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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer Lenkvorrichtung, die eine Lenkradmomentstelleinrichtung umfasst. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung und auf ein Computerprogramm zum Ausführen eines solchen Verfahrens, auf ein maschinenlesbares Speichermedium auf dem ein solches Computerprogramm abgespeichert ist sowie auf eine Lenkvorrichtung mit einer solchen Vorrichtung.
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Bei heutigen Lenksystemen wird das Lenkmoment am Lenkrad zumeist durch eine mechanische Verbindung zwischen Lenkgetriebe und Lenkrad, oft noch mit einer zwischengeschalteten Servolenkung, bestimmt. Bei Steer-by-Wire-Lenkungen kommt an der Vorderachse eine elektrische Übertragung des Lenkmoments an den Rädern mittels eines Elektromotors in der Lenkradnabe zum Einsatz. Die Hinterräder werden lediglich gelenkt, zumeist resultierend aus einem Fahrzustand und einem Lenkwinkel an der Vorderachse.
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Die
DE 101 57 797 A1 beschreibt eine Simulatoreinheit für ein Lenkrad einer Fahrzeuglenkung. Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug offenbart, die ein Lenkrad und eine Lenkradmomentstelleinrichtung zum Übertragen eines Reaktionsmoments auf das Lenkrad umfasst. Ein Reaktionsmoment ist zu einem Lenkmoment entgegengesetzt aufbringbar, welches durch eine Drehbewegung des Lenkrads durch den Fahrer aufgebracht werden kann.
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Des Weiteren offenbart die
DE 11 2010 006 048 B4 ein Verfahren zum Betreiben einer Vorder- und Hinterradlenkung eines Fahrzeugs, wobei mittels einer Lenkradmomenteinstellvorrichtung eine steuerbare Lenkreaktionskraft auf das Lenkrad aufgebracht wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Betreiben einer Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug sowie eine verbesserte Lenkvorrichtung zu schaffen.
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Die vorstehende Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Durch den hier vorgestellten Ansatz wird eine Möglichkeit geschaffen, um beispielsweise ein Fahrgefühl für einen Fahrer des Fahrzeugs zu verbessern. Der Fahrer kann dadurch sein Fahrverhalten und beispielsweise einen Fahrzeugstatus vorteilhafterweise besser einschätzen. Der Fahrzeugstatus bezieht sich dabei beispielsweise auf potenzielle Schäden an dem Fahrzeug, beispielsweise an den Reifen. Insgesamt kann durch den vorgestellten Ansatz eine auf einen Fahrstil zurückzuführende Pannen- und Unfallwahrscheinlichkeit reduziert werden.
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Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug vorgestellt, die ein Lenkrad, eine Lenkradmomentstelleinrichtung zum Übertragen eines Lenkradmoments auf das Lenkrad, eine an einem Vorderrad des Fahrzeugs angeordnete Vorderradsensoreinheit und eine an einem Hinterrad des Fahrzeugs angeordnete Hinterradsensoreinheit aufweist. Das Verfahren umfasst dabei einen Schritt des Einlesens eines Vorderradsensorsignals über eine Schnittstelle zu der Vorderradsensoreinheit, wobei das Vorderradsensorsignal ein auf das Vorderrad wirkendes Vorderradlenkmoment repräsentiert, und eines Hinterradsensorsignals über eine Schnittstelle zu der Hinterradsensoreinheit, wobei das Hinterradsensorsignal ein auf das Hinterrad wirkendes Hinterradlenkmoment repräsentiert. In einem Schritt des Verarbeitens werden das Vorderradsensorsignal und das Hinterradsensorsignal verarbeitet, um ein Ansteuersignal für die Lenkradmomentstelleinrichtung zur Einstellung eines auf das Lenkrad einzuprägenden Lenkradmoments zu erhalten. Das Verfahren umfasst weiterhin einen Schritt des Bereitstellens des Ansteuersignals an eine Schnittstelle zu der Lenkradmomentstelleinrichtung, um das Lenkradmoment auf das Lenkrad zu übertragen.
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Das Fahrzeug kann beispielsweise als ein zweispuriges Fahrzeug, wie beispielsweise als ein Personenkraftwagen oder als ein Nutzfahrzeug, realisiert sein. Die Lenkvorrichtung kann vorteilhafterweise als eine sogenannte steer-by-wire-Lenkvorrichtung ausgeformt sein, die beispielsweise, anders als bei typischen Lenkvorrichtungen, mittels elektrischer Signale gesteuert werden kann statt über ein Lenkgestänge, das beispielsweise mit dem Lenkrad verbunden ist. Die Lenkradmomentstelleinrichtung kann beispielsweise bidirektional agieren. Das bedeutet, dass die Lenkradmomentstelleinrichtung beispielsweise einen von einem Fahrer des Fahrzeugs durch Drehen des Lenkrads erzeugten Lenkwinkel an eine Radstelleinrichtung übermitteln kann, um das Fahrzeug in eine von dem Fahrer gewünschte Richtung zu lenken. Umgekehrt ist die Lenkradmomentstelleinrichtung ausgebildet, um das Lenkradmoment auf das Lenkrad zu übertragen. Das Lenkradmoment kann dabei beispielsweise durch Fahren des Fahrzeugs auf einer unebenen oder holprigen Fahrbahn verursacht werden. Die Lenkradmomentstelleinrichtung kann dabei vorteilhafterweise eine Rückmeldung an den Fahrer geben, sodass dieser vorteilhafterweise ein verbessertes Fahrgefühl erfährt. Beispielsweise kann das Lenkradmoment eine Information bezüglich des Vorderradlenkmoments und des Hinterradlenkmoments repräsentieren.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Einlesens ein Geschwindigkeitssignal eingelesen werden, das eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentieren kann. Im Schritt des Verarbeitens kann das Vorderradsensorsignal und zusätzlich oder alternativ das Hinterradsensorsignal in Abhängigkeit der aktuellen Fahrgeschwindigkeit verarbeitet werden, um das Ansteuersignal zu erhalten. Das bedeutet, dass die Lenkradmomentstelleinrichtung unterschiedlich stark bzw. ein unterschiedlich großes Lenkmoment auf das Lenkrad übertragend angesteuert werden kann, je nachdem, wie schnell das Fahrzeug fährt. Vorteilhafterweise kann eine Unfallgefahr insofern verringert werden, dass sich eine Lenkbewegung durch den Fahrer sicherheitsgefährdend auswirkt.
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Weiterhin kann im Schritt des Verarbeitens das Ansteuersignal derart ermittelt werden, dass das zu übertragende Lenkradmoment erhöht wird, wenn die aktuelle Fahrgeschwindigkeit über einem Schwellwert liegt und/oder steigt. Zusätzlich oder alternativ kann dabei das zu übertragende Lenkradmoment verringert werden, wenn die aktuelle Fahrgeschwindigkeit unterhalb des Schwellwerts liegt und/oder sinkt. Der Schwellwert kann beispielsweise einem vordefinierten Grenzwert entsprechen. Das Erhöhen des Lenkradmoments kann vorteilhafterweise bei Hochgeschwindigkeitslenkbewegungen durchgeführt werden, sodass der Fahrer vorteilhafterweise sensibilisiert wird. Umgekehrt kann das Lenkradmoment reduziert werden, um vorteilhafterweise bei niederen Geschwindigkeiten des Fahrzeugs die Lenkbewegungen zu vereinfachen, beispielsweise bei Parkvorgängen oder bei einem Rangieren des Fahrzeugs.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Einlesens ein weiteres Vorderradsensorsignal über eine Schnittstelle zu einer weiteren Vorderradsensoreinheit eingelesen werden, das ein auf ein weiteres Vorderrad wirkendes weiteres Vorderradlenkmoment repräsentieren kann. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein weiteres Hinterradsensorsignal über eine Schnittstelle zu einer weiteren Hinterradsensoreinheit eingelesen werden, das ein auf ein weiteres Hinterrad wirkendes weiteres Hinterradlenkmoment repräsentieren kann. Im Schritt des Verarbeitens kann das Ansteuersignal unter Verwendung des weiteren Vorderradsensorsignals und/oder des weiteren Hinterradsensorsignals ermittelt werden. Vorteilhafterweise können dadurch die Lenkmomente einzelner Fahrzeugräder erfasst werden. Dadurch kann weiterhin eine Genauigkeit der erfassten Daten verbessert werden, sodass beispielsweise auch kleine Unebenheiten auf der Fahrbahn erkannt werden können.
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Im Schritt des Einlesens kann das Vorderradsensorsignal von der Vorderradsensoreinheit eingelesen werden, die ausgebildet sein kann, um das Vorderradlenkmoment unter Verwendung eines Stromflusses und zusätzlich oder alternativ einer Spannung eines elektrischen Stellmotors zur Lenkung des Vorderrads zu erfassen. Zusätzlich oder alternativ kann das Hinterradsensorsignal von der Hinterradsensoreinheit eingelesen werden, die ausgebildet sein kann, um das Hinterradlenkmoment unter Verwendung eines Stromflusses und zusätzlich oder alternativ einer Spannung eines elektrischen Stellmotors zur Lenkung des Hinterrads zu erfassen. Vorteilhafterweise können dadurch bereits vorhandene Fahrzeugkomponenten als Sensoren zum Erfassen der Lenkmomente eingesetzt werden. Vorteilhafterweise können dadurch Herstellungskosten reduziert werden, da keine zusätzlichen Sensoren zum Durchführen des hier vorgestellten Verfahrens benötigt werden.
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Ferner wird eine Vorrichtung vorgestellt, die eingerichtet ist, um die Schritte des Verfahrens in einer zuvor vorgestellten Variante in entsprechenden Einheiten auszuführen und zusätzlich oder alternativ anzusteuern.
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Eine Vorrichtung kann ein elektrisches Gerät sein, das elektrische Signale, beispielsweise Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine oder mehrere geeignete Schnittstellen aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein können. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil einer integrierten Schaltung sein, in der Funktionen der Vorrichtung umgesetzt sind. Die Schnittstellen können auch eigene, integrierte Schaltkreise sein oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
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Weiterhin wird eine Lenkvorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugs vorgestellt, wobei die Lenkvorrichtung ein Lenkrad, eine mit dem Lenkrad gekoppelte Lenkradmomentstelleinrichtung zum Einstellen eines Lenkradmoments auf das Lenkrad, eine an einem Vorderrad des Fahrzeugs angeordnete Vorderradsensoreinheit zum Erfassen eines auf das Vorderrad wirkendes Vorderradlenkmoments und eine an einem Hinterrad des Fahrzeugs angeordnete Hinterradsensoreinheit zum Erfassen eines auf das Hinterrad wirkendes Hinterradlenkmoments sowie eine Vorrichtung in einer zuvor genannten Variante aufweist.
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Die Lenkvorrichtung kann beispielsweise für einen Personenkraftwagen oder beispielsweise für ein Nutzfahrzeug eingesetzt werden. Die Lenkvorrichtung kann dabei beispielsweise als eine so genannte steer-by-wire-Lenkvorrichtung realisiert sein, die mittels elektrischer Signale angesteuert werden kann beziehungsweise mit einer Radstelleinrichtung des Fahrzeugs kommunizieren kann.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Vorderradsensoreinheit als Kraftsensor oder als Teil eines elektrischen Stellmotors zum Erfassen des Vorderradlenkmoments unter Verwendung eines Stromflusses und zusätzlich oder alternativ einer Spannung des elektrischen Stellmotors zur Lenkung des Vorderrads ausgeformt sein. Die Hinterradsensoreinheit kann als Kraftsensor oder als Teil eines elektrischen Stellmotors zum Erfassen des Hinterradlenkmoments unter Verwendung eines Stromflusses und zusätzlich oder alternativ einer Spannung des elektrischen Stellmotors zur Lenkung des Hinterrads ausgeformt sein. Vorteilhafterweise können die Sensoreinheiten als Teil bestehender Fahrzeugkomponenten realisiert sein, sodass vorteilhafterweise Bauraum innerhalb des Fahrzeugs eingespart werden kann.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Lenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel zum Betreiben einer Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug;
und
- 3 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Lenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug 100 ist beispielsweise als ein zweispuriges Fahrzeug 100 realisiert, das ausgebildet ist, um beispielsweise Personen und/oder Gegenstände zu transportieren. Das Fahrzeug 100 weist dabei eine Mehrzahl von Rädern auf, genauer gesagt mindestens ein Vorderrad 105 und ein Hinterrad 110, die beispielsweise für eine Vorderradlenkung und/oder eine Hinterradlenkung verwendet werden. Das Vorderrad 105 und das Hinterrad 110 liegen dabei gemäß diesem Ausführungsbeispiel auf einer Achse 115, die beispielsweise einer Haupterstreckungsachse des Fahrzeugs 100 entspricht und parallel zur Längsachse des Fahrzeugs verläuft. Das Fahrzeug 100 weist eine Lenkvorrichtung 120 zum Steuern des Fahrzeugs 100 auf, die wiederum ein Lenkrad 125 und eine mit dem Lenkrad 125 verbundene Lenkradmomentstelleinrichtung 130 zum Einstellen eines Lenkradmoments auf das Lenkrad 125 aufweist. Weiterhin weist die Lenkvorrichtung 120 eine an dem Vorderrad 105 angeordnete Vorderradsensoreinheit 135 zum Erfassen eines auf das Vorderrad 105 wirkenden Vorderradlenkmoments und eine an dem Hinterrad 110 des Fahrzeugs 100 angeordnete Hinterradsensoreinheit 140 zum Erfassen eines auf das Hinterrad 110 wirkenden Hinterradlenkmoments auf sowie eine Vorrichtung 145. Das Vorderradlenkmoment und/oder das Hinterradlenkmoment repräsentiert dabei beispielsweise eine Bewegung der Räder 105, 110 des Fahrzeugs 100 über eine unebene Fahrbahn, wie es beispielsweise bei einer Fahrt über Kopfsteinpflaster der Fall ist. Die Vorrichtung 145 ist ausgebildet, um ein Verfahren zum Betreiben einer Lenkvorrichtung durchzuführen oder anzusteuern, wie es beispielsweise in 2 beschrieben ist. Dazu ist die Vorrichtung 145 ausgebildet, um ein Vorderradsensorsignal 150 über eine Schnittstelle zu der Vorderradsensoreinheit 135 und ein Hinterradsensorsignal 155 über eine Schnittstelle zu der Hinterradsensoreinheit 140 einzulesen. Das Vorderradsensorsignal 150 repräsentiert dabei ein auf das Vorderrad 105 wirkendes Vorderradlenkmoment. Analog dazu repräsentiert das Hinterradsensorsignal 155 ein auf das Hinterrad 110 wirkendes Hinterradlenkmoment. Weiterhin ist die Vorrichtung 145 ausgebildet, um das Vorderradsensorsignal 150 und das Hinterradsensorsignal 155 zu verarbeiten und folglich ein Ansteuersignal 160 an eine Schnittstelle zu der Lenkradmomentstelleinrichtung 130 bereitzustellen, um das Lenkradmoment auf das Lenkrad zu übertragen.
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Das Fahrzeug 100 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein weiteres Vorderrad 165 und eine weitere Vorderradsensoreinheit 170 zum Erfassen eines weiteren auf das weitere Vorderrad 165 wirkenden Vorderradlenkmoments auf sowie ein weiteres Hinterrad 175 und eine weitere Hinterradsensoreinheit 180 zum Erfassen eines weiteren auf das weitere Hinterrad 175 wirkenden Hinterradlenkmoments. Das bedeutet, dass die Vorrichtung 145 ebenfalls ausgebildet ist, um ein weiteres Vorderradsensorsignal 185 über eine Schnittstelle zu der weiteren Vorderradsensoreinheit 170 und ein weiteres Hinterradsensorsignal 190 über eine Schnittstelle zu der weiteren Hinterradsensoreinheit 180 einzulesen. Das weitere Vorderradsensorsignal 185 repräsentiert dabei ein auf das weitere Vorderrad 165 wirkendes weiteres Vorderradlenkmoment und das weitere Hinterradsensorsignal 190 ein auf das weitere Hinterrad 175 wirkendes weiteres Hinterradlenkmoment. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist mindestens die Vorderradsensoreinheit 135 als Kraftsensor oder als Teil eines elektrischen Stellmotors zum Erfassen des Vorderradlenkmoments unter Verwendung eines Stromflusses und/oder einer Spannung des elektrischen Stellmotors zur Lenkung des Vorderrads 105 ausgeformt. Zusätzlich ist mindestens die eine Hinterradsensoreinheit 140 als Kraftsensor oder als Teil eines elektrischen Stellmotors zum Erfassen des Hinterradlenkmoments unter Verwendung eines Stromflusses und/oder einer Spannung des elektrischen Stellmotors zur Lenkung des Hinterrads ausgeformt.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist das Fahrzeug 100 eine Vorderachslenkung auf, weswegen die Lenkradmomentstelleinrichtung 130 mit den Vorderradsensoreinheiten 135, 170 elektrisch verbunden ist. Das bedeutet, dass die Lenkradmomentstelleinrichtung 130 ausgebildet ist, um bei einem in eine Richtung eingeschlagenen Lenkrad 125 den entsprechenden Lenkwinkel beispielsweise mittels eines Lenksignals 195 an die Vorderräder 105, 165 bereitzustellen und somit die Fahrtrichtung zu verändern. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist es bei einem Fahrzeug 100 mit einer Hinterachslenkung denkbar, dass das Lenksignal 195 an die Hinterräder 110, 175 bereitgestellt wird, um die Fahrtrichtung zu ändern.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel zum Betreiben einer Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug. Das Verfahren 200 wird dabei für eine Lenkvorrichtung durchgeführt, wie sie beispielsweise in 1 beschrieben wurde. Das Verfahren 200 umfasst dabei einen Schritt 205 des Einlesens, einen Schritt 210 des Verarbeitens und einen Schritt 215 des Bereitstellens. Im Schritt 205 des Einlesens wird ein Vorderradsensorsignal über eine Schnittstelle zu der Vorderradsensoreinheit eingelesen, das ein auf das Vorderrad wirkendes Vorderradlenkmoment repräsentiert. Weiterhin wird ein Hinterradsensorsignal über eine Schnittstelle zu der Hinterradsensoreinheit eingelesen, das ein auf das Hinterrad wirkendes Hinterradlenkmoment repräsentiert. Im Schritt 210 des Verarbeitens werden das Vorderradsensorsignal und das Hinterradsensorsignal verarbeitet, um ein Ansteuersignal für die Lenkradmomentstelleinrichtung zur Einstellung eines auf das Lenkrad einzuprägenden Lenkradmoments zu erhalten. Im Schritt 215 des Bereitstellens wird das Ansteuersignal an eine Schnittstelle zu der Lenkradmomentstelleinrichtung bereitgestellt, um das Lenkradmoment auf das Lenkrad zu übertragen. Lediglich optional ist dabei die Vorderradsensoreinheit ausgebildet, um das Vorderradlenkmoment unter Verwendung eines Stromflusses und/oder einer Spannung eines elektrischen Stellmotors zur Lenkung des Vorderrads zu erfassen. Zusätzlich oder alternativ ist die Hinterradsensoreinheit ausgebildet, um das Hinterradlenkmoment unter Verwendung eines Stromflusses und/oder einer Spannung eines elektrischen Stellmotors zur Lenkung des Hinterrads zu erfassen.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 205 des Einlesens zusätzlich ein weiteres Vorderradsensorsignal über eine Schnittstelle zu einer weiteren Vorderradsensoreinheit eingelesen, das ein auf ein weiteres Vorderrad wirkendes weiteres Vorderradlenkmoment repräsentiert. Weiterhin wird im Schritt 205 des Einlesens ein weiteres Hinterradsensorsignal über eine Schnittstelle zu einer weiteren Hinterradsensoreinheit eingelesen, das ein auf ein weiteres Hinterrad wirkendes weiteres Hinterradlenkmoment repräsentiert. Lediglich optional wird im Schritt 205 des Einlesens weiterhin ein Geschwindigkeitssignal eingelesen, das eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentiert. Folglich wird im Schritt 210 des Verarbeitens das Vorderradsensorsignal und/oder das Hinterradsensorsignal in Abhängigkeit der aktuellen Fahrgeschwindigkeit verarbeitet, um das Ansteuersignal zu erhalten. Weiterhin optional wird im Schritt 210 des Verarbeitens das zu übertragende Lenkradmoment erhöht, wenn die aktuelle Fahrgeschwindigkeit über einem Schwellwert liegt. Zusätzlich oder alternativ wird das zu übertragende Lenkradmoment gemäß diesem Ausführungsbeispiel verringert, wenn die aktuelle Fahrgeschwindigkeit unterhalb des Schwellwerts liegt.
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3 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 145 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 145 entspricht oder ähnelt mindestens der in 1 beschriebenen Vorrichtung 145 und ist ausgebildet, um ein Verfahren zum Betreiben einer Lenkvorrichtung, wie es in 2 beschrieben wurde, anzusteuern und/oder durchzuführen. Beispielsweise ist die Vorrichtung 145 als ein Steuergerät oder eine Steuereinheit eines Fahrzeugs realisiert.
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Die Vorrichtung 145 weist dazu eine Einleseeinheit 300, eine Verarbeitungseinheit 305 und eine Bereitstelleinheit 310 auf. Die Einleseeinheit 300 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um das Vorderradsensorsignal 150 über eine Schnittstelle zu der Vorderradsensoreinheit 135 einzulesen, das ein auf das Vorderrad wirkendes Vorderradlenkmoment repräsentiert. Weiterhin ist die Einleseeinheit 300 ausgebildet, um das Hinterradsensorsignal 155 über eine Schnittstelle zu der Hinterradsensoreinheit 140 einzulesen, das ein auf das Hinterrad wirkendes Hinterradlenkmoment repräsentiert. Optional ist die Einleseeinheit 300 ausgebildet, um ein weiteres Vorderradsensorsignal 185 über eine Schnittstelle zu der weiteren Vorderradsensoreinheit 170 einzulesen, das ein auf das weitere Vorderrad wirkendes Vorderradlenkmoment repräsentiert, und um ein weiteres Hinterradsensorsignal 190 über eine Schnittstelle zu der weiteren Hinterradsensoreinheit 180 einzulesen, das ein auf das weitere Hinterrad wirkendes Hinterradlenkmoment repräsentiert. Die Einleseeinheit 300 ist zudem ausgebildet, um ein Geschwindigkeitssignal 315 einzulesen, das eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentiert. Die Verarbeitungseinheit 305 ist ausgebildet, um mindestens das Vorderradsensorsignal 150 und des Hinterradsensorsignal 155 zu verarbeiten, um das Ansteuersignal 160 für die Lenkradmomentstelleinrichtung 130 zur Einstellung eines auf das Lenkrad einzuprägenden Lenkradmoments zu erhalten. Optional ist die Verarbeitungseinheit 305 ausgebildet, um das Ansteuersignal 160 zusätzlich unter Berücksichtigung des weiteren Vorderradsensorsignals 185 und des weiteren Hinterradsensorsignals 190 und/oder unter Berücksichtigung des Geschwindigkeitssignals 315 zu erhalten. Die Bereitstelleinheit 310 ist ausgebildet, um das Ansteuersignal 160 an eine Schnittstelle zu der Lenkradmomentstelleinrichtung 130 bereitzustellen, um das Lenkradmoment auf das Lenkrad zu übertragen.
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In anderen Worten ausgedrückt wird durch den vorgestellten Ansatz eine Möglichkeit geschaffen, um mittels einer Verknüpfung von Vorderachslenkkräften und Hinterachslenkkräften eine Ausgabe von Lenkmomenten bei einer Steer-by-Wire-Lenkung zu berechnen, sodass ein Fahrer des Fahrzeugs das Lenkmoment der Hinterräder am Lenkrad 125 bemerkt, um das Lenkverhalten nachvollziehen zu können.
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Bei gleichzeitigem Einsatz von steer-by-wire-Lenkungen an einer Vorderachse und einer Hinterachse des Fahrzeugs wird das kombinierte Ansteuersignal 160 aus den Vorderradsensorsignalen 150, 185 und den Hinterradsensorsignalen 155, 190 gebildet. Dieses wird dann an den Lenkmomentsteller in einer Lenkradnabe gesendet, der gemäß diesem Ausführungsbeispiel als Lenkradmomentstelleinrichtung 130 beschrieben ist. Somit werden beide Lenkmomente am Lenkrad abgebildet, sodass der Fahrer eine bessere Rückmeldung über das Lenkverhalten des Fahrzeugs erhält. Beispielsweise erfolgt die Erfassung der Lenkkräfte über eine Stromaufnahme der Stellmotoren oder über eine bauteilintegrierte Kraftsensorik. Bei letzterer handelt es sich beispielsweise um Sensoren, welche auf dem Bauteil stoffschlüssig vorhanden sind. Diese können zum Beispiel sensitive Lacke oder DMS-Streifen sein. Bei Hochgeschwindigkeitslenkbewegungen mit gleichsinnigem Einlenken wird das Fahrzeug agilisiert, so dass ein Fahrbahnwechsel z.B. bei einem Überholmanöver schneller und stabiler verläuft. Damit der Fahrer hierbei nicht zu stark einlenkt, erfolgt beispielsweise eine Erhöhung des Lenkmomentes am Lenkrad. Bei niedrigen Geschwindigkeiten, wie beispielsweise bei Rangier- und Parkvorgängen, kann das Lenkmoment am Lenkrad reduziert werden, damit beispielsweise ein einhändiges Lenken vereinfacht wird. Es werden dem Fahrer somit höchst realistische Momente in sein Lenkrad eingespielt, wie diese auch bei einer rein mechanischen Lenkung auftreten würden. Es können hier aus Sicherheitsgründen sogar höhere Momente aufgeprägt werden, falls dieses erforderlich oder sinnvoll ist.
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Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
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Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Die hier genannte Reihenfolge ist somit nicht zwingend.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Fahrzeug
- 105
- Vorderrad
- 110
- Hinterrad
- 115
- Achse
- 120
- Lenkvorrichtung
- 125
- Lenkrad
- 130
- Lenkradmomentstelleinrichtung
- 135
- Vorderradsensoreinheit
- 140
- Hinterradsensoreinheit
- 145
- Vorrichtung
- 150
- Vorderradsensorsignal
- 155
- Hinterradsensorsignal
- 160
- Ansteuersignal
- 165
- weiteres Vorderrad
- 170
- weitere Vorderradsensoreinheit
- 175
- weiteres Hinterrad
- 180
- weitere Hinterradsensoreinheit
- 185
- weiteres Vorderradsensorsignal
- 190
- weiteres Hinterradsensorsignal
- 195
- Lenksignal
- 200
- Verfahren zum Betreiben einer Lenkvorrichtung
- 205
- Schritt des Einlesens
- 210
- Schritt des Verarbeitens
- 215
- Schritt des Bereitstellens
- 300
- Einleseeinheit
- 305
- Verarbeitungseinheit
- 310
- Bereitstelleinheit
- 315
- Geschwindigkeitssignal
