DE102020111600A1

DE102020111600A1 - Fehlertolerante steuerung von fahrzeugen mit hinteren lenksystemen

Info

Publication number: DE102020111600A1
Application number: DE102020111600.4A
Authority: DE
Inventors: Prerit Pramod; Michael A. Eickholt; David P. Holm; Rakesh Mitra
Original assignee: Steering Solutions IP Holding Corp
Current assignee: Steering Solutions IP Holding Corp
Priority date: 2019-05-10
Filing date: 2020-04-29
Publication date: 2020-11-12
Also published as: US20200353976A1; CN111907587B; CN111907587A; US11939010B2

Abstract

Ein Verfahren zur Fahrzeugstabilisierung beinhaltet als Reaktion auf die Feststellung, dass ein Fehler in einem hinteren Lenkmechanismus aufgetreten ist, die Identifizierung eines dem Fehler zugeordneten Fehlertyps. Das Verfahren umfasst auf der Grundlage des Fehlertyps auch die Feststellung, ob eine Position einer Zahnstange des hinteren Lenkmechanismus steuerbar ist. Das Verfahren umfasst auch, als Reaktion auf eine Feststellung, dass die Position der Zahnstange steuerbar ist, das selektive Positionieren der Zahnstange in eine Mittelposition und das Halten der Zahnstange in der Mittelposition unter Verwendung eines Motorsteuerungssystems des hinteren Lenkmechanismus. Das Verfahren umfasst auch, als Reaktion auf eine Feststellung, dass die Position der Zahnstange nicht steuerbar ist, das Halten der Zahnstange in einer aktuellen Position unter Verwendung des Motorsteuerungssystems des hinteren Lenkmechanismus.

Description

QUERVERWEISE AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der am 10. Mai 2019 eingereichten provisorischen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 62/846,088 , die durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit in diese Anmeldung aufgenommen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung bezieht sich auf die Fahrzeugstabilisierung und insbesondere auf Systeme und Verfahren zur fehlertoleranten Steuerung von Fahrzeugen mit hinteren Lenksystemen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Fahrzeuge wie Pkw, Lkw, Sportnutzfahrzeuge, Geländewagen, Kleintransporter oder andere geeignete Fahrzeuge verfügen in der Regel über ein vorderes Lenksystem, das die Lenkung eines Satzes von Vorderrädern und/oder einer vorderen Lenkzahnstange steuert. Darüber hinaus können einige Fahrzeuge ein hinteres Lenksystem enthalten, das die Lenkung eines Satzes von Hinterrädern und/oder einer hinteren Zahnstange steuert. Ein solches hinteres Lenksystem kann ein aktives hinteres Lenksystem oder ein passives hinteres Lenksystem umfassen. Typischerweise ist das hintere Lenksystem so konfiguriert, dass es eine erhöhte Fahrzeugstabilität gewährleistet, insbesondere in Kurvenfahrten.
Normalerweise empfängt das hintere Lenksystem Informationen vom vorderen Lenksystem, die eine Position der Vorderräder und/oder eine Position der vorderen Zahnstange anzeigen. Das hintere Lenksystem kann verschiedene Steuergeräte und Stellglieder (oder z.B. andere elektrische, mechanische und/oder elektromechanische Vorrichtungen) verwenden, um die Position der Hinterräder und/oder der hinteren Zahnstange des Fahrzeugs auf der Grundlage der Positionsinformationen vom vorderen Lenksystem selektiv zu steuern. Beispielsweise kann das hintere Lenksystem die Hinterräder und/oder die hintere Zahnstange auf der Grundlage der Position der Vorderräder oder der vorderen Zahnstange positionieren, wenn das Fahrzeug eine Kurve durchfährt, was unter anderem zu einer verbesserten Fahrzeugstabilität führen kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese Offenbarung bezieht sich allgemein auf die fehlertolerante Fahrzeugsteuerung.
Ein Aspekt der offengelegten Ausführungsformen beinhaltet ein System zur Fahrzeugstabilisierung. Das System umfasst einen Prozessor und einen Speicher. Der Speicher enthält Anweisungen, die, wenn sie von dem Prozessor ausgeführt werden, diesen veranlassen: als Reaktion auf eine Feststellung, dass ein Fehler in einem hinteren Lenkmechanismus aufgetreten ist, einen dem Fehler zugeordneten Fehlertyp zu identifizieren; auf der Grundlage des Fehlertyps festzustellen, ob eine Position einer Zahnstange des hinteren Lenkmechanismus steuerbar ist; als Reaktion auf eine Feststellung, dass die Position der Zahnstange steuerbar ist: die Zahnstange selektiv in eine Mittelposition zu positionieren; und die Zahnstange unter Verwendung eines Motorsteuerungssystems des hinteren Lenkmechanismus in der Mittelposition zu halten; und als Reaktion auf eine Feststellung, dass die Position der Zahnstange nicht steuerbar ist, die Zahnstange unter Verwendung des Motorsteuerungssystems des hinteren Lenkmechanismus in einer aktuellen Position zu halten.
Ein weiterer Aspekt der offengelegten Ausführungsformen beinhaltet ein Verfahren zur Fahrzeugstabilisierung. Das Verfahren umfasst als Reaktion auf eine Feststellung, dass ein Fehler in einem hinteren Lenkmechanismus aufgetreten ist, das Identifizieren eines Fehlertyps, der dem Fehler zugeordnet ist. Das Verfahren umfasst auch das Feststellen, ob eine Position einer Zahnstange des hinteren Lenkmechanismus steuerbar ist, auf der Grundlage des Fehlertyps. Das Verfahren umfasst auch, als Reaktion auf eine Feststellung, dass die Position der Zahnstange steuerbar ist, das selektive Positionieren der Zahnstange in eine Mittelposition und das Halten der Zahnstange in der Mittelposition unter Verwendung eines Motorsteuerungssystems des hinteren Lenkmechanismus. Das Verfahren umfasst auch, als Reaktion auf eine Feststellung, dass die Position der Zahnstange nicht steuerbar ist, das Halten der Zahnstange in einer aktuellen Position unter Verwendung des Motorsteuerungssystems des hinteren Lenkmechanismus.
Ein weiterer Aspekt der offengelegten Ausführungsformen umfasst ein Fahrzeuglenksystem. Das System umfasst einen ersten Lenkmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er eine Position einer ersten Lenkzahnstange steuert. Das System umfasst auch einen zweiten Lenkmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er eine Position einer zweiten Lenkzahnstange auf der Grundlage einer aktuellen Position der ersten Lenkzahnstange steuert. Das System enthält auch einen Prozessor und einen Speicher. Der Speicher enthält Anweisungen, die, wenn sie von dem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen: als Reaktion auf eine Feststellung, dass ein Fehler im zweiten Lenkmechanismus aufgetreten ist, einen Fehlertyp zu identifizieren, der dem Fehler zugeordnet ist; auf der Grundlage des Fehlertyps festzustellen, ob eine Position der zweiten Lenkzahnstange steuerbar ist; als Reaktion auf eine Feststellung, dass die Position der zweiten Lenkzahnstange steuerbar ist: die zweite Lenkzahnstange selektiv in eine MittelPosition zu positionieren; und die zweite Lenkzahnstange unter Verwendung eines Motorsteuerungssystems des zweiten Lenkmechanismus in der Mittelposition zu halten; und als Reaktion auf eine Feststellung, dass die Position der zweiten Lenkzahnstange nicht steuerbar ist, die zweite Lenkzahnstange unter Verwendung des Motorsteuerungssystems des zweiten Lenkmechanismus in einer aktuellen Position zu halten.
Diese und andere Aspekte der vorliegenden Offenbarung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsformen, der beigefügten Ansprüche und der begleitenden Figuren offengelegt.
Figurenliste
Die Offenbarung lässt sich am besten anhand der folgenden detaillierten Beschreibung verstehen, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird. Es wird betont, dass die verschiedenen Merkmale der Zeichnungen nach gängiger Praxis nicht maßstabsgetreu sind. Im Gegenteil, die Dimensionen der verschiedenen Merkmale sind der Klarheit halber willkürlich vergrößert oder reduziert.

1 veranschaulicht im Allgemeinen ein Fahrzeug nach den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung.
2 veranschaulicht allgemein ein Lenkungssteuerungssystem nach den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung.
3 veranschaulicht allgemein ein Fahrzeugstabilisierungssystem nach den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung.
4 veranschaulicht allgemein ein Fahrzeugstabilisierungssystem nach den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung.
5 veranschaulicht allgemein ein Fahrzeugstabilisierungssystem nach den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung.
6 ist ein Flussdiagramm, das allgemein ein Fahrzeugstabilisierungsverfahren nach den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Diskussion richtet sich auf verschiedene Ausführungsformen der Erfindung. Obwohl eine oder mehrere dieser Ausführungsformen bevorzugt sein können, sollten die offengelegten Ausführungsformen nicht so interpretiert oder anderweitig verwendet werden, dass sie den Umfang der Offenbarung, einschließlich der Ansprüche, einschränken. Darüber hinaus wird ein Fachmann verstehen, dass die folgende Beschreibung eine breite Anwendung hat, und die Erörterung einer beliebigen Ausführungsform ist nur als Beispiel für diese Ausführungsform gedacht und soll nicht andeuten, dass der Umfang der Offenbarung, einschließlich der Ansprüche, auf diese Ausführungsform beschränkt ist.
Wie beschrieben, verfügen Fahrzeuge wie Pkw, Lkw, Sportnutzfahrzeuge, Geländefahrzeuge, Mini-Vans oder andere geeignete Fahrzeuge in der Regel über ein vorderes Lenksystem, das die Lenkung eines Satzes von Vorderrädern und/oder einer vorderen Zahnstange steuert. Darüber hinaus können einige Fahrzeuge ein hinteres Lenksystem enthalten, das die Lenkung eines Satzes von Hinterrädern und/oder einer hinteren Zahnstange steuert. Ein solches hinteres Lenksystem kann ein aktives hinteres Lenksystem oder ein passives hinteres Lenksystem umfassen. In der Regel ist das hintere Lenksystem so konfiguriert, dass es eine erhöhte Fahrzeugstabilität gewährleistet, insbesondere in Kurvenfahrten.
Normalerweise empfängt das hintere Lenksystem Informationen von dem vorderen Lenksystem, die eine Position der Vorderräder und/oder eine Position der vorderen Zahnstange anzeigen. Das hintere Lenksystem kann verschiedene Steuergeräte und Stellglieder (oder z.B. andere elektrische, mechanische und/oder elektromechanische Vorrichtungen) verwenden, um die Position der Hinterräder der hinteren Lenkzahnstange des Fahrzeugs auf der Grundlage der Position der Vorderräder und/oder einer Position der vorderen Lenkzahnstange selektiv zu steuern. Beispielsweise kann das hintere Lenksystem die Hinterräder und/oder die hintere Lenkzahnstange relativ zu den Vorderrädern und/oder der vorderen Lenkzahnstange positionieren, wenn das Fahrzeug eine Kurve durchfährt, was unter anderem zu einer verbesserten Fahrzeugstabilität führen kann.
Unter verschiedenen Fehlerbedingungen (z.B. wenn ein Stellglied der hinteren Lenkung nicht funktionsfähig ist) kann das Fahrzeug bei solchen Fahrzeugen mit einer hinteren Lenkung jedoch instabil werden, wenn die Hinterräder ungesteuert bleiben (z.B. sich frei bewegen können), insbesondere bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten.
Dementsprechend können Systeme und Verfahren, wie die hier beschriebenen, die so konfiguriert sind, dass sie eine erhöhte oder verbesserte Fahrzeugstabilität bieten und dadurch die Fehlertoleranz des Fahrzeugs erhöhen, wünschenswert sein. In einigen Ausführungsformen können die hier beschriebenen Systeme und Verfahren so konfiguriert sein, dass sie ein Fahrzeug mit einem hinteren Lenksystem unter verschiedenen Fehlerbedingungen stabilisieren, indem die Hinterräder und/oder die hintere Lenkzahnstange selektiv in eine Mittelposition gebracht werden. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können so konfiguriert werden, dass die Hinterräder und/oder die hintere Lenkzahnstange in der Mittelposition gehalten werden.
In einigen Ausführungsformen können die hier beschriebenen Systeme und Verfahren so konfiguriert sein, dass sie als Reaktion auf die Feststellung, dass die Hinterräder (z.B., oder die hintere Lenkzahnstange) nicht in der Mittelposition positioniert werden können, eine beliebige feste Position (z.B. die aktuelle Position) halten. In einigen Ausführungsformen können die hier beschriebenen Systeme und Verfahren die Hinterräder und/oder die hintere Lenkzahnstange in einer Position (z.B. der Mittelposition oder einer anderen festen Position) auf der Grundlage der Funktionsfähigkeit von Stellgliedern (z.B. in einem Motorsteuerungssystem) des hinteren Lenksystems halten, um die Hinterräder sowohl in einem stationären als auch in einem dynamischen Zustand zu steuern.
Der stationäre Zustand kann sich auf eine maximale Drehmomentgeschwindigkeit beziehen, die das hintere Lenksystem während der Störung erzeugen kann. Fällt z.B. in einem System mit zwei Umrichtern/Motoren ein Umrichter aus, wird die Leistung um die Hälfte reduziert. Der dynamische Zustand kann sich auf eine Bandbreite eines Motorsteuerungssystems des hinteren Lenksystems beziehen, die sich z.B. als Reaktion auf einen Strommessfehler verschlechtern kann.
In einigen Ausführungsformen können die hier beschriebenen Systeme und Verfahren die Hinterräder und/oder die hintere Lenkzahnstange der Lenkung in einer Position (z.B. der Mittelposition oder einer anderen festen Position) halten, die auf der Abstimmung eines Positionssteuergeräts des hinteren Lenksystems beruht. Beispielsweise können die Stellglieder des hinteren Lenksystems unter verschiedenen Fehlerbedingungen aufgrund der Art des Fehlers vollständig, reduziert oder nicht funktionsfähig sein.
In einigen Ausführungsformen können die hier beschriebenen Systeme und Verfahren so konfiguriert sein, dass ein Positionsbefehl eines Steuergeräts zur Zahnstangenpositionsnachführung auf Null gesetzt wird, um die Positionierung der Hinterräder auf die Mittelposition zu steuern. In einigen Ausführungsformen können die hier beschriebenen Systeme und Verfahren so konfiguriert sein, dass sie die Hinterräder relativ schnell und ohne unerwünschtes Überschwingen selektiv in die Zielposition positionieren (z.B. können die Verstärkungen des Steuergeräts zur Zahnstangenpositionsnachführung im Fehlerfall anders eingestellt werden und können je nach Betriebsfähigkeit während des Fehlers weiter variabel sein). In einigen Ausführungsformen können die hier beschriebenen Systeme und Verfahren so konfiguriert sein, dass sie ein gewünschtes dynamisches Gesamtverhalten der Lenkung in einem gewünschten und erwarteten Betriebspunkt (z.B. annähernd die Nullposition) liefern.
In einigen Ausführungsformen können die hier beschriebenen Systeme und Verfahren so konfiguriert sein, dass sie die Position der Hinterräder relativ steif und robust halten (z.B. durch Zurückweisen externer Störungen, wie z.B. Straßenkräfte). In einigen Ausführungsformen können die hier beschriebenen Systeme und Verfahren so konfiguriert sein, dass sie die Position der Hinterräder unter Verwendung des Positionssteuergeräts mit einem Nullbefehl halten.
In einigen Ausführungsformen können die hier beschriebenen Systeme und Verfahren so konfiguriert sein, dass die Position der Hinterräder gehalten wird, indem das Positionssteuergerät deaktiviert wird und veranlasst wird, dass sich ein Stellglied wie eine Bremse verhält. In einigen Ausführungsformen können die hier beschriebenen Systeme und Verfahren so konfiguriert sein, dass der Motor des hinteren Lenksystems über einen Umrichter mit Masse kurzgeschlossen wird.
In einigen Ausführungsformen können die hier beschriebenen Systeme und Verfahren so konfiguriert sein, dass sie als Reaktion auf eine Feststellung, dass ein Fehler in einem hinteren Lenkmechanismus aufgetreten ist, einen dem Fehler zugeordneten Fehlertyp identifizieren. Die hier beschriebenen Systeme und Verfahren können so konfiguriert sein, dass sie auf der Grundlage des Fehlertyps feststellen, ob eine Position einer Zahnstange des hinteren Lenkmechanismus steuerbar ist. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können so konfiguriert sein, dass sie als Reaktion auf die Feststellung, dass die Position der Zahnstange steuerbar ist, die Zahnstange selektiv in eine Mittelposition bringen und unter Verwendung eines Motorsteuerungssystems des hinteren Lenkmechanismus die Zahnstange in der Mittelposition halten. Die hier beschriebenen Systeme und Verfahren können so konfiguriert sein, dass sie als Reaktion auf eine Feststellung, dass die Position der Zahnstange nicht steuerbar ist, die Zahnstange unter Verwendung des Motorsteuerungssystems des hinteren Lenkmechanismus in einer aktuellen Position halten.
1 illustriert allgemein ein Fahrzeug 10 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung. Das Fahrzeug 10 kann jedes geeignete Fahrzeug umfassen, wie z.B. ein Auto, einen Lastwagen, ein Sportnutzfahrzeug, einen Mini-Van, ein Geländefahrzeug, jedes andere Personenfahrzeug, jedes geeignete Nutzfahrzeug oder jedes andere geeignete Fahrzeug. Obwohl das Fahrzeug 10 als Personenkraftwagen mit Rädern und für den Einsatz auf Straßen dargestellt ist, können die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung auch auf andere Fahrzeuge wie Flugzeuge, Boote, Züge, Drohnen oder andere geeignete Fahrzeuge Anwendung finden.
Das Fahrzeug 10 umfasst eine Fahrzeugkarosserie 12 und eine Motorhaube 14. Ein Fahrgastraum 18 wird zumindest teilweise durch die Fahrzeugkarosserie 12 definiert. Ein weiterer Teil der Fahrzeugkarosserie 12 definiert einen Motorraum 20. Die Motorhaube 14 kann beweglich an einem Teil der Fahrzeugkarosserie 12 befestigt sein, so dass die Motorhaube 14 den Zugang zum Motorraum 20 ermöglicht, wenn sich die Motorhaube 14 in einer ersten oder offenen Position befindet, und die Motorhaube 14 den Motorraum 20 abdeckt, wenn sich die Motorhaube 14 in einer zweiten oder geschlossenen Position befindet. In einigen Ausführungsformen kann der Motorraum 20 an dem hinteren Teil des Fahrzeugs 10 angeordnet sein, wobei dies nicht allgemein dargestellt ist.
Der Fahrgastraum 18 kann hinter dem Motorraum 20 angeordnet sein, kann aber vor dem Motorraum 20 in Ausführungsformen angeordnet sein, bei denen der Motorraum 20 am hinteren Teil des Fahrzeugs 10 angeordnet ist. Das Fahrzeug 10 kann jedes geeignete Antriebssystem einschließlich eines Verbrennungsmotors, eines oder mehrerer Elektromotoren (z.B. ein Elektrofahrzeug), einer oder mehrerer Brennstoffzellen, eines Hybridantriebs (z.B. ein Hybridfahrzeug) mit einer Kombination aus einem Verbrennungsmotor und einem oder mehreren Elektromotoren und/oder jedes anderen geeigneten Antriebssystems umfassen.
In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 10 einen Benzin- oder Ottomotor enthalten, wie z.B. einen Funkenzündungsmotor. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 10 einen Dieselkraftstoffmotor enthalten, wie z.B. einen Kompressionszündungsmotor. Der Motorraum 20 beherbergt und/oder umschließt zumindest einige Komponenten des Antriebssystems des Fahrzeugs 10. Zusätzlich oder alternativ dazu sind im Fahrgastraum 18 des Fahrzeugs 10 Bedienelemente für den Antrieb, wie ein Gasstellglied (z.B. ein Gaspedal), ein Bremsstellglied (z.B. ein Bremspedal), ein Lenkrad und andere derartige Bauteile angeordnet. Die Bedienelemente für den Antrieb können von einem Fahrer des Fahrzeugs 10 betätigt oder gesteuert werden und können jeweils direkt mit entsprechenden Bauteilen des Antriebssystems verbunden sein, wie z.B. einer Drosselklappe, einer Bremse, einer Fahrzeugachse, einem Fahrzeuggetriebe und dergleichen. In einigen Ausführungsformen können die Bedienelemente für den Antrieb Signale an einen Fahrzeugrechner übermitteln (z.B. drive by wire), der seinerseits die entsprechende Antriebskomponente des Antriebssystems steuern kann. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 10 daher ein autonomes Fahrzeug sein.
In einigen Ausführungsformen enthält das Fahrzeug 10 ein Getriebe, das über ein Schwungrad oder eine Kupplung oder eine Fluidkupplung mit einer Kurbelwelle in Verbindung steht. In einigen Ausführungsformen enthält das Getriebe ein Schaltgetriebe. In einigen Ausführungsformen enthält das Getriebe ein Automatikgetriebe. Das Fahrzeug 10 kann im Falle eines Verbrennungsmotors oder eines Hybridfahrzeugs einen oder mehrere Kolben enthalten, die mit der Kurbelwelle zusammenwirken, um eine Kraft zu erzeugen, die durch das Getriebe auf eine oder mehrere Achsen übertragen wird und Räder 22 dreht. Wenn das Fahrzeug 10 einen oder mehrere Elektromotoren enthält, liefert eine Fahrzeugbatterie und/oder eine Brennstoffzelle Energie an die Elektromotoren, um die Räder 22 zu drehen.
Das Fahrzeug 10 kann automatische Fahrzeugantriebssysteme enthalten, wie z.B. einen Geschwindigkeitsregler, einen adaptiven Geschwindigkeitsregler, eine automatische Bremssteuerung, andere automatische Fahrzeugantriebssysteme oder eine Kombination davon. Das Fahrzeug 10 kann ein autonomes oder halbautonomes Fahrzeug oder ein anderer geeigneter Fahrzeugtyp sein. Das Fahrzeug 10 kann zusätzliche oder weniger Merkmale als die hier allgemein abgebildeten und/oder offengelegten aufweisen.
In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 10 eine Ethernet-Komponente 24, eine Controller Area Network-Komponente (CAN) 26, eine Media Oriented Systems Transport Komponente (MOST-Komponente) 28, eine FlexRay-Komponente 30 (z.B. ein Brake-by-Wire-System u.ä.) und eine Local Interconnect Network Komponente (LIN-Komponente) 32 enthalten. Das Fahrzeug 10 kann CAN 26, MOST 28, die FlexRay-Komponente 30, LIN 32, andere geeignete Netzwerke oder Kommunikationssysteme oder eine Kombination davon verwenden, um verschiedene Informationen von z. B. Sensoren innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs an z. B. verschiedene Prozessoren oder Steuergeräte innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs zu kommunizieren. Das Fahrzeug 10 kann zusätzliche oder weniger Merkmale als die hier allgemein abgebildeten und/oder offengelegten enthalten.
Das Fahrzeug 10 kann, wie in 2 allgemein dargestellt, mit einem hinteren Lenksystem 100 ausgestattet sein. Das System 100 kann ein vorderes Lenksystem 102 enthalten oder mit diesem in Verbindung stehen. Das vordere Lenksystem 102 kann jedes geeignete Lenksystem enthalten und kann so konfiguriert sein, dass es die Positionierung und/oder Lenkung der Vorderräder 22 und/oder einer vorderen Lenkzahnstange des Fahrzeugs 10 selektiv steuert. Das System 100 enthält ein Zahnstangenpositions-Steuergerät 104. Das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 kann jedes geeignete Steuergerät oder jeden geeigneten Prozessor enthalten. Zum Beispiel kann das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 einen Prozessor enthalten und mit einem Speicher 204 in Verbindung stehen, wie allgemein in 5 dargestellt.
Der Prozessor kann jeden geeigneten Prozessor, wie die hier beschriebenen, umfassen. Der Speicher 204 kann Anweisungen enthalten, die, wenn sie von dem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen, zumindest die Positionierung der Hinterräder 22 des Fahrzeugs 10 zu steuern. Der Speicher 204 kann aus einer einzelnen Platte oder mehreren Platten (z.B. Festplatten) bestehen und enthält ein Speicherverwaltungsmodul, das eine oder mehrere Partitionen innerhalb des Speichers 204 verwaltet. In einigen Ausführungsformen kann der Speicher 204 Flash-Speicher, Halbleiter-(Festkörper-)Speicher oder ähnliches enthalten. Der Speicher 204 kann einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einen Nur-Lese-Speicher (ROM) oder eine Kombination davon enthalten.
Das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 kann mit dem vorderen Lenksystem 102 in Verbindung stehen. Beispielsweise kann das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 in direkter Kommunikation mit dem vorderen Lenksystem 102 oder in indirekter Kommunikation mit dem vorderen Lenksystem 102 stehen (z.B. können das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 und das vordere Lenksystem 102 über ein Netzwerk oder ein anderes Steuergerät kommunizieren). Das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 kann ein oder mehrere Positionssignale der vorderen Lenkposition von dem vorderen Lenksystem 102 empfangen. Die Positionssignale der vorderen Lenkposition können eine aktuelle Position der Vorderräder 22 und/oder eine aktuelle Position der vorderen Lenkzahnstange des Fahrzeugs 10 und/oder eine zukünftige Position der Vorderräder 22 und/oder eine zukünftige Position der vorderen Lenkzahnstange des Fahrzeugs 10 anzeigen. Beispielsweise kann das vordere Lenksystem 102 Messungen von einem Positionssensor empfangen, der so konfiguriert ist, dass er eine Position der Vorderräder 22 und/oder eine Position einer den Vorderrädern 22 zugeordneten Lenkzahnstange misst. Die Positionsmessung kann eine Position der Vorderräder 22 und/oder der vorderen Lenkzahnstange relativ zu einer Referenzposition (z.B. Abstand von einer Mittelposition) und/oder einen Drehwinkel der Vorderräder 22 relativ zu der Referenzposition umfassen. Das vordere Lenksystem 102 kann ein Positionssignal der vorderen Lenkposition erzeugen, das die gemessene Position der Vorderräder 22 (z.B. einschließlich des Drehwinkels) und/oder der vorderen Lenkzahnstange anzeigt.
Zusätzlich oder alternativ kann das vordere Lenksystem 102 eine Zielposition der Vorderräder 22 und/oder der vorderen Lenkzahnstange auf der Grundlage einer von einem Lenkmechanismus des Fahrzeugs 10 erhaltenen Eingabe bestimmen. Der Lenkmechanismus kann ein Lenk- oder Handrad umfassen, das vom Bediener des Fahrzeugs 10 gesteuert wird. Das vordere Lenksystem 102 kann eine Zielposition der Vorderräder 22 und/oder der vorderen Lenkzahnstange auf der Grundlage eines Drehwinkels des Lenkmechanismus bestimmen.
In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 10 autonom oder halbautonom operieren. Zum Beispiel kann der Bediener des Fahrzeugs 10 nicht in den Lenkmechanismus eingreifen (wenn das Fahrzeug 10 z.B. ein autonomes Fahrzeug ist, kann es sein, dass das Fahrzeug 10 keinen Lenkmechanismus enthält), während das Fahrzeug 10 in Betrieb ist. Das vordere Lenksystem 102 kann ein Signal von einem oder mehreren autonomen oder halbautonomen Systemen innerhalb des Fahrzeugs 10 empfangen, das eine Zielposition der Vorderräder 22 und/oder der vorderen Lenkzahnstange anzeigt. Das vordere Lenksystem 102 kann so konfiguriert sein, dass es die Vorderräder 22 und/oder die zugehörige Lenkzahnstange entsprechend der Zielposition positioniert.
Das vordere Lenksystem 102 kann das Positionssignal der vorderen Lenkposition auf der Grundlage der Zielposition erzeugen. Das vordere Lenksystem 102 kann ein oder mehrere Positionssignale der vorderen Lenkposition an das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 übermitteln, die eine gemessene Position der Vorderräder 22, eine gemessene Position der vorderen Lenkzahnstange, eine Zielposition der Vorderräder 22, eine Zielposition der vorderen Lenkzahnstange oder eine Kombination davon anzeigen.
In einigen Ausführungsformen kann das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 so konfiguriert sein, dass es eine Position der vorderen Lenkzahnstange und/oder eine Position der Vorderräder 22 bestimmt. Beispielsweise kann das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 in Verbindung mit dem Positionssensor stehen, der so konfiguriert ist, dass er die Position der vorderen Lenkzahnstange und/oder die Position der Vorderräder 22 misst.
Das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 ist so konfiguriert, dass es selektiv eine den Hinterrädern 22 zugeordnete Position einer hinteren Lenkzahnstange 116 und/oder die Position der Hinterräder 22 steuert. Zum Beispiel kann das System 100 ein Motorsteuerungssystem 106 enthalten. Das Motorsteuerungssystem 106 umfasst einen Motorstrombefehlsgenerator 108, ein Motorstrom-Steuergerät 110, einen Umrichter 112 und einen Motor 114. Das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 kann eine Zielposition der Hinterräder 22 und/oder der Zahnstange 116 auf der Grundlage der Positionssignale der vorderen Lenkposition bestimmen. Zum Beispiel kann das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 eine Zielposition für die Hinterräder 22 und/oder die Zahnstange 116 berechnen, die in Kombination mit der Position der Vorderräder 22 und/oder der vorderen Lenkzahnstange dem Fahrzeug 10 während des Betriebs des Fahrzeugs 10 Stabilität verleiht. Das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 kann die Position der Hinterräder 22 und/oder der Zahnstange 116 mit jeder geeigneten Technik bestimmen. Die Zielposition der Hinterräder 22 und/oder der Zahnstange 116 kann einen Drehwinkel und/oder eine Position relativ zu einer Referenzposition und/oder einem Referenzwinkel anzeigen.
Das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 erzeugt ein oder mehrere Motordrehmoment-Befehlssignale für die hintere Lenkung, die dazu führen können, dass die Hinterräder 22 und/oder die Zahnstange 116 die Zielposition erreichen (z.B. in Bezug auf die Referenzposition und/oder den Referenzwinkel). Das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 übermittelt das eine oder die mehreren Motordrehmoment-Befehlssignale für die hintere Lenkung an den Motorstrombefehlsgenerator 108. Der Motorstrombefehlsgenerator 108 kann so konfiguriert sein, dass er einen Strombefehl erzeugt, der einem Motordrehmoment-Befehlssignal für die hintere Lenkung entspricht. Der Strombefehl kann einem Strom- oder Drehmomentbetrag entsprechen, der, wenn er dem Motor 114 zugeführt wird, die Zahnstange 116 veranlasst, sich in die Zielposition zu bewegen. Der Motorstrombefehlsgenerator 108 übermittelt den Strombefehl an das Motorstrom-Steuergerät 110.
Das Motorstrom-Steuergerät 110 erzeugt auf der Grundlage des Strombefehls einen Spannungsbefehl. Das Motorstrom-Steuergerät 110 kann in Kommunikation mit dem Umrichter 112 stehen. Der Umrichter 112 kann so konfiguriert sein, dass er die von einer Batterie des Fahrzeugs 10 gelieferte Wechselstromleistung in Gleichstromleistung umwandelt. Das Motorstrom-Steuergerät 110 steuert selektiv den Ausgang des Umrichters 112 auf der Grundlage des Spannungsbefehls. Der Umrichter 112 gibt als Reaktion auf die Steuerung durch das Motorstrom-Steuergerät 110 eine entsprechende Spannung an den Motor 114 aus. Der Motor 114 erzeugt als Reaktion auf den Spannungseingang Strom. Der Strom erzeugt ein Drehmoment, das den Motor 114 veranlasst, sich mit einer Geschwindigkeit zu bewegen, die dem erzeugten Drehmoment entspricht. Der Motor 114 steht in Kommunikation mit der Zahnstange 116. Wenn sich der Motor 114 bewegt, bewegt sich die Zahnstange 116 als Reaktion auf die Bewegung des Motors 114 (z.B. in die Zielposition). Wenn sich die Zahnstange 116 bewegt, bewegen sich die Hinterräder 22 als Reaktion auf die Bewegung der Zahnstange 116 (z.B. in die Zielposition).
In einigen Ausführungsformen enthält das Motorsteuerungssystem 106 ein geschlossenes Regelkreissystem. Beispielsweise kann das Motorsteuerungssystem 106 einen Motorstromsensor 118 enthalten, der so konfiguriert ist, dass er den durch die Wicklungen des Motors 114 fließenden Strom misst. Der Motorstromsensor 118 erzeugt einen gemessenen oder geschätzten Strom. In einigen Ausführungsformen kann ein Motorpositionssensor, wie z.B. ein Codierer oder ein Magnetsensor, verwendet werden, um eine Position des Motors 114 zu erfassen. Beispielsweise kann die Schätzung des Motorstroms auf der Grundlage des gemessenen Stroms und/oder der Motorpositionssignale bestimmt werden.
Der Motorsensor überträgt das Motorstromsignal an das Motorstrom-Steuergerät 110. Das Motorstrom-Steuergerät 110 kann den vom Motor 114 erzeugten Strom mit dem befohlenen Strom vergleichen, um einen Spannungsbefehl zu erzeugen. Das Motorstrom-Steuergerät 110 kann den Spannungsbefehl auf der Grundlage des Vergleichs selektiv einstellen. Beispielsweise kann das Motorstrom-Steuergerät 110 die dem Spannungsbefehl zugeordnete Spannung selektiv erhöhen oder verringern, wenn der vom Motor 114 erzeugte Motorstrom über oder unter dem vom Motor 114 erzeugten Zielmotorstrom liegt.
In einigen Ausführungsformen kann das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 eine Zahnstangenpositionsmessung von einem Zahnstangenpositionssensor 120 empfangen. Zum Beispiel kann der Zahnstangenpositionssensor 120 so konfiguriert sein, dass er eine Position der Hinterräder 22 und/oder eine Position der Zahnstange 116 misst. Der Zahnstangenpositionssensor 120 erzeugt ein Signal, das die Position der Zahnstange 116 anzeigt, und übermittelt das Signal an das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104. Das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 kann den Motordrehmomentbefehl selektiv einstellen, um die Position der Hinterräder 22 so zu steuern, dass die Zielposition auf der Grundlage der gemessenen Zahnstangenposition erreicht wird. Zum Beispiel kann das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 feststellen, ob die vom Zahnstangenpositionssensor 120 gemessene Zahnstangenposition anzeigt, dass die Position der Hinterräder 22 und/oder der Zahnstange 116 größer oder kleiner als die Zielposition ist.
Das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 kann den Drehwinkel oder die Position relativ zur Referenzposition der Hinterräder 22 und/oder der Zielposition der Zahnstange 116 erhöhen oder verringern, wenn festgestellt wird, dass die Position der Hinterräder 22 und/oder der Zahnstange 116 größer oder kleiner als die Zielposition ist. Das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 kann die Zahnstangenposition unter Verwendung des Zahnstangenpositionssensors 120 und/oder der Positionssignale der vorderen Lenkung kontinuierlich überwachen und kann die Position der Hinterräder 22 und/oder der Zahnstange 116 auf der Grundlage der vom Zahnstangenpositionssensor 120 gemessenen Zahnstangenposition und/oder der Positionssignale der vorderen Lenkung kontinuierlich regeln.
In einigen Ausführungsformen ist das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 so konfiguriert, dass es die Position der Hinterräder 22 und/oder der Zahnstange 116 basierend auf der Feststellung selektiv steuert, dass ein Fehler im hinteren Lenksystem 100 aufgetreten ist. Beispielsweise kann das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 feststellen, dass ein Fehler (z.B. Kommunikationsverlust) zwischen dem vorderen Lenksystem 102 und dem Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 aufgetreten ist. Dies kann als ein Fehler in der vorderen Lenkung bezeichnet werden. Das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 kann nach einer vorgegebenen Zeitspanne feststellen, dass die Kommunikation zwischen dem vorderen Lenksystem 102 und dem Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 ausgefallen ist, wenn nach der vorgegebenen Zeitspanne das Positionssignal für die vordere Lenkung oder eine andere geeignete Kommunikation vom vorderen Lenksystem 102 nicht empfangen wurde. Wenn das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 feststellt, dass ein Fehler in der vorderen Lenkung aufgetreten ist, kann das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 möglicherweise nicht in der Lage sein, eine Position der Vorderräder 22 und/oder der den Vorderrädern 22 zugeordneten Lenkzahnstange zu bestimmen. Wenn festgestellt wird, dass ein Fehler in der vorderen Lenkung aufgetreten ist, kann es sein, dass das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 möglicherweise keine Zielposition für die Hinterräder 22 und/oder die Zahnstange 116 bestimmen kann.
Das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 kann feststellen, dass ein Fehler in der Position der Hinterräder 22 und/oder der Zahnstange 116 aufgetreten ist (z.B. ist das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 nicht in der Lage, die Position der Hinterräder 22 und/oder der Zahnstange 116 zu steuern). Dies kann als ein Fehler in der Positionssteuerung bezeichnet werden. Das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 kann auf der Grundlage der Feststellung, dass das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 nicht in der Lage ist, eine Position der Hinterräder 22 und/oder der Zahnstange 116 zu bestimmen, feststellen, dass ein Fehler in der Position der Hinterräder 22 und/oder der Zahnstange 116 aufgetreten ist. Zum Beispiel kann es sein, dass das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 nach einer vorbestimmten Zeitspanne die Zahnstangen-Positionsmessung 120 nicht empfängt, das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 kann fehlerhafte oder ungenaue Informationen vom Zahnstangenpositionssensor 120 empfangen, das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 kann nicht in der Lage sein, eine Zahnstangen-Positionsmessung zu bestimmen und/oder andere geeignete Indikatoren dafür, dass ein Fehler in der Position der Hinterräder 22 und/oder der Zahnstange 116 aufgetreten ist.
Das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 kann feststellen, dass ein Fehler im Motorsteuerungssystem 106 aufgetreten ist. Dies kann als ein Fehler in der Motorsteuerung bezeichnet werden. Beispielsweise kann das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 feststellen, dass die vom Zahnstangenpositionssensor 120 gemessene Zahnstangenposition von der Zielposition abweicht. Das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 kann auf der Grundlage der Feststellung, dass die Differenz größer als ein Schwellenwert ist, feststellen, dass ein Fehler im Motorsteuerungssystem 106 aufgetreten ist. Zusätzlich oder alternativ kann das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 feststellen, dass ein Software- und/oder Hardwarefehler in dem Motorsteuerungssystem 106 aufgetreten ist, basierend auf der Feststellung, dass das Motorsteuerungssystem 106 nicht in der Lage ist, die Drehmoment- oder Stromregelung des Motors 114 zu steuern. Es ist davon auszugehen, dass das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 so konfiguriert sein kann, dass es abgesehen von den hier beschriebenen jeden anderen geeigneten Fehler erkennt.
In einigen Ausführungsformen bestimmt das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 einen Fehlertyp, der dem Fehler entspricht. Der Fehlertyp kann einen Fehlertyp der vorderen Lenkung, einen Fehlertyp der Positionssteuerung, einen Fehlertyp der Motorsteuerung und/oder einen anderen geeigneten Fehlertyp umfassen. Das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 kann selektiv die Position der Hinterräder 22 und/oder der Zahnstange 116 auf der Grundlage des Fehlertyps steuern. Wenn das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 beispielsweise feststellt, dass ein Fehler in der vorderen Lenkung und/oder ein Positionssteuerungsfehler aufgetreten ist (z.B. ein Fehler mit einem Fehlertyp in der vorderen Lenkung oder ein Fehler vom Fehlertyp einer Positionssteuerung), bestimmt das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104, ob die Hinterräder 22 und/oder die Zahnstange 116 positioniert werden können (z.B. dass das Motorsteuerungssystem 106 zur Steuerung der Position der Hinterräder 22 und/oder der Zahnstange 116 betreibbar ist).
Wenn das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 feststellt, dass die Hinterräder 22 und/oder die Zahnstange 116 positioniert werden können, bestimmt das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104, dass die Hinterräder 22 und/oder die Zahnstange 116 in der Mittelposition positioniert werden sollen. Das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 erzeugt ein Motordrehmoment-Befehlssignal für die hintere Lenkung, das die Mittelposition anzeigt, und übermittelt das Motordrehmoment-Befehlssignal für die hintere Lenkung an das Motorsteuerungssystem 106. Das Motorsteuerungssystem 106 positioniert selektiv die Hinterräder 22 und/oder die Zahnstange 116 in die Mittelposition, wie beschrieben.
Das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 kann so konfiguriert sein, dass es die Hinterräder 22 und/oder die Zahnstange 116 in der Mittelposition hält. Zum Beispiel kann das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 die Hinterräder 22 und/oder die Zahnstange 116 in der Mittelposition halten, indem es einen Zielpositionsbefehl von Null verwendet, wie allgemein in 3 dargestellt ist. Zusätzlich oder alternativ kann das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 so konfiguriert sein, dass es die Mittelposition der Hinterräder 22 und/oder der Zahnstange 116 in der Mittelposition hält, indem es die Position so regelt, dass sie Null erreicht, und anschließend das Motorsteuerungssystem 106 anweist, ein Stellglied des Motorsteuerungssystems 106 so zu steuern, dass es sich wie eine Bremse verhält (z.B. kann das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 das Motorsteuerungssystem 106 anweisen, den Motor 114 über einen Umrichter 112 mit Masse kurzzuschließen, wie allgemein in 4 dargestellt ist). Zusätzlich oder alternativ kann das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 die Mittelposition der Hinterräder 22 und/oder der Zahnstange 116 unter Verwendung einer der hier beschriebenen Techniken, einer anderen geeigneten Technik oder einer Kombination davon halten.
Wenn das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 feststellt, dass die Hinterräder 22 und/oder die Zahnstange 116 nicht positioniert werden können, bestimmt das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104, eine aktuelle Position der Hinterräder 22 und/oder der Zahnstange 116 zu halten. Das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 kann die Hinterräder 22 und/oder die Zahnstange 116 in der aktuellen Position halten, indem es das Motorstrom-Steuergerät 110 anweist, das Motorsteuerungssystem 106 direkt zu veranlassen, sich wie eine Bremse zu verhalten (z.B. durch Kurzschließen der Phasen des Motors über die unteren Schalter des Umrichters), wie allgemein in 4 dargestellt, oder durch eine andere geeignete Technik.
In einigen Ausführungsformen kann das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 ein Fehlersignal erzeugen, das anzeigt, dass ein Fehler im hinteren Lenksystem 100 aufgetreten ist. Das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 kann das Fehlersignal an eine Anzeige des Fahrzeugs 10 übermitteln.
Wenn das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 feststellt, dass ein Fehler in der Motorsteuerung aufgetreten ist (z. B. ein Fehler vom Typ Motorsteuerungsfehler), kann das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 die Positionssteuerung der Hinterräder 22 und/oder der Zahnstange 116 deaktivieren und/oder unterbrechen. Das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 kann das Fehlersignal erzeugen, das anzeigt, dass ein Fehler im hinteren Lenksystem 100 aufgetreten ist. Das Fehlersignal kann auch anzeigen, dass der weitere Betrieb des Fahrzeugs 10 unsicher sein könnte. Das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 kann das Fehlersignal an die Anzeige im Fahrzeug 10 übermitteln. Der Bediener des Fahrzeugs 10 kann als Reaktion auf das Fehlersignal den Betrieb des Fahrzeugs 10 einstellen. Es ist davon auszugehen, dass das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 einen oder mehrere Fehler im hinteren Lenksystem 100 feststellen und/oder erkennen kann und andere als die hier beschriebenen Fehler feststellen und/oder erkennen kann.
In einigen Ausführungsformen kann das System 100 die hier beschriebenen Verfahren ausführen. Die hier beschriebenen Verfahren, wie sie von System 100 ausgeführt werden, sind jedoch nicht als Einschränkung zu verstehen, und jede Art von Software, die auf einem Steuergerät ausgeführt wird, kann die hier beschriebenen Verfahren ausführen, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen. Beispielsweise kann ein Steuergerät, wie ein Prozessor, der Software in einer Rechenvorrichtung ausführt, die hier beschriebenen Verfahren ausführen.
6 ist ein Flussdiagramm, das allgemein ein Fahrzeugstabilisierungsverfahren 300 nach den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Bei 302 stellt das Verfahren 300 fest, ob ein Fehler aufgetreten ist. Zum Beispiel stellt das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 fest, ob ein Fehler im hinteren Lenksystem 100 aufgetreten ist. Wenn das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 feststellt, dass kein Fehler aufgetreten ist, fährt das Verfahren 300 mit 302 fort. Wenn das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 feststellt, dass ein Fehler aufgetreten ist, fährt das Verfahren 300 mit 304 fort.
Bei 304 identifiziert das Verfahren 300 einen Fehlertyp. Zum Beispiel bestimmt das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 einen Fehlertyp, der dem erkannten Fehler zugeordnet ist. Bei 306 bestimmt das Verfahren 300, ob eine Zahnstangenposition steuerbar ist. Zum Beispiel bestimmt das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 auf der Grundlage des Fehlertyps, ob die Zahnstange 116 (oder z.B. die Hinterräder 22) positionierbar ist. Wenn das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 feststellt, dass die Zahnstange 116 nicht positioniert werden kann, fährt das Verfahren 300 mit 312 fort. Wenn das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 feststellt, dass die Zahnstange 116 positioniert werden kann, fährt das Verfahren 300 mit 308 fort.
Bei 308 positioniert das Verfahren 300 die Zahnstange selektiv in eine Mittelposition. Beispielsweise positioniert das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 die Zahnstange 116 selektiv in die Mittelposition, wie beschrieben. Bei 310 hält das Verfahren 300 die Zahnstange in der Mittelposition. Beispielsweise hält das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 die Zahnstange 116 wie beschrieben in der Mittelposition. Bei 312 hält das Verfahren 300 die Zahnstange in einer aktuellen Position. Beispielsweise hält das Zahnstangenpositions-Steuergerät 104 die Zahnstange 116 in der aktuellen Position, wie beschrieben.
In einigen Ausführungsformen umfasst ein System zur Fahrzeugstabilisierung einen Prozessor und einen Speicher. Der Speicher enthält Anweisungen, die, wenn sie vom Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen: als Reaktion auf eine Feststellung, dass ein Fehler in einem hinteren Lenkmechanismus aufgetreten ist, einen dem Fehler zugeordneten Fehlertyp zu identifizieren; auf der Grundlage des Fehlertyps festzustellen, ob eine Position einer Zahnstange des hinteren Lenkmechanismus steuerbar ist; als Reaktion auf eine Feststellung, dass die Position der Zahnstange steuerbar ist: die Zahnstange selektiv in eine Mittelposition zu positionieren; und Halten der Zahnstange in der Mittelposition unter Verwendung eines Motorsteuerungssystems des hinteren Lenkmechanismus; und als Reaktion auf eine Feststellung, dass die Position der Zahnstange nicht steuerbar ist. Halten der Zahnstange in einer aktuellen Position unter Verwendung des Motorsteuerungssystems des hinteren Lenkmechanismus.
In einigen Ausführungsformen zeigt der Fehlertyp einen Fehler zwischen einem vorderen Lenkmechanismus und dem hinteren Lenkmechanismus an. In einigen Ausführungsformen zeigt der Fehlertyp einen Fehler in einem Zahnstangenpositions-Steuergerät des hinteren Lenkmechanismus an. In einigen Ausführungsformen zeigt der Fehlertyp einen Fehler in dem Motorsteuerungssystem des hinteren Lenkmechanismus an. In einigen Ausführungsformen ist das Motorsteuerungssystem des hinteren Lenkmechanismus so konfiguriert, dass die Zahnstange aktiv in der Mittelposition gehalten wird. In einigen Ausführungsformen ist das Motorsteuerungssystem des hinteren Lenkmechanismus so konfiguriert, dass es die Zahnstange passiv in der Mittelposition hält. In einigen Ausführungsformen ist das Motorsteuerungssystem des hinteren Lenkmechanismus so konfiguriert, dass es die Zahnstange aktiv in der aktuellen Position hält. In einigen Ausführungsformen ist das Motorsteuerungssystem des hinteren Lenkmechanismus so konfiguriert, dass es die Zahnstange passiv in der aktuellen Position hält.
In einigen Ausführungsformen umfasst ein Verfahren zur Fahrzeugstabilisierung als Reaktion auf die Feststellung, dass ein Fehler in einem hinteren Lenkmechanismus aufgetreten ist, das Identifizieren eines Fehlertyps, der dem Fehler zugeordnet ist. Das Verfahren umfasst auf der Grundlage des Fehlertyps auch die Feststellung, ob eine Position einer Zahnstange des hinteren Lenkmechanismus steuerbar ist. Das Verfahren umfasst auch, als Reaktion auf eine Feststellung, dass die Position der Zahnstange steuerbar ist, das selektive Positionieren der Zahnstange in eine Mittelposition und das Halten der Zahnstange in der Mittelposition unter Verwendung eines Motorsteuerungssystems des hinteren Lenkmechanismus. Das Verfahren umfasst auch, als Reaktion auf eine Feststellung, dass die Position der Zahnstange nicht steuerbar ist, das Halten der Zahnstange in einer aktuellen Position unter Verwendung des Motorsteuerungssystems des hinteren Lenkmechanismus.
In einigen Ausführungsformen zeigt der Fehlertyp einen Fehler zwischen einem vorderen Lenkmechanismus und dem hinteren Lenkmechanismus an. In einigen Ausführungsformen zeigt der Fehlertyp einen Fehler in einem Zahnstangenpositions-Steuergerät des hinteren Lenkmechanismus an. In einigen Ausführungsformen zeigt der Fehlertyp einen Fehler in dem Motorsteuerungssystem des hinteren Lenkmechanismus an. In einigen Ausführungsformen ist das Motorsteuerungssystem des hinteren Lenkmechanismus so konfiguriert, dass es die Zahnstange aktiv in der Mittelposition hält. In einigen Ausführungsformen ist das Motorsteuerungssystem des hinteren Lenkmechanismus so konfiguriert, dass es die Zahnstange passiv in der Mittelposition hält. In einigen Ausführungsformen ist das Motorsteuerungssystem des hinteren Lenkmechanismus so konfiguriert, dass es die Zahnstange aktiv in der aktuellen Position hält. In einigen Ausführungsformen ist das Motorsteuerungssystem des hinteren Lenkmechanismus so konfiguriert, dass es die Zahnstange passiv in der aktuellen Position hält.
In einigen Ausführungsformen umfasst ein Fahrzeuglenksystem einen ersten Lenkmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er eine Position einer ersten Lenkzahnstange steuert. Das System enthält auch einen zweiten Lenkmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er eine Position einer zweiten Lenkzahnstange auf der Grundlage einer aktuellen Position der ersten Lenkzahnstange steuert. Das System enthält auch einen Prozessor und einen Speicher. Der Speicher enthält Anweisungen, die, wenn sie von dem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen: als Reaktion auf eine Feststellung, dass ein Fehler im zweiten Lenkmechanismus aufgetreten ist, einen dem Fehler zugeordneten Fehlertyp zu identifizieren; auf der Grundlage des Fehlertyps festzustellen, ob eine Position der zweiten Lenkzahnstange steuerbar ist; als Reaktion auf eine Feststellung, dass die Position der zweiten Lenkzahnstange steuerbar ist: die zweite Lenkzahnstange selektiv in eine Mittelposition zu positionieren; und die zweite Lenkzahnstange in der Mittelposition unter Verwendung eines Motorsteuerungssystems des zweiten Lenkmechanismus zu halten; und als Reaktion auf eine Feststellung, dass die Position der zweiten Lenkzahnstange nicht steuerbar ist, die zweite Lenkzahnstange unter Verwendung des Motorsteuerungssystems des zweiten Lenkmechanismus in einer aktuellen Position zu halten.
In einigen Ausführungsformen zeigt der Fehlertyp einen Kommunikationsfehler zwischen dem ersten Lenkmechanismus und dem zweiten Lenkmechanismus an. In einigen Ausführungsformen zeigt der Fehlertyp einen Fehler in der Positionssteuerung der zweiten Lenkzahnstange an. In einigen Ausführungsformen zeigt der Fehlertyp einen Fehler in dem Motorsteuerungssystem des zweiten Lenkmechanismus an.
Die obige Diskussion soll die Prinzipien und verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Zahlreiche Variationen und Modifikationen werden den Fachleuten auf diesem Gebiet auffallen, sobald die obige Offenbarung in vollem Umfang gewürdigt wird. Es ist beabsichtigt, dass die folgenden Ansprüche so ausgelegt sind, dass sie alle diese Variationen und Modifikationen umfassen.
Das Wort „Beispiel“ wird hier verwendet, um als Beispiel, Instanz oder Illustration zu dienen. Jeder hier als „Beispiel“ beschriebene Aspekt oder Entwurf ist nicht notwendigerweise als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen Aspekten oder Entwürfen auszulegen. Vielmehr soll die Verwendung des Wortes „Beispiel“ dazu dienen, Konzepte auf konkrete Weise darzustellen. So wie er in dieser Anwendung verwendet wird, soll der Begriff „oder“ eher ein einschließendes „oder“ als ein ausschließendes „oder“ bedeuten. Das heißt, sofern es nicht anders angegeben ist oder aus dem Kontext klar hervorgeht, bedeutet „X schließt A oder B ein“ eine der natürlichen einschließenden Permutationen. Das heißt, wenn X A einschließt; X B einschließt; oder X sowohl A als auch B einschließt, dann ist „X schließt A oder B ein“ in jedem der vorstehenden Fälle erfüllt. Darüber hinaus sind die Artikel „einer/eine/eines“, wie sie in dieser Anmeldung und den beigefügten Ansprüchen verwendet werden, allgemein so auszulegen, dass sie „einen oder mehrere“ bedeuten, es sei denn, es ist anders angegeben oder aus dem Kontext klar, dass sie auf eine Singularform gerichtet sind. Darüber hinaus ist die durchgängige Verwendung des Begriffs „irgendeine Implementierung“ oder „eine Implementierung“ nicht so zu verstehen, dass damit dieselbe Ausführungsform oder Implementierung gemeint ist, es sei denn, sie wird so beschrieben.
Implementierungen der hier beschriebenen Systeme, Algorithmen, Verfahren, Anweisungen usw. können in Hardware, Software oder einer beliebigen Kombination davon realisiert werden. Die Hardware kann z.B. Computer, IP-Kerne (Intellectual Property), anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), programmierbare Logik-Arrays, optische Prozessoren, programmierbare Logik-Steuerungen, Mikrocode, Mikrocontroller, Server, Mikroprozessoren, digitale Signalprozessoren oder jede andere geeignete Schaltung umfassen. In den Ansprüchen ist der Begriff „Prozessor“ so zu verstehen, dass er jede der vorgenannten Hardwarekomponenten, entweder einzeln oder in Kombination, umfasst. Die Begriffe „Signal“ und „Daten“ werden austauschbar verwendet.
Wie hier verwendet, kann der Begriff Modul eine gepackte funktionale Hardware-Einheit, die für die Verwendung mit anderen Komponenten ausgelegt ist, einen Satz von Anweisungen, die von einem Steuergerät ausgeführt werden können (z.B. ein Prozessor, der Software oder Firmware ausführt), eine Verarbeitungsschaltung, die so konfiguriert ist, dass sie eine bestimmte Funktion ausführt, und eine in sich geschlossene Hardware- oder Software-Komponente umfassen, die eine Schnittstelle zu einem größeren System bildet. Ein Modul kann zum Beispiel eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein im Feld programmierbares Gate Array (FPGA), eine Schaltung, eine digitale Logikschaltung, eine analoge Schaltung, eine Kombination von diskreten Schaltungen, Gates und andere Arten von Hardware oder eine Kombination davon enthalten. In anderen Ausführungsformen kann ein Modul einen Speicher enthalten, der von einem Steuergerät ausführbare Anweisungen speichert, um ein Merkmal des Moduls zu implementieren.
Darüber hinaus können in einem Aspekt beispielsweise die hier beschriebenen Systeme unter Verwendung eines Allzweckrechners oder Allzweckprozessors mit einem Computerprogramm implementiert werden, das bei seiner Ausführung beliebige der hier beschriebenen Verfahren, Algorithmen und/oder Anweisungen ausführt. Zusätzlich oder alternativ kann z.B. ein spezieller Computer/Prozessor verwendet werden, der andere Hardware zur Ausführung der hier beschriebenen Verfahren, Algorithmen oder Anweisungen enthalten kann.
Ferner können alle oder ein Teil der Implementierungen der vorliegenden Offenbarung die Form eines Computerprogrammprodukts annehmen, das z.B. für ein computerverwendbares oder computerlesbares Medium zugänglich ist. Ein computerverwendbares oder computerlesbares Medium kann jedes Gerät sein, das z.B. das Programm zur Verwendung durch oder in Verbindung mit einem Prozessor konkret enthalten, speichern, kommunizieren oder transportieren kann. Das Medium kann z.B. ein elektronisches, magnetisches, optisches, elektromagnetisches oder ein Halbleitergerät sein. Andere geeignete Medien sind ebenfalls verfügbar.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen, Umsetzungen und Aspekte wurden beschrieben, um ein einfaches Verständnis der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen, und sie schränken die vorliegende Erfindung nicht ein. Im Gegenteil, die Erfindung soll verschiedene Modifikationen und äquivalente Vorkehrungen abdecken, die in den Geltungsbereich der beigefügten Ansprüche fallen, wobei diesem Geltungsbereich die weiteste Auslegung zugestanden werden soll, um alle derartigen Modifikationen und äquivalenten Vorkehrungen abzudecken, die nach dem Gesetz zulässig sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 62846088 [0001]

Claims

System zur Fahrzeugstabilisierung, wobei das System umfasst: einen Prozessor; und einen Speicher, der Befehle enthält, die, wenn sie von dem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor dazu veranlassen: als Reaktion auf die Feststellung, dass ein Fehler in einem hinteren Lenkmechanismus aufgetreten ist, einen dem Fehler zugeordneten Fehlertyp zu identifizieren; auf der Grundlage des Fehlertyps festzustellen, ob eine Position einer Zahnstange des hinteren Lenkmechanismus steuerbar ist; als Reaktion auf die Feststellung, dass die Position der Zahnstange steuerbar ist: die Zahnstange selektiv in eine Mittelposition zu positionieren; und die Zahnstange mit Hilfe eines Motorsteuerungssystems des hinteren Lenkmechanismus in der Mittelposition zu halten; und als Reaktion auf eine Feststellung, dass die Position der Zahnstange nicht steuerbar ist, die Zahnstange mit Hilfe des Motorsteuerungssystems des hinteren Lenkmechanismus in einer aktuellen Position zu halten.
System nach Anspruch 1, wobei der Fehlertyp einen Fehler zwischen einem vorderen Lenkmechanismus und dem hinteren Lenkmechanismus anzeigt.
System nach Anspruch 1, wobei der Fehlertyp einen Fehler in einem Zahnstangenpositions-Steuergerät des hinteren Lenkmechanismus anzeigt.
System nach Anspruch 1, wobei der Fehlertyp einen Fehler in dem Motorsteuerungssystem des hinteren Lenkmechanismus anzeigt.
System nach Anspruch 1, wobei das Motorsteuerungssystem des hinteren Lenkmechanismus so konfiguriert ist, dass es die Zahnstange aktiv in der Mittelposition hält.
System nach Anspruch 1, wobei das Motorsteuerungssystem des hinteren Lenkmechanismus so konfiguriert ist, dass es die Zahnstange passiv in der Mittelposition hält.
System nach Anspruch 1, wobei das Motorsteuerungssystem des hinteren Lenkmechanismus so konfiguriert ist, dass es die Zahnstange aktiv in der aktuellen Position hält.
System nach Anspruch 1, wobei das Motorsteuerungssystem des hinteren Lenkmechanismus so konfiguriert ist, dass es die Zahnstange passiv in der aktuellen Position hält.
Verfahren zur Fahrzeugstabilisierung, wobei das Verfahren umfasst, dass: als Reaktion auf die Feststellung, dass ein Fehler in einem hinteren Lenkmechanismus aufgetreten ist, ein dem Fehler zugeordneter Fehlertyp identifiziert wird; auf der Grundlage des Fehlertyps festgestellt wird, ob eine Position einer Zahnstange des hinteren Lenkmechanismus steuerbar ist; als Reaktion auf die Feststellung, dass die Position der Zahnstange steuerbar ist: die Zahnstange selektiv in eine Mittelposition positioniert wird; und die Zahnstange unter Verwendung eines Motorsteuerungssystems des hinteren Lenkmechanismus in der Mittelposition gehalten wird; und als Reaktion auf eine Feststellung, dass die Position der Zahnstange nicht steuerbar ist, die Zahnstange mit Hilfe des Motorsteuerungssystems des hinteren Lenkmechanismus in einer aktuellen Position gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Fehlertyp einen Fehler zwischen einem vorderen Lenkmechanismus und dem hinteren Lenkmechanismus anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Fehlertyp einen Fehler in einem Zahnstangenpositions-Steuergerät des hinteren Lenkmechanismus anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Fehlertyp einen Fehler in dem Motorsteuerungssystem des hinteren Lenkmechanismus anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Motorsteuerungssystem des hinteren Lenkmechanismus so konfiguriert ist, dass es die Zahnstange aktiv in der Mittelposition hält.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Motorsteuerungssystem des hinteren Lenkmechanismus so konfiguriert ist, dass es die Zahnstange passiv in der Mittelposition hält.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Motorsteuerungssystem des hinteren Lenkmechanismus so konfiguriert ist, dass es die Zahnstange aktiv in der aktuellen Position hält.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Motorsteuerungssystem des hinteren Lenkmechanismus so konfiguriert ist, dass es die Zahnstange passiv in der aktuellen Position hält.
Fahrzeuglenksystem, umfassend: einen ersten Lenkmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er eine Position einer ersten Lenkzahnstange steuert; einen zweiten Lenkmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er eine Position einer zweiten Lenkzahnstange auf der Grundlage einer aktuellen Position der ersten Lenkzahnstange steuert; einen Prozessor; und einen Speicher mit Anweisungen, die, wenn sie von dem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor dazu veranlassen: als Reaktion auf die Feststellung, dass ein Fehler in dem zweiten Lenkmechanismus aufgetreten ist, einen dem Fehler zugeordneten Fehlertyp zu identifizieren; auf der Grundlage des Fehlertyps festzustellen, ob eine Position der zweiten Lenkzahnstange steuerbar ist; als Reaktion auf die Feststellung, dass die Position der zweiten Lenkzahnstange steuerbar ist: die zweite Lenkzahnstange selektiv in eine Mittelposition zu positionieren; und die zweite Lenkzahnstange mit Hilfe eines Motorsteuerungssystems des zweiten Lenkmechanismus in der Mittelposition zu halten; und als Reaktion auf eine Feststellung, dass die Position der zweiten Lenkzahnstange nicht steuerbar ist, die zweite Lenkzahnstange mit Hilfe des Motorsteuerungssystems des zweiten Lenkmechanismus in einer aktuellen Position zu halten.
Fahrzeuglenksystem nach Anspruch 17, wobei der Fehlertyp einen Kommunikationsfehler zwischen dem ersten Lenkmechanismus und dem zweiten Lenkmechanismus anzeigt.
Fahrzeuglenksystem nach Anspruch 17, wobei der Fehlertyp einen Fehler in der Positionssteuerung der zweiten Zahnstange anzeigt.
Fahrzeuglenksystem nach Anspruch 17, wobei der Fehlertyp einen Fehler in dem Motorsteuerungssystem des zweiten Lenkmechanismus anzeigt.