DE112017005108T5 - steering system - Google Patents
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Abstract
Erfindungsgemäße Ausführungsformen stellen Lenksysteme für Fahrzeuge bereit, bei denen die Räder an der Vorder- und der Hinterachse, gesteuert von Steuergeräten, von elektrischen Aktoren gelenkt werden. Ein Watchdog-Steuergerät ist bereitgestellt, um Fehlerzustände an den Aktoren und/oder an den Steuergeräten zu erfassen und das System ist angeordnet, um Lenkung durch die Räder nur an einer der Achsen bereitzustellen, wenn ein Fehlerzustand in dem/den mit den Rädern der anderen Achse verknüpften Steuergerät oder Aktoren erfasst wird.Embodiments of the invention provide steering systems for vehicles in which the wheels on the front and rear axles are controlled by electric actuators, controlled by control devices. A watchdog controller is provided to detect fault conditions on the actuators and / or on the controllers and the system is arranged to provide steering by the wheels on only one of the axles when one fault condition in the one with the wheels of the other Axis linked control unit or actuators is detected.
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Lenksystem und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, auf ein Lenkungssteuersystem für ein Fahrzeug mit einem Steer-by-Wire (drahtgebundenes Fernsteuerungs-)-System. Erfindungsgemäße Aspekte beziehen sich auf ein Lenksteuersystem, auf ein Lenksystem, auf ein Verfahren, auf ein nicht-transientes, computerlesbares Medium, auf ein Computerprogrammprodukt, auf einen Prozessor und auf ein Fahrzeug.The present disclosure relates to a steering system, and more particularly, but not exclusively, to a steering control system for a vehicle having a steer-by-wire (wired remote control) system. Aspects of the invention relate to a steering control system, a steering system, a method, a non-transient computer-readable medium, a computer program product, a processor, and a vehicle.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
In herkömmlichen Fahrzeugen wird das Lenken in der Regel bewirkt durch eine mechanische Verbindung zwischen einem Lenkrad, das Lenkimpulse von dem Bediener des Fahrzeugs erhält, und einer Zahnstange, welche die Lenkposition der Laufräder steuert. Kraftunterstützung wird häufig durch elektrisch oder hydraulisch angetriebene Aktoren bereitgestellt, die abhängig von der durch den Fahrer bereitgestellten Kraft im Allgemeinen eine Unterstützungskraft bereitstellen. Typischerweise werden nur die zwei Vorderräder gelenkt, allerdings können bekanntermaßen auch nur die Hinterräder oder eine Kombination aus Vorder- und Hinterrädern gelenkt werden.In conventional vehicles, the steering is usually effected by a mechanical connection between a steering wheel, which receives steering pulses from the operator of the vehicle, and a rack, which controls the steering position of the wheels. Power assistance is often provided by electrically or hydraulically powered actuators that generally provide assist power depending on the force provided by the driver. Typically, only the two front wheels are steered, but it is known that only the rear wheels or a combination of front and rear wheels can be steered.
In jüngster Zeit sind Steer-by-Wire-Systeme entwickelt worden, die keine permanente mechanische Verbindung zwischen Zahnstange und Lenkrad enthalten. Diese Systeme weisen das Potenzial auf, im Vergleich zu herkömmlichen Systemen deutliche Gewichts- und Kosteneinsparungen bereitzustellen, und sie können auch verbessertes Crash-Verhalten und eine verbesserte Gestaltungsflexibilität in Bezug auf Größe und Position des Lenkrads bereitstellen. Dies kann ferner eine erhöhte Gestaltungsflexibilität in Bezug auf den Standort anderer Komponenten bereitstellen, wie etwa Motor und Getriebe, da sich diese an einer Stelle befinden können, die zuvor für Komponenten der mechanischen Lenkung erforderlich war. Allerdings muss die Gestaltungsform von Steer-by-Wire-Systemen für Straßenfahrzeuge Redundanz aufweisen, da es nicht annehmbar ist, dass ein einziger Ausfall das Potenzial aufweist, einen kompletten Verlust der Lenkung zu verursachen. Dies hat dazu geführt, dass Steer-by-Wire-Systeme mit doppelten Steuergeräten , um die erforderliche Eingabe in die Lenkungsaktoren zu berechnen, sowie mechanische Ersatzsysteme für den Einsatz bei einem Ausfall der Lenkungsaktoren bereitgestellt worden sind. Diese zusätzlichen Komponenten können manche oder alle der potenziellen Vorteile zunichtemachen, die ansonsten durch Steer-by-Wire-Systeme erzielt worden wären.Steer-by-wire systems have recently been developed which do not contain a permanent mechanical connection between rack and steering wheel. These systems have the potential to provide significant weight and cost savings compared to conventional systems, and can also provide improved crash performance and design flexibility in terms of steering wheel size and position. This may also provide increased design flexibility with respect to the location of other components, such as the engine and transmission, since they may be located at a location previously required for mechanical steering components. However, the design of steer-by-wire systems for road vehicles must be redundant, since it is unacceptable for a single failure to have the potential to cause a complete loss of steering. This has resulted in steer-by-wire systems having dual controllers to compute the required input to the steering actuators, as well as mechanical replacement systems for use in the event of a failure of the steering actuators. These additional components may offset some or all of the potential benefits otherwise associated with steer-by-wire systems.
Es ist eine Aufgabe von erfindungsgemäßen Ausführungsformen, ein oder mehrere Probleme nach dem Stand der Technik wenigstens abzuschwächen.It is an object of embodiments of the invention to at least mitigate one or more problems of the prior art.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNGBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION
Erfindungsgemäße Aspekte und Ausführungsformen stellen Folgendes bereit: ein Lenkungssteuersystem, ein Lenksystem, ein Steuergerät, ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt, ein nicht-transientes computerlesbares Medium, einen Prozessor und ein Fahrzeug, wie in den angehängten Patentansprüchen beansprucht.Aspects and embodiments of the invention provide: a steering control system, a steering system, a controller, a method, a computer program product, a non-transient computer-readable medium, a processor, and a vehicle as claimed in the appended claims.
Nach einem ersten erfindungsgemäßen Aspekt wird ein Lenkungssteuersystem für ein Fahrzeug mit einem Steer-by-Wire-System bereitgestellt, umfassend ein erstes elektrisch gesteuertes Lenkungsbetätigungsmittel, funktionsfähig, um eine erste Gruppe von einem oder mehreren Rädern zu lenken, und ein zweites elektrisch gesteuertes Lenkungsbetätigungsmittel, funktionsfähig, um eine zweite Gruppe von einem oder mehreren Rädern zu lenken, wobei das Lenkungssteuersystem Folgendes umfasst:
- ein erstes Steuermittel, funktionsfähig, um das erste Betätigungsmittel zu steuern;
- ein zweites Steuermittel, funktionsfähig, um das zweite Betätigungsmittel zu steuern; und
- ein Watchdog-Steuermittel, funktionsfähig, um die Steuerung des ersten Betätigungsmittels durch das erste Steuermittel bei Erfassen eines Fehlerzustands in dem ersten Steuermittel und/oder in dem ersten Betätigungsmittel zu verhindern. Das Watchdog-Steuermittel kann konfiguriert sein, um die Steuerung des zweiten Betätigungsmittels durch das zweite Steuermittel bei Erfassen eines Fehlerzustands in dem zweiten Steuermittel und/oder in dem zweiten Betätigungsmittel zu verhindern. Dieses System ist in der Lage, eine Lenkung an zwei separaten Achsen eines Fahrzeugs bereitzustellen, wobei die Lenkungskomponenten an jeder Achse Redundanz bereitstellen, sodass ein Lenken des Fahrzeugs in dem Falle eines Ausfalls der Lenkungskomponenten an der anderen Achse beibehalten werden kann. Dies kann das Bereitstellen eines Steer-by-Wire-Systems ermöglichen, in dem eine mechanische Verbindung zwischen dem Lenkrad und den Zahnstangen nicht erforderlich ist.
- a first control means operable to control the first actuating means;
- second control means operable to control the second actuating means; and
- a watchdog control means operable to prevent control of the first actuating means by the first control means upon detection of an error condition in the first control means and / or in the first actuating means. The watchdog control means may be configured to prevent control of the second actuating means by the second control means upon detection of a fault condition in the second control means and / or in the second actuating means. This system is capable of providing steering on two separate axles of a vehicle, with the steering components providing redundancy on each axle so that steering of the vehicle can be maintained in the event of failure of the steering components on the other axle. This may allow the provision of a steer-by-wire system in which a mechanical connection between the steering wheel and the racks is not required.
In einer Ausführungsform ist die erste Gruppe von Rädern eine Gruppe von Hinterrädern und die zweite Gruppe von Rädern ist eine Gruppe von Vorderrädern. Optional ist das zweite Steuersystem funktionsfähig, um mit einem Benutzereingabemittel und mit dem ersten Steuermittel zu kommunizieren,
wobei das zweite Steuermittel funktionsfähig ist, um ein erstes Steuersignal zu erzeugen, das eine Lenkungsunterstützung angibt, die durch die erste Gruppe von Rädern bereitgestellt werden muss, sowie ein zweites Steuersignal zu erzeugen, das eine Stromstärke angibt, die an das zweite Betätigungsmittel geschickt werden muss,
wobei das erste Steuermittel funktionsfähig ist, um ein drittes Signal zu erzeugen, das eine Stromstärke angibt, die abhängig vom ersten Signal an das erste Betätigungsmittel geschickt werden muss. Vorteilhafterweise kann dieses System eine verbesserte Modularität aufweisen, da das zweite Steuermittel als ein Teil eines Systems für ein Fahrzeug mit nur einer Gruppe von gelenkten Rädern betrieben werden kann.In one embodiment, the first group of wheels is a group of rear wheels and the second group of wheels is a group of front wheels. Optionally, the second control system is operable to communicate with user input means and with the first control means,
wherein the second control means is operable to generate a first control signal indicative of steering assistance to be provided by the first group of wheels and to generate a second control signal indicative of a current to be sent to the second actuating means .
wherein the first control means is operable to generate a third signal indicative of a current to be sent to the first actuating means in response to the first signal. Advantageously, this system may have improved modularity, as the second control means may be operated as part of a system for a vehicle having only one group of steered wheels.
Optional umfasst das System ferner ein erstes Niedrigpegel-Steuermittel und ein zweites N iedrigpegel-Steuerm ittel,
wobei:
- das erste Niedrigpegel-Steuermittel konfiguriert ist, um das dritte Signal zu empfangen und abhängig vom dritten Signal einen Antriebsstrom an das erste Betätigungsmittel bereitzustellen; und
- das zweite Niedrigpegel-Steuermittel konfiguriert ist, um das zweite Signal zu empfangen und abhängig vom zweiten Signal einen Antriebsstrom an das zweite Betätigungsmittel bereitzustellen.
in which:
- the first low level control means is configured to receive the third signal and to provide drive current to the first actuating means in response to the third signal; and
- the second low level control means is configured to receive the second signal and to provide drive current to the second actuating means in response to the second signal.
In einer Ausführungsform ist das zweite Steuermittel funktionsfähig, um ein zweites Signal zu empfangen, das angibt, dass ein Fehlerzustand in dem ersten Steuermittel und/oder dem ersten Betätigungsmittel erfasst worden ist, wobei das zweite Steuermittel funktionsfähig ist, um abhängig vom Empfangen des zweiten Signals wenigstens einen beim Steuern des zweiten Betätigungsmittels eingesetzten Steuerparameter einzustellen. Vorteilhafterweise ermöglicht es dies dem zweiten Steuermittel, den zweiten Aktor zu steuern, und der zweiten Gruppe von Rädern, den Verlust der Lenkung der ersten Gruppe von Rädern zu kompensieren.In one embodiment, the second control means is operable to receive a second signal indicating that an error condition has been detected in the first control means and / or the first actuating means, the second control means being operable to operate in response to receiving the second signal to set at least one control parameter used in controlling the second actuating means. Advantageously, this allows the second control means to control the second actuator and the second group of wheels to compensate for the loss of steering of the first group of wheels.
In einer Ausführungsform ist das erste Steuermittel funktionsfähig, um ein erstes Signal zu empfangen, das angibt, dass ein Fehlerzustand in dem zweiten Steuermittel und/oder dem zweiten Betätigungsmittel erfasst worden ist, wobei das erste Steuermittel funktionsfähig ist, abhängig vom Empfangen des ersten Signals wenigstens einen beim Steuern des ersten Betätigungsmittels eingesetzten Steuerparameter einzustellen. Vorteilhafterweise ermöglicht es dies dem ersten Steuermittel, den ersten Aktor zu steuern, und der ersten Gruppe von Rädern, den Verlust der Lenkung der zweiten Gruppe von Rädern zu kompensieren.In one embodiment, the first control means is operable to receive a first signal indicating that an error condition has been detected in the second control means and / or the second actuating means, the first control means being operable, at least in response to receiving the first signal to set a control parameter used in controlling the first actuating means. Advantageously, this allows the first control means to control the first actuator and the first group of wheels to compensate for the loss of steering of the second group of wheels.
Optional umfasst das Watchdog-Steuermittel Eingabemittel, konfiguriert, um eine erste Eingabe zu empfangen, die eine Fahrerlenkeingabe angibt, und eine zweite Eingabe, die eine Ausgabe des ersten Betätigungsmittels angibt, wobei das Watchdog-Steuermittel funktionsfähig ist, um den Fehlerzustand in dem ersten Steuermittel und/oder dem ersten Betätigungsmittel abhängig von der ersten und der zweiten Eingabe zu erfassen. Das Watchdog-Steuermittel kann Eingabemittel umfassen, konfiguriert, um eine dritte Eingabe zu empfangen, die eine Ausgabe des zweiten Betätigungsmittels angibt, wobei das Watchdog-Steuermittel funktionsfähig ist, um den Fehlerzustand in dem zweiten Steuermittel und/oder dem zweiten Betätigungsmittel abhängig von der ersten und der dritten Eingabe zu erfassen. Das Watchdog-Steuermittel kann einen erwarteten Bereich von Ausgaben für das erste und das zweite Steuermittel auf der Grundlage der Fahrerlenkungseingabe berechnen und es kann bestimmen, dass ein Fehlerzustand aufgetreten ist, wenn die Ausgabe des ersten oder des zweiten Steuergeräts nicht in den erwarteten Bereich fällt.Optionally, the watchdog control means comprises input means configured to receive a first input indicative of a driver steering input and a second input indicative of an output of the first actuating means, the watchdog control means operable to determine the error condition in the first control means and / or the first actuating means in response to the first and second inputs. The watchdog control means may comprise input means configured to receive a third input indicative of an output of the second actuating means, the watchdog control means operable to determine the error condition in the second control means and / or the second actuating means in dependence on the first and the third input. The watchdog control means may calculate an expected range of outputs for the first and second control means based on the driver steering input, and may determine that an error condition has occurred if the output of the first or the second controller does not fall within the expected range.
In einer Ausführungsform ist das Watchdog-Steuermittel konfiguriert, um eine erzwungene Rücksetzung des ersten Steuermittels als Reaktion auf das Erfassen eines Fehlerzustands in dem ersten Steuermittel und/oder dem ersten Betätigungsmittel auszuführen. Optional ist das Watchdog-Steuermittel konfiguriert, um eine Steuerung des ersten Betätigungsmittels durch das erste Steuermittel als Reaktion auf das Bestimmen, dass der Fehlerzustand durch die erzwungene Rücksetzung behoben worden ist, zu ermöglichen. Dies kann ermöglichen, dass das System den normalen Betrieb wieder aufnimmt, falls einfaches Zurücksetzen den Fehlerzustand behebt.In one embodiment, the watchdog control means is configured to perform a forced reset of the first control means in response to detecting a fault condition in the first control means and / or the first actuating means. Optionally, the watchdog control means is configured to enable control of the first actuating means by the first control means in response to determining that the fault condition has been remedied by the forced reset. This may allow the system to resume normal operation if simple reset fixes the error condition.
In einer Ausführungsform ist das Watchdog-Steuermittel konfiguriert, um eine erzwungene Rücksetzung des zweiten Steuermittels als Reaktion auf das Erfassen eines Fehlerzustands in dem zweiten Steuermittel und/oder dem zweiten Betätigungsmittel auszuführen. Optional ist das Watchdog-Steuermittel konfiguriert, um eine Steuerung des zweiten Betätigungsmittels durch das zweite Steuermittel als Reaktion auf das Bestimmen, dass der Fehlerzustand durch die erzwungene Rücksetzung behoben worden ist, zu ermöglichen. Dies kann ermöglichen, dass das System den normalen Betrieb wieder aufnimmt, falls einfaches Zurücksetzen den Fehlerzustand behebt.In one embodiment, the watchdog control means is configured to perform a forced reset of the second control means in response to detecting a fault condition in the second control means and / or the second actuating means. Optionally, the watchdog control means is configured to enable control of the second actuation means by the second control means in response to determining that the fault condition has been remedied by the forced reset. This may allow the system to resume normal operation if simple reset fixes the error condition.
Optional ist das Watchdog-Steuermittel funktionsfähig, um zu bewirken, dass nach dem Erfassen eines Fehlerzustands in dem ersten Steuermittel und/oder dem ersten Betätigungsmittel eine Warnung an einen Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben wird. Dies kann sicherstellen, dass der Fahrer sich darüber bewusst ist, dass die Fähigkeiten des Fahrzeugs eingeschränkt sind. Die Warnung kann den Fahrer anweisen, das Fahrzeug an einen sicheren Ort zu fahren und dann anzuhalten.Optionally, the watchdog control means is operable to cause a warning to be issued to a driver of the vehicle upon detecting an error condition in the first control means and / or the first actuating means. This can ensure that the driver is aware that the capabilities of the vehicle are limited. The warning can be the driver instruct to drive the vehicle to a safe location and then stop.
Optional ist das Watchdog-Steuermittel funktionsfähig, um zu bewirken, dass nach dem Erfassen eines Fehlerzustands in dem zweiten Steuermittel und/oder dem zweiten Betätigungsmittel eine Warnung an einen Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben wird. Dies kann sicherstellen, dass der Fahrer sich darüber bewusst ist, dass die Fähigkeiten des Fahrzeugs eingeschränkt sind. Die Warnung kann den Fahrer anweisen, das Fahrzeug an einen sicheren Ort zu fahren und dann anzuhalten.Optionally, the watchdog control means is operable to cause a warning to be issued to a driver of the vehicle upon detecting an error condition in the second control means and / or the second actuating means. This can ensure that the driver is aware that the capabilities of the vehicle are limited. The warning may instruct the driver to drive the vehicle to a safe location and then stop.
Optional ist das Watchdog-Steuermittel funktionsfähig, um nach dem Erfassen eines Fehlerzustands in dem ersten Steuermittel und/oder dem ersten Betätigungsmittel eine Leistung des Fahrzeugs zu beschränken. So kann zum Beispiel die Geschwindigkeit des Fahrzeugs begrenzt werden. Dies kann die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass der Fahrer das Fahrzeug an einen sicheren Ort fährt und dann das Fahren des Fahrzeugs einstellt, wenn ein Fehlerzustand erfasst wird.Optionally, the watchdog control means is operable to restrict power of the vehicle upon detecting a fault condition in the first control means and / or the first actuating means. For example, the speed of the vehicle can be limited. This may increase the likelihood that the driver will drive the vehicle to a safe location and then stop driving the vehicle when an error condition is detected.
Optional ist das Watchdog-Steuermittel funktionsfähig, um nach dem Erfassen eines Fehlerzustands in dem zweiten Steuermittel und/oder dem zweiten Betätigungsmittel eine Leistung des Fahrzeugs zu beschränken. So kann zum Beispiel die Geschwindigkeit des Fahrzeugs begrenzt werden. Dies kann die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass der Fahrer das Fahrzeug an einen sicheren Ort fährt und dann das Fahren des Fahrzeugs einstellt, wenn ein Fehlerzustand erfasst wird.Optionally, the watchdog control means is operable to restrict power of the vehicle upon detecting a fault condition in the second control means and / or the second actuating means. For example, the speed of the vehicle can be limited. This may increase the likelihood that the driver will drive the vehicle to a safe location and then stop driving the vehicle when an error condition is detected.
In einer Ausführungsform ist das Watchdog-Steuermittel funktionsfähig, um nach dem Erfassen eines Fehlerzustands in dem ersten Steuermittel und/oder dem ersten Betätigungsmittel eine extern sichtbare Warnung auszugeben. Dies kann andere Verkehrsteilnehmer darüber informieren, dass das Fahrzeug eingeschränkte Funktionen aufweist.In one embodiment, the watchdog control means is operable to issue an externally visible warning upon detection of an error condition in the first control means and / or the first actuating means. This may inform other road users that the vehicle has limited functions.
In einer Ausführungsform ist das Watchdog-Steuermittel funktionsfähig, um nach dem Erfassen eines Fehlerzustands in dem zweiten Steuermittel und/oder dem zweiten Betätigungsmittel eine extern sichtbare Warnung auszugeben. Dies kann andere Verkehrsteilnehmer darüber informieren, dass das Fahrzeug eingeschränkte Funktionen aufweist.In one embodiment, the watchdog control means is operable to issue an externally visible warning upon detection of an error condition in the second control means and / or the second actuating means. This may inform other road users that the vehicle has limited functions.
Optional umfasst das Verhindern des Steuerns des ersten Betätigungsmittels durch das erste Steuermittel das Unterbrechen einer Versorgung des ersten Steuermittels mit Strom. Vorteilhafterweise stellt dies sicher, dass das Steuern des ersten Betätigungsmittels durch das erste Steuermittel unmöglich ist, wenn ein Fehlerzustand einmal durch das Watchdog-Steuermittel erfasst worden ist.Optionally, preventing control of the first actuating means by the first control means includes interrupting power to the first control means. Advantageously, this ensures that the control of the first actuating means by the first control means is impossible once an error condition has been detected by the watchdog control means.
Optional umfasst das Verhindern des Steuerns des zweiten Betätigungsmittels durch das zweite Steuermittel das Unterbrechen einer Versorgung des zweiten Steuermittels mit Strom. Vorteilhafterweise stellt dies sicher, dass das Steuern des zweiten Betätigungsmittels durch das zweite Steuermittel unmöglich ist, wenn ein Fehlerzustand einmal durch das Watchdog-Steuermittel erfasst worden ist.Optionally, preventing the second actuating means from being controlled by the second control means comprises interrupting a supply of the second control means with power. Advantageously, this ensures that the control of the second actuating means by the second control means is impossible once an error condition has been detected by the watchdog control means.
Nach einem weiteren Aspekt der zu schützenden Erfindung wird eine Watchdog-Steuerung für ein Lenkungssteuersystem für ein Fahrzeug mit einem Steer-by-Wire-System bereitgestellt, wobei die Watchdog-Steuerung funktionsfähig ist, um die Steuerung eines ersten Betätigungsmittels durch das erste Steuermittel bei Erfassen eines Fehlerzustands in dem ersten Steuermittel und/oder in dem ersten Betätigungsmittel zu verhindern, und die Steuerung eines zweiten Betätigungsmittels durch ein zweites Steuermittel bei Erfassen eines Fehlerzustands in dem zweiten Steuermittel und/oder dem zweiten Betätigungsmittel zu verhindern.According to another aspect of the invention to be protected, there is provided a watchdog controller for a steering control system for a vehicle having a steer-by-wire system, the watchdog controller being operable to detect the control of a first actuating means by the first control means prevent a fault condition in the first control means and / or in the first actuating means, and to prevent the control of a second actuating means by a second control means upon detection of a fault condition in the second control means and / or the second actuating means.
Nach noch einem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt werden ein Steer-by-Wire-System und ein Fahrzeug mit einem Steer-by-Wire-System bereitgestellt, umfassend eine Watchdog-Steuerung für ein Lenkungssteuersystem, das funktionsfähig ist, um die Steuerung eines ersten Betätigungsmittels durch ein erstes Steuermittel bei Erfassen eines Fehlers in dem ersten Steuermittel und/oder in dem ersten Betätigungsmittel zu verhindern, und ein redundantes Steuermittel, umfassend zwei oder mehr Steuergeräte zum Berechnen der erforderlichen Eingabe in ein zweites Betätigungsmittel. Optional lenkt das erste Betätigungsmittel die Hinterräder des Fahrzeugs und das zweite Betätigungsmittel lenkt die Vorderräder des Fahrzeugs.According to yet another aspect of the invention, there is provided a steer-by-wire system and a steer-by-wire system vehicle including a watchdog controller for a steering control system operable to control a first actuating means prevent first control means upon detection of a fault in the first control means and / or in the first actuating means, and a redundant control means comprising two or more control units for calculating the required input to a second actuating means. Optionally, the first actuator directs the rear wheels of the vehicle and the second actuator directs the front wheels of the vehicle.
Redundante Steuerung eines Steer-by-Wire-Systems ist bekannt und kann für die Vorderräder eines Fahrzeugs mit vier gelenkten Rädern, die normalerweise einen größeren Lenkwinkel bereitstellen als die Hinterräder, geeignet sein. Im Falle eines Ausfalls in einem der redundanten Systeme würden es die übrigen Systeme ermöglichen, die Vorderräder normal zu lenken. Im Gegensatz dazu werden die Hinterräder mit einem kleineren Winkel gelenkt und ein Ausfall der hinteren Lenkung ist weniger kritisch. Demnach ist es angemessen, dass die Hinterradlenkung durch einen Watchdog überwacht wird, der die Steuerung der Hinterradsteuerung im Falle eines Steuersystemausfalls verhindert. Im Falle eines Ausfalls der Hinterradlenkung kann die Vorderradlenkung ihre Reaktion zur Kompensierung anpassen, zum Beispiel durch Vergrößern des Vorderradlenkwinkels für eine bestimmte Lenkradeingabe. Redundant control of a steer-by-wire system is known and may be appropriate for the front wheels of a four-steering-wheel vehicle, which normally provide a greater steering angle than the rear wheels. In the event of a failure in one of the redundant systems, the remaining systems would allow the front wheels to steer normally. In contrast, the rear wheels are steered at a smaller angle and a failure of the rear steering is less critical. Accordingly, it is appropriate that the rear-wheel steering be monitored by a watchdog that prevents control of the rear-wheel steering in the event of a control system failure. In the event of rear wheel steering failure, the front wheel steering can adjust its response to compensation, for example by increasing the front wheel steering angle for a particular steering wheel input.
Nach einem anderen Aspekt der zu schützenden Erfindung wird ein Steer-by-Wire-System für ein Fahrzeug bereitgestellt, wobei das System Folgendes umfasst:
- ein erstes elektrisch gesteuertes Lenkungsbetätigungsmittel, funktionsfähig, um eine erste Gruppe von einem oder mehreren Rädern zu lenken;
- ein zweites elektrisch gesteuertes Lenkungsbetätigungsmittel, funktionsfähig, um eine zweite Gruppe von einem oder mehreren Rädern zu lenken; und
- ein Lenkungssteuersystem, wie zuvor beschrieben.
- a first electrically controlled steering actuator operable to direct a first group of one or more wheels;
- a second electrically controlled steering actuator operable to direct a second group of one or more wheels; and
- a steering control system as described above.
Optional umfasst das Steer-by-Wire-System ein erstes Vorspannungsmittel, das funktionsfähig ist, um die erste Gruppe von Rädern als Reaktion auf das Erfassen eines Fehlerzustands in dem ersten Steuermittel und/oder dem ersten Betätigungsmittel in eine vorgegebene Position zu bewegen. Die vorgegebene Position kann der Stellung der Räder entsprechen, wenn das Fahrzeug geradeaus fährt. Vorteilhafterweise kann dies das Lenken mit der zweiten Gruppe aus Rädern vereinfachen, wenn das Lenken mit der ersten Gruppe aus Rädern unterdrückt wird.Optionally, the steer-by-wire system includes first biasing means operable to move the first group of wheels to a predetermined position in response to detecting a fault condition in the first control means and / or the first actuating means. The predetermined position may correspond to the position of the wheels when the vehicle is traveling straight ahead. Advantageously, this may facilitate steering with the second set of wheels when steering with the first set of wheels is suppressed.
Optional umfasst das Steer-by-Wire-System ein zweites Vorspannungsmittel, das funktionsfähig ist, um die zweite Gruppe von Rädern als Reaktion auf das Erfassen eines Fehlerzustands in dem zweiten Steuermittel und/oder dem zweiten Betätigungsmittel in eine vorgegebene Position zu bewegen. Die vorgegebene Position kann der Stellung der Räder entsprechen, wenn das Fahrzeug geradeaus fährt. Vorteilhafterweise kann dies das Lenken mit der ersten Gruppe aus Rädern vereinfachen, wenn das Lenken mit der zweiten Gruppe aus Rädern unterdrückt wird.Optionally, the steer-by-wire system includes second biasing means operable to move the second group of wheels to a predetermined position in response to detecting a fault condition in the second control means and / or the second actuating means. The predetermined position may correspond to the position of the wheels when the vehicle is traveling straight ahead. Advantageously, this may facilitate steering with the first group of wheels when steering with the second group of wheels is suppressed.
In einer Ausführungsform umfasst die erste Gruppe von Rädern mehrere Räder und das erste Betätigungsmittel umfasst mehrere Aktoren, wobei jeder der Aktoren mit einem entsprechenden der mehreren Räder verknüpft ist. Optional umfasst die zweite Gruppe von Rädern mehrere Räder und das zweite Betätigungsmittel umfasst mehrere Aktoren, wobei jeder der Aktoren mit einem entsprechenden der mehreren Räder verknüpft ist. Vorteilhafterweise ermöglicht dies das individuelle Steuern aller Räder in einem Steer-by-Wire-System.In an embodiment, the first group of wheels comprises a plurality of wheels, and the first actuating means comprises a plurality of actuators, each of the actuators being associated with a corresponding one of the plurality of wheels. Optionally, the second group of wheels comprises a plurality of wheels and the second actuating means comprises a plurality of actuators, each of the actuators being associated with a corresponding one of the plurality of wheels. Advantageously, this allows the individual control of all wheels in a steer-by-wire system.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung, für die Schutz angestrebt wird, wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das ein Steer-by-Wire-System wie vorstehend beschrieben umfasst.According to another aspect of the invention, for which protection is sought, there is provided a vehicle comprising a steer-by-wire system as described above.
Optional umfasst die erste Gruppe von einem oder mehreren Rädern wenigstens zwei Vorderräder und die zweite Gruppe von Rädern umfasst wenigstens zwei Hinterräder.Optionally, the first group of one or more wheels comprises at least two front wheels and the second group of wheels comprises at least two rear wheels.
Nach einem weiteren Aspekt der zu schützenden Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs mit einem Steer-by-Wire-System bereitgestellt, umfassend ein erstes elektrisch gesteuertes Lenkungsbetätigungsmittel, funktionsfähig, um eine erste Gruppe von einem oder mehreren Rädern zu lenken, und ein zweites elektrisch gesteuertes Lenkungsbetätigungsmittel, funktionsfähig, um eine zweite Gruppe von einem oder mehreren Rädern zu lenken, wobei das erste Betätigungsmittel durch ein erstes Steuermittel gesteuert wird und das zweite Betätigungsmittel durch ein zweites Steuermittel gesteuert wird, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
- Erfassen eines Fehlerzustands in dem ersten Steuermittel und/oder dem ersten Betätigungsmittel und, als Reaktion auf das Erfassen;
- Verhindern des Steuerns des ersten Betätigungsmittels durch das erste Steuermittel; und optional
- Einstellen wenigstens eines Steuerparameters, der von dem zweiten Steuermittel beim Steuern des zweiten Betätigungsmittels verwendet wird.
- Detecting an error condition in the first control means and / or the first actuating means and, in response to the detection;
- Preventing the first actuating means from being controlled by the first control means; and optional
- Adjusting at least one control parameter used by the second control means in controlling the second actuating means.
Nach einem weiteren Aspekt der zu schützenden Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs mit einem Steer-by-Wire-System bereitgestellt, umfassend ein erstes elektrisch gesteuertes Lenkungsbetätigungsmittel (
- Empfangen eines Fehlersignals, das einen Fehlerzustand angibt, in dem ersten Steuermittel und/oder dem ersten Betätigungsmittel und, als Reaktion auf das Fehlersignal;
- Verhindern des Steuerns des ersten Betätigungsmittels durch das erste Steuermittel; und
- Einstellen wenigstens eines Steuerparameters, der von dem zweiten Steuermittel beim Steuern des zweiten Betätigungsmittels verwendet wird.
- Receiving an error signal indicative of an error condition in the first control means and / or the first actuating means and, in response to the error signal;
- Preventing the first actuating means from being controlled by the first control means; and
- Adjusting at least one control parameter used by the second control means in controlling the second actuating means.
Optional umfasst das Verfahren das Empfangen einer ersten Eingabe, die eine Fahrerlenkungseingabe angibt, und einer zweiten Eingabe, die eine Ausgabe des ersten Betätigungsmittels angibt, wobei das Erfassen eines Fehlerzustands in dem ersten Steuermittel und/oder in dem ersten Betätigungsmittel abhängig von der ersten und der zweiten Eingabe ausgeführt wird.Optionally, the method includes receiving a first input indicative of a driver steering input and a second input indicating an output of the first actuating means, wherein detecting an error condition in the first control means and / or in the first actuating means depends on the first and second operating means second input is executed.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren das Ausführen einer erzwungenen Rücksetzung des ersten Steuermittels als Reaktion auf das Erfassen eines Fehlerzustands in dem ersten Steuermittel und/oder dem ersten Betätigungsmittel. In one embodiment, the method includes performing a forced reset of the first control means in response to detecting an error condition in the first control means and / or the first actuating means.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren das Ermöglichen des Steuerns des ersten Betätigungsmittels durch das erste Steuermittel als Reaktion auf das Bestimmen, dass der Fehlerzustand durch die erzwungene Rücksetzung behoben worden ist.In one embodiment, the method comprises enabling the first actuating means to be controlled by the first control means in response to determining that the error condition has been remedied by the forced reset.
Optional umfasst das Verfahren das Ausgeben einer Warnung an einen Fahrer des Fahrzeugs als Reaktion auf das Erfassen eines Fehlerzustands in dem ersten Steuermittel und/oder dem ersten Betätigungsmittel.Optionally, the method includes issuing a warning to a driver of the vehicle in response to detecting a fault condition in the first control means and / or the first actuating means.
Optional umfasst das Verfahren das Begrenzen der Leistung des Fahrzeugs als Reaktion auf das Erfassen eines Fehlerzustands in dem ersten Steuermittel und/oder dem ersten Betätigungsmittel.Optionally, the method includes limiting the power of the vehicle in response to detecting a fault condition in the first control means and / or the first actuating means.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren das Ausgeben einer nach außen sichtbaren Warnung als Reaktion auf das Erfassen eines Fehlerzustands in dem ersten Steuermittel und/oder dem ersten Betätigungsmittel.In one embodiment, the method includes outputting an outwardly-visible alert in response to detecting a fault condition in the first control means and / or the first actuating means.
Optional umfasst das Verhindern des Steuerns des ersten Betätigungsmittels durch das erste Steuermittel das Unterbrechen einer Versorgung des ersten Steuermittels mit Strom.Optionally, preventing control of the first actuating means by the first control means includes interrupting power to the first control means.
Gemäß einem weiteren Aspekt der zu schützenden Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt, ausführbar auf einem Prozessor, um ein Verfahren wie zuvor beschrieben zu implementieren.According to another aspect of the invention to be protected, there is provided a computer program product executable on a processor to implement a method as described above.
Nach einem weiteren Aspekt der zu schützenden Erfindung wird ein nicht-transientes computerlesbares Medium bereitgestellt, das computerlesbaren Code enthält, der, wenn er durch einen Computer ausgeführt wird, bewirkt, dass ein Fahrzeug das Verfahren wie zuvor beschrieben ausführt.In another aspect of the invention to be protected, there is provided a non-transient computer-readable medium containing computer-readable code that, when executed by a computer, causes a vehicle to perform the method as described above.
Gemäß einem weiteren Aspekt der zu schützenden Erfindung wird ein Prozessor bereitgestellt, angeordnet, um das Verfahren oder das Computerprogrammprodukt wie zuvor beschrieben zu implementieren.According to another aspect of the invention to be protected, there is provided a processor arranged to implement the method or the computer program product as described above.
Nach einem erfindungsgemäßen Aspekt wird ein Lenkungssteuersystem für ein Fahrzeug mit einem Steer-by-Wire-System bereitgestellt, umfassend ein erstes elektrisch gesteuertes Lenkungsbetätigungsmittel, funktionsfähig, um eine erste Gruppe von einem oder mehreren Rädern zu lenken, und ein zweites elektrisch gesteuertes Lenkungsbetätigungsmittel, funktionsfähig, um eine zweite Gruppe von einem oder mehreren Rädern zu lenken, wobei das Lenkungssteuersystem Folgendes umfasst:
- ein erstes Steuermittel, funktionsfähig, um das erste Betätigungsmittel zu steuern;
- ein zweites Steuermittel, funktionsfähig, um das zweite Betätigungsmittel zu steuern, wobei das zweite Steuermittel ein redundantes Steuermittel umfasst, welches zwei oder mehr Steuergeräte umfasst, um die erforderliche Eingabe in ein zweites Betätigungsmittel zu berechnen; und
- ein Watchdog-Steuermittel, funktionsfähig, um die Steuerung des ersten Betätigungsmittels durch das erste Steuermittel bei Erfassen eines Fehlerzustands in dem ersten Steuermittel und/oder in dem ersten Betätigungsmittel zu verhindern.
- a first control means operable to control the first actuating means;
- second control means operable to control the second actuating means, the second control means comprising redundant control means comprising two or more controllers for calculating the required input to a second actuating means; and
- a watchdog control means operable to prevent control of the first actuating means by the first control means upon detection of an error condition in the first control means and / or in the first actuating means.
Optional ist das zweite Steuermittel funktionsfähig, um ein Signal zu empfangen, das angibt, dass ein Fehlerzustand in dem ersten Steuermittel und/oder dem ersten Betätigungsmittel erfasst worden ist, wobei das zweite Steuermittel funktionsfähig ist, abhängig vom Empfangen des ersten Signals wenigstens einen beim Steuern des zweiten Betätigungsmittels eingesetzten Steuerparameter einzustellen.Optionally, the second control means is operable to receive a signal indicating that an error condition has been detected in the first control means and / or the first actuating means, the second control means being operable depending on receiving the first signal at least one in control set the control parameter used the second actuating means.
Optional umfasst das Watchdog-Steuermittel Eingabemittel, konfiguriert, um eine erste Eingabe zu empfangen, die eine Fahrerlenkeingabe angibt, und eine zweite Eingabe, die eine Ausgabe des ersten Betätigungsmittels angibt, wobei das Watchdog-Steuermittel funktionsfähig ist, um den Fehlerzustand in dem ersten Steuermittel und/oder dem ersten Betätigungsmittel abhängig von der ersten und der zweiten Eingabe zu erfassen.Optionally, the watchdog control means comprises input means configured to receive a first input indicative of a driver steering input and a second input indicative of an output of the first actuating means, the watchdog control means operable to determine the error condition in the first control means and / or the first actuating means in response to the first and second inputs.
Optional ist das Watchdog-Steuermittel konfiguriert, um eine erzwungene Rücksetzung des ersten Steuermittels als Reaktion auf das Erfassen eines Fehlerzustands in dem ersten Steuermittel und/oder dem ersten Betätigungsmittel auszuführen.Optionally, the watchdog control means is configured to perform a forced reset of the first control means in response to detecting an error condition in the first control means and / or the first actuating means.
Optional ist das Watchdog-Steuermittel konfiguriert, um eine Steuerung des ersten Betätigungsmittels durch das erste Steuermittel als Reaktion auf das Bestimmen, dass der Fehlerzustand durch die erzwungene Rücksetzung behoben worden ist, zu ermöglichen. Optionally, the watchdog control means is configured to enable control of the first actuating means by the first control means in response to determining that the fault condition has been remedied by the forced reset.
Optional ist das Watchdog-Steuermittel funktionsfähig, um zu bewirken, dass nach dem Erfassen eines Fehlerzustands in dem ersten Steuermittel und/oder dem ersten Betätigungsmittel eine Warnung an einen Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben wird,.Optionally, the watchdog control means is operable to cause, upon detection of a Error condition in the first control means and / or the first actuating means a warning to a driver of the vehicle is issued.
Optional ist das Watchdog-Steuermittel funktionsfähig, um nach dem Erfassen eines Fehlerzustands in dem ersten Steuermittel und/oder dem ersten Betätigungsmittel eine Leistung des Fahrzeugs zu beschränken.Optionally, the watchdog control means is operable to restrict power of the vehicle upon detecting a fault condition in the first control means and / or the first actuating means.
Optional ist das Watchdog-Steuermittel funktionsfähig, um nach dem Erfassen eines Fehlerzustands in dem ersten Steuermittel und/oder dem ersten Betätigungsmittel eine extern sichtbare Warnung auszugeben.Optionally, the watchdog control means is operative to issue an externally visible warning upon detecting an error condition in the first control means and / or the first actuating means.
Optional umfasst das Verhindern des Steuerns des ersten Betätigungsmittels durch das erste Steuermittel das Unterbrechen einer Versorgung des ersten Steuermittels mit Strom.Optionally, preventing control of the first actuating means by the first control means includes interrupting power to the first control means.
Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt wird eine Watchdog-Steuerung für ein Lenkungssteuersystem für ein Fahrzeug mit einem Steer-by-Wire-System bereitgestellt, wobei die Watchdog-Steuerung funktionsfähig ist, um die Steuerung eines ersten Betätigungsmittels durch das erste Steuermittel bei Erfassen eines Fehlerzustands in dem ersten Steuermittel und/oder in dem ersten Betätigungsmittel zu verhindern.According to a further aspect of the invention, there is provided a watchdog controller for a steering control system for a vehicle having a steer-by-wire system, the watchdog controller operative to control a first actuating means by the first control means upon detection of an error condition in prevent the first control means and / or in the first actuating means.
Nach einem anderen erfindungsgemäßen Aspekt wird ein Steer-by-Wire-System für ein Fahrzeug bereitgestellt, wobei das System Folgendes umfasst:
- ein erstes elektrisch gesteuertes Lenkungsbetätigungsmittel, funktionsfähig, um eine erste Gruppe von einem oder mehreren Rädern zu lenken;
- ein zweites elektrisch gesteuertes Lenkungsbetätigungsmittel, funktionsfähig, um eine zweite Gruppe von einem oder mehreren Rädern zu lenken; und
- ein Lenkungssteuersystem und/oder eine Watchdog-Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
- a first electrically controlled steering actuator operable to direct a first group of one or more wheels;
- a second electrically controlled steering actuator operable to direct a second group of one or more wheels; and
- a steering control system and / or a watchdog control according to one of the preceding claims.
Optional umfasst das Steer-by-Wire-System ein erstes Vorspannungsmittel, das funktionsfähig ist, um die erste Gruppe von Rädern als Reaktion auf das Erfassen eines Fehlerzustands in dem ersten Steuermittel und/oder dem ersten Betätigungsmittel in eine vorgegebene Position zu bewegen.Optionally, the steer-by-wire system includes first biasing means operable to move the first group of wheels to a predetermined position in response to detecting a fault condition in the first control means and / or the first actuating means.
Optional umfasst die erste Gruppe von Rädern mehrere Räder und das erste Betätigungsmittel umfasst mehrere Aktoren, wobei jeder der Aktoren mit einem entsprechenden der mehreren Räder verknüpft ist.Optionally, the first group of wheels comprises a plurality of wheels, and the first actuating means comprises a plurality of actuators, each of the actuators being associated with a corresponding one of the plurality of wheels.
Gemäß einem erfindungsgemäßen Aspekt wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das ein Steer-by-Wire-System umfasst.According to one aspect of the invention, a vehicle is provided that includes a steer-by-wire system.
Optional umfasst die erste Gruppe von einem oder mehreren Rädern wenigstens zwei Hinterräder und die zweite Gruppe von Rädern umfasst wenigstens zwei Vorderräder.Optionally, the first group of one or more wheels includes at least two rear wheels, and the second group of wheels includes at least two front wheels.
Nach einem erfindungsgemäßen Aspekt wird ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs mit einem Steer-by-Wire-System bereitgestellt, umfassend ein erstes elektrisch gesteuertes Lenkungsbetätigungsmittel (
- Erfassen eines Fehlerzustands oder Empfangen eines Fehlersignals, das einen Fehlerzustand angibt, in dem ersten Steuermittel und/oder dem ersten Betätigungsmittel und, als Reaktion auf das Erfassen oder auf das Fehlersignal;
- Verhindern des Steuerns des ersten Betätigungsmittels durch das erste Steuermittel; und
- Einstellen wenigstens eines Steuerparameters, der von dem zweiten Steuermittel beim Steuern des zweiten Betätigungsmittels verwendet wird.
- Detecting an error condition or receiving an error signal indicative of an error condition in the first control means and / or the first actuating means and, in response to the detection or to the error signal;
- Preventing the first actuating means from being controlled by the first control means; and
- Adjusting at least one control parameter used by the second control means in controlling the second actuating means.
Optional umfasst das Verfahren das Empfangen einer ersten Eingabe, die eine Fahrerlenkungseingabe angibt, und einer zweiten Eingabe, die eine Ausgabe des ersten Betätigungsmittels angibt, wobei das Empfangen eines Fehlersignals oder das Erfassen eines Fehlerzustands in dem ersten Steuermittel und/oder in dem ersten Betätigungsmittel abhängig von der ersten und der zweiten Eingabe ausgeführt wird.Optionally, the method includes receiving a first input indicating a driver steering input and a second input indicating an output of the first actuating means, wherein receiving an error signal or detecting an error condition in the first control means and / or in the first actuating means from the first and second inputs.
Optional umfasst das Verfahren das Ausführen einer erzwungenen Rücksetzung des ersten Steuermittels als Reaktion auf das Empfangen eines Fehlersignals oder das Erfassen eines Fehlerzustands in dem ersten Steuermittel und/oder dem ersten Betätigungsmittel.Optionally, the method comprises performing a forced reset of the first control means in response to receiving an error signal or detecting an error condition in the first control means and / or the first actuating means.
Optional umfasst das Verfahren das Ermöglichen des Steuerns des ersten Betätigungsmittels durch das erste Steuermittel als Reaktion auf das Bestimmen, dass der Fehlerzustand durch die erzwungene Rücksetzung behoben worden ist.Optionally, the method comprises allowing the first control means to control the first actuating means in response to determining that the error condition has been remedied by the forced reset.
Optional umfasst das Verfahren das Ausgeben einer Warnung an einen Fahrer des Fahrzeugs als Reaktion auf das Empfangen eines Fehlersignals oder das Erfassen eines Fehlerzustands in dem ersten Steuermittel und/oder dem ersten Betätigungsmittel.Optionally, the method includes issuing a warning to a driver of the vehicle in response to receiving an error signal or detecting an error condition in the vehicle first control means and / or the first actuating means.
Optional umfasst das Verfahren das Begrenzen der Leistung des Fahrzeugs als Reaktion auf das Erfassen eines Fehlerzustands in dem ersten Steuermittel und/oder dem ersten Betätigungsmittel.Optionally, the method includes limiting the power of the vehicle in response to detecting a fault condition in the first control means and / or the first actuating means.
Optional umfasst das Verfahren das Ausgeben einer extern sichtbaren Warnung als Reaktion auf das Empfangen eines Fehlersignals oder das Erfassen eines Fehlerzustands in dem ersten Steuermittel und/oder dem ersten Betätigungsmittel.Optionally, the method comprises outputting an externally visible warning in response to receiving an error signal or detecting an error condition in the first control means and / or the first actuating means.
Optional umfasst das Verhindern des Steuerns des ersten Betätigungsmittels durch das erste Steuermittel das Unterbrechen einer Versorgung des ersten Steuermittels mit Strom.Optionally, preventing control of the first actuating means by the first control means includes interrupting power to the first control means.
Es wird darauf hingewiesen, dass das erste Steuermittel, das zweite Steuermittel und das Watchdog-Steuermittel jeweils ein Steuergerät umfassen. Diese Steuergeräte können einen Prozessor umfassen, der Zugriff auf einen elektronischen Speicher, zum Beispiel ein nicht-transientes computerlesbares Medium, aufweist. Wie hierin gebraucht, schließen die Begriffe „erstes Steuermittel“, „zweites Steuermittel“ und „Watchdog-Steuermittel“ jeweils ein einziges Steuermittel oder Steuergerät sowie mehrere Steuermittel oder Steuergeräte ein, die kollektiv betrieben werden, um die ausgeführte Steuerfunktionalität für ein erstes Steuermittel, ein zweites Steuermittel oder ein Watchdog-Steuergerät bereitzustellen.It should be noted that the first control means, the second control means and the watchdog control means each comprise a control unit. These controllers may include a processor having access to electronic memory, for example, a non-transient computer-readable medium. As used herein, the terms "first control means", "second control means" and "watchdog control means" each include a single control means or controller as well as a plurality of control means or collectors which are collectively operated to perform the executed control functionality for a first control means provide second control means or a watchdog controller.
Innerhalb des Umfangs dieser Anmeldung wird ausdrücklich beabsichtigt, dass die verschiedenen Aspekte, Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen, die in den vorhergehenden Absätzen, in den Patentansprüchen und/oder in der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen dargestellt werden, und insbesondere deren individuelle Merkmale, unabhängig voneinander oder in einer beliebigen Kombination berücksichtigt werden können. Dies bedeutet, dass alle Ausführungsformen und/oder Merkmale einer beliebigen Ausführungsform auf beliebige Art und/oder beliebige Kombination kombiniert werden können, sofern diese Merkmale nicht inkompatibel sind. Der Anmelder behält sich das Recht vor, jeden beliebigen ursprünglich eingereichten Patentanspruch zu ändern oder einen beliebigen neuen Patentanspruch entsprechend einzureichen, einschließlich des Rechts, jeden beliebigen ursprünglich eingereichten Patentanspruch zu verändern, um von einem beliebigen Merkmal eines beliebigen anderen Patentanspruchs abzuhängen und/oder dieses zu integrieren, obwohl es auf diese Art und Weise zuvor nicht beansprucht wurde.It is expressly intended, within the scope of this application, that the various aspects, embodiments, examples and alternatives presented in the preceding paragraphs, in the claims and / or in the following description and drawings, and in particular, their individual features, be independent of each other or in any combination. This means that all embodiments and / or features of any embodiment can be combined in any manner and / or combination, provided that these features are not incompatible. The Applicant reserves the right to change any claim originally filed or to submit any new claim, including the right to alter any originally filed claim, in order to depend on and / or disregard any feature of any other claim although it was previously unclaimed in this way.
Figurenlistelist of figures
Eine oder mehrere erfindungsgemäße Ausführungsformen werden nun ausschließlich beispielhalber unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, hierbei zeigen:
-
1 ein schematisches Diagramm eines Lenksystems eines Fahrzeugs mit einem Steer-by-Wire-System (STAND DER TECHNIK); -
2 ein schematisches Diagramm eines Lenksystems eines Fahrzeugs mit einem Steer-by-Wire-System in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform; -
3 ein Flussdiagramm, das den Betrieb eines Watchdog-Steuergeräts in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt; -
4 ein Fahrzeug mit einem System in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform; -
5 ein schematisches Diagramm eines Lenksystems eines Fahrzeugs mit einem Steer-by-Wire-System in einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform; und -
6 ein schematisches Diagramm eines Lenksystems eines Fahrzeugs mit einem Steer-by-Wire-System in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform.
-
1 a schematic diagram of a steering system of a vehicle with a steer-by-wire system (STATE OF THE ART); -
2 a schematic diagram of a steering system of a vehicle with a steer-by-wire system in an embodiment according to the invention; -
3 a flowchart illustrating the operation of a watchdog controller in an embodiment according to the invention; -
4 a vehicle with a system in an embodiment according to the invention; -
5 a schematic diagram of a steering system of a vehicle with a steer-by-wire system in a second embodiment according to the invention; and -
6 a schematic diagram of a steering system of a vehicle with a steer-by-wire system in another embodiment of the invention.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Falls mehr als eines aus den Steuergeräten
Das in
In der in
Durchgezogene Linien, die die Komponenten in
Das Lenken der Vorderräder
Im normalen Betrieb des Lenksystems
Im normalen Betrieb des Systems
In manchen Ausführungsformen sind die Steuergeräte
Es wird darauf hingewiesen, dass die Funktionen, die eingesetzt werden, um die an die Lenkungsaktoren
Die Watchdog-Steuergeräte
Das Watchdog-Steuergerät
Sind die Eingaben, die die Positionen der Zahnstangen angeben, einmal empfangen worden, fährt das Verfahren mit Schritt
Wenn das Steuergerät in Schritt
Jede der Zahnstangen
Wie in
Wenn zum Beispiel der Schalter
Die Watchdog-Steuergeräte
Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn die Stromversorgung an eines der Lenksteuergeräte
Das System
In manchen Ausführungsformen kann die Funktion des Fahrzeugs eingeschränkt sein, wenn eines der Lenksteuergeräte
In den zuvor beschriebenen Ausführungsformen sind die Watchdog-Steuergeräte
Falls verhindert worden ist, dass ein Steuergerät, bei dem ein Fehler erfasst worden ist, die Aktoren steuert, so kann das Watchdog-Steuergerät, das den Fehler erfasst hat, konfiguriert sein, um das Steuergerät zurückzusetzen. Unter bestimmten Umständen kann dies den Fehlerzustand beheben. Wenn das Watchdog-Steuergerät bestimmt, dass das Zurücksetzen des Steuergeräts den Fehlerzustand behoben hat, so kann es ermöglichen, dass das Steuergerät die Aktoren erneut steuert, zum Beispiel durch Schließen eines Schalters zwischen dem Steuergerät und den Aktoren oder durch Beenden des Ausgebens des Aufhebungssignals an die Aktoren.If it has been prevented that a controller that has detected an error controls the actuators, the watchdog controller that has detected the error may be configured to reset the controller. Under certain circumstances, this can correct the error condition. If the watchdog controller determines that the controller reset has remedied the fault condition, it may allow the controller to re-control the actuators, for example, by closing a switch between the controller and the actuators or by stopping the issue of the cancel signal the actors.
Es wird darauf hingewiesen, dass erfindungsgemäße Ausführungsformen in der Form von Hardware, Software oder einer Kombination aus Hardware und Software ausgeführt werden können. Eine derartige Software kann in Form von nichtflüchtiger Speicherung, wie z. B. einem Speichergerät wie einem ROM, gleich ob löschbar oder überschreibbar oder nicht, oder in Form von Speichern wie z. B. Speicherchips, Geräten oder integrierten Schaltkreisen oder auf einem optisch oder magnetisch lesbaren Medium, wie z. B. einer CD, DVD, Magnetplatte oder einem Magnetband, gespeichert werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die Speichervorrichtungen und Speichermedien Ausführungsformen von maschinenlesbarem Speicher sind, die geeignet sind zum Speichern eines Programms oder von Programmen, die, wenn sie ausgeführt werden, erfindungsgemäße Ausführungsformen implementieren. Dementsprechend stellen Ausführungsformen ein Programm bereit, das Code zum Implementieren eines Systems oder Verfahrens, wie nach einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht, und stellen einen maschinenlesbaren Speicher, der ein solches Programm speichert, bereit. Ferner können erfindungsgemäße Ausführungsformen elektronisch über einen Datenträger übermittelt werden, wie etwa über ein Kommunikationssignal, das über eine Drahtverbindung oder eine Drahtlosverbindung übermittelt wird, und Ausführungsformen können entsprechend selbiges beinhalten.It should be understood that embodiments of the invention may be embodied in the form of hardware, software, or a combination of hardware and software. Such software may be in the form of non-volatile storage such. B. a storage device such as a ROM, whether erasable or overwritable or not, or in the form of storage such. As memory chips, devices or integrated circuits or on an optically or magnetically readable medium, such. As a CD, DVD, magnetic disk or a magnetic tape can be stored. It is noted that the storage devices and storage media are embodiments of machine-readable storage that are suitable for storing a program or programs that, when executed, implement embodiments of the invention. Accordingly, embodiments provide a program that provides code for implementing a system or method as claimed in any one of the preceding claims machine-readable memory that stores such a program ready. Furthermore, embodiments of the invention may be transmitted electronically via a data carrier, such as via a communication signal transmitted via a wired connection or a wireless connection, and embodiments may include the same.
In der in
Dies ermöglicht es, die Lenkungseingabe an jedes der Räder individuell zu steuern. In manchen Ausführungsformen können die Vorderräder
In der in
Durchgezogene Linien, die die Komponenten in
Das Lenken der Vorderräder
Im normalen Betrieb des Lenksystems
Im normalen Betrieb des Systems
In manchen Ausführungsformen sind die Steuergeräte
Es wird darauf hingewiesen, dass die Funktionen, die eingesetzt werden, um die an die Lenkungsaktoren
Ein Watchdog-Steuergerät
Das Watchdog-Steuergerät
Sind die Eingaben, die die Positionen der Zahnstangen angeben, einmal empfangen worden, fährt das Verfahren mit Schritt
Wenn das Steuergerät in Schritt
Jede der Zahnstangen
Wie in
Wie in
Die hinteren Zahnstangen
Das Watchdog-Steuergerät
Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn die Stromversorgung an das hintere Steuergerät
In manchen Ausführungsformen kann die Funktion des Fahrzeugs eingeschränkt sein, wenn eines der Lenksteuergeräte
In den zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist das Watchdog-Steuergerät
Falls verhindert worden ist, dass ein Steuergerät, bei dem ein Fehler erfasst worden ist, die Aktoren steuert, so kann das Watchdog-Steuergerät, das den Fehler erfasst hat, konfiguriert sein, um das Steuergerät zurückzusetzen. Unter bestimmten Umständen kann dies den Fehlerzustand beheben. Wenn das Watchdog-Steuergerät bestimmt, dass das Zurücksetzen des Steuergeräts den Fehlerzustand behoben hat, so kann es ermöglichen, dass das Steuergerät die Aktoren erneut steuert, zum Beispiel durch Schließen eines Schalters zwischen dem Steuergerät und den Aktoren oder durch Beenden des Ausgebens des Aufhebungssignals an die Aktoren.If it has been prevented that a controller that has detected an error controls the actuators, the watchdog controller that has detected the error may be configured to reset the controller. Under certain circumstances, this can correct the error condition. If the watchdog controller determines that the controller reset has remedied the fault condition, it may allow the controller to re-control the actuators, for example, by closing a switch between the controller and the actuators or by stopping the issue of the cancel signal the actors.
Ein Lenksystem
Es wird darauf hingewiesen, dass die Steuergeräte
Typischerweise kann die gesamte von einem Fahrer eines Fahrzeugs, in dem das Lenksystem
Das Signal, das den Umfang der durch die Hinterräder auszuführenden erforderlichen Lenkung angibt, wird ferner an das hintere Watchdog-Steuergerät
Ein besonderer Vorteil der in
Ferner wird darauf hingewiesen, dass in
Es wird darauf hingewiesen, dass erfindungsgemäße Ausführungsformen in der Form von Hardware, Software oder einer Kombination aus Hardware und Software ausgeführt werden können. Eine derartige Software kann in Form von nichtflüchtiger Speicherung, wie z. B. einem Speichergerät wie einem ROM, gleich ob löschbar oder überschreibbar oder nicht, oder in Form von Speicher wie z. B. Speicherchips, Geräten oder integrierten Schaltkreisen oder auf einem optisch oder magnetisch lesbaren Medium, wie z. B. einer CD, DVD, Magnetplatte oder einem Magnetband gespeichert werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die Speichervorrichtungen und Speichermedien Ausführungsformen von maschinenlesbarem Speicher sind, die geeignet sind zum Speichern eines Programms oder von Programmen, die, wenn sie ausgeführt werden, erfindungsgemäße Ausführungsformen implementieren. Dementsprechend stellen Ausführungsformen ein Programm bereit, das Code zum Implementieren eines Systems oder Verfahrens, wie nach einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht, und einen maschinenlesbaren Speicher, der ein solches Programm speichert, bereit. Ferner können erfindungsgemäße Ausführungsformen elektronisch über einen Datenträger übermittelt werden, wie etwa über ein Kommunikationssignal, das über eine Drahtverbindung oder eine Drahtlosverbindung übermittelt wird, und Ausführungsformen können entsprechend selbiges beinhalten.It should be understood that embodiments of the invention may be embodied in the form of hardware, software, or a combination of hardware and software. Such software may be in the form of non-volatile storage such. B. a storage device such as a ROM, whether erasable or overwritable or not, or in the form of memory such. As memory chips, devices or integrated circuits or on an optically or magnetically readable medium, such. As a CD, DVD, magnetic disk or a magnetic tape are stored. It is noted that the storage devices and storage media are embodiments of machine-readable storage that are suitable for storing a program or programs that, when executed, implement embodiments of the invention. Accordingly, embodiments provide a program that provides code for implementing a system or method as claimed in any one of the preceding claims and a machine-readable memory storing such a program. Furthermore, embodiments of the invention may be transmitted electronically via a data carrier, such as via a communication signal transmitted via a wired connection or a wireless connection, and embodiments may include the same.
In der in
Alle der in dieser Patentschrift offenbarten Merkmale (einschließlich jeglicher beiliegenden Patentansprüche, Zusammenfassungen und Zeichnungen) und/oder alle der Schritte beliebiger derart offenbarter Verfahren und Vorgänge können beliebig kombiniert werden, mit Ausnahme von Kombinationen, in denen mindestens einige dieser Merkmale und/oder Schritte einander gegenseitig ausschließen.All of the features disclosed in this specification (including any appended claims, summaries, and drawings) and / or all of the steps of any such disclosed methods and operations may be combined as desired, except for combinations in which at least some of these features and / or steps are interrelated exclude each other.
Jedes in dieser Patentschrift offenbarte Merkmal (einschließlich jeglicher beiliegender Patentansprüche, der Zusammenfassung und Zeichnungen) kann durch alternative Merkmale ersetzt werden, die denselben, entsprechenden oder ähnlichen Zweck erfüllen, falls nicht ausdrücklich anderweitig angegeben. Daher ist jedes offenbarte Merkmal, soweit nichts Anderslautendes angegeben ist, nur ein Beispiel für eine generische Reihe äquivalenter oder ähnlicher Merkmale.Each feature disclosed in this specification (including any appended claims, abstract and drawings) may be replaced by alternative features that serve the same, equivalent or similar purpose unless expressly stated otherwise. Therefore, unless otherwise indicated, each feature disclosed is just one example of a generic series of equivalent or similar features.
Die Erfindung ist nicht auf die Details einer der vorstehenden Ausführungsformen beschränkt. Die Erfindung erstreckt sich auf jegliches einzelne neue oder jegliche neue Kombination von in dieser Patentschrift offenbarten Merkmalen (einschließlich jeglicher begleitender Ansprüche, der Zusammenfassung und der Zeichnungen) oder jeglichen einzelnen neuen oder jegliche neue Kombination von Schritten eines derart offenbarten Verfahrens oder Prozesses. Die Patentansprüche sollten nicht derart ausgelegt werden, dass sie lediglich die obigen Ausführungsformen abdecken, sondern ferner jegliche Ausführungsformen, die in den Umfang der Patentansprüche fallen.The invention is not limited to the details of any of the above embodiments. The invention extends to any single new or any novel combination of features disclosed in this specification (including any accompanying claims, abstract and drawings) or any single new or any novel combination of steps of such disclosed method or process. The claims should not be construed to cover only the above embodiments, but also any embodiments falling within the scope of the claims.
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