DE102022102339B4

DE102022102339B4 - System und verfahren zum präventiven bereitstellen eines bremssystems

Info

Publication number: DE102022102339B4
Application number: DE102022102339.7A
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: 2022-02-01
Publication date: 2024-05-08
Anticipated expiration: 2042-02-02
Also published as: DE102022102339A1; US20230119160A1; CN115991238A

Abstract

Verfahren, umfassend:Vorbereiten mindestens eines Abschnittes eines Fahrzeugbremssystems (116, 216) eines Fahrzeugs,wobei das Vorbereiten im Ansprechen auf eine Bestimmung, ob eine Fahrzeugkomponente möglichweise in der Zukunft ausfällt, erfolgt.

Description

Gebiet der Erfindung
Der Bereich, den die Erfindung generell betrifft, umfasst Lenk-, Brems- und Antriebssysteme.
Hintergrund der Erfindung
Fahrzeuge umfassen üblicherweise Lenkungssysteme mit elektronischen Lenkungssystemen.
DE 10 2014 217 445 A1 offenbart eine Bremsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche mindestens eine Bremse sowie mindestens einen Bremsbelag und eine Bremsscheibe umfasst, wobei der Bremsbelag dergestalt an die Bremsscheibe anlegbar ist, dass keine oder nur eine geringe auf das Kraftfahrzeug wirkende Bremskraft aufgebaut wird. Die Aufgabe ist es daher, eine Bremsvorrichtung und ein Verfahren zur Ansteuerung der Bremsvorrichtung bereitzustellen, durch welche die Druckaufbaudynamik verbessert werden kann, wobei jedoch bis zur Bremswunschanforderung der Aufbau einer Bremskraft im Wesentlichen vermieden wird. Hierzu wird der Bremsbelag mittels eines elastischen Elements an die Bremsscheibe angelegt.
DE 10 2013 217 136 A1 offenbart ein Verfahren zum Reduzieren einer Auswirkung einer Fehlfunktion einer Lenkunterstützung in einem Lenksystem. Das Verfahren umfasst die Schritte: Erkennen der Fehlfunktion, und im Ansprechen darauf automatisches Entgegenwirken einer Veränderung eines Lenkeinschlages des Lenksystems mit abnehmender Kraft.
DE 603 15 766 T2 offenbart ein Verfahren umfassend ein Bestimmen, ob ein Ausfall eines primären Lenksystems des Kraftfahrzeugs vorliegt. Falls ein Ausfall des primären Lenksystems vorliegt, wird ein Giermoment an dem Fahrzeug erzeugt, indem veranlasst wird, dass eine differentielle longitudinale Kraft in Bezug auf ein erstes Rad auf einer Seite des Fahrzeugs und ein zweites Rad auf einer gegenüberliegenden Seite des Fahrzeugs ausgeübt wird, wodurch das Fahrzeug veranlasst wird, sich in einer befohlenen Richtung zu drehen. Die differentielle longitudinale Kraft wird durch Ausüben einer Bremskraft auf das erste und/oder das zweite Rad des Fahrzeugs erzeugt.
DE 10 2012 211 901 A1 offenbart ein Verfahren zur Spurhalteunterstützung von Kraftfahrzeugen während des Betriebs eines vollautomatischen, zur fahrerunabhängigen Fahrzeugführung ausgebildeten Fahrerassistenzsystems mittels einer Steuereinheit, die bei Betrieb dieses Fahrerassistenzsystems die Aktuatorik eines Lenksystems derart ansteuert, dass das Fahrzeug innerhalb der Fahrspur gehalten wird, wobei bei Ausfall des Lenksystems zur Aufrechterhaltung der Querführung zur Spurhalteunterstützung des Kraftfahrzeug mittels eines Bremssystems des Kraftfahrzeugs gezielte Bremseingriffe vorgenommen werden.
DE 10 2013 113 685 A1 offenbart ein Verfahren zum bedarfsweisen Steuern der Richtung eines Fahrzeugs in Verbindung mit dem Ablauf eines autonomen Fahrmanövers unter selektivem, unabhängigem und/oder kombiniertem Verwenden von mehreren elektrischen Feststellbremsen, EPBs, und mehreren Hydraulikbremsen, HBs. Das Verfahren umfasst das Ermitteln einer Gesamtbremskraft, die zum Ändern der Richtung des Fahrzeugs auf vorbestimmte Weise erforderlich ist, sowie das Ermitteln, ob eine betreffende EPB die erforderliche Gesamtbremskraft bereitstellen kann. Das Verfahren umfasst ferner das Bereitstellen, wenn ermittelt wird, dass die betreffende EPB die erforderliche Gesamtbremskraft bereitstellen kann, eines Bremsbefehls, der die betreffende EPB anweist, die Gesamtbremskraft anzulegen. Das Verfahren umfasst auch das Ermitteln, wenn ermittelt ist, dass die EPB allein nicht ausreicht, eines optimalen Kombinierens der EPBs und der HBs, einschließlich von zwei vorderen und zwei hinteren HBS, zwei hinteren EPBs und in manchen Ausführungsformen auch zwei vorderen EPBs.
DE 10 2014 200 608 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, das wenigstens zwei Radachsen, von denen mindestens eine lenkbare Räder aufweist, und wenigstens eine Einrichtung zum radindividuellen Beeinflussen eines Drehmoments der Räder aufweist, wobei ein Lenken der Räder in Abhängigkeit von einem gewünschten Lenkwinkel durch eine Servolenkung unterstützt wird. Es ist vorgesehen, dass die Funktionsfähigkeit der Servolenkung überwacht wird, und dass, wenn eine Fehlfunktion der Servolenkung erfasst wird, zum Einstellen des gewünschten Lenkwinkels an den lenkbaren Rädern durch die Einrichtung an nur einem der lenkbaren Räder ein Drehmoment beeinflusst wird.
DE 10 2015 112 755 A1 offenbart ein Verfahren zum autonomen Lenken eines Fahrzeugs, das ein Fahrassistenzsystem, zumindest eine durch das Fahrassistenzsystem ansteuerbare Stellvorrichtung zum Steuern einer Lenkung des Fahrzeugs und zumindest eine Bremseinrichtung zum Bremsen eines Rads des Fahrzeugs aufweist. In dem Verfahren werden zunächst eine Betriebszustandsinformation über einen Betriebszustand der Stellvorrichtung und eine Fahrtrichtungsinformation über eine durch das Fahrassistenzsystem vorgegebene Fahrtrichtungsänderung des Fahrzeugs eingelesen. Wenn die Betriebszustandsinformation einen Ausfall oder zumindest eine eingeschränkte Funktionsfähigkeit der Stellvorrichtung repräsentiert, wird unter Verwendung der Fahrtrichtungsinformation ein Steuersignal zum Steuern der Bremseinrichtung bereitgestellt, um das Fahrzeug durch Abbremsen des Rads in eine der Fahrtrichtungsänderung entsprechende Richtung zu lenken.
DE 10 2017 221 289 A1 offenbart ein Lenksystem für ein Fahrzeug, wobei das Lenksystem zur Reduzierung des externen Einflusses von Kräften von den lenkbaren Rädern des Fahrzeugs auf den Radlenkwinkel des Fahrzeugs geeignet ist, wobei das Fahrzeug zum hochautonomen Fahren geeignet ist und wobei das Lenksystem ein Steer-by-wire-Lenksystem ist.
DE 10 2019 129 032 A1 offenbart ein Verfahren zur Steuerung eines Steer-by-Wire-Lenksystems in einem Notlenkbetrieb, wobei das Kraftfahrzeug zwei Achsen mit jeweils zwei Rädern umfasst, wobei die vorderen beiden Räder mittels einer Vorderradlenkung lenkbar sind und über eine Lenkstange eines Lenksystems der Vorderradlenkung miteinander verbunden sind, und das Kraftfahrzeug einen einzigen Radantrieb umfasst, der einer der beiden Achsen zugeordnet ist und die beiden Räder der entsprechenden Achse über ein Differential antreibt, wobei der Radantrieb einen einzigen Aktuator umfasst, und wobei das Kraftfahrzeug ein Bremssystem umfasst, und das Verfahren folgende Schritte umfasst: Überprüfen des Lenksystems auf Vorliegen eines Fehlerzustandes; Durchführen des Notlenkbetriebs, im Fall, dass ein Fehlerzustand detektiert wurde und Ausführen folgender Schritte: Bestimmen einer Sollposition der Lenkstange mittels eines Soll-Radlenkwinkels; Bestimmen eines zu bremsenden Vorderrads und eines Bremsdrucks zum Erreichen der Sollposition mittels einer Steuereinheit; Übermitteln des zu bremsenden Vorderrads und des Bremsdrucks an das Bremssystem und Abbremsen des zu bremsenden Vorderrads; Erhöhen eines vom Radantrieb bereitgestellten Drehmoments zur Kompensation eines durch das Abbremsen des zu bremsenden Vorderrads hervorgerufenen Geschwindigkeitsverlusts des Kraftfahrzeuges.
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, Verfahren zum präventiven Einstellen einer Bremskraft zu entwickeln.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des unabhängigen Anspruches. Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Die vorliegende Erfindung umfasst ein Vorbereiten mindestens eines Abschnitts eines Fahrzeugbremssystems. Das Vorbereiten mindestens eines Abschnitts eines Fahrzeugbremssystems erfolgt im Ansprechen auf eine Bestimmung der Möglichkeit, dass eine Fahrzeugkomponente in der Zukunft ausfällt.
Vorzugsweise kann ein Verfahren ein Vorbereiten mindestens eines Abschnitts eines Fahrzeugbremssystems umfassen, wenn eine Komponente eines Fahrzeug-Lenkungssystems möglicherweise ausfällt oder bereits ausfällt, aber noch nicht vollständig ausgefallen ist.
Vorzugsweise kann ein Verfahren ein Vorbereiten mindestens eines Abschnitts eines Fahrzeugbremssystems im Ansprechen auf eine Bestimmung durch ein Steuergerät umfassen, dass ein Fahrzustand möglicherweise in der Zukunft auftritt.
Vorzugsweise basiert ein Verfahren zum präventiven Bereitstellen eines Bremssystems auf einem möglichen Lenkungsausfall, wobei das Verfahren umfasst: Überwachen eines Gesundheitszustands eines Lenkungssystems unter Verwendung eines oder mehrerer Sensoren, wobei der Gesundheitszustand des Lenkungssystems von völlig gesund bis zu vollständig ausgefallen variiert, und Bestimmen, ob der Gesundheitszustand des Lenkungssystems weniger als vollständig gesund ist oder möglichweise teilweise oder vollständig ausgefallen ist, und wenn der Zustand des Lenkungssystems weniger als vollständig gesund ist oder möglichweise teilweise oder vollständig ausgefallen ist, dann Vorbereiten des Bremssystems, um eine Hysterese oder Verzögerungszeit zu reduzieren, um somit eine Bremskraft oder ein Bremsmoment auf eine Bremsscheibe oder eine Bremstrommel aufzubringen, die mit einem Rad des Fahrzeugs verbunden ist.
Vorzugsweise basiert ein Verfahren zum präventiven Bereitstellen eines Bremssystems auf einem möglichen Ausfall einer Lenkungssystem-Kraftassistenz, wobei das Verfahren umfasst: Bestimmen eines Gesundheitszustands der Lenkungssystem-Kraftassistenz unter Verwendung eines oder mehrerer Sensoren, wobei die Kraftassistenz konstruiert und angeordnet ist, um eine Lenkwelle zu drehen oder einen Laufrad-Aktuator zu bewegen, der direkt oder indirekt mit einer Fahrerschnittstelle verbunden ist, um einen Fahrer beim Lenken des Fahrzeugs zu unterstützen, unter Verwendung der Fahrerschnittstelle mit weniger Moment, dann, wenn die Kraftassistenz nicht vorhanden ist, basierend auf dem Gesundheitszustand der Lenkungssystem-Kraftassistenz, Bestimmen, ob die Lenkungssystem-Kraftassistenz möglicherweise ausfällt, und wenn die Lenkungssystem-Kraftassistenz möglicherweise ausfällt, dann Vorbereiten mindestens einer Fahrzeugradbremse, wobei das Vorbereiten ein Bewegen mindestens eines Bremsbelags von einer ruhenden ersten Position, die um einen ersten Abstand von einer Bremsscheibe oder Bremstrommel beabstandet ist, in eine zweite Position umfasst, wobei der Bremsbelag in einer näheren Position zu der Bremsscheibe oder Bremstrommel ist als in der ersten Position, oder der Bremsbelag mit der Bremsscheibe oder Bremstrommel in Eingriff steht, und danach Bestimmen, ob die Lenkungssystem-Kraftassistenz ausgefallen ist, und wenn die Lenkungssystem-Kraftassistenz ausgefallen ist, Verwenden des mindestens einen Bremsbelags, um eine ausreichende Bremskraft auf die Bremsscheibe oder Bremstrommel aufzubringen, um das Moment zu reduzieren, wobei der Fahrer das Fahrzeug lenken muss, wenn die Kraftassistenz ausgefallen ist und die ausreichende Bremskraft nicht aufgebracht wurde.
Vorzugsweise sind ein System und ein Verfahren zum Verwenden von Fahrzeugbremsen zum Lenken eines Fahrzeugs vorgesehen, wenn Lenkungssysteme ausgefallen sind. Das System kann je nach Bedarf eine variierende Bremskraft oder ein variierendes Moment auf unterschiedliche Fahrzeugräder aufbringen, um das Fahrzeug zu lenken. Das System kann Bereitstellen von Befehlen für das Antriebssystem umfassen, um die Fahrzeuggeschwindigkeit oder -beschleunigung zu erhalten, sodass das Fahrzeug bei einem Ausfall des Lenkungssystems sicher funktioniert, ohne die Eingabe eines Fahrers zu beeinflussen.
Weitere illustrative Variationen innerhalb des Umfangs der Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung deutlich werden. Es ist zu verstehen, dass die detaillierte Beschreibung und die spezifischen Beispiele, beim Offenbaren der Variationen der Erfindung, nur zur Veranschaulichung dienen und nicht zur Beschränkung des Umfangs der Erfindung auszulegen sind.
Kurzbeschreibungen der Zeichnungen
Ausgewählte Beispiele von Varianten im Rahmen der Erfindung sind aus der detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen besser nachvollziehbar, wobei:

1 zeigt eine illustrative Variante eines Blockdiagramms eines Systems und Verfahrens zum Bremsen-zum-Lenken als Assistenz eines Lenkungssystems oder als Ersatz für einen Ausfall des Lenkungssystems;
2 zeigt eine illustrative Variante eines Fahrzeugs, das mit ausreichender Hardware zum Ausführen zumindest mancher der hier beschriebenen Systeme und Verfahren ausgestattet ist;
3 zeigt eine illustrative Variante eines Systems oder Verfahrens, das ein Vorbereiten eines Bremssystems umfasst;
4 zeigt eine Schnittansicht der Bremsenanordnung mit Bremsbelägen in einer ruhenden ersten Position gemäß einer Vielzahl von Varianten;
5 zeigt eine vergrößerte Teilschnittansicht der Bremsenanordnung mit einem Bremsbelag in einer zweiten Position als Ergebnis eines Vorbereitens der Bremse gemäß einer Vielzahl von Varianten; und
6 zeigt eine vergrößerte Teilschnittansicht der Bremsenanordnung mit dem Bremsbelag in der zweiten Position, wobei die Bremsbeläge mit einer Bremsscheibe eingreifen, nachdem die Bremse gemäß einer Vielzahl von Varianten vorbereitet wurde.

Detaillierte Beschreibung
Die folgende Beschreibung der Variationen ist lediglich illustrativ und soll in keiner Weise den Umfang der Erfindung, ihre Anwendung oder Verwendungen beschränken.
Vorzugsweise kann ein Verfahren ein Vorbereiten mindestens eines Abschnitts eines Fahrzeugbremssystems umfassen. Ein Verfahren, das ein Vorbereiten mindestens eines Abschnitts eines Fahrzeugbremssystems umfasst, kann in einem Fahrzeug mit einem Lenkungssystem, das eine mechanische Verbindung zu lenkbaren Laufrädern umfasst, in einem Lenkung-durch-Seil-System oder jedem anderen Lenkungssystem verwendet werden. Ein Verfahren, das ein Vorbereiten mindestens eines Abschnitts eines Fahrzeugbremssystems umfasst, kann in einem Fahrzeug verwendet werden, das zum manuellen Fahren durch eine Person konstruiert und eingerichtet ist, wobei das Fahrzeug eine teilautonome oder vollständig autonome Fahrfähigkeit aufweist.
Vorzugsweise kann ein Verfahren ein Vorbereiten mindestens eines Abschnitts eines Fahrzeug-Bremssystems umfassen, wenn eine Komponente eines Fahrzeug-Lenkungssystems möglicherweise ausfällt oder bereits ausfällt, aber noch nicht vollständig ausgefallen ist. Ein Verfahren, das ein Vorbereiten mindestens eines Abschnitts eines Fahrzeugbremssystems umfasst, wenn eine Komponente des Fahrzeug-Lenkungssystems möglicherweise ausfällt oder bereits ausfällt, aber noch nicht vollständig ausgefallen ist, kann an jedem Fahrzeug mit einer Komponente im Lenkungssystem verwendet werden, die möglicherweise ausfällt, einschließlich, aber nicht beschränkt auf ein Lenkungssystem mit einer mechanischen Verbindung zu lenkbaren Rädern oder lenkbarem Rad, ein Lenkung-durch-Seil-System oder ein anderes Lenkungssystem.
Vorzugsweise kann ein Fahrzeug-Lenkungssystem ein Bremssystem frühzeitig warnen, wenn eine Komponente des Lenkungssystems mit großer Wahrscheinlichkeit in naher Zukunft einen Ausfall aufweist. Das Bremssystem kann dann mindestens eine Bremse vorbereiten, um jegliche Hysterese im System zu beseitigen oder um eine Verzögerungszeit zu reduzieren, indem eine ausreichende Kraft auf mindestens eine Bremsscheibe oder Bremstrommel aufgebracht wird, wenn eine Komponente des Lenkungssystems ausfällt. Das Bremssystem kann schneller reagieren, wenn eine Komponente des Lenkungssystems vollständig ausfällt. Beim Ausfall einer Komponente im Lenkungssystem kann das Bremssystem Differentialbremsen durchführen und den Ausfall der Lenkungsassistenz für den Fahrer weniger bedenklich machen. Die Frühwarnung kann ferner bewirken, dass die Kommunikation zwischen verschiedenen Fahrzeugsystemen und Komponenten robuster wird. Dies kann dazu beitragen, den Schweregrad eines vollständigen Ausfalls zu verringern, bei dem die Bremskraft oder das Moment sehr viel höher sein können als bei dem frühen, präventiven Vorbereiten.
Eines der Probleme bei einem elektrischen Lenkungssystem ist der Ausfall einer Assistenz bei katastrophalen Ausfällen. Wenn ein Ereignis eines Ausfalls einer Assistenz (LOA) auftritt, ist der Fahrer immer noch über eine mechanische Verbindung mit den lenkbaren Rädern verbunden und muss eine deutlich höhere Kraft auf ein Handrad oder eine Lenkschnittstelle aufbringen, um das Fahrzeug zu lenken. Wenn ein Ausfall einer Assistenz auftritt, während sich die Reifen drehen, versuchen die Reifenausrichtungskräfte, die Reifen in eine gerade Position zu lenken. Angenommen, die Reifen des Fahrzeugs werden beim Auftreten eines Ausfalls einer Assistenz gedreht, muss das von dem elektrischen Lenkungssystem bereitgestellte Moment sofort vom Fahrer über das Lenkrad (oder die Lenkschnittstelle) bereitgestellt werden oder muss der Lenkwinkel des Fahrzeugs verkleinert werden. Die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Fahrwerkseinstellungen haben ebenso wie die Größe einer Lenkrolle Einfluss darauf, wie stark/schnell die lenkbaren Räder in die Mitte zurückkehren (0-Winkel relativ zum Fahrzeug). Beim Auftreten des Ausfalls einer Assistenz spürt der Fahrer einen Momentanstieg, wenn er versucht, den Lenkwinkel zu halten. Ein elektronisches Bremssystem kann in einem solchen Szenario Differentialbremsen bereitstellen. Dabei handelt es sich um ein Bremsen an einer Seite des Fahrzeugs, um ein lenkungsähnliches Phänomen bereitzustellen und den Momentanstieg bei Ausfall einer Assistenz am Lenkrad oder an der vom Fahrer bedienten Lenkschnittstelle zu dämpfen. Durch Verwendung einer Frühwarnung des Lenkungssystems kann das Bremssystem schneller reagieren, wenn der endgültige Ausfall auftritt.
Gegenwärtig wird der Ausfall einer Assistenz in einem Lenkungssystem hauptsächlich dadurch reduziert, dass die Häufigkeit des Ausfalls der Assistenz verringert wird. Dies wird erreicht, indem teure redundante Verfahren verwendet werden, wie z.B. zwei elektronische Steuereinheiten innerhalb des Lenkungssystems. Wenn eine der elektronischen Steuereinheiten ausfällt, behält die andere elektronische Steuereinheit einen hohen Grad der Lenkungsassistenz bei. Durch Kommunikation zwischen den Lenk- und Bremsmodulen und Verwendung vom Differentialbremsen lässt sich der Bedarf an teuren Redundanzen reduzieren.
Vorzugsweise kann, wenn ein Ausfall einer oder mehrerer Komponenten im Lenkungssystem auftritt, ein mehrfaches Signal oder mehrere Signale vom Lenkungssystem den Ausfall bestätigen. Dies kann die Wahrscheinlichkeit von Ausfallmeldungen reduzieren, insbesondere im Vergleich zu einer einzigen, einmaligen Meldung, dass ein Ausfall auftritt.
Wenn Bremsen zur Ergänzung der lateralen Steuerung eines Fahrzeugs verwendet werden, kann das Differentialbremsen das Fahrzeug verlangsamen. Ein elektronisches Bremssystem kann eine Erhöhung des Moments des Verbrennungsmotors oder Motors anfordern, um die Verlangsamung des Fahrzeugs zu kompensieren. Die Schnittstelle zwischen Bremssystem und Verbrennungsmotor oder Motor ist eine allgemein angeordnete Schnittstelle. Darüber hinaus können frühzeitige Herunterschaltungen eines Getriebes genutzt werden. So kann das Bremssystem mit der Frühwarnung des Lenkungssystems das Getriebe zu einem geeigneten Zahnrad führen. Eine Schnittstelle zwischen Bremssystem und Getriebe kann im Fahrzeug bereitgestellt sein.
Im Folgenden wird eine Sequenz von Ereignissen beschrieben, die auftreten können. Zunächst fährt der Fahrer ein Fahrzeug mit einem normal funktionierenden Lenkungssystem. Das Fahrzeug fährt auf einer gekrümmten Straße. Zweitens umfasst das Lenkungssystem einen Ausfall einer internen Komponente. Das Lenkungssystem teilt dem elektronischen Bremssystem mit, dass die Komponente ausfällt und der Ausfall einer Assistenz droht. Drittens bereitet sich das Bremssystem darauf vor, das Lenkungssystem zu unterstützen, und erzeugt eine kleine Größe an Bremskraft oder Moment. Diese kleine Größe der Bremskraft oder des Moments bereitet die Bremszangen vor, reicht aber nicht aus, um eine für einen normalen Fahrer erkennbare Verlangsamung zu bewirken. Das Getriebe wird zum Herunterschalten aufgefordert. Viertens teilt das Lenkungssystem dann mit, dass es nicht betriebsbereit ist. Das Bremssystem erzeugt dann schnell die entsprechende Bremskraft oder das entsprechende Moment an den entsprechenden Rädern. In diesem Fall wird die Bremskraft oder das Moment auf die Bremszangen an der Kurveninnenseite aufgebracht, wobei die Größe auf dem Lenkradwinkel (Lenkwinkel) oder dem letzten bekannten Lenkwinkel basiert. Das Bremssystem fordert auch ein zusätzliches Moment des Verbrennungsmotors oder Motors an, um das Bremsmoment zu kompensieren, das für die Lenkung des Fahrzeugs verwendet wird. Der Fahrer lenkt das Fahrzeug nun weiterhin manuell, und das Bremssystem stellt die Bremskraft oder das Moment zur Verfügung, um die Lenkung des Fahrzeugs zu unterstützen.
Vorzugsweise kann ein Fahrzeug ein Lenkungssystem umfassen. In solchen Fällen kann das Lenkungssystem von einem Fahrer über eine Lenkschnittstelle manuell betätigt werden, autonom durch ein autonomes Lenkungssystem betätigt werden oder als eine Kombination aus autonomer und manueller Lenkung betätigt werden, wobei das Lenkungssystem konfiguriert ist, um Lenkeingabe von einem Fahrer, einem autonomen Lenkungssystem oder von beiden gleichzeitig zu empfangen und zu interpretieren.
Vorzugsweise kann eine Lenkschnittstelle ein Handrad, einen Joystick, einen Trackball, einen Regler, eine Drosselklappe, einen Druckknopf, einen Kippschalter, einen Hebel, einen Touchscreen, eine Maus oder jedes andere bekannte Mittel zur Benutzereingabe umfassen.
Vorzugsweise kann ein Fahrzeug ein Lenkungssystem umfassen, das eine Lenkungsschnittstelle und ein lenkbares Antriebssystem wie z. B. ein Lenkrad bzw. Laufräder entsprechend umfasst, ist aber nicht darauf beschränkt. Das Lenkungssystem kann eine mechanische Verbindung oder ein Lenkung-durch-Seil-Typ sein, wobei physikalische Mechanismen eine Manipulation der Lenkschnittstelle nicht mechanisch mit dem lenkbaren Antriebssystem verbinden und wobei eine Manipulation der Lenkschnittstelle eine zugehörige Manipulation des lenkbaren Antriebssystems über die Kommunikation elektronischer Vorrichtungen, wie z. B., aber nicht darauf beschränkt, Sensoren, Sende- und Empfangsgeräte und elektronisch erregte Aktuatoren, beeinflusst. Vorzugsweise kann ein Lenkung-durch-Seil-System mindestens einen Laufrad-Aktuator und mindestens einen Handrad-Aktuator umfassen, die über ein Lenkung-durch-Seil-System oder Steuergerät in bedienbarer Kommunikation miteinander stehen. Das Lenkung-durch-Seil-System kann ein Laufrad-Aktuatorsystem umfassen, das mit einem Handrad-Aktuatorsystem in bedienbarer Kommunikation steht, wobei eine Drehung des Lenkrads oder Handrads eines Fahrzeugs in eine Betätigung des Laufrad-Aktuatorsystems umgesetzt wird, sodass ein Fahrzeugrad gedreht werden kann.
Die Handrad-Aktuatoranordnung kann ein Lenkrad, einen Handrad-Aktuator, wie z. B. einen elektronischen Motor, und einen Handrad-Winkelsensor umfassen. Die Handrad-Aktuatoranordnung kann konstruiert und angeordnet sein, um den Winkel und die Position des Handrads der Laufrad-Aktuatoranordnung mitzuteilen, die mindestens einen Lenkaktuator umfasst, der konstruiert und angeordnet ist, um ein Laufrad zu schwenken oder zu drehen.
Vorzugsweise kann ein Fahrzeug ein elektronisches Bremssystem umfassen, das konstruiert und angeordnet ist, um eine Bremskraft oder ein Moment auf eine beliebige Anzahl von Laufrädern aufzubringen, um ein Fahrzeug basierend auf der Handradeingabe des Fahrers zu verlangsamen oder anzuhalten. Das elektronische Bremssystem kann über mindestens ein Steuergerät mit dem Lenkungssystem, der Handrad-Aktuatoranordnung und der Laufrad-Aktuatoranordnung in bedienbarer Kommunikation stehen. Das Steuergerät kann eine beliebige Anzahl von Systemen, einschließlich Algorithmen, zum Überwachen und Steuern vom Antrieb, Lenken und Bremsen implementieren. Vorzugsweise kann das elektronische Bremssystem verwendet werden, um eine Differentialbremskraft oder -moment auf eine Anzahl von Rädern aufzubringen, um eine laterale Bewegung des Fahrzeugs zu bewirken, wenn ein Abschnitt eines Lenkungssystems ausgefallen ist, wie z.B. eine bedienbare Unterbrechung zwischen der Rad-Aktuatoranordnung und der Laufrad-Aktuatoranordnung.
Vorzugsweise kann ein Bremsen-zum-Lenken-System einen Bremsen-zum-Lenken-Algorithmus verwenden, der Bremskraft- oder Momentanforderungen an einzelne Räder als Funktion der Lenkeingaben des Fahrers, einschließlich Lenkwinkel, Lenkwinkelrate und Lenkmoment, übermitteln kann. Der Bremsen-zum-Lenken-Algorithmus kann Bremskraft- oder Momentanforderungen übermitteln, wenn das System einen Ausfall oder eine Abschaltung einer elektrischen Lenkungsassistenz oder eines Laufrad-Aktuators festgestellt hat, was zu keiner Ausgabe einer Zahnstange oder eines Laufrad-Aktuators führt. Alternativ kann der Bremsen-zum-Lenken-Algorithmus Bremskraft- oder Momentanforderungen übermitteln, wenn das System einen Ausfall oder eine Abschaltung eines Radaktuators festgestellt hat.
Bei Erkennen eines Ausfalls des Laufrad-Aktuators oder des Handrad-Aktuators kann das System über eine in das Fahrzeug integrierte Mensch-Maschine-Schnittstelle einen optischen oder akustischen Hinweis an den Fahrer geben. Als nicht einschränkendes Beispiel kann das System über Lampen oder Alarme anzeigen, dass das Lenkung-durch-Seil-System oder ein Abschnitt des Lenkung-durch-Seil-Systems ausgefallen ist. Die Eingaben des Fahrers in das Handrad in Form von Lenksignalen können den Lenkradwinkel, die Lenkradgeschwindigkeit und das Lenkmoment umfassen, die an ein Bremsen-zum-Lenken-Fahrer-Richtungssteuergerät übermittelt werden können. Der Bremsen-zum-Lenken-Algorithmus kann die genannten Lenksignale empfangen und die Anforderungen an die Bremskraft oder das Moment mit einer Funktion der Lenksignale an einer elektronischen Steuereinheit eines elektronischen Bremssystems berechnen. Ein elektronisches Bremsensystem kann eine Gierreaktion auf Fahrereingaben von Lenksignalen bereitstellen. In einigen Fällen kann das System für die Steuerung des Antriebssystems eines Fahrzeugs bereitstellen und die Drosselklappe, die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und ähnliches nach Bedarf anpassen, um die Fahrgeschwindigkeit zu erhalten, während das Bremsen-zum-Lenken-System in Betrieb ist. In einigen Fällen kann das System das Antriebssystem eines Fahrzeugs steuern, um eine allmähliche Verlangsamung des Fahrzeugs zu ermöglichen, während das Bremsen-zum-Lenken-System in Betrieb ist.
Vorzugsweisekann ein Bremsen-zum-Lenken-System von einem externen Domänen-Steuergerät gesteuert werden, das zum Verwenden der Bremsen-zum-Lenken-Funktion konstruiert und angeordnet ist, wenn ein Lenkung-durch-Seil-System, das Handrad-Aktuatoren und Laufrad-Aktuatoren umfasst, an Leistung verliert oder ganz ausfällt.
Vorzugsweisekann das Bremsen-zum-Lenken-System durch Umwandlung von Lenkanforderungen in eine gewünschte Gierrate wirken, die dann in eine entsprechende Bremskraft oder ein entsprechendes Moment umgewandelt werden kann, die/das auf die Fahrzeugbremsen aufgebracht wird, um die gewünschte Gierrate zu erzeugen. Die Bremskraft oder das Moment kann über ein elektronisches Bremssystem auf die Fahrzeugbremsen aufgebracht werden. Die Bremskraft oder das Moment kann je nach Bedarf auf einzelne Bremszangen aufgebracht werden, um die gewünschte Gierrate zu ermöglichen. Das System kann konstruiert und eingerichtet sein, um bei Bedarf auch Beschleunigungs- und Verlangsamungsanforderungen des Fahrers oder des autonomen oder virtuellen Fahrers zu erfüllen.
Die Umrechnung der Lenkanforderungen in die tatsächliche Gierrate und die Umwandlung der Gierrate in die Bremskraft oder das Moment kann durch Berechnungen oder Nachschlagetabellen vorgenommen werden. In ähnlicher Weise kann die Umwandlung des Lenkwinkels in die passende Bremskraft oder die passenden Momente auch über eine Berechnung oder eine Nachschlagetabelle erfolgen. Gemäß manchen Varianten, bei denen ein autonomes Fahrsystem oder ein virtuelles Fahrersystem in einem Fahrzeug implementiert ist, kann die berechnete Bremskraft oder das berechnete Moment an das autonome oder virtuelle System übermittelt werden, sodass das System die Bremsen-zum-Lenken-Funktionalität kompensieren kann.
Vorzugsweisekann das Bremsen-zum-Lenken-System kontinuierlich die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Gierrate und die 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 eine Einbeziehung der Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten umfassen, um die Verfügbarkeit des Bremsen-zum-Lenken-Systems zu bestimmen.
1 zeigt eine illustrative Variante des Blockdiagramms eines Systems und Verfahrens zum Bremsen-zum-Lenken als Vorbereiten der Bremsen und als Ersatz beim Ausfall des Lenkungssystems. Ein Fahrzeug kann ein Steuergerät 112 umfassen, das zum Empfang der Lenkeingabe 134 des Fahrers über eine Lenkung 114 konstruiert und angeordnet ist. Das Steuergerät 112 kann zusätzlich konstruiert und angeordnet sein, um Lenkaktuatorbefehle 126 an das Lenkungssystem 114 bereitzustellen. Das Lenkungssystem 114 kann Änderungen des Reifenwinkels 118 ausgeben, um die Lenkung und den Zustand 132 des Lenkung-durch-Seil-Systems an das Steuergerät 112 zu beeinflussen. Das Steuergerät 112 kann auch konstruiert und angeordnet sein, um Bremsbefehle 128 an ein elektronisches Bremssystem 116 bereitzustellen, das nacheinander eine Bremskraft oder ein Moment 120 auf einzelne Bremszangen aufbringen kann. Hat das Lenkungssystem 114 dem Steuergerät 112 angezeigt, dass der Gesundheitszustand des Lenkung-durch-Seil-Systems 132 möglicherweise ausfällt oder bereits ausfällt oder dass das Lenkungssystem 114 nur teilweise oder gar nicht zur Verfügung steht, kann das Steuergerät 112 eine Anforderung zur Bremsbewegung senden, um eine Bremse vorzubereiten. Wenn das Lenkungssystem anzeigt, dass eine Komponente des Lenkungssystems, wie z. B., aber nicht darauf beschränkt, eine elektrische Lenkungsassistenz oder ein Laufrad-Aktuator, möglicherweise ausfällt oder bereits ausfällt oder dass das Lenkungssystem 114 nur teilweise oder gar nicht zur Verfügung steht, kann das Steuergerät 112 über ein Lenkrad Fahrereingabe 134 empfangen und Lenkanforderungen in Bremskraft- oder Momentanforderungen oder -befehle 128 umwandeln, die an das elektronische Bremssystem 116 zu übermitteln sind. Die 1 und 2 dienen lediglich der Veranschaulichung. Die Funktionalität des Steuergeräts bzw. der Steuergeräte kann von einem oder mehreren Steuergeräten ausgeführt werden, die an beliebiger Stelle im Fahrzeug angeordnet sind. Ein oder mehrere Algorithmen können von einem oder mehreren elektronischen Prozessoren verwendet und ausgeführt werden, um die hier beschriebenen Verfahren, Aktionen und Funktionen auszuführen.
2 zeigt eine illustrative Variante von Abschnitten eines Fahrzeugs, das mit ausreichender Hardware ausgestattet ist, um zumindest einige der hier beschriebenen Systeme und Verfahren auszuführen. Ein Fahrzeug 250 kann ein Steuergerät 212 umfassen, das zum Bereitstellen einer Bremsen-zum-Lenken-Funktionalität in einem Fahrzeug 250 konstruiert und angeordnet ist. Das Steuergerät 212 kann in bedienbarer Kommunikation mit einem Lenkungssystem 214 und einem elektronischen Bremssystem 216 stehen. Das Lenkungssystem 214 und das elektronische Bremssystem 216 können mit mindestens einem Laufrad 242 in bedienbarer Kommunikation stehen. Der Fahrer kann ein Handrad 244 verwenden, um Fahrereingaben 134 für laterale Bewegung bereitzustellen und Lenkanforderungen an das Lenkungssystem 214 zu senden. In manchen Varianten kann eine Lenkungsassistenz oder ein Radaktuator 246, der mit der Lenkungsschnittstelle 244 verbunden ist, in bedienbarer Kommunikation mit dem Steuergerät 212, dem Lenkungssystem 214 oder dem elektronischen Bremssystem 216 stehen. In manchen Varianten kann die Lenkungsassistenz oder der Handrad-Aktuator 246 von dem Lenkungssystem 214 oder einem Laufrad-Aktuator 251 als Teil des Lenkungssystems 214 getrennt sein oder in einem Ausfallzustand 248 davon sein oder nicht in der Lage sein, mit diesem 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 empfangen hat, die darauf hinweisen, dass eine Komponente, wie z. B. eine Lenkungsassistenz 246 oder ein Laufrad-Aktuator 251, ausgefallen ist, kann das Steuergerät 212 Lenkungsanforderungen von dem Lenksensor 247 in Bremskraft- oder Bremsmomentanforderungen umwandeln, die an das elektronische Bremssystem 216 übermittelt werden. Das elektronische Bremssystem 216 kann die Bremskraft oder das Bremsmoment 218 auf bestimmte geeignete Laufräder 242 aufbringen, um eine laterale Bewegung des Fahrzeugs als Eingabe 134 durch den Fahrer über das Handrad 244 zu ermöglichen. Das Steuergerät 212 kann auch konstruiert und angeordnet sein, um Geschwindigkeits- und Beschleunigungsanforderungen 240 an ein Antriebssystem an Bord zu stellen, sodass das Fahrzeug unter Verwendung der Bremsen-zum-Lenken-Funktionalität die Geschwindigkeit oder Beschleunigung beibehalten oder ändern kann.
3 zeigt ein vereinfachtes Flussdiagramm einer beispielhaften Variante eines Systems zum Verwenden eines Bremsenvorbereitens und einer Bremsen-zum-Lenken-Funktionalität als Lenkungsassistenz und Ersatz für Lenkungsausfall. Das System kann routinemäßig oder annähernd kontinuierlich die Fähigkeit zum Bremsen-zum-Lenken an ein Steuergerät 302 bereitstellen, das die Bereitschaft der Bremsen-zum-Lenken-Funktionalität anzeigt. Zu Punkt 304 kann der Gesundheitszustand des Lenkungssystems, der den Gesundheitszustand der Lenkungsassistenz oder des Laufrad-Aktuator-Systems umfasst, an das Bewegungssteuergerät übermittelt werden. In einigen Fällen kann der Zustandsstatus anzeigen, dass Abschnitte des Lenkungssystems möglicherweise ausfallen, bereits ausfallen, eine Fehlfunktion aufweisen oder nicht betriebsbereit sind. Zu Punkt 306 kann das Steuergerät den Gesundheitszustand des Lenkungssystems empfangen und bestimmen, dass das Lenkungssystem möglicherweise ausfällt, ausfällt oder zumindest teilweise beeinträchtigt ist. Zu Punkt 308 wird dann das Vorbereiten mindestens einer Bremse durchgeführt. Zu Punkt 310 kann das Steuergerät den Gesundheitszustand des Lenkungssystems empfangen und bestimmen, dass eine Komponente des Lenkungssystems ausgefallen ist. Das Steuergerät kann dann die Fähigkeit zum Bremsen-zum-Lenken implementieren, die den Empfang von Lenkanforderungen vom Lenksensor über Fahrereingaben am Handrad 314 umfasst. Zu Punkt 316 kann das System Lenkanforderungen in Bremskraft- oder Lenkmoment-Anforderungen umwandeln. Alternativ kann das System Lenkanforderungen in Anforderungen der Gierrate des Fahrzeugs und Gierratenanforderungen in Bremskraft- oder Bremsmomentanforderungen umwandeln. Zu Punkt 318 kann das elektronische Bremssystem Anforderungen an die Bremskraft oder das Bremsmoment empfangen und die Bremskraft oder das Bremsmoment auf einzelne Bremszangen eines Fahrzeugs aufbringen, um die Lenkung zu unterstützen oder das Fahrzeug zu lenken.
Vorzugsweise kann die elektrische Lenkungsassistenz in jeder geeigneten Form erfolgen, einschließlich, ist aber nicht darauf beschränkt, elektrisch, hydraulisch, pneumatisch oder magnetisch. Eine elektrische Lenkung (EPS) ist in vielen Fahrzeugen vorgesehen. Es gibt immer noch eine massive Metall-Lenkwelle, die vom Lenkrad zur Zahnstange führt, die die Reifen lenkt, aber die anderen sind Hightech. Die EPS verwendet einen Elektromotor, der Energie aus dem elektrischen System des Fahrzeugs nimmt, um die Lenkungsassistenz bereitzustellen. Dieser Elektromotor kann entweder mit der Lenkwelle oder dem Laufrad-Aktuator gekoppelt angeordnet sein. Sensoren detektieren das Moment oder die Kraft, die der Fahrer am Lenkrad aufbringt, und ein Computer bestimmt, wie stark die Assistenz sein soll. Bei den meisten Systemen passt der Computer die Lenkkraft an die Geschwindigkeit des Fahrzeugs an: bei Parkgeschwindigkeiten ist die Lenkung leicht und einfach zu lenken, während bei Autobahngeschwindigkeiten die Lenkkraft erhöht wird, was dem Fahrer ein Gefühl von mehr Stabilität und Kontrolle vermittelt.
Die 4 bis 6 zeigen eine Bremsaktuatoranordnung und ein Verfahren, die in einer Vielzahl von Varianten verwendet werden können. Ein System und Verfahren kann eine Bremsaktuatoranordnung 400 umfassen, die einen Aktuator 402 aufweist, der elektrisch, hydraulisch, pneumatisch oder auf andere Art und Weise betrieben werden kann. Der Aktuator 402 kann ein Kolbensystem umfassen, das einen ersten Abschnitt 404 und einen gegenüberliegenden zweiten Abschnitt 406 umfasst, wobei jeder in einer axialen Richtung beweglich sein kann. Ein Stift 408 kann mit dem Aktuator 402 verbunden sein. Die Bremszange 410 kann einen ersten Flansch 414, einen zweiten Flansch 416 und einen dritten Flansch 418 umfassen. Die Bremszange 410 kann an dem Stift 408 verschiebbar sein. Ein erster Bremsbelag 422 kann von einer ersten Bremsplatte 424 gehalten werden, die mit einer Halterung 426 verbunden ist. Der erste Bremsbelag 422 und die Platte 424 können an der Halterung 426 verschiebbar sein. Ein zweiter Bremsbelag 256 kann an einer zweiten Bremsbelagplatte 258 gehalten sein, die mit dem dritten Flansch 416 verbunden sein kann. Der erste Bremsbelag 404 kann sich in Richtung einer ersten Fläche 253 einer Bremsscheibe 250 bewegen. Die Bremsscheibe 250 kann von einem Rotor 252 gehalten sein. Der zweite Bremsbelag 256 kann sich in Richtung einer zweiten Fläche 254 der Bremsscheibe 250 bewegen. Wenn das Lenkungssystem mitteilt, dass eine Komponente ausfällt oder möglicherweise ausfällt, aber noch nicht ausgefallen ist, kann der Aktuator 402 den ersten Kolbenabschnitt 404 und den zweiten Kolbenabschnitt 406 in entgegengesetzte axiale Richtungen bewegen, sodass der erste Kolbenabschnitt 404 den ersten Bremsbelag 422 aus einer ruhenden ersten Position, die um einen ersten Abstand D1 von der ersten Fläche 253 der Bremsscheibe 250 beabstandet ist, in eine zweite Position bewegt, wobei die Eingriffsfläche 405 des ersten Bremsbelags 422 um einen Abstand angeordnet ist, der von der ersten Fläche 253 der Bremsscheibe 250 beabstandet ist oder von der Stelle, an der der erste Bremsbelag 422 an der ersten Fläche 253 der Bremsscheibe 250 eingreift. Zum Beispiel kann der erste Bremsbelag 422 bewegt werden, sodass die Eingriffsfläche 405 mit der Ebene P11 fluchtet. Der Aktuator 402 veranlasst den zweiten Abschnitt 406 des Kolbens, mit dem ersten Flansch 414 der Bremszange 410 in Eingriff zu kommen, um den zweiten Bremsbelag 256 aus einer ruhenden ersten Position zu ziehen, wobei die Eingriffsfläche 257 des zweiten Bremsbelags 256 einen Abstand D2 von der zweiten Fläche 254 der Bremsscheibe 250 zu einer zweiten Position aufweist, wobei die Eingriffsfläche 257 des zweiten Bremsbelags 256 von der zweiten Fläche 254 der Bremsscheibe beabstandet ist oder mit der Bremsscheibe 250 in Eingriff steht. Zum Beispiel kann der zweite Bremsbelag 256 bewegt werden, sodass die Eingriffsfläche 257 davon mit der Linie P12 fluchtet. Wie in 5 dargestellt, wenn der erste Bremsbelag 422 bewegt wird, sodass die Eingriffsfläche 405 davon mit der Ebene P11 fluchtet, ist die Eingriffsfläche um einen Abstand D2 von der ersten Fläche der Bremsscheibe 253 beabstandet. Wenn der zweite Bremsbelag 256 bewegt wird, sodass die Eingriffsfläche davon mit der Ebene P12 fluchtet, ist die Eingriffsfläche des zweiten Bremsbelags 256 um den Abstand D2 von der zweiten Fläche 254 der Bremsscheibe 250 beabstandet. Der Abstand D2 ist kleiner als der in den 4 und 5 dargestellte Abstand D1. 6 veranschaulicht ein Vorbereiten des Bremssystems, sodass die Eingriffsfläche 405 des ersten Bremsbelags 422 mit der ersten Fläche 253 der Bremsscheibe 250 in Eingriff kommt, wobei die Eingriffsfläche 257 des zweiten Bremsbelags 256 mit der zweiten Fläche 254 der Bremsscheibe 250 in Eingriff kommt.
Die folgende Beschreibung von Varianten dient lediglich der Veranschaulichung von Komponenten, Elementen, Handlungen, Produkten und Verfahren, die als im Umfang der Erfindung liegend anzusehen sind, und ist in keiner Weise dazu bestimmt, diesen Umfang durch das zu beschränken, was ausdrücklich offenbart oder nicht ausdrücklich dargelegt ist. Die Komponenten, Elemente, Handlungen, Produkte und Verfahren, wie sie hier beschrieben sind, können auch anders als hier ausdrücklich beschrieben kombiniert und umgeordnet werden und fallen dennoch in den Umfang der Erfindung.
Variante 1 kann ein Verfahren umfassen, das ein Vorbereiten mindestens eines Abschnitts eines Fahrzeugbremssystems umfasst, wenn eine Komponente eines Fahrzeugs möglicherweise ausfällt oder bereits ausfällt, aber noch nicht vollständig ausgefallen ist.
Variante 2 kann ein Verfahren umfassen, das ein Vorbereiten mindestens eines Abschnitts eines Fahrzeugbremssystems im Ansprechen auf eine Bestimmung umfasst, dass eine Möglichkeit besteht, dass eine Fahrzeugkomponente in der Zukunft ausfällt.
Variante 3 kann ein Verfahren umfassen, das ein Vorbereiten mindestens eines Abschnitts eines Fahrzeugbremssystems im Ansprechen auf eine Bestimmung umfasst, dass eine Möglichkeit besteht, dass ein Fahrzustand in der Zukunft auftritt.
Variante 4 kann ein Verfahren zum präventiven Bereitstellen eines Bremssystems basierend auf einem möglichen Lenkungsausfall umfassen, wobei das Verfahren Überwachen eines Gesundheitszustands eines Bremssystems unter Verwendung eines oder mehrerer Sensoren umfasst, und wobei der Gesundheitszustand des Lenkungssystems von vollständig gesund bis zu vollständig ausgefallen variiert, und Bestimmen, ob der Gesundheitszustand des Lenkungssystems weniger als vollständig gesund ist oder möglicherweise ein teilweiser oder vollständiger Ausfall auftritt, und wenn der Zustand des Lenkungssystems weniger als vollständig gesund ist oder möglicherweise ein teilweiser oder vollständiger Ausfall auftritt, dann Vorbereiten des Bremssystems, um die Hysterese oder die Verzögerungszeit zu reduzieren, um die Bremskraft oder das Bremsmoment auf eine Bremsscheibe oder Bremstrommel aufzubringen, die mit einem Rad des Fahrzeugs verbunden ist.
Variante 5 kann ein Verfahren zum präventiven Bereitstellen eines Bremssystems aufgrund des möglichen Ausfalls einer Lenkungssystem-Kraftassistenz umfassen, wobei das Verfahren umfasst: Bestimmen des Gesundheitszustands der Lenkungssystem-Kraftassistenz unter Verwendung eines oder mehrerer Sensoren, wobei die Kraftassistenz konstruiert und angeordnet ist, um eine mit einer Fahrerschnittstelle verbundene Lenkwelle zu drehen, um den Fahrer beim Lenken des Fahrzeugs zu unterstützen, Verwenden der Fahrerschnittstelle mit einem geringeren Moment, dann, wenn die Kraftassistenz nicht vorhanden ist, basierend auf dem bestimmten Gesundheitszustand der Lenkungssystem-Kraftassistenz, Bestimmen, ob die Lenkungssystem-Kraftassistenz möglicherweise ausfällt, und wenn die Kraftassistenz des Lenkungssystems möglicherweise ausfällt, Vorbereiten mindestens einer Fahrzeugradbremse, wobei das Vorbereiten Bewegen mindestens eines Bremsbelags von einer ersten Position, die um einen ersten Abstand von einer Bremsscheibe oder Bremstrommel beabstandet ist, in eine zweite Position umfasst, wobei der Bremsbelag in einer näheren Position zu der Bremsscheibe oder Bremstrommel angeordnet ist als in der ersten Position, oder der Bremsbelag mit der Bremsscheibe oder Bremstrommel in Eingriff steht, und danach Bestimmen, ob die Kraftassistenz des Lenkungssystems ausgefallen ist, und wenn die Lenkungssystem-Kraftassistenz ausgefallen ist, Verwenden des mindestens einen Bremsbelags, um eine ausreichende Bremskraft auf die Bremsscheibe oder Bremstrommel aufzubringen, um das Moment zu reduzieren, das der Fahrer zum Lenken des Fahrzeugs verwenden müsste, wenn die Kraftassistenz ausgefallen ist und die ausreichende Bremskraft nicht aufgebracht worden ist.
Variante 6 kann ein Verfahren umfassen, umfassend:

Überwachen eines Fahrzeug-Lenkungssystems unter Verwendung von mindestens einem Sensor, und Bestimmen, ob eine Komponente des Lenkungssystems möglicherweise ausfällt oder ausgefallen ist; wenn bestimmt wird, dass eine Komponente des Lenkungssystems ausfällt, dann veranlassen, dass das Lenkungssystem dem elektronischen Bremssystem mitteilt, dass die Komponente des Lenkungssystems ausfällt, wobei sich das Bremssystem danach darauf vorbereitet, das Lenkungssystem zu unterstützen, indem eine erste Größe der Bremskraft oder des Bremsmoments einer Bremsscheibe oder Bremstrommel des Fahrzeugs unter Verwendung einer ersten Bremszange erzeugt wird, wobei die Größe der Bremskraft oder des Bremsmoments die erste Bremszange vorbereitet, aber nicht ausreicht, um eine erkennbare Verlangsamung für einen normalen Fahrer bereitzustellen; Auffordern eines Fahrzeuggetriebes zum Herunterschalten; danach, wenn bestimmt wird, dass eine Komponente des Lenkungssystems ausgefallen ist, teilt das Lenkungssystem dann mit, dass eine Komponente des Lenkungssystems ausgefallen ist, im Ansprechen auf die Mitteilung, dass eine Komponente des Lenkungssystems ausgefallen ist, das Bremssystem eine zweite Größe der Bremskraft oder des Bremsmoments auf die Bremsscheibe oder Bremstrommel erzeugt.

Variante 7 kann ein Verfahren gemäß Variante 6 umfassen, wobei die Komponente eine Lenkungssystem-Kraftassistenz ist.
Variante 8 kann ein Verfahren gemäß Variante 6 umfassen, wobei die Komponente ein Laufrad-Aktuator ist.
Variante 9 kann ein Verfahren gemäß Variante 6 umfassen, ferner umfassend: Bestimmen, ob sich das Fahrzeug zu dem Zeitpunkt entlang eines gekrümmten Weges bewegt, wenn das Lenkungssystem dem Bremssystem mitteilt, dass eine Komponente des Lenkungssystems ausgefallen ist, und wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug auf einem gekrümmten Weg fährt, die zweite Größe der Bremskraft oder des Bremsmoments auf die Scheibenbremse oder Bremstrommel eines Fahrzeugrades an der Innenseite des gekrümmten Weges aufgebracht wird, wobei die Größe auf dem tatsächlichen Lenkwinkel oder dem letzten bekannten Winkel basiert.
Variante 10 kann ein Verfahren gemäß Variante 6 umfassen, das ferner umfasst, dass das Bremssystem ein zusätzliches Verbrennungsmotor- oder Motormoment anfordert, wenn die zweite Größe der Bremskraft oder des Bremsmoments aufgebracht wird.
Variante 11 kann ein Verfahren gemäß Variante 6 umfassen, wobei die zweite Größe der Bremskraft oder des Bremsmoments die Größe des Moments reduziert, die ein Fahrer zum Lenken des Fahrzeugs verwenden müsste, wenn die Komponente ausgefallen ist.
Variante 12 kann ein Verfahren gemäß Variante 1 umfassen, wobei die Komponente in einem Lenkungssystem angeordnet ist.
Variante 13 kann ein Verfahren gemäß Variante 1 umfassen, wobei die Komponente eine Lenkungssystem-Kraftassistenz ist.
Variante 14 kann ein Verfahren gemäß Variante 1 umfassen, wobei die Komponente ein Laufrad-Aktuator ist.
Variante 15 kann ein Verfahren gemäß Variante 12 umfassen, wobei das Lenkungssystem mechanisch ist und das Fahrzeug zum Lenken durch eine Person konstruiert und eingerichtet ist.
Variante 16 kann ein Verfahren gemäß Variante 1 umfassen, wobei das Fahrzeug zum teilautonomen Fahren konstruiert und eingerichtet ist.
Variante 17 kann ein Verfahren gemäß Variante 1 umfassen, wobei das Fahrzeug zum autonomen Fahren konstruiert und eingerichtet ist.
Die obige Beschreibung ausgewählter Variationen innerhalb des Umfangs der Erfindung ist lediglich exemplarisch und daher sind Variationen oder Varianten davon nicht als Abweichung vom Geist und Umfang der Erfindung anzusehen.

Claims

Verfahren, umfassend: Vorbereiten mindestens eines Abschnittes eines Fahrzeugbremssystems (116, 216) eines Fahrzeugs, wobei das Vorbereiten im Ansprechen auf eine Bestimmung, ob eine Fahrzeugkomponente möglichweise in der Zukunft ausfällt, erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend: Vorbereiten mindestens des Abschnitts des Fahrzeugbremssystems (116, 216) des Fahrzeuges, wenn eine Komponente des Fahrzeuges möglicherweise ausfällt oder bereits ausfällt, aber noch nicht vollständig ausgefallen ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Komponente in einem Lenkungssystem (114, 214) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Lenkungssystem (114, 214) mechanisch ist und das Fahrzeug zum Lenken durch eine Person konstruiert und eingerichtet ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Komponente eine Lenkungssystem-Kraftassistenz oder ein Laufrad-Aktuator (251) ist.
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend: Vorbereiten mindestens des Abschnitts des Fahrzeugbremssystems (116, 216) des Fahrzeuges im Ansprechen auf eine Bestimmung, ob ein Fahrzustand möglichweise in der Zukunft auftritt.
Verfahren nach Anspruch 1, zum präventiven Bereitstellen des Bremsensystems, basierend auf einem möglichen Lenkungsausfall, umfassend: Überwachen des Gesundheitszustands eines Lenkungssystems (114, 214) unter Verwendung eines oder mehrerer Sensoren, wobei der Gesundheitszustand des Lenkungssystems (114, 214) von vollständig gesund bis zu vollständig ausgefallen variiert, und Bestimmen, ob der Gesundheitszustand des Lenkungssystems (114, 214) weniger als vollständig gesund ist oder ein teilweiser oder vollständiger Ausfall möglich ist, und wenn der Zustand des Lenkungssystems (114, 214) weniger als vollständig gesund ist oder ein teilweiser oder vollständiger Ausfall möglich ist, dann Vorbereiten des Bremssystems (116, 216), um eine Hysterese oder eine Verzögerungszeit zu reduzieren, um somit eine Bremskraft oder ein Bremsmoment auf eine Bremsscheibe (250) oder Bremstrommel aufzubringen, die mit einem Rad (242) des Fahrzeuges verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 1 zum präventiven Bereitstellen des Bremsensystems, basierend auf einem möglichen Ausfall einer Lenkungssystem-Kraftassistenz, umfassend: Bestimmen des Gesundheitszustands der Lenkungssystem-Kraftassistenz unter Verwendung eines oder mehrerer Sensoren, wobei die Kraftassistenz konstruiert und angeordnet ist, um eine Lenkwelle zu drehen, die mit einer Fahrerschnittstelle verbunden ist, um den Fahrer beim Lenken des Fahrzeuges zu unterstützen, Verwenden der Fahrerschnittstelle mit weniger Moment, dann, wenn die Kraftassistenz nicht vorhanden ist, basierend auf dem bestimmten Gesundheitszustand der Lenkungssystem-Kraftassistenz, Bestimmen, ob die Lenkungssystem-Kraftassistenz möglicherweise ausfällt, und wenn die Lenkungssystem-Kraftassistenz möglicherweise ausfällt, dann Vorbereiten mindestens einer Fahrzeugradbremse, wobei das Vorbereiten das Bewegen mindestens eines Bremsbelags (256, 422) von einer ersten Position, die um einen ersten Abstand (D1) von einer Bremsscheibe (250) oder Bremstrommel beabstandet ist, in eine zweite Position aufweist, wobei der Bremsbelag (256, 422) in einer näheren Position zu der Bremsscheibe (250) oder Bremstrommel angeordnet ist als in der ersten Position, oder der Bremsbelag (256, 422) mit der Bremsscheibe (250) oder Bremstrommel in Eingriff steht, und danach Bestimmen, ob die Lenkungssystem-Kraftassistenz ausgefallen ist, und wenn die Lenkungssystem-Kraftassistenz ausgefallen ist, Verwenden des mindestens einen Bremsbelags (256, 422), um eine ausreichende Bremskraft auf die Bremsscheibe (250) oder Bremstrommel aufzubringen, um das Moment zu reduzieren, wenn die Kraftassistenz ausgefallen ist und die ausreichende Bremskraft nicht aufgebracht wurde, Lenken des Fahrzeuges durch den Fahrer.
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend: Überwachen eines Fahrzeug-Lenkungssystems (114, 214) unter Verwendung mindestens eines Sensors, und Bestimmen, ob eine Komponente des Lenkungssystems (114, 214) möglicherweise ausfällt oder ausgefallen ist; wenn bestimmt ist, dass eine Komponente des Lenkungssystems (114, 214) ausfällt, dann Veranlassen des Lenkungssystems (114, 214), dem elektronischen Bremssystem (116, 216) mitzuteilen, dass die Komponente des Lenkungssystems (114, 214) ausgefallen ist; danach Bereitstellen des Bremssystems (116, 216) zur Unterstützung des Lenkungssystems (114, 214) durch Erzeugen einer ersten Größe der Bremskraft oder des Bremsmoments auf eine Bremsscheibe (250) oder Bremstrommel des Fahrzeuges unter Verwendung einer ersten Bremszange, wobei die Größe der Bremskraft oder des Bremsmoments die erste Bremszange vorbereitet, aber nicht ausreicht, um für einen normalen Fahrer eine erkennbare Verlangsamung zu bewirken; Auffordern eines Fahrzeuggetriebes zum Herunterschalten; danach, wenn bestimmt ist, dass eine Komponente des Lenkungssystems (114, 214) ausgefallen ist, Mitteilen durch das Lenkungssystem (114, 214), dass eine Komponente des Lenkungssystems (114, 214) ausgefallen ist, im Ansprechen auf die Mitteilung, dass eine Komponente des Lenkungssystems (114, 214) ausgefallen ist, Erzeugen einer zweiten Größe der Bremskraft oder des Bremsmoments auf die Bremsscheibe (250) oder Bremstrommel durch das Bremssystem (116, 216).
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend: Bestimmen, ob sich das Fahrzeug zu dem Zeitpunkt, zu dem das Lenkungssystem (114, 214) dem Bremssystem (116, 216) mitteilt, dass eine Komponente des Lenkungssystems (114, 214) ausgefallen ist, auf einem gekrümmten Weg bewegt, und wenn bestimmt ist, dass das Fahrzeug auf einem gekrümmten Weg fährt, dann wird die zweite Größe der Bremskraft oder des Bremsmoments auf die Scheibenbremse oder Bremstrommel eines Fahrzeugrades auf der Innenseite des gekrümmten Weges aufgebracht, wobei die Größe auf dem Lenkwinkel oder dem letzten bekannten Lenkwinkel basiert.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, ferner umfassend: Anfordern eines zusätzlichen Verbrennungsmotor- oder Motormoments durch das Bremssystem (116, 216), wenn die zweite Größe der Bremskraft oder des Bremsmoments aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei: ein Fahrer das Fahrzeug lenken muss, wenn die zweite Größe der Bremskraft oder des Bremsmoments reduziert ist und die Komponente ausgefallen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Komponente eine Lenkungssystem-Kraftassistenz oder ein Laufrad-Aktuator (251) ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug zum teilautonomen oder autonomen Fahren konstruiert und eingerichtet ist.