einheiten und/oder Baugruppen in Verbindung stehen, wie beispielsweise einem Aktivierungsschalter und/oder einem Aktivierungsknopf, einem Deaktivierungsschalter und/oder einem Deaktivierungsknopf und/oder einem externen elektronischen Gerät oder dergleichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015220775 A1 [0003]
