DE102022113168A1

DE102022113168A1 - Systeme und verfahren zum bereitstellen von abschlepplenkunterstützung während dynamischen ladens von elektrifizierten fahrzeugen

Info

Publication number: DE102022113168A1
Application number: DE102022113168.8A
Authority: DE
Inventors: Stuart C. Salter; Kenneth Patrick Mchugh; Peter Phung; David Brian Glickman; Paul Kenneth Dellock
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2021-05-26
Filing date: 2022-05-24
Publication date: 2022-12-01
Also published as: CN115402408A; US20220379958A1

Abstract

Systeme und Verfahren zum Koordinieren und Bereitstellen von Lenkunterstützung zwischen abschleppenden Fahrzeugen und abgeschleppten Fahrzeugen während Abschleppereignissen. Die Abschlepplenkunterstützung kann durch das abgeschleppte Fahrzeug in der Form von unterstützenden Lenkmanövern bereitgestellt werden, um das abschleppende Fahrzeug beim Abbiegen während des Abschleppereignisses zu unterstützen. Die unterstützenden Lenkmanöver können bereitgestellt werden, um zum Beispiel Abbiegemanöver, Lenkkompensation und Stabilitätsereignisse der gekoppelten Fahrzeuge während der Abschleppereignisse zu berücksichtigen.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Diese Offenbarung ist auf Fahrzeugsysteme und Verfahren zum Koordinieren und Bereitstellen von Lenkunterstützung während Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abschleppereignissen gerichtet.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Elektrifizierte Fahrzeuge unterscheiden sich von herkömmlichen Kraftfahrzeugen, da sie selektiv durch eine oder mehrere elektrische Maschinen angetrieben werden, die mit einem Traktionsbatteriepack mit Leistung versorgt werden. Die elektrischen Maschinen können die elektrifizierten Fahrzeuge anstelle von oder in Kombination mit einer Brennkraftmaschine vorantreiben. Elektrifizierte Fahrzeuge vom Plug-in-Typ beinhalten eine oder mehrere Ladeschnittstellen zum Laden des Traktionsbatteriepacks. Elektrifizierte Fahrzeuge vom Plug-in-Typ werden typischerweise geladen, während sie an einer Ladestation oder einer anderen Versorgungsleistungsquelle geparkt sind.
KURZDARSTELLUNG
Ein System zur dynamischen Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Energieübertragung gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet unter anderem ein abschleppendes Fahrzeug, ein abgeschlepptes Fahrzeug und ein Steuermodul, das dazu programmiert ist, während eines Abschleppereignisses zwischen dem abschleppenden Fahrzeug und dem abgeschleppten Fahrzeug ein unterstützendes Lenkmanöver von dem abgeschleppten Fahrzeug anzufordern.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform des vorangehenden Systems ist das abschleppende Fahrzeug ein kleineres Fahrzeug als das abgeschleppte Fahrzeug.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der beiden vorangehenden Systeme ist das abgeschleppte Fahrzeug während des Abschleppereignisses, bei dem das unterstützende Lenkmanöver angefordert wird, durch eine Abschleppvorrichtung an das abschleppende Fahrzeug gekoppelt.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorangehenden Systeme ist das Abschleppereignis ein Abschleppereignis mit dynamischem bidirektionalem Laden.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorangehenden Systeme ist das Steuermodul eine Komponente des abschleppenden Fahrzeugs.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorangehenden Systeme ist das Steuermodul dazu programmiert ist, ein Lenkunterstützungsanforderungssignal an das abgeschleppte Fahrzeug zu übertragen, wenn ein Lenkrad des abschleppenden Fahrzeugs eingeschlagen wird.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorangehenden Systeme beinhaltet das Lenkunterstützungsanforderungssignal lenkungsbezogene Daten, die dem abschleppenden Fahrzeug zugeordnet sind.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorangehenden Systeme beinhalten die lenkungsbezogenen Daten mindestens eine Gierrate, eine Querbeschleunigung, eine Raddrehzahl und einen Lenkradwinkel des abschleppenden Fahrzeugs.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorangehenden Systeme ist das Steuermodul dazu programmiert, das Lenkunterstützungsanforderungssignal als Reaktion darauf automatisch zu kommunizieren, dass ein Eingangssignal von einem Lenksystem des abschleppenden Fahrzeugs empfangen wird. Das Eingangssignal gibt an, dass das Lenkrad des abschleppenden Fahrzeugs eingeschlagen worden ist.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorangehenden Systeme ist das Steuermodul dazu programmiert, zu befehlen, dass manuelle Lenksteuerelemente des abgeschleppten Fahrzeugs während des Abschleppereignisses deaktiviert werden.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorangehenden Systeme ist das unterstützende Lenkmanöver dazu konfiguriert, eine Abbiegegeschwindigkeit des abschleppenden Fahrzeugs nachzuahmen.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorangehenden Systeme ist das unterstützende Lenkmanöver dazu konfiguriert, eine Untersteuer- oder eine Übersteuerbedingung des abschleppenden Fahrzeugs zu kompensieren.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorangehenden Systeme ist das unterstützende Lenkmanöver dazu konfiguriert, eine Übersteuerbedingung des abschleppenden Fahrzeugs künstlich zu erzeugen.
Ein elektrifiziertes Fahrzeug gemäß einem anderen beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet unter anderem ein Antriebsrad, ein Lenksystem zum elektronischen Lenken des Antriebsrads und ein Steuermodul, das dazu programmiert ist, das Lenksystem zum Lenken des Antriebsrads als Reaktion darauf zu steuern, dass ein Lenkunterstützungsanforderungssignal während eines Abschleppereignisses empfangen wird. In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform des vorangehenden elektrifizierten Fahrzeugs wird das Lenkunterstützungsanforderungssignal von einem zweiten elektrifizierten Fahrzeug empfangen.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der beiden vorangehenden elektrifizierten Fahrzeuge ist ein Telekommunikationsmodul zum Herstellen von bidirektionaler Kommunikation zwischen dem elektrifizierten Fahrzeug und dem zweiten elektrifizierten Fahrzeug konfiguriert.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorangehenden elektrifizierten Fahrzeuge ist das Steuermodul eine Komponente des elektrifizierten Fahrzeugs, das während des Abschleppereignisses abgeschleppt wird.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorangehenden elektrifizierten Fahrzeuge beinhaltet das Lenkunterstützungsanforderungssignal lenkungsbezogene Informationen, die von einem zweiten elektrifizierten Fahrzeug empfangen werden, das während des Abschleppereignisses an das elektrifizierte Fahrzeug gekoppelt ist.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorangehenden elektrifizierten Fahrzeuge ist das Steuermodul zu Folgendem programmiert: Berechnen einer erforderlichen Lenkkompensation, die zum Erreichen eines Lenkziels notwendig ist, das durch das Lenkunterstützungsanforderungssignal angegeben ist, und Kommunizieren eines Lenkbefehlssignals an das Lenksystem, um dem Lenksystem zu befehlen, die erforderliche Lenkkompensation auszuführen.
Ein Verfahren gemäß einem anderen beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet unter anderem während eines Abschleppereignisses, bei dem ein abschleppendes Fahrzeug ein abgeschlepptes Fahrzeug abschleppt, Steuern des abgeschleppten Fahrzeugs, um ein unterstützendes Lenkmanöver zum Bereitstellen eines gekoppelten Manövrierens des abgeschleppten Fahrzeugs und des abschleppenden Fahrzeugs bereitzustellen.
Die Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen der vorhergehenden Absätze, die Patentansprüche oder die folgende Beschreibung und die folgenden Zeichnungen, die beliebige ihrer verschiedenen Aspekte oder jeweiligen individuellen Merkmale beinhalten, können unabhängig voneinander oder in einer beliebigen Kombination herangezogen werden. In Verbindung mit einer Ausführungsform beschriebene Merkmale sind auf alle Ausführungsformen anwendbar, sofern derartige Merkmale nicht unvereinbar sind.
Die verschiedenen Merkmale und Vorteile dieser Offenbarung ergeben sich für den Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung. Die der detaillierten Beschreibung beigefügten Zeichnungen lassen sich kurzgefasst wie folgt beschreiben.
Figurenliste

1 veranschaulicht schematisch eine erste dynamische Konfiguration eines Systems zur Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Energieübertragung während eines Abschleppereignisses.
2 veranschaulicht schematisch eine zweite dynamische Konfiguration des Systems zur Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Energieübertragung aus 1.
3 veranschaulicht schematisch ein anderes Abschleppereignis eines Systems zur Fahrzeug-zu-F ahrzeug-Energieübertragung.
4 veranschaulicht schematisch beispielhafte Lenkunterstützungsaspekte eines Systems zur Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Energieübertragung.
5 veranschaulicht schematisch einen ersten beispielhaften Lenkanwendungsfall, der über das System zur Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Energieübertragung aus 4 erreicht werden kann.
6 veranschaulicht schematisch einen zweiten beispielhaften Lenkanwendungsfall, der über das System zur Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Energieübertragung aus 4 erreicht werden kann.
7 veranschaulicht schematisch einen dritten beispielhaften Lenkanwendungsfall, der über das System zur Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Energieübertragung aus 4 erreicht werden kann.
8 veranschaulicht schematisch einen vierten beispielhaften Lenkanwendungsfall, der über das System zur Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Energieübertragung aus 4 erreicht werden kann.
9 ist ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Bereitstellen von Lenkunterstützung während Fahrzeugabschleppereignissen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Diese Offenbarung ist auf Systeme und Verfahren zum Koordinieren und Bereitstellen von Lenkunterstützung zwischen abschleppenden Fahrzeugen und abgeschleppten Fahrzeugen während Abschleppereignissen gerichtet. Die Abschlepplenkunterstützung kann durch das abgeschleppte Fahrzeug in der Form von unterstützenden Lenkmanövern bereitgestellt werden, um das abschleppende Fahrzeug beim Abbiegen während des Abschleppereignisses zu unterstützen. Die unterstützenden Lenkmanöver können bereitgestellt werden, um zum Beispiel Abbiegemanöver, Lenkkompensation und Stabilitätsereignisse der gekoppelten Fahrzeuge während der Abschleppereignisse zu berücksichtigen. Diese und andere Merkmale dieser Offenbarung werden in den folgenden Absätzen dieser detaillierten Beschreibung ausführlicher erörtert.
1 und 2 veranschaulichen schematisch ein beispielhaftes System 10 zur dynamischen Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Energieübertragung (vehicle-to-vehicle energy transfer - V2V-Energieübertragung) (im Folgenden „das System 10“) zum bidirektionalen Übertragen von Energie zwischen einem abschleppenden oder vorausfahrenden Fahrzeug 12 und einem abgeschleppten oder nachfolgenden Fahrzeug 14 während eines Abschleppereignisses. In dieser Offenbarung bedeutet der Ausdruck „dynamisch“ während der gekoppelten Bewegung des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 und des nachfolgenden Fahrzeugs 14. Dementsprechend ermöglicht das System 10 die bidirektionale Übertragung von Energie von dem vorausfahrenden Fahrzeug 12 an das nachfolgende Fahrzeug 14 oder umgekehrt, während das vorausfahrende und das nachfolgende Fahrzeug 12, 14 aneinandergekoppelt sind und in Richtung ihrer gewünschten Bestimmungsorte vorwärtskommen.
Obwohl in den Figuren dieser Offenbarung eine spezifische Komponentenbeziehung veranschaulicht ist, sollen die Veranschaulichungen diese Offenbarung nicht einschränken. Die Platzierung und Ausrichtung der verschiedenen Komponenten der abgebildeten Fahrzeuge sind schematisch gezeigt und könnten innerhalb des Umfangs dieser Offenbarung variieren. Zusätzlich sind die verschiedenen dieser Offenbarung beigefügten Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet und einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um gewisse Details einer konkreten Komponente hervorzuheben. Die durch das System 10 gebotene dynamische Energieübertragung ist für beide beteiligten Parteien vorteilhaft. Zum Beispiel kann der Benutzer/Besitzer des nachfolgenden Fahrzeugs 14 die Zeit ausnutzen, während es abgeschleppt wird, indem er sich ausruht, schläft, isst, arbeitet usw., und der Benutzer/Besitzer des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 kann mit dem Durchführen der Abschlepp-/Ladeaufgabe Einkommen generieren (z. B. Einnahmemöglichkeit).
Eine Abschleppvorrichtung 16 kann das nachfolgende Fahrzeug 14 relativ zu dem vorausfahrenden Fahrzeug 12 lösbar koppeln, um es dem vorausfahrenden Fahrzeug 12 zu erlauben, das nachfolgende Fahrzeug 14 entlang einer Fahrbahn 18 zu ziehen und somit das Fahren des nachfolgenden Fahrzeugs 14 während eines Abschleppereignisses zu steuern. Die Abschleppvorrichtung 16 könnte ein beliebiger Typ von Abschleppvorrichtung sein. Dementsprechend soll die spezifische Konfiguration der Abschleppvorrichtung 16 diese Offenbarung nicht einschränken.
In einer Ausführungsform sind das vorausfahrende Fahrzeug 12 und das nachfolgende Fahrzeug 14 beide elektrifizierte Fahrzeuge vom Plug-in-Typ (z. B. ein Plug-in-Hybridelektrofahrzeug (plug-in hybrid electric vehicle - PHEV) oder ein Batterieelektrofahrzeug (battery electric vehicle - BEV)). Jedes des vorausfahrenden und des nachfolgenden Fahrzeugs 12, 14 beinhaltet einen Traktionsbatteriepack 20. Das vorausfahrende Fahrzeug 12 und das nachfolgende Fahrzeug 14 können jeweils einen elektrifizierten Antriebsstrang beinhalten, der dazu in der Lage ist, ein Vortriebsdrehmoment von einer elektrischen Maschine (z. B. einem Elektromotor) zum Antreiben von Antriebsrädern 15 des vorausfahrenden und des nachfolgenden Fahrzeugs 12, 14 anzuwenden. Daher kann der Antriebsstrang jedes des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 und des nachfolgenden Fahrzeugs 14 den jeweiligen Satz von Antriebsrädern 15 entweder mit oder ohne die Unterstützung einer Brennkraftmaschine elektrisch vorantreiben.
Obwohl schematisch gezeigt, kann jeder Traktionsbatteriepack 20 als Hochspannungstraktionsbatteriepack konfiguriert sein, der eine Vielzahl von Batteriearrays 22 (d. h. Batteriebaugruppen oder Gruppierungen von Batteriezellen) beinhaltet, die dazu in der Lage ist, elektrische Leistung an eine oder mehrere elektrische Maschinen jedes Fahrzeugs auszugeben. Andere Typen von Energiespeichervorrichtungen und/oder -ausgabevorrichtungen können ebenfalls verwendet werden, um jedes des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 und des nachfolgenden Fahrzeugs 14 elektrisch mit Leistung zu versorgen.
Von Zeit zu Zeit kann das Laden der Energiespeichervorrichtungen des Traktionsbatteriepacks 20 jedes des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 und des nachfolgenden Fahrzeugs 14 erforderlich oder wünschenswert sein. Jedes des vorausfahrenden und des nachfolgenden Fahrzeugs 12, 14 kann daher mit einem Ladesystem ausgestattet sein, das eine Ladeanschlussbaugruppe 24 beinhaltet. Ein Ladekabel 26 (z. B. EVSE) kann mit den entsprechenden Ladeanschlussbaugruppen 24 des vorausfahrenden und des nachfolgenden Fahrzeugs 12, 14 verbunden sein, um Ladeenergie von dem Traktionsbatteriepack 20 des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 oder des nachfolgenden Fahrzeugs 14 an den Traktionsbatteriepack 20 des anderen des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 oder des nachfolgenden Fahrzeugs 14 zu übertragen. Das Ladekabel 26 kann dazu konfiguriert sein, eine beliebige Ladestufe bereitzustellen (z. B. AC-Laden der Stufe 1, AC-Laden der Stufe 2, DC-Laden usw.).
Das Ladesystem des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 könnte optional mit einer sekundären Ladeanschlussbaugruppe 28 ausgestattet sein. In einer Ausführungsform ist die sekundäre Ladeanschlussbaugruppe 28 innerhalb eines Laderaums 30 des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 montiert, um Zugriff auf eine Leistungsquelle an einer externen Stelle des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 bereitzustellen. Ein Ladekabel 32 kann mit der sekundären Ladeanschlussbaugruppe 28 und der Ladeanschlussbaugruppe 24 des nachfolgenden Fahrzeugs 14 verbunden sein, um Ladeenergie von dem Traktionsbatteriepack 20 eines des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 oder des nachfolgenden Fahrzeugs 14 an den Traktionsbatteriepack 20 des anderen des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 oder des nachfolgenden Fahrzeugs 14 zu übertragen. Das Ladekabel 32 kann dazu konfiguriert sein, zum Beispiel AC-Laden der Stufe 1 oder Stufe 2 bereitzustellen. In einer anderen Ausführungsform kann Energie zwischen dem vorausfahrenden und dem nachfolgenden Fahrzeug 12, 14 unter Verwendung sowohl des Ladekabels 26 als auch des Ladekabels 32 übertragen werden. Obwohl nicht spezifisch gezeigt, könnten das vorausfahrende Fahrzeug 12 und/oder das nachfolgende Fahrzeug 14 mit einer oder mehreren zusätzlichen Ladeschnittstellen ausgestattet sein.
Die jeweiligen Ladesysteme des vorausfahrenden und des nachfolgenden Fahrzeugs 12, 14 können zusätzlich ein bidirektionales Leistungsübertragungssystem 34 beinhalten, das zum Ermöglichen der bidirektionalen Leistungsübertragung zwischen den Fahrzeugen 12, 14 konfiguriert ist. Das bidirektionale Leistungsübertragungssystem 34 kann zwischen der Ladeanschlussbaugruppe 24 und dem Traktionsbatteriepack 20 jedes des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 und des nachfolgenden Fahrzeugs 14 wirkverbunden sein. Das bidirektionale Leistungsübertragungssystem 34 kann verschiedene Ausstattung beinhalten, wie etwa ein Ladegerät, einen Wandler, eine Motorsteuerung (die als Wechselrichtersystemsteuerung oder ISC (inverter system controller) bezeichnet werden kann) usw., die dazu angeordnet und konfiguriert ist, die bidirektionale Übertragung von elektrischer Energie zwischen den jeweiligen Traktionsbatteriepacks 20 des vorausfahrenden und des nachfolgenden Fahrzeugs 12, 14 herzustellen. Die bidirektionalen Leistungsübertragungssysteme 34 können zusätzlich dazu konfiguriert sein, Energie zwischen den Traktionsbatteriepacks 20 und den elektrischen Maschinen jedes jeweiligen Fahrzeugs zu übertragen.
Ein nicht einschränkendes Beispiel für ein geeignetes bidirektionales Leistungsübertragungssystem, das zur Verwendung innerhalb des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 und/oder des nachfolgenden Fahrzeugs 14 zum Erreichen von bidirektionaler Leistungsübertragung eingesetzt werden kann, ist in der US-Patentveröffentlichung Nr. 2020/0324665 , erteilt an Ford Global Technologies, LLC, offenbart, deren Offenbarung durch Bezugnahme in diese Schrift aufgenommen ist. Es könnten jedoch auch andere bidirektionale Leistungsübertragungssysteme genutzt werden, um die bidirektionale Leistungsübertragung zwischen dem vorausfahrenden und dem nachfolgenden Fahrzeug 12, 14 innerhalb des Umfangs dieser Offenbarung zu erreichen.
1 veranschaulicht schematisch eine erste dynamische Konfiguration C1 des Systems 10. Während der ersten dynamischen Konfiguration C1 kann Leistung von dem Traktionsbatteriepack 20 des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 an den Traktionsbatteriepack 20 des nachfolgenden Fahrzeugs 14 übertragen werden (wie schematisch durch den Pfeil 35 abgebildet).
2 veranschaulicht schematisch eine zweite dynamische Konfiguration C2 des Systems 10. Während der zweiten dynamischen Konfiguration C2 kann Leistung von dem Traktionsbatteriepack 20 des nachfolgenden Fahrzeugs 14 an den Traktionsbatteriepack 20 des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 übertragen werden (wie schematisch durch den Pfeil 37 veranschaulicht). Auf diese Weise kann das nachfolgende Fahrzeug 14 das vorausfahrende Fahrzeug 12 während des dynamischen Abschlepp- und Ladeereignisses laden, wie etwa zum Erhöhen der Abschleppstrecke, über die das vorausfahrende Fahrzeug 12 dazu in der Lage ist, das nachfolgende Fahrzeug 14 abzuschleppen.
Die Lehren dieser Offenbarung können auf einen beliebigen Fahrzeugtyp als das vorausfahrende Fahrzeug 12 und auf einen beliebigen Fahrzeugtyp als das nachfolgende Fahrzeug 14 anwendbar sein. Zum Beispiel könnte das vorausfahrende Fahrzeug 12 oder das nachfolgende Fahrzeug 14 als Pkw, Lkw, Van, Sport Utility Vehicle (SUV) usw. konfiguriert sein.
Das vorausfahrende Fahrzeug 12 aus 1-2 ist schematisch als Pick-up-Truck veranschaulicht und das nachfolgende Fahrzeug 14 aus 1-2 ist schematisch als Pkw veranschaulicht. Somit ist das nachfolgende Fahrzeug 14 das kleinere der zwei Fahrzeuge in der Ausführungsform aus 1-2. Das vorausfahrende Fahrzeug 12 könnte jedoch alternativ als das kleinere der zwei Fahrzeuge konfiguriert sein und das nachfolgende Fahrzeug 14 könnte als das größere der zwei Fahrzeuge konfiguriert sein (siehe z. B. die Ausführungsform aus 3).
Jedes des vorausfahrenden und des nachfolgenden Fahrzeugs 12, 14 kann zusätzlich mit einem Lenksystem 70 zum Steuern der Lenkung jedes jeweiligen Fahrzeugs ausgestattet sein. In einer Ausführungsform ist jedes Lenksystem 70 Teil eines elektrischen Servolenksystems (electric power assisted system - EPAS). In einer anderen Ausführungsform ist das Lenksystem 70 Teil eines Steer-by-Wire-Systems. Andere Typen von Lenksystemen werden jedoch innerhalb des Umfangs dieser Offenbarung ebenfalls in Erwägung gezogen.
Jedes Lenksystem 70 kann unter anderem ein Lenkrad 72, eine Lenkwelle 74 und eine Lenkzahnstange 76 beinhalten, die mit den Antriebsrädern 15 wirkverbunden ist. In einer Ausführungsform kann das Lenkrad 72 mechanisch an die Lenkwelle 74 gekoppelt sein. In einer anderen Ausführungsform sind das Lenkrad 72 und die Lenkwelle 74 nicht mechanisch verbunden, wie etwa für Steer-by-Wire-Konfigurationen.
Ein Ritzel 78 der Lenkwelle 74 kann die Lenkzahnstange 76 betriebsfähig in Eingriff nehmen, um die Lenkzahnstange 76 als Reaktion auf das Drehen des Lenkrads 72 zu bewegen. Die Bewegung des Lenkrads 72 kann somit zum Lenken des jeweiligen Fahrzeugs 12, 14 an die Antriebsräder 15 übertragen werden.
Das Lenksystem 70 kann zusätzlich einen oder mehrere Elektromotoren 80 beinhalten, die entweder mit der Lenkwelle 74 oder der Lenkzahnstange 76 wirkverbunden sind. Der/die Elektromotor(en) 80 kann/können selektiv gesteuert werden, um Leistung auf das Lenksystem 70 anzuwenden, wie etwa zum Steuern der Lenkung des Fahrzeugs oder zum Unterstützen des Fahrers beim Einschlagen des Lenkrads 72 in eine gewünschte Richtung. Zum Beispiel kann sich eine Ausgangswelle des Elektromotors 80 in der gleichen Richtung wie das Lenkrad 72 drehen, um die Einschlagbewegung des Lenkrads 72 als Teil eines EPAS zu unterstützen.
In einem beliebigen der in 1-3 abgebildeten Szenarien könnte das vorausfahrende Fahrzeug 12 möglicherweise zum besseren Manövrieren der gekoppelten Bewegung der Fahrzeuge 12, 14 während ausgewählter Abschnitte des Abschleppereignisses Lenkunterstützung von dem nachfolgenden Fahrzeug 14 erfordern. Die Lenkunterstützung von dem nachfolgenden Fahrzeug 14 kann durch Bereitstellen von unterstützenden Lenkmanövern (z. B. durch Steuern des Lenksystems 70 des nachfolgenden Fahrzeugs 14) erreicht werden, um während ausgewählter Abschnitte des Abschleppereignisses beim Manövrieren des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 zu helfen. Zum Beispiel können die unterstützenden Lenkmanöver erforderlich sein, um die gekoppelte Bewegung der Fahrzeugs 12, 14 zu führen, um Abbiegemanöver, Lenkkompensation, Stabilitätsereignisse usw. während des Abschleppereignisses zu berücksichtigen. Diese Offenbarung beschreibt daher beispielhafte Ausführungsformen zum Koordinieren und Bereitstellen von Lenkunterstützung von dem nachfolgenden Fahrzeug 14 für das vorausfahrende Fahrzeug 12 während Abschleppereignissen.
Eine zusätzliche Funktionalität des Systems 10 aus 1-3 ist in 4 detaillierter zu sehen. Insbesondere veranschaulicht 4 schematisch Merkmale, die es dem System 10 ermöglichen, dem vorausfahrenden Fahrzeug 12 Lenkunterstützung von dem nachfolgenden Fahrzeug 14 bereitzustellen, um angemessene Manövriersteuerelemente während ausgewählter Abschnitte eines Abschleppereignisses zwischen den jeweiligen Fahrzeugen zu erreichen. Die Lenkunterstützung kann während des Abschleppereignisses unabhängig davon bereitgestellt werden, ob gleichzeitig Energie von dem vorausfahrenden Fahrzeug 12 dem nachfolgenden Fahrzeug 14 oder von dem nachfolgenden Fahrzeug 14 dem vorausfahrenden Fahrzeug 12 zugeführt wird oder nicht.
In einer Ausführungsform beinhaltet das System 10 Komponenten sowohl von dem vorausfahrenden Fahrzeug 12 als auch von dem nachfolgenden Fahrzeug 14. Zum Beispiel kann das vorausfahrende Fahrzeug 12 ein Telekommunikationsmodul 36A, ein globales Positionsbestimmungssystem (global positioning system - GPS) 38A, eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (human machine interface - HMI) 40A und ein Steuermodul 42A beinhalten. Diese Komponenten können über einen Kommunikationsbus 45A miteinander verbunden sein und in elektronischer Kommunikation miteinander stehen. Der Kommunikationsbus 45A kann ein drahtgebundener Kommunikationsbus sein, wie etwa ein Controller-Area-Network-(CAN-)Bus, oder ein drahtloser Kommunikationsbus, wie etwa Wi-Fi, Bluetooth®, Ultra-Wide Band (UWB) usw.
Als weiterer Teil des Systems 10 kann das nachfolgende Fahrzeug 14 ein Telekommunikationsmodul 36B, ein globales Positionsbestimmungssystem (GPS) 38B, eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) 40B und ein Steuermodul 42B beinhalten. Diese Komponenten können über einen Kommunikationsbus 45B miteinander verbunden sein und in elektronischer Kommunikation miteinander stehen. Der Kommunikationsbus 45B kann ein drahtgebundener Kommunikationsbus sein, wie etwa ein Controller-Area-Network-(CAN)Bus, oder ein drahtloser Kommunikationsbus, wie etwa Wi-Fi, Bluetooth®, Ultra-Wide Band (UWB) usw.
Die Telekommunikationsmodule 36A, 36B können dazu konfiguriert sein, bidirektionale Kommunikation zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug 12 und dem nachfolgenden Fahrzeug 14 über ein cloudbasiertes Serversystem 44 zu erreichen, wie zum Beispiel zum Planen und Ausführen von dynamischen bidirektionalen Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Energieübertragungen. Jedes Telekommunikationsmodul 36A, 36B kann über ein Cloud-Netzwerk 46 (d. h. das Internet) kommunizieren, um verschiedene Informationen zu erlangen, die auf dem Serversystem 44 gespeichert sind, oder um dem Serversystem 44 Informationen bereitzustellen, auf die das vorausfahrende Fahrzeug 12 und/oder das nachfolgende Fahrzeug 14 (oder andere beteiligte Fahrzeuge) anschließend zugreifen können. Das Serversystem 44 kann zu Validierungszwecken Benutzerdaten identifizieren, sammeln und speichern, die sowohl dem vorausfahrenden Fahrzeug 12 als auch dem nachfolgenden Fahrzeug 14 zugeordnet sind. Bei einer autorisierten Anforderung können Daten anschließend über einen oder mehrere Mobilfunkmasten 48 oder über eine andere bekannte Kommunikationstechnik (z. B. Wi-Fi, Bluetooth®, Datenkonnektivität usw.) an die Telekommunikationsmodule 36A, 36B übertragen werden. Die Informationen können dann zur weiteren Verarbeitung an das Steuermodul 42A, 42B kommuniziert werden. Jedes Telekommunikationsmodul 36A, 36B kann Daten von dem Serversystem 44 empfangen oder Daten über den/die Mobilfunkmast(en) 48 zurück an das Serversystem 44 kommunizieren. Obwohl in dieser stark schematischen Ausführungsform nicht notwendigerweise gezeigt oder beschrieben, können zahlreiche andere Komponenten bidirektionale Kommunikation zwischen den Fahrzeugen 12, 14 über das Serversystem 44 ermöglichen.
In einer Ausführungsform kann ein Benutzer/Besitzer des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 und/oder des nachfolgenden Fahrzeugs 14 unter Verwendung der HMI 40A, 40B eine Schnittstelle mit dem Serversystem 44 bilden. Zum Beispiel kann jede HMI 40A, 40B mit einer Anwendung 50 (z. B. FordPass™ oder einer anderen ähnlichen Anwendung) zum Bilden einer Schnittstelle mit dem Serversystem 44 ausgestattet sein. Jede HMI 40A, 40B kann sich innerhalb einer Fahrgastkabine ihres jeweiligen Fahrzeugs befinden und kann verschiedene Benutzerschnittstellen beinhalten, um den Fahrzeuginsassen Informationen anzuzeigen und zu erlauben, dass die Fahrzeuginsassen Informationen in die HMI 40A, 40B eingeben. Die Fahrzeuginsassen können über Touchscreens, taktile Tasten, hörbare Sprache, Sprachsynthese usw. mit den Benutzerschnittstellen interagieren.
In einer anderen Ausführungsform könnte der Benutzer/Besitzer des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 und/oder des nachfolgenden Fahrzeugs 14 alternativ oder zusätzlich unter Verwendung einer persönlichen elektronischen Vorrichtung 54A, 54B (z. B. eines Smartphones, eines Tablets, eines Computers, einer intelligenten Wearable-Vorrichtung usw.) eine Schnittstelle mit dem Serversystem 44 bilden. Jede persönliche elektronische Vorrichtung 54A, 54B kann eine Anwendung 56 (z. B. FordPass™ oder eine andere ähnliche Anwendung) beinhalten, die Programmierung beinhaltet, um es dem Benutzer zu erlauben, eine oder mehrere Benutzerschnittstellen 58 zum Festlegen oder Steuern gewisser Aspekte des Systems 10 einzusetzen. Die Anwendung 56 kann in einem Speicher 60 der persönlichen elektronischen Vorrichtung 54A, 54B gespeichert sein und kann durch einen Prozessor 62 der persönlichen elektronischen Vorrichtung 54A, 54B ausgeführt werden. Jede persönliche elektronische Vorrichtung 54A, 54B kann zusätzlich einen Sendeempfänger 64 beinhalten, der dazu konfiguriert ist, mit dem Serversystem 44 über den/die Mobilfunkmast(en) 48 oder eine andere drahtlose Verbindung zu kommunizieren.
Jedes Telekommunikationsmodul 36A, 36B kann zusätzlich eine oder mehrere drahtlose Vorrichtungen 55 beinhalten, die die Detektion von und Kommunikation mit nahegelegenen Fahrzeugen, wie zum Beispiel dem vorausfahrenden Fahrzeug 12 oder dem nachfolgenden Fahrzeug 14, erleichtern. Verschiedene Informationen und Signale, die lenkungsbezogene Informationen und Signale beinhalten, können über die drahtlosen Vorrichtungen 55 zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug 12 und dem nachfolgenden Fahrzeug 14 ausgetauscht werden. In einer Ausführungsform sind die drahtlosen Vorrichtungen 55 Bluetooth®-Low-Energy-(BLE-)Sendeempfänger, die dazu konfiguriert sind, energiearme Signale als eine Möglichkeit zu empfangen und/oder zu emittieren, um beteiligte Fahrzeuge zu detektieren und mit diesen zu kommunizieren. Andere Typen von drahtlosen Vorrichtungen (z. B. WiFi, V2V usw.) werden jedoch innerhalb des Umfangs dieser Offenbarung ebenfalls zum Ermöglichen von bidirektionaler Kommunikation zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug 12 und dem nachfolgenden Fahrzeug 14 zu in Erwägung gezogen. Jedes GPS 38A, 38B ist dazu konfiguriert, einen genauen Standort des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 oder des nachfolgenden Fahrzeugs 14 zu bestimmen, wie etwa durch Verwenden von Satellitennavigationstechniken. In einer Ausführungsform können die Standortdaten von dem GPS 38A und/oder dem GPS 38B genutzt werden, um beim Bestimmen einer Steigung der Fahrbahn 18 zu helfen, entlang der die Fahrzeuge während des Abschleppereignisses fahren. Die Steigungsinformationen können zum Bestimmen der richtigen durchzuführenden Lenkmanöver hilfreich sein.
Die Steuermodule 42A, 42B können jeweils sowohl Hardware als auch Software beinhalten und könnten Teil eines Gesamtfahrzeugsteuersystems sein, wie etwa einer Fahrzeugsystemsteuerung (vehicle system controller - VSC), oder könnten alternativ eine von der VSC getrennte eigenständige Steuerung sein. In einer Ausführungsform ist jedes Steuermodul 42A, 42B mit ausführbaren Anweisungen programmiert, um mit verschiedenen Komponenten des Systems 10 eine Schnittstelle zu bilden und deren Betrieb zu befehlen. Obwohl innerhalb der stark schematischen Abbildung aus 4 als separate Module gezeigt, könnten das Telekommunikationsmodul, das GPS, die HMI und das Steuermodul zusammen als Teil eines gemeinsamen Moduls innerhalb jedes des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 und des nachfolgenden Fahrzeugs 14 integriert sein.
Jedes Steuermodul 42A, 42B kann einen Prozessor 69 und nichttransitorischen Speicher 71 zum Ausführen verschiedener Steuerstrategien und -modi, die dem System 10 zugeordnet sind, beinhalten. Bei den Prozessoren 69 kann es sich um spezialangefertigte oder handelsübliche Prozessoren, zentrale Verarbeitungseinheiten (central processing units - CPUs) oder im Allgemeinen eine beliebige Vorrichtung zum Ausführen von Softwareanweisungen handeln. Der Speicher 71 kann ein beliebiges oder eine Kombination aus flüchtigen Speicherelementen und/oder nichtflüchtigen Speicherelementen beinhalten. Der Prozessor 69 kann an den Speicher 71 wirkgekoppelt sein und kann dazu konfiguriert sein, ein oder mehrere Programme, die in dem Speicher 71 jedes Steuermoduls 42A, 42B gespeichert sind, auf Grundlage der verschiedenen Eingaben, die von anderen Vorrichtungen empfangen werden, auszuführen.
In einer Ausführungsform kann das Steuermodul 42A mindestens auf Grundlage eines ersten Eingangssignals 82, das von dem Lenksystem 70 des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 empfangen wird, ein Lenkunterstützungsanforderungssignal 84 an das Steuermodul 42B des nachfolgenden Fahrzeugs 14 kommunizieren (z. B. über die Telekommunikationsmodule 36A, 36B). Das erste Eingangssignal 82 gibt an, dass das Lenkrad 72 des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 eingeschlagen (z. B. gedreht) wird, und kann lenkungsbezogene Daten beinhalten, die dem vorausfahrenden Fahrzeug 12 zugeordnet sind. Die lenkungsbezogenen Daten können Gierrate (z. B. Drehgeschwindigkeit des Einschlagens), Querbeschleunigung (z. B. Zentrifugalkraft beim Einschlagen), Raddrehzahl (z. B. Impulssteuerung), Lenkradwinkel, Fahrzeuggewicht, Reifen-/Radstandgröße, Reifendruck, Wenderadius, Status der Feststellbremse (z. B. eingekuppelt/nicht eingekuppelt), Abstand von Vorder- zu Hinterrädern, Abstand von Hinterreifen zu Fahrzeugkupplung usw. beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt.
Das Lenkunterstützungsanforderungssignal 84 gibt dem nachfolgenden Fahrzeug 14 an, dass das vorausfahrende Fahrzeug 12 Lenkunterstützung erfordert, um beim Abbiegen während des Abschleppereignisses ein gewünschtes Niveau an Manövriersteuerung zu erreichen. Zum Beispiel könnte die Lenkunterstützung benötigt werden, um gewisse Abbiegemanöver zu erreichen, um Über-/Untersteuerbedingungen zu kompensieren, um verbesserte Stabilität während Abbiegungen zu erreichen, um Reifenabnutzung während Abbiegungen zu reduzieren usw.
Ziellenkdaten, die aus den lenkungsbezogenen Daten abgeleitet werden können, die dem vorausfahrenden Fahrzeug 12 zugeordnet sind, können als Teil des Lenkunterstützungsanforderungssignals 84 beinhaltet sein. Als Reaktion darauf, dass das Lenkunterstützungsanforderungssignal 84 empfangen wird, kann das Steuermodul 42B des nachfolgenden Fahrzeugs 14 die erforderliche Lenkkompensation berechnen, die zum Erreichen des Lenkziels der gekoppelten Fahrzeuge notwendig ist. Das Steuermodul 42B des nachfolgenden Fahrzeugs 14 kann dann ein Lenkbefehlssignal 86 an das Lenksystem 70 des nachfolgenden Fahrzeugs 14 kommunizieren, um dem Lenksystem 70 zu befehlen, die notwendige Lenkausgabe des nachfolgenden Fahrzeugs 14 auszuführen, um gewünschte Lenkerfordernisschwellenwerte der gekoppelten Fahrzeuge zu erreichen. Auf diese Weise kann das nachfolgende Fahrzeug 14 in Koordination mit dem vorausfahrenden Fahrzeug 12 betrieben werden, um ein Abschlepplenksystem bereitzustellen, das die gekoppelten Fahrzeuge während Abschleppereignissen als eine einzelne Einheit lenkt.
Die als Teil des Lenkbefehlssignals 86 beinhalteten Informationen können in Abhängigkeit von den Einzelheiten der Ziellenkdaten zum Erreichen verschiedener Lenkanwendungsfälle des Systems 10 variieren. In einer Ausführungsform hängt die tatsächliche Lenkgeschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs 14 von Faktoren wie etwa der Fahrzeuggeschwindigkeit oder der Raddrehzahl, dem Lenkwinkel, der Gierrate und der Querbeschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 ab. Bei niedrigeren Geschwindigkeiten kann das nachfolgende Fahrzeug 14 gelenkt werden, um zum Beispiel einen größeren Wenderadius zu kompensieren und zu erlauben. Um die Stabilität um Kurven zu wahren, während mit hohen Geschwindigkeiten gefahren wird, kann das Lenken des nachfolgenden Fahrzeugs 14 gesteuert werden, um zum Beispiel Über-/Untersteuerbedingungen zu kompensieren, die in dem vorausfahrenden Fahrzeug 12 detektiert werden.
In einer Ausführungsform kann das Lenkbefehlssignal 86 befehlen, dass das Lenksystem 70 des nachfolgenden Fahrzeugs 14 die Abbiegegeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 nachahmt, um Reifenabnutzung an dem nachfolgenden Fahrzeug 14 während gegenseitiger Fahrzeugabbiegemanöver zu reduzieren. Dieser konkrete Anwendungsfall ist in 5 schematisch veranschaulicht und könnte sowohl auf Vorwärts- als auch auf Rückwärtsszenarien angewendet werden.
In einer anderen Ausführungsform kann das Lenkbefehlssignal 86 befehlen, dass das Lenksystem 70 die Lenkgeschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs 14 optimiert, um Übersteuer- oder Untersteuerbedingungen des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 zu kompensieren. Zum Beispiel kann das Lenkbefehlssignal 86 dem Lenksystem 70 des nachfolgenden Fahrzeugs 14 befehlen, die Lenkgeschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs 14 während Untersteuerbedingungen des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 zu reduzieren (schematisch in 6 gezeigt) oder die Lenkgeschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs 14 während Übersteuerbedingungen des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 zu erhöhen (schematisch in 7 gezeigt). Somit kann, wie durch diese Ausführungsformen veranschaulicht, die Abbiegegeschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs 14 so gesteuert werden, dass sie sich von der Abbiegegeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 unterscheidet.
In noch einer anderen Ausführungsform kann das Lenkbefehlssignal 86 befehlen, dass das Lenksystem 70 die Lenkgeschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs 14 optimiert, wenn die gekoppelten Fahrzeuge unter einem vordefinierten Geschwindigkeitsschwellenwert (z. B. unter etwa 5 Meilen pro Stunde) fahren, und das Lenkrad 72 des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 in einer maximalen Drehposition (z. B. einer Ende-zu-Ende-verriegelten Position) positioniert ist. Zum Beispiel kann das Lenkbefehlssignal 86 dem Lenksystem 70 des nachfolgenden Fahrzeugs 14 befehlen, die Lenkgeschwindigkeit auszugeben, die zum künstlichen Erzeugen von Übersteuern in dem vorausfahrenden Fahrzeug 12 notwendig ist, um das Abbiegen der gekoppelten Fahrzeuge um einen engen Wenderadius während des Abschleppereignisses zu unterstützen. Dieser beispielhafte Anwendungsfall ist in 8 schematisch veranschaulicht. Andere Anwendungsfälle werden ferner innerhalb des Umfangs dieser Offenbarung zum Erreichen gewünschter Abbiegeziele der gekoppelten Fahrzeuge als Teil eines Systems zum Abbiegen während des Abschleppens in Erwägung gezogen.
9 veranschaulicht unter fortgesetzter Bezugnahme auf 1-8 schematisch in Form eines Ablaufdiagramms ein beispielhaftes Verfahren 100 zum Koordinieren und Bereitstellen von Lenkunterstützung zwischen dem nachfolgenden Fahrzeug 14 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 12 während Abschleppereignissen, bei denen das vorausfahrende Fahrzeug 12 das nachfolgende Fahrzeug 14 abschleppt. Das System 10 kann dazu konfiguriert sein, einen oder mehrere Algorithmen einzusetzen, die dazu ausgelegt sind, die Schritte des beispielhaften Verfahrens 100 auszuführen. Zum Beispiel kann das Verfahren 100 als ausführbare Anweisungen in dem Speicher 71 jedes Steuermoduls 42A, 42B gespeichert sein und die ausführbaren Anweisungen können innerhalb eines beliebigen computerlesbaren Mediums verkörpert sein, das durch den Prozessor 69 jedes der Steuermodule 42A, 42B ausgeführt werden kann.
Das beispielhafte Verfahren 100 kann bei Block 102 beginnen. Bei Block 104 kann das Verfahren 100 bestimmen, ob das vorausfahrende Fahrzeug 12 und das nachfolgende Fahrzeug 14 in ein Abschleppereignis involviert sind. In einer Ausführungsform ist das Abschleppereignis ein Abschleppereignis mit dynamischem bidirektionalem Laden, bei dem das vorausfahrende Fahrzeug 12 und das nachfolgende Fahrzeug durch die Abschleppvorrichtung 16 verbunden sind und ferner wirkverbunden sind, um die bidirektionale Energieübertragung zu erreichen. Es ist jedoch anzumerken, dass Energie nicht kontinuierlich zwischen den Fahrzeugen 12, 14 übertragen werden muss, damit das Verfahren 100 ausgeführt wird. Anders ausgedrückt, kann es Situationen geben, in denen das vorausfahrende Fahrzeug 12 während des Abschleppereignisses Lenkunterstützung erfordert, aber derzeit keine Energie zu Ladezwecken zwischen den jeweiligen Fahrzeugen übertragen wird.
Falls bei Block 104 ein JA-Flag zurückgegeben wird, kann das Verfahren 100 optional zu Block 106 übergehen, indem die manuellen Lenksteuerelemente des nachfolgenden Fahrzeugs 14 deaktiviert werden. Das Deaktivieren der manuellen Lenksteuerelemente des nachfolgenden Fahrzeugs 14 verhindert, dass ein Benutzer des nachfolgenden Fahrzeugs 14 das Fahrzeug 14 während des Abschleppereignisses lenkt. Die manuellen Lenksteuerelemente des nachfolgenden Fahrzeugs 14 können wieder aktiviert werden, sobald das nachfolgende Fahrzeug 14 nach Abschluss des Abschleppereignisses von dem vorausfahrenden Fahrzeug 12 entkoppelt ist. Alternativ kann der Einstieg in das nachfolgende Fahrzeug 14 optional bei Block 106 verhindert werden.
Als Nächstes kann das Verfahren 100 bei Block 108 eine Position des Lenkrads 72 des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 überwachen. Das Verfahren 100 kann bei Block 110 bestimmen, ob das Lenkrad 72 eingeschlagen ist. Das Verfahren 100 kann davon ausgehen, dass ein Abbiegeereignis auftritt, wenn das Lenkrad 72 des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 eingeschlagen ist (z. B. im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht).
Falls das Lenkrad 72 des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 eingeschlagen ist, kann das vorausfahrende Fahrzeug 12 das Lenkunterstützungsanforderungssignal 84 bei Block 112 an das nachfolgende Fahrzeug 14 kommunizieren. Als Reaktion darauf, dass das Lenkunterstützungsanforderungssignal 84 empfangen wird, kann das nachfolgende Fahrzeug 14 bei Block 114 die Lenkerfordernisse des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 mit den Lenkerfordernissen des nachfolgenden Fahrzeugs 14 vergleichen. Dieser Vergleich kann durch das Steuermodul 42B des nachfolgenden Fahrzeugs 14 durchgeführt werden und kann Berechnen der erforderlichen Lenkkompensation (z. B. in der Form von unterstützenden Lenkmanövern) beinhalten, die zum Erreichen des Lenkziels der gekoppelten Fahrzeuge notwendig ist.
Bei Block 116 kann das Lenkbefehlssignal 86 an das Lenksystem 70 des nachfolgenden Fahrzeugs 14 übertragen werden, um die unterstützenden Lenkmanöver während des Abschleppereignisses bereitzustellen. Das Verfahren 100 bestimmt als Nächstes bei Block 118, ob die Lenkerfordernisschwellenwerte der gekoppelten Fahrzeuge erfüllt sind. Falls NEIN, kann das Verfahren 100 zu Block 120 übergehen, indem die Lenkung des nachfolgenden Fahrzeugs 14 entweder erhöht oder verringert wird. Falls JA, kann das Verfahren 100 bei Block 122 bestimmen, ob die Zündung des vorausfahrenden Fahrzeugs 12 ausgeschaltet ist. Das Verfahren 100 kann bei Block 124 enden, falls die Zündung ausgeschaltet ist.
Die Systeme zur dynamischen Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(V2V-)Energieübertragung dieser Offenbarung sind dazu ausgestaltet, bidirektionales Laden bereitzustellen, während die beteiligten Fahrzeuge in Richtung ihrer jeweiligen Bestimmungsorte vorwärtskommen. Die Systeme sind ferner dazu konfiguriert, dem vorausfahrenden/abschleppenden Fahrzeug während des Abschleppereignisses Lenkunterstützung bereitzustellen. Die Lenkunterstützung kann dabei helfen, die gekoppelten Fahrzeuge während Abschleppereignissen zu manövrieren, wodurch die Stabilität verbessert, die Manövrierbarkeit erhöht, Reifenabnutzung/-verschleiß verringert wird usw.
Obwohl die unterschiedlichen nicht einschränkenden Ausführungsformen als spezifische Komponenten oder Schritte aufweisend veranschaulicht sind, sind die Ausführungsformen dieser Offenbarung nicht auf diese konkreten Kombinationen beschränkt. Es ist möglich, einige der Komponenten oder Merkmale aus einer beliebigen der nicht einschränkenden Ausführungsformen in Kombination mit Merkmalen oder Komponenten aus einer beliebigen der anderen nicht einschränkenden Ausführungsformen zu verwenden.
Es versteht sich, dass in den mehreren Zeichnungen gleiche Bezugszeichen einander entsprechende oder ähnliche Elemente identifizieren. Es versteht sich, dass in diesen beispielhaften Ausführungsformen zwar eine konkrete Komponentenanordnung offenbart und veranschaulicht ist, andere Anordnungen aber ebenfalls von den Lehren dieser Offenbarung profitieren könnten.
Die vorangehende Beschreibung soll als veranschaulichend und nicht in einschränkendem Sinne interpretiert werden. Für den Durchschnittsfachmann versteht es sich, dass gewisse Modifikationen in den Umfang dieser Offenbarung fallen könnten. Aus diesen Gründen sollten die folgenden Patentansprüche genau betrachtet werden, um den wahren Umfang und Inhalt dieser Offenbarung zu bestimmen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2020/0324665 [0033]

Claims

System zur dynamischen Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Energieübertragung, umfassend: ein abschleppendes Fahrzeug; ein abgeschlepptes Fahrzeug; und ein Steuermodul, das dazu programmiert ist, während eines Abschleppereignisses zwischen dem abschleppenden Fahrzeug und dem abgeschleppten Fahrzeug ein unterstützendes Lenkmanöver von dem abgeschleppten Fahrzeug anzufordern.
System nach Anspruch 1, wobei das abschleppende Fahrzeug ein kleineres Fahrzeug als das abgeschleppte Fahrzeug ist und wobei ferner das abgeschleppte Fahrzeug während des Abschleppereignisses, bei dem das unterstützende Lenkmanöver angefordert wird, durch eine Abschleppvorrichtung an das abschleppende Fahrzeug gekoppelt ist und wobei optional das Abschleppereignis ein Abschleppereignis mit dynamischem bidirektionalem Laden ist.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Steuermodul eine Komponente des abschleppenden Fahrzeugs ist.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das Steuermodul dazu programmiert ist, ein Lenkunterstützungsanforderungssignal an das abgeschleppte Fahrzeug zu übertragen, wenn ein Lenkrad des abschleppenden Fahrzeugs eingeschlagen wird, und wobei optional das Lenkunterstützungsanforderungssignal lenkungsbezogene Daten beinhaltet, die dem abschleppenden Fahrzeug zugeordnet sind, und wobei ferner die lenkungsbezogenen Daten mindestens eine Gierrate, eine Querbeschleunigung, eine Raddrehzahl und einen Lenkradwinkel des abschleppenden Fahrzeugs beinhalten.
System nach Anspruch 4, wobei das Steuermodul dazu programmiert ist, das Lenkunterstützungsanforderungssignal als Reaktion darauf automatisch zu kommunizieren, dass ein Eingangssignal von einem Lenksystem des abschleppenden Fahrzeugs empfangen wird, und wobei ferner das Eingangssignal angibt, dass das Lenkrad des abschleppenden Fahrzeugs eingeschlagen worden ist.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das Steuermodul dazu programmiert ist, zu befehlen, dass manuelle Lenksteuerelemente des abgeschleppten Fahrzeugs während des Abschleppereignisses deaktiviert werden.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das unterstützende Lenkmanöver dazu konfiguriert ist, eine Abbiegegeschwindigkeit des abschleppenden Fahrzeugs nachzuahmen.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das unterstützende Lenkmanöver dazu konfiguriert ist, eine Untersteuer- oder eine Übersteuerbedingung des abschleppenden Fahrzeugs zu kompensieren.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das unterstützende Lenkmanöver dazu konfiguriert ist, eine Übersteuerbedingung des abschleppenden Fahrzeugs künstlich zu erzeugen.
Elektrifiziertes Fahrzeug, umfassend: ein Antriebsrad; ein Lenksystem zum elektronischen Lenken des Antriebsrads; und ein Steuermodul, das dazu programmiert ist, das Lenksystem zum Lenken des Antriebsrads als Reaktion darauf zu steuern, dass ein Lenkunterstützungsanforderungssignal während eines Abschleppereignisses empfangen wird.
Elektrifiziertes Fahrzeug nach Anspruch 10, wobei das Lenkunterstützungsanforderungssignal von einem zweiten elektrifizierten Fahrzeug empfangen wird, und optional umfassend ein Telekommunikationsmodul, das zum Herstellen von bidirektionaler Kommunikation zwischen dem elektrifizierten Fahrzeug und dem zweiten elektrifizierten Fahrzeug konfiguriert ist.
Elektrifiziertes Fahrzeug nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Steuermodul eine Komponente des elektrifizierten Fahrzeugs ist, das während des Abschleppereignisses abgeschleppt wird.
Elektrifiziertes Fahrzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das Lenkunterstützungsanforderungssignal lenkungsbezogene Informationen beinhaltet, die von einem zweiten elektrifizierten Fahrzeug empfangen werden, das während des Abschleppereignisses an das elektrifizierte Fahrzeug gekoppelt ist.
Elektrifiziertes Fahrzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei das Steuermodul zu Folgendem programmiert ist: Berechnen einer erforderlichen Lenkkompensation, die zum Erreichen eines Lenkziels notwendig ist, das durch das Lenkunterstützungsanforderungssignal angegeben ist; und Kommunizieren eines Lenkbefehlssignals an das Lenksystem, um dem Lenksystem zu befehlen, die erforderliche Lenkkompensation auszuführen.
Verfahren, umfassend: während des Abschleppereignisses, bei dem das abschleppende Fahrzeug nach Anspruch 1 das abgeschleppte Fahrzeug abschleppt, Steuern des abgeschleppten Fahrzeugs, um das unterstützende Lenkmanöver zum Bereitstellen eines gekoppelten Manövrierens des abgeschleppten Fahrzeugs und des abschleppenden Fahrzeugs bereitzustellen.