DE102021133270A1

DE102021133270A1 - Differenzialbremsen zum erhöhen einer lateralen ausweichmanöverfähigkeit

Info

Publication number: DE102021133270A1
Application number: DE102021133270.2A
Authority: DE
Inventors: Joseph A. LaBarbera; Clinton L. Schumann; Scott T. Sanford; Michael S. Wyciechowski
Original assignee: Steering Solutions IP Holding Corp; Continental Automotive Systems Inc
Current assignee: Steering Solutions IP Holding Corp; Continental Automotive Systems Inc
Priority date: 2021-10-18
Filing date: 2021-12-15
Publication date: 2023-04-20
Also published as: US20230122952A1; CN115991231A

Abstract

Ein System und Verfahren umfassend Verwenden eines Differentialbremsens zum Erhöhen einer lateralen Ausweichmanövrierfähigkeit.

Description

Gebiet der Erfindung
Der Bereich, den die Erfindung allgemein betrifft, umfasst Lenkungs-, Brems- und Antriebssysteme.
Hintergrund der Erfindung
Fahrzeuge weisen in der Regel Lenkungssysteme mit Elektrolenkungssystemen auf.
Zusammenfassung der Erfindung
Vorzugsweise umfasst ein System und Verfahren ein Aufbringen, durch Verwenden mindestens eines elektronischen Prozessors, eines Differentialbremsens auf Laufräder eines Fahrzeugs, um eine laterale Ausweichmanövrierfähigkeit zu erhöhen.
Vorzugsweise umfasst ein System und Verfahren ein Aufbringen, durch Verwenden mindestens eines elektronischen Prozessors, eines Differentialbremsens auf Laufräder eines Fahrzeugs, um eine laterale Ausweichmanövrierfähigkeit zu erhöhen, wenn ein Elektrolenkungssystem ausgefallen ist.
Vorzugsweise umfasst ein System und Verfahren ein Aufbringen, durch Verwenden mindestens eines elektronischen Prozessors, eines Differentialbremsens auf Laufräder eines Fahrzeugs, um eine laterale Ausweichmanövrierfähigkeit zu erhöhen, wenn eine Elektrolenkung in Betrieb ist.
Vorzugsweise umfasst ein System und Verfahren ein Aufbringen, durch Verwenden mindestens eines elektronischen Prozessors, einer Differentialbremskraft auf Laufräder eines Fahrzeugs, um eine laterale Ausweichmanövrierfähigkeit zu erhöhen, wenn eine Elektrolenkung in Betrieb ist, ausfällt oder teilweise in Betrieb ist, oder ausgefallen ist.
Weitere beispielhafte Ausführungsformen im Rahmen der Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich. Es sollte verstanden werden, dass die detaillierte Beschreibung und die spezifischen Beispiele, beim Offenbaren von Variationen der Erfindung, sind nur zum Zwecke der Veranschaulichung und sind nicht beabsichtigt, den Umfang der Erfindung zu beschränken.
Figurenliste
Aus der detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen werden ausgewählte Ausführungsbeispiele im Umfang der Erfindung besser verständlich.

1 zeigt eine illustrative Variante eines Blockdiagramms eines Systems und Verfahrens einer Bremsen-zum-Lenken-Funktionalität als Ersatz für einen Ausfall einer Lenkungssystemunterstützung;
2 zeigt eine illustrative Variante eines Fahrzeugs, das mit ausreichender Hardware ausgestattet ist, um zumindest manche der hier beschriebenen Systeme und Verfahren auszuführen;
3 zeigt eine illustrative Variante eines Systems oder Verfahrens, das ein Aufbringen eines Differentialbremsens bei einem Ausweichmanöver eines Fahrzeugs aufweist;
4 zeigt eine Illustration von Variationen der Erfindung zum Aufbringen vom Differentialbremsen und Antriebskräften bei einem Ausweichmanöver eines Fahrzeugs; und
5 zeigt eine Illustration, in graphischer Form, einer Erhöhung einer Gierrate-Fähigkeit unter Verwendung von Differentialbremsen bei einem Ausweichmanöver eines Fahrzeugs.

Detaillierte Beschreibung
Die folgende Beschreibung der Varianten ist lediglich illustrativ und soll in keiner Weise den Umfang der Erfindung, ihre Anwendung oder Verwendung beschränken.
Bei einem Ausweichmanöver lenkt ein Fahrer normalerweise mit einer hohen Handradgeschwindigkeit, und ein Motor zur Elektrolenkungsunterstützung bietet Unterstützung, um eine schnelle Reaktion des Fahrzeugs auf eine schnelle Fahrereingabe zu ermöglichen. Jedoch kann eine Komponente eines Elektrolenkungsunterstützungssystems, wie z. B., aber nicht darauf beschränkt, ein Akkumulator oder ein Elektromotor, ausfallen. In einem solchen Fall kann der Fahrer sehr schnell sehr hohe Momente erreichen, und das Fahrzeug reagiert nicht so schnell, was das Risiko einer Kollision bei einem Ausweichmanöver erhöht. Die lateralen Fähigkeiten des Differentialbremsens können genutzt werden, um ein einzigartiges, diverses Unterstützungsverfahren durch Verwenden eines anderen Aktuators (Bremsen) bereitzustellen, der die lateralen Fähigkeiten durch Hinzufügen eines Giermoments aus Bremskräften verbessern kann. Dasselbe Verfahren kann für in Betrieb befindliche oder teilweise in Betrieb befindliche Elektrolenkungssysteme (die reduziert oder degradiert wurden) zum Unterstützen des Fahrers und eines Ausweichmanövers verwendet werden. Dies kann die laterale Fähigkeit des Fahrzeugs und die Ergänzung des Elektrosystems verbessern, wenn der Fahrer ein schnelles Handradmanöver durchführt, um einem Hindernis auszuweichen.
Wenn ein Elektrolenkungsunterstützungssystem eine Komponente wie z. B., aber nicht darauf beschränkt, einen Akkumulator oder einen Elektromotor aufweist, der ausgefallen ist, kann ein Bremsen-zum-Lenken-Algorithmus von einem elektronischen Prozessor ausgeführt werden und zur Erzeugung von Bremsdruckanforderungen an einzelne Räder als Funktion von Fahrzeugzustandsinformationen führen. Die Informationen über den Fahrzeugzustand können z. B. eine laterale Beschleunigung und/oder eine Gierrate aufweisen, sowie, falls verfügbar, Messungen eines Lenksensors, die z. B. ein Moment und/oder einen Winkel aufweisen können. Die Druckanforderung kann so berechnet werden, dass sie eine ausreichende Bremskraft auf mindestens ein Laufrad zur Erzeugung eines Giermoments aufbringt, das wiederum eine laterale Kraft erzeugt, die die durch die manuelle Lenkung des Fahrers verursachte laterale Kraft ergänzt. Auf diese Weise kann das Fahrzeug bei einem Ausweichmanöver eine höhere Gierrate erreichen, als dies bei einer manuellen Lenkung mit Ausfall der Lenkungsunterstützung der Fall gewesen wäre. Wenn mehr Informationen über die Absicht des Fahrers gewünscht werden, kann ein externer Lenksäulenwinkelsensor verwendet werden, um die Absicht des Fahrers anzuzeigen oder zu bestimmen, wenn der native Lenkwinkelsensor an der Lenksäule nicht verfügbar ist.
Ein System und Verfahren kann aufweisen: Übermitteln, durch mindestens einen elektronischen Prozessor, einer Anforderung zum Aufbringen einer Differentialbremskraft auf Laufräder eines Fahrzeugs, um eine laterale Ausweichmanövrierfähigkeit zu erhöhen, wenn eine Elektrolenkungsunterstützung in Betrieb ist, ausfällt oder teilweise in Betrieb ist, oder ausgefallen ist. Die Bremskraft kann durch Aufbringen eines Bremsbelagdrucks auf eine Bremsscheibe oder - trommel eines Laufrads und/oder durch Aufbringen einer Kraft aus einem Antriebssystem in der umgekehrten Fahrtrichtung des Fahrzeugs ermöglicht werden. Die Bremskraft kann dadurch ermöglicht werden, dass ein elektrischer Antriebsmotor eines Laufrads in der umgekehrten Fahrtrichtung des Fahrzeugs läuft.
Ein System oder Verfahren kann aufweisen: Verwenden von Informationen über ein Lenkrad und einen Fahrzeugzustand als Eingabe für ein Bremsen-zum-Lenken-System, wenn das Elektrolenkungsunterstützungssystem ausgefallen ist. Das Bremsen-zum-Lenken-System kann verwendet werden, um bei einem Ausweichmanöver ein zusätzliches Giermoment zum fahrerbedingten Lenkwinkel hinzuzufügen und somit dem Fahrer zu helfen, bei einem Notausweichmanöver höhere Gierraten zu erreichen, wenn das Elektrolenkungsunterstützungssystem nicht in Betrieb ist und keine Unterstützung bereitstellen kann. Fahrzeugdynamische Signale, die den Bewegungszustand des Fahrzeugs anzeigen, können genutzt werden, ebenso wie Lenksensorsignale, sofern vorhanden. Alternativ könnte die Funktion zur Verbesserung einer lateralen Reaktion bei Ausweichmanövern genutzt werden, wenn das Elektrounterstützungssystem in Betrieb ist, teilweise in Betrieb ist oder auszufallen beginnt.
Mehrere Varianten können konstruiert und eingerichtet werden, um in der folgenden Reihenfolge der Ereignisse verwendet zu werden. Ein Fahrer fährt möglicherweise ein Fahrzeug mit einem normal funktionierenden Elektrolenkungssystem, und zu manchem Zeitpunkt fällt das Steuergerät des Elektrosystems oder der Motor des Elektrosystems aus oder schaltet sich ab, sodass es keine Motorleistung bietet, die den Fahrer beim Lenken des Fahrzeugs unterstützen kann. Der Ausfall wird dem Fahrer optisch oder akustisch durch die Fahrzeugleuchten und -warnungen angezeigt. Der Fahrer sieht ein Hindernis vor sich und versucht, durch schnelles Lenken des Lenkrads ein Ausweichmanöver durchzuführen, um einen Zusammenstoß zu vermeiden. Daten über laterale Beschleunigung, Gierrate und Fahrzeuggeschwindigkeit können an das Steuergerät für den Ausfall der Bremsen-zum-Lenken-Unterstützung gesendet werden, und, falls verfügbar, werden Signale über den Lenkwinkel, die Lenkradgeschwindigkeit und das Lenkmoment an das Steuergerät für den Ausfall der Bremsen-zum-Lenken-Unterstützung gesendet. Gleichzeitig sendet das Steuergerät für den Ausfall der Lenkungsunterstützung, das den Algorithmus für den Ausfall der Bremsen-zum-Lenken-Unterstützung ausführt, oder ein elektrische Steuereinheit für Bremsen sofort Druckanforderungen in Abhängigkeit von den vorgenannten Signalen an die elektrische Steuereinheit für Bremsen, die die Druckanforderung differenziert an alle vier Räder verteilt. Die Gierrate, die das Fahrzeug erreichen kann, hat sich nun aufgrund des zusätzlichen Giermoments, das durch die Differentialbremskräfte erzeugt wird, erhöht. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird während des Bremsen-zum-Lenken-Ereignisses so weit wie möglich beibehalten. Die Bremsen-zum-Lenken-Funktion bleibt aktiv und steht zur Verfügung, um den Fahrer bei beliebigen zusätzlichen Ausweichmanövern zu unterstützen, sodass der Fahrer das Fahrzeug ordnungsgemäß in einen sicheren Zustand bringen kann.
In einer Vielzahl illustrativer Varianten kann eine Lenkschnittstelle ein Handrad, einen Joystick, einen Trackball, einen Schieberegler, einen Gashebel, einen Druckknopf, einen Kippschalter, einen Hebel, einen Touchscreen, eine Maus oder jedes andere bekannte Mittel zur Benutzereingabe aufweisen.
In einer Vielzahl illustrativer Varianten kann ein Fahrzeug ein Lenkungssystem umfassen, das eine Lenkungsschnittstelle und ein lenkbares Antriebssystem umfasst, wie beispielsweise, aber nicht darauf beschränkt, entsprechend ein Lenkrad bzw. Laufräder.
In einer Vielzahl von Varianten kann ein Fahrzeug ein elektrisches Bremssystem aufweisen, das konstruiert und angeordnet ist, um Bremsdruck auf eine beliebige Anzahl von Laufrädern aufzubringen, um eine Lenkung eines Fahrzeugs basierend auf den Fahrereingaben der Lenkungsschnittstelle zu unterstützen. Das elektrische Bremssystem kann über mindestens ein Steuergerät mit dem Lenkungssystem und der Radaktuatoranordnung in Verbindung stehen. Das Steuergerät kann eine beliebige Anzahl von Systemen, einschließlich Algorithmen, zur Überwachung und Steuerung von Antreiben, Lenken und Bremsen aufweisen. Gemäß manchen Varianten kann das elektrische Bremssystem dazu verwendet werden, einen Differentialbremsdruck auf eine Anzahl von Rädern aufzubringen, um eine laterale Bewegung des Fahrzeugs zu bewirken, wenn ein Abschnitt der Elektrolenkungsunterstützung ausgefallen ist.
In einer Vielzahl von Varianten kann ein Bremsen-zum-Lenken-System einen Bremsen-zum-Lenken-Algorithmus verwenden, der von mindestens einem elektronischen Prozessor ausführbar ist, der in Abhängigkeit von den Lenkeingaben des Fahrers, einschließlich Lenkwinkels, Lenkwinkelrate und Lenkmoments, Bremsdruckanforderungen an einzelne Räder übermitteln kann. Der Bremsen-zum-Lenken-Algorithmus kann Bremsdruckanforderungen übermitteln, wenn das System ein Ausweichmanöver detektiert hat, unabhängig davon, ob das Elektrounterstützungssystem in Betrieb, teilweise in Betrieb oder ausfällt, oder ausgefallen ist.
Bei Erkennung eines Ausweichmanövers durch den Fahrer kann das System über eine in das Fahrzeug integrierte Mensch-Maschine-Schnittstelle einen visuellen oder akustischen Hinweis an den Fahrer geben. Als nicht beschränkendes Beispiel kann das System über Lampen oder Alarme anzeigen, dass die Bremsen-zum-Lenken-Funktionalität ausgeführt wird. Die Fahrereingabe in das Handrad in Form von Lenksignalen kann Lenkradwinkel, Lenkradgeschwindigkeit und Lenkmoment aufweisen, die an ein Bremsen-zum-Lenken-Fahrrichtung-Steuergerät weitergeleitet werden können. Der Bremsen-zum-Lenken-Algorithmus kann die genannten Lenksignale empfangen und Bremsdruckanforderungen in Abhängigkeit von den Lenksignalen an eine elektrische Steuereinheit des elektrischen Bremssystems berechnen. Ein elektrisches Bremssystem kann eine Reaktion auf die Fahrereingabe von Lenksignalen bieten, um eine Erhöhung der Gierrate des Fahrzeugs zu reduzieren. In Manche Fällen kann das System eine Steuerung eines Antriebssystems eines Fahrzeugs bieten und die Drosselklappe, die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und dergleichen nach Bedarf anpassen, um die Fahrgeschwindigkeit beizubehalten und/oder die Gierrate des Fahrzeugs weiter zu erhöhen, wenn das Bremsen-zum-Lenken-System in Betrieb ist. In manchen Fällen kann das System das Antriebssystem eines Fahrzeugs steuern, um ein allmähliches Abbremsen des Fahrzeugs zu ermöglichen, wenn das Bremsen-zum-Lenken-System in Betrieb ist.
Gemäß manchen Varianten kann ein Bremsen-zum-Lenken-System von einem externen Domain-Steuergerät konstruiert und angeordnet sein, um eine Bremsen-zum-Lenken-Funktionalität durchzuführen, wenn ein Ausweichmanöver im Gange ist.
Gemäß manchen Varianten kann das Bremsen-zum-Lenken-System funktionieren, indem Lenkanforderungen in eine gewünschte Gierrate umgewandelt werden, die dann in einen entsprechenden Bremsdruck umgewandelt werden kann, der auf die Fahrzeugbremsen aufgebracht wird, um die gewünschte Gierrate zu erzeugen, wobei der Fahrer das Lenkrad steuert. Der Bremsdruck kann über ein elektrisches Bremssystem auf Fahrzeugbremsen aufgebracht werden. Der Bremsdruck kann je nach Bedarf auf einzelne Bremszangen aufgebracht werden.
Die Umrechnung der Lenkanforderungen in die tatsächliche Gierrate und die Umrechnung der Gierrate in den Bremsdruck kann durch Berechnung oder Nachschlagetabellen erfolgen. In ähnlicher Weise kann die Umwandlung des Lenkwinkels in die entsprechenden Bremsdrücke auch über Berechnungen oder Nachschlagetabellen erfolgen.
Gemäß manchen Varianten kann das Bremsen-zum-Lenken-System kontinuierlich Fahrzeuggeschwindigkeit, Gierrate und laterale Beschleunigung überwachen und die Verfügbarkeit der Bremsen-zum-Lenken-Funktionalität an verschiedene andere Systeme innerhalb des Fahrzeugs übermitteln, sodass bei Bedarf die Bremsen-zum-Lenken-Funktionalität ohne weiteres implementiert werden kann. Gemäß manchen Varianten kann die Verfügbarkeit des Bremsen-zum-Lenken-Systems die Einbeziehung von Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten aufweisen, um die Verfügbarkeit des Bremsen-zum-Lenken-Systems zu bestimmen.
1 zeigt eine illustrative Variante eines Blockdiagramms eines Systems und eines Verfahrens vom Bremsen-zum-Lenken als Ersatz für einen Ausfall einer Lenkungsunterstützung. Ein Fahrzeug kann ein Steuergerät 112 aufweisen, das konstruiert und eingerichtet ist, um Fahrereingabe 134 über ein Lenkungssystem 114 zu empfangen. Das Steuergerät 112 kann zusätzlich konstruiert und eingerichtet sein, um dem Lenkungssystem 114 Lenkaktuatorbefehle 126 bereitzustellen. Das Lenkungssystem 114 kann Reifenwinkeländerungen 118 an das Steuergerät 112 ausgeben, um einen Gesundheitszustand 132 des Lenkungssystems zu beeinflussen. Das Steuergerät 112 kann auch konstruiert und eingerichtet sein, um Bremsbefehle 128 an ein elektrisches Bremssystem 116 bereitzustellen, das seinerseits Bremsdruck 120 auf einzelne Bremszangen aufbringen kann. Wenn Sensoren und/oder das Lenkungssystem 114 dem Steuergerät 112 angezeigt haben, dass ein Ausweichmanöver im Gange ist, kann das Steuergerät 112 eine Bremsbewegungsanforderung senden, um ein Differentialbremsen an allen Laufrädern bereitzustellen, um die Gierrate des Fahrzeugs zu erhöhen. Wenn das Lenkungssystem 114 anzeigt, dass eine Elektrolenkungsunterstützung ausgefallen ist, kann das Steuergerät 112 Fahrereingabe 134 über ein Lenkrad empfangen und Lenkanforderungen in Bremsdruckanforderungen oder -befehle 128 umwandeln, die an das elektrische Bremssystem 116 übermittelt werden. Das Steuergerät 112 kann auch Eingabe 271 von verschiedenen Geräten 270 empfangen, die Informationen über den Fahrzeugzustand aufweisen, einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, laterale Beschleunigung, Gierrate, Radgeschwindigkeit. Das Steuergerät kann Eingabe 281 von einer Vielzahl von Geräten 280 empfangen, die GPS, Kameras, Lidars und Radars aufweisen können, aber nicht darauf beschränkt sind, die in dem Algorithmus zum Schätzen einer Vielzahl von Fahrzeugzuständen verwendet werden können. Die geschätzten Fahrzeugzustände können beispielsweise, aber nicht darauf beschränkt, hilfreich sein, wenn keine Lenkradwinkel-, Moment- und Geschwindigkeitssensoren verfügbar sind. Ein longitudinales dynamisches Steuergerät 260 kann bereitgestellt werden, um eine Momentananforderung zum Beschleunigen oder Verlangsamen der vorderen Laufräder und/oder der hinteren Laufräder zu senden. Das longitudinale dynamische Steuergerät 260 kann Eingabe 261 von dem Steuergerät 112 empfangen und Ausgabe 262 an das Steuergerät 112 senden. In einer Vielzahl von Varianten kann ein Antriebssystem einen separat gesteuerten Elektromotor aufweisen, um jedem Laufrad eine unterschiedliche Antriebskraft bereitzustellen.
2 zeigt eine illustrative Variante von Abschnitten eines Fahrzeugs, das mit ausreichender Hardware ausgestattet ist, um zumindest manche der hier beschriebenen Systeme und Verfahren auszuführen. Ein Fahrzeug 250 kann ein Steuergerät 212 aufweisen, das konstruiert und eingerichtet ist, um eine Bremsen-zum-Lenken-Funktionalität in einem Fahrzeug 250 bereitzustellen. Das Steuergerät 212 kann in betriebsfähiger Kommunikation mit einem Lenkungssystem 214 und einem elektrischen Bremssystem 216 stehen. Das Lenkungssystem 214 und das elektrische Bremssystem 216 können in betriebsfähiger Verbindung mit mindestens einem Laufrad 242 stehen. Ein Fahrer kann ein Handrad 244 verwenden, um Fahrereingabe 134 für laterale Bewegungen bereitzustellen und Lenkanforderungen an das Lenkungssystem 214 zu senden. In manchen Varianten kann eine mit der Lenkschnittstelle 244 verbundene Lenkungsunterstützung 246 in betriebsfähiger Kommunikation mit dem Steuergerät 212, dem Lenkungssystem 214 oder dem elektrischen Bremssystem 216 stehen. In manchen Varianten kann die Lenkungsunterstützung 246 vom Lenkungssystem 214 getrennt sein oder sich in einem Ausfallzustand 248 befinden oder nicht in der Lage sein, mit dem Lenkungssystem 214 zu kommunizieren. In einer solchen Variante kann der Lenksensor 247 Lenkanforderungen an das Steuergerät 212 übermitteln, das Informationen über den Gesundheitszustand des Lenkungssystems 214 empfangen kann. Wenn das Steuergerät 212 Informationen über den Gesundheitszustand des Lenkungssystems 214 empfängt, die darauf hinweisen, dass eine Komponente, z. B. eine Lenkungsunterstützung 246, ausgefallen ist, kann das Steuergerät 212 Lenkanforderungen vom Lenksensor 247 in Bremsdruckanforderungen umwandeln, die an das elektrische Bremssystem 216 übermittelt werden. Das elektrische Bremssystem 216 kann Bremsdruck 218 auf bestimmte geeignete Laufräder 242 aufbringen, um eine laterale Bewegung des Fahrzeugs als Eingabe 134 durch den Fahrer über das Handrad 244 zu bewirken. Das Steuergerät 212 kann auch konstruiert und eingerichtet sein, um Geschwindigkeits- und Beschleunigungsanforderungen 240 an ein Antriebssystem an Bord zu stellen, sodass das Fahrzeug die Geschwindigkeit oder Beschleunigung beim Verwenden der Bremsen-zum-Lenken-Funktionalität beibehalten oder ändern kann, um dem Fahrer eine Lenkungsunterstützung bereitzustellen. Wenn der Lenksensor 247 nicht in Betrieb ist, kann ein externer Lenkwinkelsensor 257 an einer anderen Stelle im Fahrzeug angeordnet sein und die Lenkabsicht des Fahrers übermitteln, die vom Steuergerät in gleicher Weise verwendet werden kann, wie der Lenksensor den Lenkwinkel betrifft. Auch hier kann das Steuergerät 112 Eingabe 271 von einer Vielzahl von Geräten 270 empfangen, die zum Messen von Fahrzeugzustandsinformationen, einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, lateraler Beschleunigung, Gierrate und Radgeschwindigkeit, aufweisen. Das Steuergerät kann Eingabe 281 von einer Vielzahl von Geräten 280 empfangen, die GPS, Kameras, Lidars und Radars aufweisen können, aber nicht darauf beschränkt sind, die in dem Algorithmus verwendet werden können, um eine Vielzahl von Fahrzeugzuständen zu schätzen. Die geschätzten Fahrzeugzustände können z. B. hilfreich sein, aber nicht darauf beschränkt, wenn keine Lenkradwinkel-, Moment- und Geschwindigkeitssensoren verfügbar sind. Das Steuergerät 112 kann Eingabe empfangen und Ausgabe an ein Antriebssystem senden.
3 zeigt ein vereinfachtes Flussdiagramm einer illustrativen Variante eines Systems zum Verwenden einer Bremsen-zum-Lenken-Funktionalität zum Erhöhen einer lateralen Fähigkeit bei einem Ausweichmanöver. Das System kann routinemäßig oder annähernd kontinuierlich eine Bremsen-zum-Lenken-Funktionalität an ein Steuergerät 302 bereitstellen, der eine Bereitschaft der Bremsen-zum-Lenken-Funktionalität anzeigt. Zu Punkt 304 kann der Lenkungssystemzustand, einschließlich des Gesundheitszustands der Lenkungsunterstützung, an das Bewegungssteuegerät übermittelt werden. In manchen Fällen kann der Gesundheitszustand anzeigen, dass Abschnitte der Lenkungsunterstützung auszufallen drohen, ausfallen, eine Störung aufweisen oder nicht betriebsbereit sind. Zu Punkt 306 kann das Steuergerät den Gesundheitszustand des Lenkungssystems empfangen und bestimmen, dass die Lenkung ausgefallen ist. Zu Punkt 307 kann das Steuergerät laterale Beschleunigung, Gierrate, Fahrzeuggeschwindigkeit, Lenkwinkel, Moment und/oder Lenkradwinkel empfangen und bestimmen, ob der Fahrer ein Ausweichmanöver durchführt. Zu Punkt 308 empfängt das Steuergerät Fahrereingabe als Lenkanforderungen an der Lenkungsschnittstelle des Fahrers. Zu Punkt 310 kann das Steuergerät Lenkanforderungen in Bremsdruckanforderungen umwandeln. Die Eingabe kann von einem Lenksensor, falls vorhanden, oder von anderen Geräten stammen, die einen Fahrzeugzustand messen oder zur Schätzung eines Fahrzeugzustands verwendet werden können, wie z. B. lateraler Beschleunigung, Gierrate oder Radgeschwindigkeit, aber nicht darauf beschränkt. Alternativ kann das System Lenkanforderungen in Gierratenanforderungen eines Fahrzeugs umwandeln und Gierratenanforderungen in Bremsdruckanforderungen umwandeln. Zu Punkt 312 kann das elektrische Bremssystem Bremsdruckanforderungen empfangen und Bremsdruck auf individuelle Bremszangen an einem Fahrzeug aufbringen, um die Gierrate des Fahrzeugs zu erhöhen. Zu Punkt 314 sendet das Steuergerät eine Momentananforderung an ein Antriebssystem, um eine Beschleunigungs- oder Verlangsamungsanforderung für das Laufrad zu erfüllen und die Gierrate des Fahrzeugs ferner zu erhöhen.
4a zeigt ein Fahrzeug, bei dem ein Fahrer ein manuelles Ausweichlenkmanöver durchführt. Die Ausführung des Bremsen-zum-Lenken-Algorithmus durch mindestens einen elektronischen Prozessor führt zu Bremskräften, die ein Giermoment auf den Fahrzeugschwerpunkt aufbringen. Die laterale Reifenkraft durch eine Fahrereingabe einer manuellen Lenkung ist dargestellt.
4b zeigt Brems- und laterale Kräfte, die eine Zahnstange des Fahrzeugs mit einer erhöhten gesamten lateralen Reifenkraft bewegen.
4c zeigt eine Variante, wobei longitudinale Kräfte durch ein Moment eines Antriebsstrangs erzeugt werden, die auch mit Bremskräften über die Hinterachse des Fahrzeugs bereitgestellt/kombiniert werden, um eine Gierrate eines Fahrzeugs weiter zu erhöhen.
5 zeigt ein Diagramm von Daten, die während zweier Ausweichmanöver gesammelt wurden. Auf der linken Seite des Diagramms sind die Daten eines Ausweichmanövers ohne Bremsen-zum-Lenken-Funktionalität beim Ausfall der Elektrolenkung dargestellt. Die rechte Seite des Diagramms zeigt die Daten eines Ausweichmanövers mit Bremsen-zum-Lenken-Funktionalität, die beim Ausfall der Elektrolenkung aufgebracht wurde. Wie auf der rechten Seite des Diagramms gezeigt, wurde eine größere Gierrate für eine ähnliche Ausweichlenkeingabe erreicht, wenn das Differentialbremsen während des Ausweichmanövers aufgebracht wurde.
Die folgende Beschreibung von Varianten zeigt nur Komponenten, Elemente, Handlungen, Produkte und Verfahren, die als im Umfang der Erfindung liegend angesehen werden, und ist in keiner Weise beabsichtigt, diesen Umfang durch das zu begrenzen, was speziell offenbart oder nicht ausdrücklich dargelegt ist. Die hierin beschriebenen Komponenten, Elemente, Handlungen, Produkte und Verfahren können auf andere Weise als hier ausdrücklich beschrieben kombiniert und umgeordnet werden und fallen dennoch in den Umfang der Erfindung.
Variante 1 kann ein Verfahren aufweisen, umfassend: Bestimmen, durch Verwenden mindestens eines Prozessors, ob ein Ausweichlenkmanöver in einem Fahrzeug im Gange ist; und wenn ein Ausweichmanöver im Gange ist, Aufbringen, durch Verwenden des mindestens einen elektronischen Prozessors, einer Differentialbremskraft auf die Laufräder eines Fahrzeugs, um eine laterale Ausweichmanövrierfähigkeit zu erhöhen, wenn eine Elektrolenkung in Betrieb ist, ausfällt oder teilweise in Betrieb ist oder ausgefallen ist.
Variante 2 kann ein Verfahren gemäß Variante 1 aufweisen, wobei die Elektrolenkung in Betrieb ist.
Variante 3 kann ein Verfahren gemäß Variante 1 aufweisen, wobei die Elektrolenkung ausgefallen oder teilweise in Betrieb ist.
Variante 4 kann ein Verfahren gemäß Variante 1 aufweisen, wobei die Elektrolenkung ausgefallen ist.
Variante 5 kann ein Verfahren gemäß Variante 1 aufweisen, ferner umfassend: Senden, durch Verwenden des mindestens einen elektronischen Prozessors, einer Beschleunigungs- oder Verlangsamungsanforderung an ein Antriebssystem des Fahrzeugs, um die Gierrate des Fahrzeugs weiter zu erhöhen.
Variante 6 kann ein Verfahren gemäß Variante 1 aufweisen, ferner umfassend: Bestimmen, ob ein Ausweichlenkmanöver im Gange ist, basierend auf mindestens einem der folgenden Elemente: lateraler Beschleunigung, Gierrate, Fahrzeuggeschwindigkeit, Lenkwinkel, Lenkmoment oder Lenkradwinkel.
Variante 7 kann ein Verfahren aufweisen, umfassend: Bestimmen, durch Verwenden mindestens eines Prozessors, ob ein Ausweichlenkmanöver eines Fahrzeugs im Gange ist; und wenn ein Ausweichmanöver im Gange ist, Übermitteln, durch Verwenden mindestens eines elektronischen Prozessors, einer Anforderung zum Aufbringen einer Differentialbremskraft auf Laufräder eines Fahrzeugs, um eine laterale Ausweichmanövrierfähigkeit zu erhöhen, wenn eine Elektrolenkungsunterstützung in Betrieb ist, ausfällt oder teilweise in Betrieb ist, oder ausgefallen ist; wobei die Bremskraft durch Aufbringen eines Bremsbelagdrucks auf eine Bremsscheibe oder -trommel eines Laufrads oder durch Aufbringen einer Kraft von einem Antriebssystem in der umgekehrten Fahrtrichtung des Fahrzeugs erreicht wird.
Variante 8 kann ein Verfahren gemäß Variante 7 aufweisen, wobei die Bremskraft durch Aufbringen einer Kraft von einem Antriebssystem in der umgekehrten Fahrtrichtung des Fahrzeugs erreicht wird, das einen elektrischen Antriebsmotor eines Laufrads in der umgekehrten Fahrtrichtung des Fahrzeugs umfasst.
Variante 9 kann ein Steuergerät aufweisen, das konfiguriert ist, um ein Differentialbremsen an den Laufrädern eines Fahrzeugs auszuführen, wenn ein Ausweichlenkmanöver im Gange ist.
Variante 10 kann ein Steuergerät gemäß Variante 9 aufweisen, wobei das Differentialbremsen ein Aufbringen einer Größe des Bremsdrucks auf mindestens eines der Laufräder aufweist, um die Gierrate des Fahrzeugs zu reduzieren oder zu erhöhen.
Variante 11 kann ein Steuergerät gemäß Variante 10 aufweisen, wobei das Steuergerät einen von mindestens einem elektronischen Prozessor ausführbaren Algorithmus umfasst, um zu bestimmen, ob ein Ausweichlenkmanöver im Gange ist, das auf mindestens einem der folgenden Elemente basiert: lateraler Beschleunigung, Gierrate, Fahrzeuggeschwindigkeit, Lenkwinkel, Lenkmoment oder Lenkradwinkel.
Variante 12 kann ein computerlesbares Medium aufweisen, das Anweisungen aufweist, die von einem elektronischen Prozessor ausführbar sind, um die Schritte auszuführen, umfassend: Bestimmen, ob ein Ausweichlenkmanöver in einem Fahrzeug im Gange ist; wenn ein Ausweichlenkmanöver in einem Fahrzeug im Gange ist, Ausgeben einer Bremsdruckanforderung an ein Bremssystem, um eine Größe des Bremsdrucks auf mindestens eines der Laufräder aufzubringen, um die Gierrate des Fahrzeugs zu erhöhen.
Variante 13 kann ein Verfahren gemäß Variante 12 aufweisen, wobei das Bestimmen, ob ein Ausweichlenkmanöver im Gange ist, auf mindestens einem der folgenden Elemente basiert: lateraler Beschleunigung, Gierrate, Fahrzeuggeschwindigkeit, Lenkwinkel, Lenkmoment oder Lenkradwinkel.
Variante 14 kann ein Verfahren aufweisen, umfassend: Bestimmen, durch Verwenden mindestens eines Prozessors, ob ein Ausweichlenkmanöver in einem Fahrzeug im Gange ist; und wenn ein Ausweichmanöver im Gange ist, Aufbringen, durch Verwenden des mindestens einen elektronischen Prozessors, einer differentiellen Beschleunigungs- oder Verlangsamungskraft auf Laufräder eines Fahrzeugs, um die laterale Ausweichmanövrierfähigkeit zu erhöhen.
Variante 15 kann ein Verfahren gemäß Variante 14 aufweisen, ferner umfassend: Aufbringen einer Beschleunigungskraft auf Laufräder eines Fahrzeugs, um eine laterale Ausweichmanövrierfähigkeit zu erhöhen.
Die obige Beschreibung ausgewählter Variationen innerhalb des Umfangs der Erfindung hat lediglich illustrativen Charakter, und daher sind Variationen oder Varianten davon nicht als Abweichung vom Geist und Umfang der Erfindung zu betrachten.

Claims

Verfahren umfassend: Verwenden eines Differentialbremsens zum Erhöhen einer lateralen Ausweichmanövrierfähigkeit.
Verfahren nach Anspruch 1 umfassend: Bestimmen, durch Verwenden mindestens eines Prozessors, ob ein Ausweichlenkmanöver in einem Fahrzeug im Gange ist; und wenn ein Ausweichlenkmanöver im Gange ist, Verwenden, unter Verwendung des mindestens einen elektronischen Prozessors, einer Differentialbremskraft auf Laufräder eines Fahrzeugs zum Erhöhen der lateralen Ausweichmanöverfähigkeit, wenn eine Elektrolenkung in Betrieb ist, ausfällt oder teilweise in Betrieb ist, oder ausgefallen ist.
Verfahren nach Anspruch 2 ferner umfassend: Senden, durch Verwenden des mindestens einen elektronischen Prozessors, einer Beschleunigungs- oder einer Verlangsamungsanforderung an ein Antriebssystem des Fahrzeugs zum weiteren Erhöhen einer Gierrate des Fahrzeugs.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Bestimmen, ob ein Ausweichlenkmanöver im Gange ist, auf mindestens einem Element aus lateraler Beschleunigung, Gierrate, Radgeschwindigkeit, Lenkwinkel, Lenkmoment oder Lenkradwinkel basiert.
Verfahren umfassend: Bestimmen, durch Verwenden mindestens eines Prozessors, ob ein Ausweichlenkmanöver in einem Fahrzeug im Gange ist; und wenn ein Ausweichlenkmanöver im Gange ist, Übermitteln, durch Verwenden mindestens eines elektronischen Prozessors, einer Anforderung zum Aufbringen einer Differentialbremskraft auf Laufräder eines Fahrzeugs, um eine laterale Ausweichmanöverfähigkeit zu erhöhen, wenn eine Elektrolenkungsunterstützung in Betrieb ist, ausfällt oder teilweise in Betrieb ist, oder ausgefallen ist; wobei die Bremskraft durch Aufbringen eines Bremsbelagdrucks auf eine Bremsscheibe oder -trommel eines Laufrads und/oder durch Aufbringen einer Kraft von einem Antriebssystem in der umgekehrten Fahrtrichtung des Fahrzeugs bewirkt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Bremskraft durch Aufbringen einer Kraft von einem Antriebssystem in der umgekehrten Fahrtrichtung des Fahrzeugs bewirkt wird, das einen elektrischen Antriebsmotor eines Laufrads in der umgekehrten Fahrtrichtung des Fahrzeugs aufweist.
Verfahren umfassend: Bestimmen, durch Verwenden mindestens eines Prozessors, ob ein Ausweichlenkmanöver in einem Fahrzeug im Gange ist; und wenn ein Ausweichlenkmanöver im Gange ist, Aufbringen, durch Verwenden des mindestens einen elektronischen Prozessors, einer differentiellen Beschleunigungs- oder Verlangsamungskraft auf Laufräder eines Fahrzeugs, um eine laterale Ausweichmanövrierfähigkeit zu erhöhen.
System, das zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.
Steuergerät, das konfiguriert ist, um ein Differenzialbremsen an Laufräder eines Fahrzeugs zu bewirken, wenn ein Ausweichlenkmanöver im Gange ist.
Steuergerät nach Anspruch 9, wobei das Differenzialbremsen ein Aufbringen einer Größe eines Bremsdrucks auf mindestens eines der Laufräder aufweist, um eine Gierrate des Fahrzeugs zu verringern oder zu erhöhen.
Steuergerät nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Steuergerät einen Algorithmus aufweist, der von mindestens einem elektronischen Prozessor ausführbar ist, um zu bestimmen, ob ein Ausweichlenkmanöver im Gange ist, basierend auf mindestens einem Element aus lateraler Beschleunigung, Gierrate, Radgeschwindigkeit, Lenkwinkel, Lenkmoment oder Lenkradwinkel.
Computerlesbares Medium, das Anweisungen aufweist, die von einem elektronischen Prozessor ausführbar sind, um die folgenden Schritte auszuführen: Bestimmen, ob ein Ausweichlenkmanöver in einem Fahrzeug im Gange ist; und wenn ein Ausweichlenkmanöver in einem Fahrzeug im Gange ist, Ausgeben einer Bremsdruckanforderung an ein Bremssystem, um eine Größe des Bremsdrucks an mindestens eines der Laufräder aufzubringen, um somit eine Gierrate des Fahrzeugs zu erhöhen.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 12, wobei das Bestimmen, ob ein Ausweichlenkmanöver im Gange ist, auf mindestens einem Element aus lateraler Beschleunigung, Gierrate, Radgeschwindigkeit, Lenkwinkel, Lenkmoment oder Lenkradwinkel basiert.