DE112020004633T5 - Fahrzeug-eckmodule und fahrzeuge, die sie enthalten - Google Patents

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Ahishay Sardes
Tomer Segev
Ran Dekel
Shmuel CHIOCLEA
Neta DORON
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Ree Automotive Ltd
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Abstract

Ein Fahrzeug-Eckmodul (VCM) ist zur Regelung von Bewegung eines Host-Fahrzeugs bereitgestellt, das eine fahrzeugintegrierte Fahrzeug-Steuerung umfasst. Das VCM umfasst einen Hilfsrahmen, der an einem Bezugsrahmen des Host-Fahrzeugs anbringbar ist; eine Radnabenbaugruppe, die eine Radnabe umfasst; VCM Teilsysteme, die zwischen dem Hilfsrahmen und der Radnabenbaugruppe vermitteln, z.B., ein Antriebs-Teilsystem, ein Lenk-Teilsystem, ein Aufhängungs-Teilsystem und / oder ein Brems-Teilsystem; und eine VCM-integrierte VCM Steuerung, die einen oder mehrere Prozessoren und ein computerlesbares Medium umfasst, das Programmanweisungen speichert, die, wenn sie von dem einen oder den mehreren Prozessoren ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren veranlassen, eine Kommunikationsverbindung mit einer Fahrzeugsteuerung herzustellen, einschließlich der elektronischen Übertragung von Informationen über das VCM von der VCM Steuerung an die Fahrzeugsteuerung, und um als Reaktion auf einen Einbau des VCMs in einem Fahrzeug einen Validierungsprozess nach dem Einbau durchzuführen, der Validierung der VCM Teilsysteme und Kommunizieren eines Ergebnisses der Validierung an die Fahrzeugsteuerung einschließt.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Patentanmeldung beansprucht den Nutzen der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/956,358 , die am 2. Januar 2020 eingereicht wurde und durch Bezugnahme in vollem Umfang in das vorliegende Dokument aufgenommen wird.
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Fahrzeug-Eckmodule (VCMs) zur Regelung der Bewegung von Host-Fahrzeugen und insbesondere VCMs, die integrierte mechanische und elektrische Teilsysteme das VCMs umfassen.
  • HINTERGRUND
  • Integrierte Fahrzeugsysteme wurden im Laufe von mehr als einem Jahrhundert entwickelt und verbessert, was zu ausgeklügelten Konstruktionen führte, die das Management der verschiedenen mechanischen und elektrischen Teilsysteme integrieren und zentralisieren. Die verfügbaren Steuersysteme beschränken sich auf die Verwaltung einzelner Funktionsweisen und integrieren oder kombinieren nicht die Verwaltung mehrerer Teilsysteme.
  • Neu konzipierte Fahrzeugplattformen, konstruiert für den Elektroantrieb, können modulare achslose Radbaugruppen („Fahrzeug-Eckmodule“ oder VCMs) einschließen, die unabhängige Teilsysteme für Aufhängung, Antriebsstrang, Bremsen und Lenkung erfordern, die an einzelnen Rädern eingebaut sind. Diese Konstruktionen erfordern neue mechanische und elektronische Lösungen, um an jedem Rad die von außen kommenden Betriebsanweisungen in Bezug auf die lokalen Teilsysteme auszuführen. Neue Steuermodelle sind erforderlich, um nicht nur den regulären Betrieb der integrierten Radsysteme, sondern auch Wartungs-, Test- und Verwaltungsfunktionen zu managen.
  • KURZFASSUNG
  • Gemäß Ausführungsformen der Erfindung wird ein Fahrzeug-Eckmodul (VCM) zur Regelung von Bewegung eines Host-Fahrzeugs offenbart, wobei das Fahrzeug eine fahrzeugintegrierte Fahrzeugsteuerung umfasst und das VCM umfasst: (a) einen Hilfsrahmen, der an einem Bezugsrahmen des Host-Fahrzeugs anbringbar ist; (b) eine Radnabenbaugruppe, die eine Radnabe umfasst; (c) eine Vielzahl Teilsysteme, die zwischen dem Hilfsrahmen und der Radnabenbaugruppe vermitteln, wobei die Vielzahl Teilsysteme aus der Gruppe von Teilsystemen ausgewählt ist, die aus einem Antriebs-Teilsystem, einem Lenk-Teilsystem, einem Aufhängungs-Teilsystem und einem Brems-Teilsystem besteht; und (d) eine VCM-integrierte VCM Steuerung, die einen oder mehrere Prozessoren und ein computerlesbares Medium umfasst, das Programmanweisungen speichert, die, wenn sie von dem einen oder den mehreren Prozessoren ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren veranlassen, die folgenden Schritte auszuführen: (i) Herstellen einer Kommunikationsverbindung mit einer Fahrzeugsteuerung, wobei das Herstellen elektronisches Übertragen von Informationen über das VCM von der VCM Steuerung an die Fahrzeugsteuerung einschließt, und (ii) Durchführen eines Validierungsprozesses nach dem Einbau als Reaktion auf einen Einbau des VCMs in einem Fahrzeug, der Validierung der Vielzahl Teilsysteme und Kommunizieren eines Ergebnisses der Validierung an die Fahrzeugsteuerung einschließt.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Herstellen der Kommunikationsverbindung mit der Fahrzeugsteuerung vor dem Einbau erfolgen.
  • In einigen Ausführungsformen kann Betrieb des Fahrzeugs nach dem Einbau von dem Empfang eines positiven Ergebnisses des Validierungsprozesses abhängig gemacht werden.
  • In einigen Ausführungsformen kann das computerlesbare Medium zusätzlich Programmanweisungen enthalten, die, wenn sie von dem einen oder den mehreren Prozessoren ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren veranlassen, als Reaktion auf eingehende elektrische Signale, die von außerhalb des VCMs empfangen werden, Betätigung wenigstens eines Teilsystems aus der Vielzahl Teilsysteme zu regeln.
  • In einigen Ausführungsformen können die von der VCM Steuerung an die Fahrzeugsteuerung übertragenen Informationen über das VCM Informationen über wenigstens eines der Vielzahl Teilsysteme einschließen.
  • In einigen Ausführungsformen kann es sein, dass die Kommunikationsverbindung mit der Fahrzeugsteuerung eine Zweiwegeverbindung ist und / oder dass das Herstellen der Kommunikationsverbindung zusätzlich Empfang von Informationen über das Fahrzeug und / oder über ein anderes in dem Fahrzeug eingebautes VCM einschließt.
  • In einigen Ausführungsformen kann das computerlesbare Medium zusätzlich Programmanweisungen enthalten, die, wenn sie von dem einen oder den mehreren Prozessoren ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren veranlassen, Informationen mit einer integrierten Steuerung eines anderen in dem Fahrzeug eingebauten VCM auszutauschen.
  • In einigen Ausführungsformen können die Informationen über das VCM Ergebnisse eines Selbstdiagnosetests einschließen, der vor dem Einbau durchgeführt wurde.
  • In einigen Ausführungsformen können die Informationen über das VCM wenigstens eines von Betriebshistorie und Wartungshistorie des VCMs einschließen.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Validierung der Vielzahl Teilsysteme Empfang von Informationen von einem oder mehreren Sensoren integriert in das VCM einschließen.
  • In einigen Ausführungsformen kann das computerlesbare Medium zusätzlich Programmanweisungen enthalten, die, wenn sie von dem einen oder den mehreren Prozessoren ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren veranlassen, ein Betriebsprofil für das VCM auf der Grundlage der von der Fahrzeugsteuerung empfangenen Daten zu bestimmen.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst die ausgewählte Vielzahl Teilsysteme wenigstens drei Teilsysteme.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst die ausgewählte Vielzahl Teilsysteme vier Teilsysteme.
  • In einigen Ausführungsformen kann ein Fahrzeug umfassen: (a) ein oder mehrere Paare gegenüberliegende VCMs gemäß einem der oben beschriebenen VCMs; (b) eine Fahrzeugsteuerung; und / oder (c) einen Kommunikationsbus für elektronische Kommunikation zwischen der Fahrzeugsteuerung und der jeweiligen VCM Steuerung von jedem der VCMs.
  • In einigen Ausführungsformen kann ein Fahrzeug umfassen: (a) ein oder mehrere Paare gegenüberliegende VCMs gemäß einem der oben beschriebenen VCMs; (b) eine Fahrzeugsteuerung; und (c) einen Kommunikationsbus für elektronische Kommunikation zwischen den jeweiligen VCM Steuerungen wenigstens eines Paares des einen oder der mehreren Paare gegenüberliegender VCMs.
  • In einigen derartigen Ausführungsformen kann der Kommunikationsbus zusätzlich für elektronische Kommunikation zwischen den jeweiligen VCM Steuerungen wenigstens eines Paares des einen oder der mehreren Paare gegenüberliegender VCMs dienen.
  • In einigen Ausführungsformen kann eine Vorrichtung zur Verwendung bei Offline-Prüfung eines VCMs, wenn das VCM mechanisch von einem Fahrzeug entkoppelt ist, wobei das VCM eines der oben beschriebenen VCMs ist, umfassen: (a) ein Lagerelement, um das Gewicht des Hilfsrahmens wenigstens teilweise zu lagern und um Bewegung des Hilfsrahmens einzuschränken; (b) wenigstens eine Diagnosevorrichtung zum Messen von Betriebsdaten wenigstens eines der Vielzahl Teilsysteme, und / oder (c) eine Rechenvorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie mit der VCM Steuerung kommuniziert und von dieser Diagnoseinformationen empfängt, die sich auf die Offline-Prüfung beziehen, wobei die Offline-Prüfung einen Funktionstest von wenigstens einem der Vielzahl Teilsysteme einschließen kann.
  • In einigen Ausführungsformen kann ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs gemäß einer der oben offenbarten Fahrzeugausführungsformen umfassen: Steuern von Betätigung eines oder mehrerer Teilsysteme der Vielzahl Teilsysteme eines VCMs durch eine VCM Steuerung als Reaktion auf eine eingehende elektrische Eingabe von außerhalb des VCMs.
  • Gemäß Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Austauschen eines ersten Fahrzeug-Eckmoduls (VCM) durch ein zweites VCM offenbart, wobei jedes des ersten und des zweiten VCMs einen an einem Bezugsrahmen eines Fahrzeugs anbringbaren Hilfsrahmen, eine Radnabenbaugruppe, eine VCM-integrierte VCM Steuerung und eine Vielzahl Teilsysteme umfasst, die zwischen dem Hilfsrahmen und der Radnabenbaugruppe vermitteln und aus der Gruppe von Teilsystemen ausgewählt sind, die aus einem Antriebs-Teilsystem, einem Lenk-Teilsystem, einem Aufhängungs-Teilsystem und einem Brems-Teilsystem besteht. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: (a) Herstellen einer elektronischen Kommunikationsverbindung zwischen der jeweiligen VCM Steuerung des zweiten VCMs und einer fahrzeugintegrierten Fahrzeugsteuerung, wobei das Herstellen Übertragen von Informationen über das zweite VCM von der jeweiligen VCM Steuerung zu der Fahrzeugsteuerung einschließt; (b) Abschließen einer Validierung nach dem Einbau, die Validieren der jeweiligen Vielzahl Teilsysteme des zweiten VCMs und Kommunizieren eines Ergebnisses der Validierung an die Fahrzeugsteuerung einschließt, als Reaktion auf und abhängig von einem Einbau des zweiten VCMs in dem Fahrzeug; und (c) Verwenden des kommunizierten Ergebnisses der Validierung, um Betrieb des Fahrzeugs nach dem Einbau zu ermöglichen oder zu unterbinden.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren zusätzlich den Schritt des Übertragens von Informationen über das Austauschen des ersten VCMs durch das zweite VCM an ein Berechtigungssystem in einem externen Computer umfassen.
  • In einigen derartigen Ausführungsformen kann das Verfahren zusätzlich den Schritt des Empfangens einer auf einem Wartungsabonnement basierenden Berechtigung von dem Berechtigungsmodell und / oder den Schritt des Empfangens einer auf einer Transaktion basierenden Berechtigung von dem Berechtigungsmodell umfassen.
  • In einigen Ausführungsformen können die an das Berechtigungssystem übertragenen Informationen wenigstens einschließen zwei von: jeweilige Identifizierungsinformationen des ersten und des zweiten VCMs; Nutzungsinformationen eines oder mehrerer der jeweiligen Vielzahl Teilsysteme des ersten VCMs; und Wartungsinformationen eines oder mehrerer der jeweiligen Vielzahl Teilsysteme des ersten VCMs.
  • In einigen Ausführungsformen kann dem Austauschen ein Wert zugewiesen werden, auf der Grundlage wenigstens eines von: Nutzungsinformationen von einem oder mehreren der jeweiligen Vielzahl Teilsysteme des ersten VCMs; Nutzungsinformationen von einem oder mehreren der jeweiligen Vielzahl Teilsysteme des zweiten VCMs; Wartungsinformationen von einem oder mehreren der jeweiligen Vielzahl Teilsysteme des ersten VCMs; und Wartungsinformationen von einem oder mehreren der jeweiligen Vielzahl Teilsysteme des zweiten VCMs.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren zusätzlich den Schritt des Bestimmens eines Betriebsprofils für das zweite VCM auf der Grundlage der von der Fahrzeugsteuerung empfangenen Informationen umfassen.
  • In einigen Ausführungsformen kann die elektronische Kommunikationsverbindung zwischen der jeweiligen VCM Steuerung des zweiten VCMs und der fahrzeugintegrierten Fahrzeugsteuerung vor dem Einbau hergestellt werden.
  • In einigen Ausführungsformen kann es sein, das die elektronische Kommunikationsverbindung mit der Fahrzeugsteuerung eine Zweiwegeverbindung ist, und / oder das Herstellen der elektronischen Kommunikationsverbindung zusätzlich Empfangen von Informationen über das Fahrzeug und / oder über ein anderes in dem Fahrzeug eingebautes VCM einschließt.
  • In einigen Ausführungsformen kann wenigstens ein Teil der Informationen über das zweite VCM, die von der jeweiligen VCM Steuerung an die Fahrzeugsteuerung übertragen werden, eine Antwort auf eine Abfrage einschließen.
  • In einigen Ausführungsformen schließen die Informationen über das zweite VCM Ergebnisse eines vor dem Einbau durchgeführten Selbstdiagnosetests ein.
  • In einigen Ausführungsformen können die Informationen über das zweite VCM wenigstens eines von Betriebshistorie und Wartungshistorie des zweiten VCMs einschließen.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Validierung der Vielzahl Teilsysteme den Empfang von Informationen von einem oder mehreren Sensoren in dem zweiten VCM integriert einschließen.
  • Gemäß Ausführungsformen der Erfindung umfasst ein fahrzeuganbringbares Fahrzeug-Eckmodul (VCM) zur Regelung von Bewegung eines Host-Fahrzeugs: (a) eine Vielzahl mechanische Teilsysteme, die sich vollständig integriert in dem VCM befinden, um zwischen dem Hilfsrahmen und der Radnabenbaugruppe zu vermitteln, wobei die Teilsysteme, ausgewählt aus der Gruppe von Teilsystemen, aus einem Antriebs-Teilsystem, einem Lenk-Teilsystem, einem Aufhängungs-Teilsystem und einem Brems-Teilsystem bestehen; und (b) eine VCM-integrierte VCM Steuerung zum Betätigen der Vielzahl mechanischer Teilsysteme als Reaktion auf eingehende elektrische Signale, die von außerhalb des VCMs empfangen werden, wobei die VCM Steuerung ein Kommunikationsmodul umfasst, das so konfiguriert ist, dass es eine Kommunikationsverbindung mit einer fahrzeugintegrierten Fahrzeugsteuerung herstellt, um Informationen zwischen diesen auszutauschen, nachdem das VCM an dem Host-Fahrzeug angebracht ist.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Kommunikationsmodul zusätzlich so konfiguriert sein, dass es eine Kommunikationsverbindung mit der fahrzeugintegrierten Fahrzeugsteuerung herstellt, um Informationen zwischen diesen auszutauschen, bevor das VCM an dem Host-Fahrzeug angebracht wird.
  • In einigen Ausführungsformen können die Informationen Ergebnisse der Validierung der Vielzahl Teilsysteme durch die VCM Steuerung einschließen.
  • In einigen Ausführungsformen kann Betrieb des Fahrzeugs, nachdem das VCM daran angebracht ist, von Empfang eines positiven Validierungsprozessergebnisses von der VCM Steuerung abhängig sein.
  • Gemäß Ausführungsformen wird ein Verfahren offenbart zum Austauschen eines ersten Fahrzeug-Eckmoduls (VCM) eines Host-Fahrzeugs durch ein zweites VCM, wobei jedes des ersten und des zweiten VCMs umfasst (i) eine Vielzahl mechanischer Teilsysteme, die sich vollständig integriert in dem VCM befinden, um zwischen dem Hilfsrahmen und der Radnabenbaugruppe zu vermitteln, wobei die Teilsysteme, ausgewählt aus der Gruppe von Teilsystemen, aus einem Antriebs-Teilsystem, einem Lenk-Teilsystem, einem Aufhängungs-Teilsystem und einem Brems-Teilsystem bestehen, und (ii) eine -integrierte VCM Steuerung zum Betätigen der Vielzahl mechanischer Teilsysteme als Reaktion auf eingehende elektrische Signale, die von außerhalb des VCMs empfangen werden, wobei das Verfahren umfasst: (a) Herstellen einer elektronischen Kommunikationsverbindung zwischen der jeweiligen VCM Steuerung des zweiten VCMs und einer in dem Host-Fahrzeug integrierten Fahrzeugsteuerung; und (b) Übertragen von Informationen über das zweite VCM von der jeweiligen VCM Steuerung an die Fahrzeugsteuerung.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Kommunikationsverbindung hergestellt werden, bevor das VCM an dem Host-Fahrzeug angebracht wird.
  • In einigen Ausführungsformen können die übertragenen Informationen Ergebnisse der Validierung der Vielzahl Teilsysteme durch die VCM Steuerung einschließen.
  • In einigen Ausführungsformen kann Betrieb des Fahrzeugs, nachdem das VCM daran angebracht ist, von Empfang eines positiven Validierungsprozessergebnisses von der VCM Steuerung abhängig sein.
  • Gemäß Ausführungsformen der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Verwendung bei Offline-Prüfung eines Fahrzeugsteuermoduls (VCM) offenbart, wenn das VCM mechanisch von einem Fahrzeug entkoppelt ist, wobei das VCM einen an einem Bezugsrahmen eines Fahrzeugs anbringbaren Hilfsrahmen, eine Radnabenbaugruppe, eine VCM-integrierte VCM Steuerung und eine Vielzahl Teilsysteme umfasst, die sich integriert in dem VCM befindet, um zwischen dem Hilfsrahmen und der Radnabenbaugruppe zu vermitteln, wobei die Teilsysteme, ausgewählt aus der Gruppe von Teilsystemen, aus einem Antriebs-Teilsystem, einem Lenk-Teilsystem, einem Aufhängungs-Teilsystem und einem Brems-Teilsystem bestehen. Die Vorrichtung umfasst: (a) ein Lagerelement, um das Gewicht des Hilfsrahmens wenigstens teilweise zu lagern und um Bewegung des Hilfsrahmens einzuschränken; (b) wenigstens eine Diagnosevorrichtung zum Messen von Betriebsdaten wenigstens eines der Vielzahl Teilsysteme, und (c) eine Rechenvorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie mit der VCM Steuerung kommuniziert und von dieser Diagnoseinformationen empfängt, die sich auf die Offline-Prüfung beziehen, wobei die Prüfung einen Funktionstest von wenigstens einem der Vielzahl Teilsysteme einschließt.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Rechenvorrichtung zusätzlich so konfiguriert sein, dass sie (i) Diagnoseinformationen in Bezug auf die Prüfung von der wenigstens einen Diagnosevorrichtung empfängt und / oder (ii) die von der wenigstens einen Diagnosevorrichtung empfangenen Diagnoseinformationen mit den von der VCM Steuerung empfangenen Diagnoseinformationen kombiniert.
  • In einigen Ausführungsformen kann wenigstens ein Parameter der Prüfung durch die VCM Steuerung ausgewählt werden.
  • In einigen Ausführungsformen kann die wenigstens eine Diagnosevorrichtung einen Fahrzeugprüfstand einschließen.
  • Gemäß Ausführungsformen der Erfindung umfasst ein Fahrzeug: (a) eine fahrzeugintegrierte Fahrzeugsteuerung; (b) ein oder mehrere Paare gegenüberliegende Fahrzeug-Eckmodule (VCMs), wobei jedes VCM umfasst einen an einem Bezugsrahmen des Fahrzeugs angebrachten Hilfsrahmen, eine Radnabenbaugruppe, ein VCM-integrierte VCM Steuerung, eine Vielzahl Teilsysteme, die zwischen dem Hilfsrahmen und der Radnabenbaugruppe vermittelt, und ausgewählt ist aus der Gruppe von Teilsystemen, die aus einem Antriebs-Teilsystem, einem Lenk-Teilsystem, einem Aufhängungs-Teilsystem und einem Brems-Teilsystem besteht; und (c) Kommunikationsanordnungen, die Peer-to-Peer-Datenkommunikation zwischen jeweiligen VCM Steuerungen wenigstens eines Paares des einen oder der mehreren Paare gegenüberliegender VCMs ermöglichen, wobei die jeweiligen VCM Steuerungen so konfiguriert sind, dass sie Informationen zwischen diesen austauschen.
  • In einigen Ausführungsformen können die ausgetauschten Informationen wenigstens eines von Betriebshistorie und einem Betriebsprofil eines neuen oder ausgetauschten VCMs einschließen.
  • In einigen Ausführungsformen können die VCM Steuerungen so konfiguriert sein, dass sie einzeln oder in Kombination eine Rechenlast auf der Fahrzeugsteuerung reduzieren.
  • In einigen Ausführungsformen können die VCM Steuerungen so konfiguriert sein, dass sie einzeln oder in Kombination eine betriebliche Backup- Funktionalität für eine andere VCM Steuerung bereitstellen.
  • In einigen Ausführungsformen können die VCM Steuerungen so konfiguriert sein, dass sie einzeln oder in Kombination eine betriebliche Backup-Funktionalität für die Fahrzeugsteuerung bereitstellen.
  • In einigen Ausführungsformen können die Kommunikationsanordnungen Peer-to-Peer-Datenkommunikation zwischen jeweiligen VCM Steuerungen aller VCMs des Fahrzeugs ermöglichen.
  • In einigen Ausführungsformen kann die jeweilige ausgewählte Vielzahl Teilsysteme in jedem VCM eines ersten Paares gegenüberliegender VCMs nicht die gleiche sein wie die jeweilige ausgewählte Vielzahl Teilsysteme in jedem VCM eines zweiten Paares gegenüberliegender VCMs.
  • In einigen Ausführungsformen kann die jeweilige ausgewählte Vielzahl Teilsysteme in jedem VCM eines gegebenen Paares gegenüberliegender VCMs wenigstens drei Teilsysteme umfassen.
  • In einigen Ausführungsformen kann die jeweilige ausgewählte Vielzahl Teilsysteme in jedem VCM eines gegebenen Paares gegenüberliegender VCMs vier Teilsysteme umfassen.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug genau vier VCMs umfassen.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug genau zwei VCMs umfassen.
  • Figurenliste
  • Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher als Beispiel beschrieben, wobei die Abmessungen der in den Abbildungen dargestellten Komponenten und Merkmale der Einfachheit und Klarheit halber gewählt werden und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind. In den Zeichnungen:
    • 1A-1D zeigen schematische Darstellungen verschiedener Kommunikationsschemata zwischen Parteien, die zu einem Fahrzeug zugehörig sind, das mit einem Fahrzeug-Eckmodul (VCM) ausgestattet ist gemäß Ausführungsformen der Erfindung;
    • 2A-2C zeigen verschiedene Ausführungsformen der Kommunikation zwischen einer Fahrzeugplattform und einem oder mehreren VCMs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
    • 2D ist ein schematisches Blockdiagramm, das Topologie von Steuereinheiten auf höchster Ebene in einem VCM-basierten Fahrzeug gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt;
    • 2E ist ein schematisches Blockdiagramm der Software auf höchster Ebene gemäß Ausführungsformen der Erfindung.
    • 3A-3G zeigen verschiedene mechanisch-elektrische Konfigurationen von VCMs gemäß Ausführungsformen der Erfindung;
    • 4A zeigt eine schematische 3D-Darstellung eines VCMs gemäß Ausführungsformen der Erfindung;
    • 4B zeigt eine schematische 3D-Darstellung eines VCMs gemäß Ausführungsformen der Erfindung;
    • 4C ist ein schematisches Blockdiagramm einer Lagereinheit zum Lagern eines VCMs gemäß Ausführungsformen der Erfindung;
    • 5 ist ein schematisches Flussdiagramm, das Schritte zeigt, die beim Verbinden eines neuen VCMs mit einer Fahrzeugplattform gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beteiligt sind;
    • 6 ist eine Tabelle, die einzeln aufführt, welche Elemente eines Systems, das ein oder mehrere VCMs umfasst, an der Durchführung von jedem der bestimmten Vorgänge beteiligt sind, die während Betriebs und Wartung eines Fahrzeugs mit VCMs gemäß Ausführungsformen der Erfindung stattfinden können;
    • 7A und 7B sind schematische Flussdiagramme, die Prozesse von Abgleich eines neu eingebauten VCMs mit einer Fahrzeugplattform und mit anderen VCMs, bzw. optional zusätzlichem Prozess gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen;
    • 8 ist ein schematisches Flussdiagramm, das Prozesse zur Kalibrierung eines neu eingebauten VCMs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 9 ist ein schematisches Flussdiagramm, das einen Prozess zur Berechnung von Betriebsparametern für ein neu eingebautes VCM gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 10 ist ein schematisches Flussdiagramm, das Prozess zur Anpassung von Ist-Betriebsparametern auf der Grundlage von prädiktiven Betriebsparametern gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 11 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess zum Austausch eines fehlerhaft arbeitenden VCMs gemäß Ausführungsformen der Erfindung zeigt;
    • 12A und 12C sind schematische Blockdiagramme, die Kommunikations- und Steuerflüsse zwischen Einheiten eines Fahrzeugs in einigen beispielhaften Situationen gemäß Ausführungsformen der Erfindung zeigen;
    • 13 ist ein schematisches Flussdiagramm, das einen Prozess für Betrieb des VCMs und zur Kommunikation von Betriebsdaten gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 14A und 14B sind schematische Zeichnungen von Fahrzeugen, die einen Kommunikationsbus und eine Vielzahl VCMs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen;
    • 14C und 14D sind schematische Zeichnungen von Fahrzeugen, die ein einzelnes Paar gegenüberliegender VCMs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen;
    • 15, 16A und 16B sind schematische Darstellungen eines VCMs, das eine Vielzahl Teilsysteme gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst;
    • 17A, 17B und 17C sind schematische Diagramme einer VCM Steuerung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
    • 18 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb eines Fahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
    • 19A, 19B, 19C und 20 sind Flussdiagramme, die Schritte von Verfahren zum Austausch eines VCMs in einem Fahrzeug gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen; und
    • 21 ist ein schematisches Diagramm einer VCM Prüfvorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
  • Für Einfachheit und Klarheit der Darstellung wird Wert darauf gelegt, dass die in den Figuren dargestellten Elemente nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet worden sind. Z.B. können die Abmessungen einiger der Elemente im Vergleich zu anderen Elementen zur Klarheit übertrieben sein. Ferner können, wo es angemessen erscheint, Bezugszeichen unter den Figuren wiederholt werden, um auf entsprechende oder analoge Elemente hinzuweisen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
  • Die Erfindung wird hierin nur als Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Mit besonderem Bezug auf die Zeichnungen im Detail wird betont, dass die gezeigten Einzelheiten nur als Beispiel und zu Zwecken der erläuternden Diskussion der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen, und aus dem Grund der Bereitstellung von dem, was geglaubt wird, die nützlichste und leicht verständliche Beschreibung der Grundsätze und der konzeptionellen Aspekte der Erfindung zu sein, vorgestellt sind. In dieser Hinsicht wird kein Versuch unternommen, strukturelle Details der Erfindung detaillierter zu zeigen, als es für ein grundlegendes Verständnis der Erfindung notwendig ist, wobei die Beschreibung zusammen mit den Zeichnungen dem Fachmann ersichtlich macht, wie die verschiedenen Formen der Erfindung in der Praxis ausgeführt werden können. In den gesamten Zeichnungen werden gleiche Bezugszeichen im Allgemeinen zur Bezeichnung gleicher Elemente verwendet.
  • Hinweis: In der gesamten Offenbarung können tiefgestellte Bezugszeichen (z.B. 101 oder 10A) verwendet werden, um mehrere getrennte Erscheinungsformen von Elementen einer einzelnen Art zu bezeichnen, ob in einer Zeichnung oder nicht; z.B.: 101 ist eine einzelne Erscheinungsform (aus einer Vielzahl Erscheinungsformen) von Element 10. Dieselben Elemente können alternativ ohne Tiefstellung bezeichnet werden (z.B. 10 und nicht 101), wenn sie sich nicht auf eine bestimmte der mehreren getrennten Erscheinungsformen, d.h. auf die Art im Allgemeinen, beziehen.
  • Der Einfachheit halber werden hierin in dem Zusammenhang mit der Beschreibung hierin verschiedene Begriffe vorgestellt. In dem Maße, in dem Definitionen bereitgestellt sind, explizit oder implizit, hierin oder an anderer Stelle in dieser Anmeldung, sind solche Definitionen so zu verstehen, dass sie mit der Verwendung der definierten Begriffe durch entsprechende Fachleute übereinstimmen. Außerdem sind solche Definitionen im weitest möglichen Sinne auszulegen, der mit solcher Verwendung übereinstimmt.
  • Sofern nicht anders angegeben, bezeichnet ein „Fahrzeug-Eckmodul“ oder „VCM“, wie es hierin verwendet wird, eine Baugruppe zur Lagerung eines Rades eines Fahrzeugs und zur Regulierung der Bewegung eines Fahrzeugs gemäß einer der hierin offenbarten Ausführungsformen. Die VCM Baugruppe schließt Komponenten wie z.B. (nicht erschöpfend) ein: Lenksysteme, Aufhängungssysteme, Bremssysteme einschließlich hydraulische Teilsysteme, Übertragungsbaugruppen, Antriebsmotoren, Antriebswellen, Radnabenbaugruppen, Steuerungen, Kommunikationsanordnungen und elektrische Leitungen. In einigen Ausführungsformen kann ein VCM ein Rad und einen Reifen einschließen. Ein VCM kann an einem „Bezugsrahmen‟ eines Fahrzeugs angebracht werden, z.B. an einem Fahrgestell oder einem ähnlichen Fahrzeugrahmen oder einer Plattform, obwohl das Anbringen nicht notwendigerweise „als Einheit‟ erfolgen muss. Wenn ein VCM als in / an einem Fahrzeug eingebaut beschrieben wird, dann ist das VCM an dem Bezugsrahmen angebracht. Ein VCM kann einen „Hilfsrahmen‟ einschließen, an dem einige oder alle VCM Komponenten angebracht sind oder anderweitig eingebaut sind, so dass der Hilfsrahmen zwischen dem Bezugsrahmen und den verschiedenen VCM Komponenten vermittelt. Der Begriff „Hilfsrahmen‟ sollte so zu verstehen sein, dass er jeden starren Rahmen oder ein oder mehrere strukturelle Elemente in fester Kombination meint. Die Vorsilbe ,Hilfs' ist vorgesehen, um den Hilfsrahmen von einem Hauptrahmen oder Bezugsrahmen des Fahrzeugs unterscheiden. Ein VCM kann einen oder mehrere Elektromotoren und / oder das Rad selbst (und den Reifen) einschließen oder nicht.
  • Wenn in dieser Beschreibung und in den hierzu beigefügten Ansprüchen das Wort „Fahrzeug“ verwendet wird, ist es so zu verstehen, dass es sich auf ein motorisiertes Fahrzeug mit einem oder mehreren Rädern bezieht. Nicht einschränkende Beispiele eines Fahrzeugs gemäß dieser Definition sind ein Fahrzeug mit Antriebskraft, die von einem integrierten Motor bereitgestellt wird, und ein „Elektrofahrzeug‟, das, während es in Bewegung ist, von einem oder mehreren Elektromotoren und einer integrierten Batterie oder einer anderen Energiespeichervorrichtung angetrieben wird. Die Batterie muss nicht mit dem Fahrzeug bereitgestellt werden oder in dem Fahrzeug eingebaut werden, außer und bis das Fahrzeug in Bewegung ist. Das Wort „Fahrzeug‟ sollte auch so verstanden werden, dass es eine „Fahrzeugplattform‟ beinhaltet, die wenigstens ein Fahrgestell (oder einen anderen „Bezugsrahmen‟, an dem VCMs angebracht werden können) und ein oder mehrere Räder umfasst. Eine „Fahrzeugplattform‟ muss zu dem Zeitpunkt der Bereitstellung der Fahrzeugplattform nicht notwendigerweise alle für Beförderung von Fahrgästen und / oder Fracht erforderlichen Ausrüstungsgegenstände wie z.B. Karosseriekomponenten oder Innenausstattung umfassen.
  • Die hierin verwendeten Begriffe „Kommunikationsanordnungen“ oder ähnliche Begriffe wie z.B. „Kommunikationsschemata“ bedeuten eine drahtgebundene Verbindung oder eine drahtlose Verbindung, über die eine Datenkommunikation stattfinden kann. Nicht einschränkende und nicht erschöpfende Beispiele für geeignete Technologien zur Bereitstellung von Kommunikationsanordnungen schließen ein Punkt-zu-Punkt-Kommunikationssystem mit kurzer Reichweite wie z.B. IrDA, RFID (Radio Frequency Identification), TransferJet, Wireless USB, DSRC (Dedicated Short Range Communications) oder Near Field Communication; drahtlose Netzwerke (einschließlich Sensornetzwerke) wie z.B.: ZigBee, EnOcean; Wi-fi, Bluetooth, TransferJet oder Ultra-Wideband; und drahtgebundene Kommunikationsbus-Technologien wie z.B. CAN-Bus (Controller Area Network, Fieldbus, FireWire, HyperTransport und InfiniBand ein. „Herstellen einer Kommunikationsverbindung“, wie hierin verwendet, bedeutet die Einleitung und / oder Aufrechterhaltung von Datenkommunikation zwischen zwei oder mehr Verarbeitungseinheiten (z.B. Steuerungen, Computer, Prozessoren usw.) in Übereinstimmung mit einem der Kommunikationsprotokolle, die von den zwei oder mehr kommunizierenden Knoten gelagert werden.
  • Da in dieser gesamten Offenbarung und in den hierzu beigefügten Ansprüchen verwendet, bedeutet der Begriff „elektrische Signale“ oder ähnliche Begriffe wie z.B. „elektrische Eingänge“ elektrisch und / oder elektronisch und schließt eine Übertragung von entweder elektrischem Gleich- oder elektrischem Wechselstrom, von elektronischen Informationen oder von einer Kombination elektrischer und elektronischer Signale und Informationen ein.
  • Der hierin verwendete Begriff „Steuerung“ bezeichnet eine Rechenvorrichtung, die für Überwachung, Steuerung, Regelung und / oder Betätigung einer oder mehrerer Komponenten, Systeme oder Teilsysteme konfiguriert ist. Eine Steuerung sollte so verstanden werden, dass sie eines oder alle (und nicht erschöpfend) einschließt von: einen oder mehrere Prozessoren, ein oder mehrere computerlesbare Medien, z.B. transiente und / oder nichttransiente Speichermedien, Kommunikationsanordnungen, eine Energiequelle und / oder eine Verbindung zu einer Energiequelle, und Firmware und / oder Software. Wenn der Begriff hierin in einem mit Bindestrich geschriebenen Ausdruck wie z.B. Fahrzeugsteuerung oder VCM Steuerung verwendet wird, bedeutet er eine Steuerung zum Steuern des Fahrzeugs und / oder von Komponenten und / oder von Teilsystemen des Fahrzeugs bzw. eine Steuerung zum Steuern des VCMs und / oder von Komponenten und / oder von Teilsystemen des VCMs. Sofern nicht besonders anders angegeben, ist eine Steuerung in oder an dem gesteuerten Element (Fahrzeug, VCM usw.) eingebaut, während eine „Steuereinheit“ gleich einer Steuerung ist, aber nicht in oder an dem gesteuerten Element eingebaut ist. Z.B. befindet sich eine VCM Steuerung in dem oder an dem VCM, eine VCM Steuereinheit hingegen nicht, und kann sich an einer anderen Stelle in dem Fahrzeug befinden, z.B. an der Fahrgestelleinheit. Steuerungen (und Steuereinheiten) können im Voraus programmiert werden, z.B. durch Aufweisen von Programmanweisungen, die in dem computerlesbaren Medium zur Ausführung durch einen oder mehrere Prozessoren der Steuerung gespeichert sind. Daher ist eine Steuerung, die „konfiguriert‟ ist, eine Funktion durchzuführen, hierin gleichbedeutend mit der Steuerung, die programmiert ist, d.h. Zugriff auf gespeicherte Programmanweisungen zur Ausführung hat, um die Funktion durchzuführen.
  • In der folgenden detaillierten Beschreibung werden zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein gründliches Verständnis der Erfindung bereitzustellen. Der Fachmann wird jedoch verstehen, dass die vorliegende Erfindung ohne diese spezifischen Details ausgeführt werden kann. In anderen Beispielen wurden bekannte Verfahren, Prozeduren und Komponenten nicht im Detail beschrieben, um die vorliegende Erfindung nicht zu verschleiern.
  • Ein Fahrzeug-Eckmodul (VCM) -System wird offenbart, das einen Hilfsrahmen für Schnittstellenbildung zwischen dem VCM und einer Fahrzeugplattform, eine Radschnittstelle zum Koppeln eines Rades an das VCM, ein oder mehrere VCM Module, die mechanische Baugruppen und elektrische Einheiten zum Betreiben eines Rades umfassen, wenn es an dem Fahrzeug angebracht ist, und eine oder mehrere elektrische Schnittstellen zum Austausch von Signalen und Daten zwischen den VCM Modulen und der Fahrzeugplattform umfasst.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das VCM ferner einen oder mehrere Sensoren zur Messung von Betriebsdaten des einen oder der mehreren VCM Module und eine VCM Steuerung, die mit der einen oder den mehreren elektrischen Schnittstellen und der einen oder den mehreren elektrischen Einheiten der VCM Module elektrisch verbunden ist.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das VCM ferner eines oder mehrere von: einem Aufhängungsmodul, einem Radantriebsmodul, einem Lenkmodul und einem Steuermodul, und das Radantriebsmodul umfasst eines oder mehrere von: einer Elektromotoreinheit, einer Übertragungseinheit und einer Bremseinheit.
  • In einigen Ausführungsformen befinden sich ein oder mehrere VCM Module zwischen der Radschnittstelle und dem Hilfsrahmen.
  • In einigen Ausführungsformen umfassen die eine oder die mehreren elektrischen Einheiten eine VCM Modulsteuerung, und die VCM Modulsteuerung umfasst integrierte Schaltungen mit Hardware und Software, die zwei oder mehr VCM Module steuern.
  • Ein Fahrzeug mit einem oder mehreren der oben beschriebenen Fahrzeug-Eckmodule wird offenbart.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Fahrzeug eine VCM Steuereinheit (CSCU); und einen Plattform-VCM-Bus zur Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und einer oder mehreren elektrischen Schaltungen, die sich in den VCMs befinden.
  • In einigen Ausführungsformen des Fahrzeugs stehen die VCMs in direkter elektrischer Kommunikation, so dass Daten zwischen den VCMs ausgetauscht werden können, umgehend die CSCU.
  • Ein Verfahren zum Aktivieren eines Fahrzeug-Eckmoduls (VCM) wird offenbart, das Anbringen des VCMs auf einer Fahrzeugplattform, Einstellen eines VCM Betriebsprofils und Aktivieren des VCMs, damit es mit dem VCM Betriebsprofil betriebsbereit ist, umfasst.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner Abgleich zwischen Betriebsprofilen des VCMs und der Fahrzeugplattform und Einstellen eines VCM Betriebsprofils auf ein abgeglichenes Betriebsprofil des VCM.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner Abgleich zwischen Betriebsprofilen des VCMs und den Betriebsprofilen anderer mit der Fahrzeugplattform gekoppelter VCMs und Einstellen des Betriebsprofils eines oder mehrerer mit der Fahrzeugplattform gekoppelter VCMs gemäß dem Abgleich zwischen Betriebsprofilen des einen oder der mehreren VCMs.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner Empfang eines für das VCM definierten Betriebsplans und Einstellung von VCM Betriebsprofil gemäß dem Betriebsplan.
  • Ein Verfahren zur Wartung eines Fahrzeugs mit einem oder mehreren Fahrzeug-Eckenmodulen (VCMs) wird offenbart, das Empfang einer Anzeige, dass Wartung eines Systems, das sich in dem VCM befindet, erforderlich ist, Anhalten des Betriebs des Fahrzeugs, Abkoppeln des VCMs von dem Fahrzeug, Einbauen eines Austausch-VCMs in dem Fahrzeug und Wiederaufnahme des Betriebs des Fahrzeugs umfasst.
  • Ein Fahrzeug-Eckmodul (VCM) wird gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart. Ein VCM kann angepasst sein, ein Fahrzeugrad mit einer Fahrzeugplattform zu verbinden, um dem Rad eine oder mehrere der folgenden Fähigkeiten bereitzustellen: Rotationskraft, Bremsen, Lenkung und Aufhängung.
  • Ein VCM kann Antriebssysteme eines Fahrzeugs betreiben, indem es Betriebsdaten, die sich auf Antriebssysteme beziehen, die sich in dem VCM zwischen dem VCM und der Fahrzeugplattform befinden, kommuniziert. Das VCM kann einen Hilfsrahmen zur Verbindung des VCMs mit der Fahrzeugplattform, eine Radschnittstelle zur Anbringung eines Fahrzeugrades an dem VCM, mechanische und elektrische Antriebssysteme zum Antrieb der Fahrzeugplattform, Sensoren zur Messung von Betriebsdaten des VCMs und zur Rückmeldung dieser Betriebsdaten an die VCM Steuerung und optional an die Fahrzeugsteuerung und eine Sende- / Empfangseinheit, um Austausch der Daten mit der Fahrzeugsteuerung zu ermöglichen, einschließen.
  • Steuerung des Antriebssystems eines VCMs kann durch eine Steuereinheit erfolgen, die mit einem oder mehreren der Antriebssysteme verbunden ist. Die Steuereinheit kann jedem der Systeme zugehörig sein. In einigen Ausführungsformen können Steuereinheiten von zwei oder mehr der VCM Systeme in einer gemeinsamen Steuereinheit ausgeführt sein, die mehreren Antriebssystemen zugehörig sein kann. Daher kann eine einzelne Steuerung mehreren VCMs zugehörig sein, wodurch Einheiten im Gegensatz zu verteilten Einheiten integriert werden.
  • Das VCM kann ein oder mehrere Module aus einer Liste umfassen, die ein Aufhängungsmodul, ein Radantriebsmodul, ein Lenkmodul und ein Steuermodul umfasst. Ein Antriebsmodul kann eine oder mehrere Einheiten aus einer Elektromotoreinheit, einer Übertragungseinheit und einer Bremseinheit umfassen. Eine Lenkeinheit kann ein lokaler Lenkaktuator oder mechanische Lenkanschlüsse umfassen, die angepasst sind, Lenksteuerung von außerhalb des VCMs zu empfangen, und optional eine Lenkübertragungseinheit. Ein Steuermodul kann so angepasst sein, dass es alle Betriebsaspekte des VCMs steuert, wie z.B. Radantriebsparameter (Moment, Geschwindigkeit, Richtung usw.), Aufhängungsdämpfungsdynamik, Bremsbetrieb, Lenkbetrieb und dergleichen.
  • Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann ein VCM so angepasst sein, dass es mechanisch und elektrisch mit einem Fahrzeug eine Schnittstelle bildet und mit Steuersignalen des Fahrzeugs eine Schnittstelle bildet. Z.B. kann das VCM angepasst sein, mit der Fahrzeugplattform verbunden zu werden und optional mechanisch mit Lenksteuerungen, die von Modulen auf der Fahrzeugplattform bereitgestellt werden, eine Schnittstelle zu bilden. Gemäß einigen Ausführungsformen kann das VCM ferner mechanisch mit der von Modulen auf der Fahrzeugplattform bereitgestellten Rotationskraft gekoppelt sein.
  • In einigen Ausführungsformen kann das VCM so angepasst sein, dass es elektrische Energie empfängt, die von elektrischen Modulen auf der Fahrzeugplattform bereitgestellt wird, und dass es die elektrische Energie in Rotationskraft umwandelt, die z.B. von einem in dem VCM umfassten Elektromotor einem Rad bereitgestellt wird. Die bereitgestellte elektrische Energie kann weiter genutzt werden, um Lenksteuerung zu dem VCM zu erzeugen, z.B. unter Verwendung eines elektrischen Lenkmoduls, wie z.B. einem Elektromotor mit oder ohne Lenkübertragung, einen elektrischen Linearmotor und dergleichen,
  • In einigen Ausführungsformen kann das VCM so angepasst sein, dass es mit einem auf der Fahrzeugplattform angeordneten Fahrzeugsteuermodul eingreift, um Daten und Steuerbefehle zur Steuerung der Radrotation, der Bremsen, der Lenkung und / oder der Aufhängung auszutauschen. In einigen Ausführungsformen kann ein VCM so konfiguriert werden, um Verbindung mit einem bestimmten Fahrzeugtyp lediglich durch Datenaustausch zwischen der Fahrzeugsteuerung und der VCM Steuerung abzugleichen, wenigstens in Bezug auf Steuerung der momentan erforderlichen Antriebsenergie, des Bremsprofils, des Dämpfungsprofils und dergleichen. Gemäß einigen Ausführungsformen kann das Verbinden eines VCMs mit einem Fahrzeug oder sein Lösen von dem Fahrzeug mit einer externen Steuereinheit kommuniziert werden.
  • Ein VCM Modul kann durch mechanische Mittel, elektrische Energiemittel und Steuermittel mit einer Fahrzeugplattform gekoppelt werden. Die Kopplung kann so konfiguriert sein, dass sie mittels Plug-in / Plug-out Mittel arbeitet, um schnellen aber präzisen Einbau / Ausbau einer VCM Einheit zu ermöglichen. Montage einer VCM Einheit an einem Fahrzeug bewirkt eines oder mehrere der Ergebnisse: Kopplung einer Radübertragung mit der Fahrzeugplattform, Kopplung eines Bremssystems mit der Fahrzeugplattform, Kopplung eines Aufhängungssystems mit der Fahrzeugplattform, Kopplung eines Lenksystems mit der Fahrzeugplattform und Kopplung eines Radmotors mit der Fahrzeugplattform.
  • Gemäß Ausführungsformen der Erfindung ergibt Montage eines VCMs auf einer Fahrzeugplattform, dass das Fahrzeug und das VCM in einen mechanischen und elektrischen Betriebszustand versetzt werden, einschließlich erforderlicher Abstimmungen und Anpassungen, wie z.B. Anpassung der Dynamik des gerade eingebauten VCMs (momentanes Antriebsmoment, abgestimmte Lenkung, koordinierte Aufhängung und dergleichen) an die anderen VCMs des Fahrzeugs und die Fahrzeugplattform. In einigen Ausführungsformen können die VCM-eigenen Leistungsparameter an die Fahrzeugplattform übertragen werden, um eine vollständige Abstimmung des eingebauten VCMs mit den anderen Systemen des Fahrzeugs zu ermöglichen.
  • Während Einbau eines VCMs in einem Fahrzeug kann das VCM einen Handshake-Prozess mit einer Steuerung der Fahrzeugplattform durchführen. In einigen Ausführungsformen schließt der Handshake-Prozess Datenaustausch mit anderen VCMs des Fahrzeugs ein. In einigen Ausführungsformen kann der Handshake Kommunikation mit einer externen Recheneinheit einschließen, die sich entfernt von dem Fahrzeug befindet (z.B. externer Computer, Verbindung zu entferntem Rechen-Runt über Cloud-Dienst usw.).
  • Sobald Einbau abgeschlossen ist, steht ein Steuersystem der Fahrzeugplattform in Kommunikation mit dem verbundenen Eckmodul und kann Daten und / oder Energie zu und von den Eckmodulen übertragen, um die Ecken mit Systemen wie z.B. Steer-by-Wire, Torque Vectoring, Brake-by-Wire, Gierstabilitäts-Steuersysteme (wie z.B. ESP-Systemen) zu betreiben.
  • Die zwischen Recheneinheiten auf der Fahrzeugplattform und einem VCM ausgetauschten Daten können Daten einschließen, die für Zustandsüberwachung repräsentativ sind und vorbeugender Wartung zugehörig sind.
  • Die zwischen Recheneinheiten auf der Fahrzeugplattform und einem VCM ausgetauschten Daten können eine VCM Modul-Identitätsnummer (ID) zur eindeutigen Identifizierung des VCMs, des VCM Modells, der VCM Systeme und der VCM Leistungsfähigkeiten / Spezifikationen einschließen. Die ausgetauschten Daten können ferner wichtige Sensormesswerte (Fehler, Ist-Lebensdauerstatus von Komponenten wie z.B. Lager, Dichtungen, Ölstände, Bremsbeläge, Luftdruck usw.) umfassen.
  • Ein Aspekt der Erfindung bezieht sich auf Kalibrierung eines VCMs. Kalibrierung kann nach Montage des VCMs auf der Fahrzeugplattform durchgeführt werden. Kalibrierung kann als ein geplanter Prozess durchgeführt werden. Kalibrierung kann ferner in Übereinstimmung mit aktualisierten Betriebsparametern des Fahrzeugs und / oder des VCMs und / oder der VCMs durchgeführt werden. Kalibrierung kann Messung, Diagnose und Aktualisierung eines oder mehrerer der folgenden Parameter des VCMs einschließen: Ausrichtung des auf dem VCM montierten Rades (Sturz, Nachlauf, Spurwinkel), Bremsleistung als Reaktion auf einen bestimmten Bremseingangswert und Schwingungen einer oder mehrerer der Baugruppen des VCMs.
  • Gemäß Ausführungsformen der Erfindung kann Betrieb eines VCMs adaptiv auf der Grundlage von Lebenszyklus des VCMs, von dem VCM empfangenen Daten und auf der Grundlage von Betreibereinstellungen erfolgen.
  • In einigen Ausführungsformen können die in einem VCM eingeschlossenen Aktuatoren elektrische und / oder hydraulische Aktuatoren sein. Ein oder mehrere Elektromotoren, die die Antriebssysteme in dem Rad mit Energie versorgen, können sich in einem VCM befinden. Energiequelle kann sich in dem VCM oder außerhalb des VCMs befinden. Wenn sich eine hydraulische Energiequelle außerhalb des VCMs befindet, kann das VCM hydraulische Steuerung / Energieaktuatoren / Übertragung einschließen, um die Antriebssysteme und / oder die Lenksysteme zu betreiben. Wenn sich eine hydraulische Energiequelle innerhalb des VCMs befindet, das sich innerhalb des Rades befindet, kann Antriebsübertragung kleiner sein oder gar nicht benötigt werden.
  • In einigen Ausführungsformen kann Rechenlast, die einem Fahrzeug zugehörig ist, in dem wenigstens ein VCM eingebaut ist, zwischen Recheneinheiten der Fahrzeugplattform und Recheneinheiten, die in der VCM Einheit eingeschlossen sind (wenn das VCM mit Recheneinheit(en) eingebaut ist) aufgeteilt werden, wie es der Fall sein mag, um sicherzustellen, dass die aggregierte Rechenleistungsfähigkeit ausreichend ist. Eine minimale Rechenaufgabe für eine Recheneinheit in dem VCM kann sein, Sensordaten von den verschiedenen Sensoren in dem VCM zu sammeln und vorzuverarbeiten und die vorverarbeiteten Daten Recheneinheit der Fahrzeugplattform bereitzustellen und ferner Fluss der von der Recheneinheit der Fahrzeugplattform bereitgestellten Steuersignale zu empfangen und die Signale an verschiedene Aktoren zu verteilen.
  • In einigen Ausführungsformen kann folgend der Verbindung (oder der Baugruppe) eines VCMs an die Fahrzeugplattform eine Datenverbindung zwischen den Parteien hergestellt werden, und das neu eingebaute VCM kann autonom erkannt werden und kann in einen Betriebszustand versetzt werden, ohne dass eine menschliche Einbeziehung erforderlich ist. Ausführungsformen, die relativ hohe Rechenleistung auf der VCM Seite beinhalten, ermöglichen hohe Leistungsfähigkeit, die Betriebsmerkmale des VCMs zu verbessern, ohne die Recheneinheit der Fahrzeugplattform zu überlasten. In einigen Ausführungsformen kann das Betriebsprofil des Fahrzeugs von der Recheneinheit des VCMs verwaltet werden. Ferner ermöglicht hohe Rechenleistungsfähigkeit der Recheneinheit des VCMs Produktion von VCMs, ohne Produktion der Fahrzeugplattform zu beeinträchtigen.
  • In einigen Ausführungsformen kann ein VCM nicht nur mit der Fahrzeugplattform, sondern auch mit wenigstens einem anderen VCM in aktiver Kommunikation stehen. Solch Zustand wird als „miteinander verbundene VCMs“ bezeichnet. VCMs eines Fahrzeugs können alle vom gleichen Typ sein, oder sie können sich darin unterscheiden, dass sie in dem vorderen Teil des Fahrzeugs vom gleichen Typ und in dem hinteren Teil des Fahrzeugs von einem anderen Typ sind. In einigen anderen Ausführungsformen können VCMs von einer Seite vom gleichen Typ sein und VCMs von der anderen Seite können von einem anderen Typ sein. Z.B. können bei einem bestimmten Fahrzeugtyp die vorderen VCMs lenkbar und motorisiert sein, während die hinteren VCMs keine Lenk- und Motorisierungsmöglichkeiten haben. In einem anderen Beispiel können sich die VCMs durch die Sensoren, mit denen sie ausgestattet sind, voneinander unterscheiden. In solchen Ausführungsformen können VCMs, die mehrere Sensoren aufweisen, relevante Daten mit VCMs kommunizieren, die keine dieser Sensoren haben.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug in allen Aspekten des Fahrzeugbetriebs vollständig gesteuert werden, wobei gesamte Rechenarbeit von einer oder mehreren der Recheneinheiten des VCMs ausgeführt wird, ohne dass sich eine Recheneinheit auf der Fahrzeugplattform befindet. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug ganz oder teilweise ferngesteuert werden, z.B. autonomes Luftfahrzeug.
  • Ein VCM-gelagertes Fahrzeug kann Routine- oder Pannenwartungszeit und - kosten reduzieren, indem herkömmliche Wartungsroutine ausgetauscht wird, die Wartung von den Untermodulen (Bremsen, Lenkung usw.) Austausch des VCMs, bei dem eine (oder mehrere) Funktion(en) fehlerhaft ist / sind, durch ein voll funktionsfähiges VCM einbezieht, das ausgewählt werden kann, um mechanisch mit dem Fahrzeugtyp zusammenzupassen, während alle anderen Aspekte seines Betriebs unter Verwendung von Datenaustausch zwischen dem neu eingebauten VCM und dem gesamten Fahrzeug und seinen VCMs abgestimmt werden können, um mit dem Fahrzeug zusammenzupassen. Dieser Prozess kann von wenigen Sekunden bis zu einigen Minuten dauern, wodurch die Ausfallzeit des Fahrzeugs in der Werkstatt minimal gehalten wird, während das fehlerhafte VCM nachdem das Fahrzeug die Werkstatt verlässt gewartet werden kann. Die Einfachheit, die der Demontage oder dem Zusammenbau eines VCMs von / an einer Fahrzeugplattform zugehörig ist, ermöglicht Verwendung von Roboterausrüstung für Durchführung der Arbeit, wodurch der Prozess sogar weiter beschleunigt und die Mann-Arbeitsstunden reduziert werden. Gemäß dieser Ausführungsform kann Wartung weniger Schulung und Fachwissen erfordern und kann sogar von dem Fahrzeugbetreiber / der Fahrzeugbetreiberin in seiner / ihrer eigenen heimischen Werkstatt durchgeführt werden. Ferner kann ein Fahrzeug durch Aufrüstung seiner VCMs aufgerüstet werden, ohne dass die Fahrzeugplattform geändert werden muss. Zusätzlich kann Versicherung des Fahrzeugs von Gesamtfahrzeugmodell auf VCM-basiertes Versicherungsmodell umgestellt werden.
  • Bei dieser Art von Ausführungsformen kann Austausch eines VCMs die folgenden Schritte einbeziehen: Lösen des VCMs von der Fahrzeugplattform, Trennen der elektrischen / kommunikativen Verbindung(en), falls vorhanden, Positionieren des Austausch-VCMs und Einbau von diesem an der Fahrzeugplattform, Wiederverbinden der elektrischen / kommunikativen Verbindung(en) und Ermöglichen, dass das neu eingebaute VCM seinen Einbauprozess autonom abschließt, getragen durch Verbinden zu anderen VCMs und / oder zu der Recheneinheit der Fahrzeugplattform. Dieser Austauschvorgang kann von einer Wartungsfachkraft, einem ungeschulten Betreiber oder einem Robotersystem durchgeführt werden.
  • VCMs, die in Regalen gelagert werden und warten, in einem Fahrzeug verwendet zu werden, können regelmäßig oder bei Bedarf auf ordnungsgemäßen Betriebszustand geprüft werden. Das im Lager befindliche VCM kann mit einer Prüfanordnung verbunden werden, die vollständige Verbindung des geprüften VCMs an ein betriebsbereites Fahrzeug imitieren kann und Testsignale in das geprüfte VCM einspeisen kann und die empfangenen Signale überwacht, die entweder von VCM-eigenen Sensoren oder von externen Sensoren, die Teil der Prüfanordnung sind, empfangen werden. Die Testprozedur kann mit „Go / nicht Go“ des getesteten VCMs enden oder kann auch Testbericht hinzufügen, der dem Betreiber bereitgestellt wird und auch in der Recheneinheit des getesteten VCMs gespeichert werden kann, wodurch die Abstimmung des VCMs nach dessen Einbau in dem Fahrzeug schneller und genauer wird.
  • Das Testverfahren kann so angepasst werden, dass es eines oder mehrere der folgenden Testprotokolle durchführt: Testen eines einzelnen Systems des VCMs, Testen mehrerer Systeme des VCMs, Testen von zwei oder mehr der VCM Systeme in einem Betriebsszenario, das kombinierte Operationen der Systeme einbezieht (z.B. Lenken während Geschwindigkeit geändert wird), Wiederholung des Tests für eine Anzahl von Malen und / oder in einer sich ändernden Rate, und Testen des VCMs gemäß bestimmten Fahrprofil.
  • Kosten für Verwendung eines VCMs können für geschäftliche Transaktionen wie z.B. Vermietung von Fahrzeugen, Vermietung von Eckmodulen, Wartungspläne, Abonnementdienste verwendet werden. Einige Beispiele für Betriebsparameter sind: gefahrene Strecken-, Betriebsstunden-, Beschleunigungs- (max., Häufigkeit) -Daten, die mit Verschleißraten des VCMs korrelieren können. Betriebsdaten können mit betrieblich geplanten Werten verglichen werden. Geplante Werte können Teil eines Geschäftsplans sein, der für das VCM und / oder das Fahrzeug definiert wurde, z.B. beim Kauf des VCMs, beim Mieten des VCMs, beim Kauf / Abonnement von Wartungsplan für das VCM. Finanzielle Daten können sich auf Informationen beziehen, die in Versicherungsplan verwendet werden. Versicherungsplan kann sich auf ein Eckmodul und / oder ein Fahrzeug beziehen. Versicherungsplankosten können auf historischen Daten des VCMs basieren. In einigen Ausführungsformen kann Betrieb des VCMs gemäß finanziellen Daten gesteuert werden. In einigen Ausführungsformen wird Leistung (Betriebsprofil) des VCMs als eine Abhängigkeit von gewähltem Plan ausgewählt. In einigen Ausführungsformen wird Leistung (Betriebsprofil) des VCMs als eine Abhängigkeit von Ist-VCM-Daten in Bezug auf vorhergehenden Plan ausgewählt. Betriebsprofil kann angepasst werden, reduziert / erhöht zu werden.
  • Einige Ausführungsformen eines VCMs, VCM Verwendungen, VCM als Teil eines Fahrzeugs und dergleichen werden hierin im Folgenden mit Bezug auf die folgenden Zeichnungen beschrieben.
  • Es wird nun auf 1A-1D verwiesen, die schematische Darstellungen verschiedener Kommunikationsschemata zwischen Parteien zeigen, die einem mit VCM ausgestatteten Fahrzeug gemäß Ausführungsformen der Erfindung zugehörig sind. 1A zeigt ein grundlegendes Kommunikationsschema zwischen einem VCM 150 und einer Fahrzeugplattform 102, das Austausch von Energie und Signalen, die dem Betrieb des VCM Motors, der Lenkung, der Bremsen, der Aufhängung und der VCM Recheneinheit zugehörig sind, ermöglicht. Signale können Steuersignale und Datensignale umfassen. 1B zeigt ein grundlegendes Kommunikationsschema zwischen einem VCM 150, einer Fahrzeugplattform 102 und einer externen Recheneinheit 106. Signale und Energie, die zwischen der Fahrzeugplattform 102 und dem VCM 150 ausgetauscht werden können, können dieselben sein, wie oben in Bezug auf 1A beschrieben. Zusätzlich können VCM 150 und Fahrzeugplattform 102 Daten mit externer Recheneinheit 106 austauschen, zum Beispiel um Daten für spätere Verwendung zu speichern oder um gespeicherte Daten zu empfangen oder um hinzugefügte Rechenleistung zu nutzen.
  • 1C zeigt ein grundlegendes Kommunikationsschema zwischen einem VCM 150, einer Fahrzeugplattform 102, einer externen Recheneinheit 106 und einem oder mehreren zusätzlichen VCMs 108. Signale und Energie, die zwischen der Fahrzeugplattform 102, dem VCM 150 und der externen Recheneinheit 106 ausgetauscht werden können, können dieselben sein, wie oben in Bezug auf 1B beschrieben. Zusätzlich können ein oder mehrere andere VCMs 108, die in aktiver Kommunikation mit Fahrzeugplattform 102 stehen, falls VCM 102, optional in Kommunikation mit VCM 102 (d.h. Zwischen-VCM-Kommunikation) und / oder mit externer Recheneinheit 106 stehen.
  • 1D zeigt ein grundlegendes Kommunikationsschema zwischen einem VCM 150, einer Fahrzeugplattform 102, einer externen Recheneinheit 106 und einer Wartungsstation 110. Signale und Energie, die zwischen der Fahrzeugplattform 102 und den VCMs 150 ausgetauscht werden können, können dieselben sein, wie oben in Bezug auf 1A beschrieben. Zusätzlich kann eine Wartungsstation aktive Kommunikation mit einem von Fahrzeugplattform 102, VCMs 150 und / oder externe Recheneinheit 106 herstellen. Signale, die zwischen der Wartungsstation 110 und einem von Fahrzeugplattform 102, VCMs 150 oder externe Recheneinheit 106 ausgetauscht werden, können VCM-bezogene Daten, fahrzeugbezogene Daten und andere Arten von Daten umfassen, die der Fahrzeugplattform und den VCMs zugehörig sind. Solche Daten können für Wartung eines defekten VCMs, für Aktualisierung von Zustandsdatensatz eines gewarteten VCMs, für effiziente Abstimmung eines VCMs auf ein bestimmtes Fahrzeug und dergleichen nützlich sein.
  • 2A-2C zeigen verschiedene Ausführungsformen von Kommunikation zwischen einer Fahrzeugplattform und einem oder mehreren VCMs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
  • Es wird auf 2A verwiesen, die ein schematisches elektrisches Diagramm von Verbindungen zwischen Einheiten auf der Fahrzeugplattform 202 und einem VCM 150 zeigt. Auf der Fahrzeugplattform kann sich eine Energiequelle 202A befinden, die angepasst ist, Verbrauchern auf der Plattform 202 und / oder in dem VCM 150 Energie bereitzustellen. Eine VCM Steuereinheit (CSCU) 202B kann sich auf der Plattform 202 befinden und einen VCM Datenprozessor 202B1 und eine VCM Systemsteuerung 202B2 umfassen. VCM 150 kann eine oder mehrere Steuereinheiten aus der Gruppe 204A umfassen, die eine Aufhängungssteuereinheit (SCU) 202A1, eine Bremssteuereinheit (BCU) 202A2, eine Übertragungssteuereinheit (TCU) 202A3 und eine Lenksteuereinheit (STU) 204A4 umfassen können. VCM 150 kann ferner eine VCM Steuerung 50 umfassen, die angepasst ist, mit allen anderen VCM-Teilsystem-Steuereinheiten und mit VCM Sensoren 204B zu kommunizieren. VCM Steuerung 50 kann in aktiver Kommunikation mit VCM Systemsteuereinheit 202B stehen. Dieses Schema ermöglicht Steuer- und Datenfluss zwischen der Fahrzeugplattform 202 und einem VCM 150.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen sind eine oder mehrere der Steuereinheiten 204A so ausgelegt, dass sie verbundene Komponenten und Funktionen aufweisen. In einigen Ausführungsformen erfolgt die Verbindung von Steuereinheiten durch gemeinsame Nutzung von Verarbeitungsalgorithmen mit gemeinsamen Betriebsparametern (z.B. Rotationsgeschwindigkeit). In einigen Ausführungsformen teilen sich verbundene Steuereinheiten Energiequelle. In einigen Ausführungsformen empfangen verbundene Steuereinheiten Eingabe von einem gemeinsamen Satz Sensoren (z.B. von in 204B eingeschlossene Sensoren). In einigen Ausführungsformen sind verbundene Steuereinheiten in einem gemeinsamen mechanischen Raum untergebracht. In einigen Ausführungsformen reduziert Verbinden von Steuereinheiten die Größe von Steuereinheiten in VCM 150.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen werden eine oder mehrere Steuereinheiten 204A mit VCM 150 unter Verwendung von Gusstechnik positioniert, so dass die Steuereinheit kein externes Gehäuse benötigt, außer dass sie an der mechanischen Struktur des Systems auf VCM 150 gelagert ist.
  • Es wird auf 2B verwiesen, die ein schematisches elektrisches Diagramm von Verbindungen zwischen Einheiten auf der Fahrzeugplattform 202 und mehr als ein VCM 150 zeigt. Auf der Fahrzeugplattform 202 kann Energiequelle 202A identisch oder ähnlich zu der in 2A sein. VCM Steuereinheit (CSCU) 212B kann zusätzlich zu Prozessor 212B1, der identisch zu Prozessor 202B1 von 2A sein kann, auch E/A-Einheit 212B3 und Datenspeicher 212B4 umfassen. E/A-Einheit 202B3 kann angepasst sein, über einen Plattform-VCM-Bus 213 zu kommunizieren. Jede von VCM Einheiten 150 kann zusätzlich eine Steuerung (CCU) 50 und eine Sensoreinheit 204B umfassen - beide können ähnlich wie Steuereinheit 50 und Sensoreinheit 204B von 2A funktionieren. Zusätzlich kann VCM 150 einen Datenspeicher 204D umfassen. Dieses Schema ermöglicht Steuer- und Datenfluss zwischen der Fahrzeugplattform 202 und zwei oder mehr VCMs 150 und ermöglicht ferner Steuer- und Datenfluss direkt zwischen VCMs. Gemäß einigen Ausführungsformen können zwei oder mehr der Steuereinheiten in jedem VCM 150 in einer einzelnen Recheneinheit enthalten sein.
  • Es wird auf 2C verwiesen, die ein schematisches elektrisches Diagramm von Verbindungen zwischen Einheiten auf der Fahrzeugplattform 202 und mehr als ein VCM 150 unter Verwendung getrennter Kommunikationsbusse 213 und 223 zeigt. Die Steuereinheiten auf Fahrzeugplattform 202 können mit den entsprechenden Einheiten aus 2B identisch sein. Die Steuereinheiten in jedem VCM 150 können mit den jeweiligen Steuereinheiten von VCM 150 aus 2B identisch sein. Im Gegensatz zu dem Kommunikationsschema von 2B wird hier ein anderer Kommunikationsbus verwendet - VCM-VCM-Bus 223, der direkte Kommunikation zwischen zwei oder mehr VCMs ohne Beteiligung von CSCU 212B der Plattform ermöglicht. Jedes der VCMs kann über Verbindung 214E mit dem Plattform-VCM-Bus 213 und dem VCM-VCM-Bus 223 verbunden werden. Dieses Schema ermöglicht Steuer- und Datenfluss zwischen der Fahrzeugplattform 202 und zwei oder mehr VCMs 150 und ermöglicht ferner Steuer- und Datenfluss direkt zwischen VCMs 150.
  • Es wird nun auf 2D verwiesen, die eine schematische Blockdiagrammdarstellung ist, die eine Topologie von Steuereinheiten auf höchster Ebene in einem VCM-basierten Fahrzeug 100 gemäß Ausführungsformen der Erfindung darstellt. Fahrzeug 100 kann vier VCMs umfassen, die auf seiner Fahrzeugplattform eingebaut sind, nämlich VCMs 150L1 und 150L2 auf der linken Seite und VCMs 150R1 und 150R2 auf der rechten Seite. Jeweilige Steuerungen 50 von jedem der VCMs 150 können in aktiver Kommunikation mit Fahrzeugsteuerung 115 stehen, das eine VCM Steuereinheit (CSCU) entweder als eine eigenständige Einheit oder als hinzugefügte / integrierte Funktionalitäten einschließen kann. Die Kommunikation zwischen jedem der VCMs und der Fahrzeugsteuerung 115 kann angepasst werden, um Daten und Steuersignale auszutauschen und Fehler, die während der Betriebsphasen des VCMs auftreten, und Status des VCMs zu reflektieren.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug in 2D ein autonomes Fahrzeug sein. In dieser Ausführungsform ist ein autonomer Hauptcomputer 233 auf dem Fahrzeug eingebaut und steht in aktiver Kommunikation mit der Fahrzeugsteuerung 115, angepasst, um Steuer-, Fehler- und Statussignale auszutauschen. In einigen Ausführungsformen kann Fahrzeug menschlich angetrieben werden, und ein autonomer Hauptcomputer 233 kann als Fahrerassistenzsystem eingeschlossen sein.
  • Die in 2D dargestellte Konfiguration zeigt keine direkte Kommunikation zwischen den VCMs. Ein möglicher Vorteil von Aufweisen von VCMs, die nicht miteinander kommunizieren, ist, dass Steuerung über die Fahrzeugsteuerung 115 erfolgt. In einigen Fällen vereinfacht dies die Verhinderung von Senden widersprüchlicher Signale, z.B. widersprüchliche Lenkwinkel.
  • In einigen Ausführungsformen kann jedoch ein VCM-zu-VCM-Bus (wie z.B. Bus 223 in 2C) bereitgestellt werden, um schnelleren Datenaustausch, höheres Maß Redundanz und / oder Verteilung von Rechenüberbelastung zwischen den Prozessoren zu ermöglichen.
  • Es wird nun auf 2E verwiesen, die ein schematisches Blockdiagramm eines Software (SW)-Schemas auf höchster Ebene gemäß den Ausführungsformen der Erfindung ist. Das SW-Schema zeigt Aufteilung von SW-Zuweisungen zwischen SW-Modulen eines Fahrzeugs, das mit einem oder mehreren physikalischen Modulen ausgestattet ist, wobei wenigstens eines dieser Module von einem speziellen SW-Modul gesteuert wird. In dem SW-Schema von 2E hat jedes der physikalischen Module - Lenkmodul, Energiemodul, Antriebsstrangmodul, thermisches Kühlmodul und Bremsmodul - ein zugehöriges SW-Modul, das angepasst ist, Steuersignale zur Steuerung des Betriebs des zugehörigen physikalischen Moduls bereitzustellen und von dem Modul Messwerte von Sensoren zu empfangen, die den Betrieb des physikalischen Moduls überwachen. Dementsprechend sind Lenk-SW-Modul 241, Energie-SW-Modul 242, Antriebsstrang-SW-Modul 243, Aufhängungs-SW-Modul 244, thermisches Kühl-SW-Modul 245 und Brems-SW-Modul 246 so angepasst, dass sie Steuersignale bereitstellen, jedes ihrem jeweiligen physikalischen Modul, und dass sie von ihren jeweiligen physikalischen Modulsensoren Signale empfangen, die den Betrieb des zugehörigen physikalischen Moduls widerspiegeln,
  • Jedes der SW-Module kann in aktiver Kommunikation mit zentralem SW-Modul 248 stehen, welches so angepasst ist, dass es Steuer-, Status- und Fehlerdaten von jedem der SW-Module empfängt, dass es sie speichert und optional dass es die empfangenen Daten gemäß darauf in einem nichtflüchtigen Speicher (nicht gezeigt) gespeicherten Programmzeilen verarbeitet. Zentrales SW-Modul 248 kann in aktiver Kommunikation mit Fahrzeugsteuerung (nicht gezeigt) stehen, zum Beispiel gemäß einem oder mehreren der an anderer Stelle hierin beschriebenen Steuerschemata. Zentrales SW-Modul 248 ist so angepasst, Steuersignale von einer externen Steuereinheit (nicht gezeigt), wie z.B. autonomer Steuereinheit (nicht gezeigt), zu empfangen. In einigen Ausführungsformen kann jedes der SW-Module auf einer speziellen Recheneinheit (nicht gezeigt) betrieben werden, die auf oder in unmittelbarer Nähe zu dem physikalischen Modul angeordnet sein kann, das sie zu steuern angepasst ist. Auf diese Weise ist das jeweilige HW/SW-Modul einfach durch das Entfernen von dem zugehörigen Modul und Austauschen von diesem durch ein anderes solches Modul zu voller Austauschfähigkeit imstande. In anderen Ausführungsformen können zwei oder mehr SW-Module auf einer einzelnen HW-Plattform, die z.B. auf der Fahrzeugplattform angeordnet ist, enthalten sein. In einigen Ausführungsformen können die HW-Module der physikalischen Module identisch zueinander sein und können sich nur durch das in das HW-Modul geladene SW-Paket unterscheiden. Diese Anordnung kann Kosten einsparen, kann die Anzahl von Austausch-Modulen auf dem Regal senken und kann die Zeit, die für Ausbau und Einbau und SW-Lade-und-Einstellzeit benötigt wird, verkürzen.
  • 3A-3G stellen verschiedene mechanisch-elektrische Konfigurationen von VCMs gemäß Ausführungsformen der Erfindung dar. In den folgenden Beispielen werden verschiedene Teilkombinationen von Einheiten eines VCMs gezeigt.
  • Es wird nun auf 3A verwiesen, die schematisch eine isometrische Zeichnung eines VCMs 150 wie eingebaut mit einem Rad zeigt. VCM 150 umfasst Elektromotor 300A, der eine Aufhängungseinheit mit Antriebsstrangeinheit 304B antreibt, die angepasst sind, das Rad zu drehen. Zusätzlich kann in dieser Ausführungsform Rotationssensor 306 an dem Radlager eingebaut werden, um die Rotationsgeschwindigkeit des Rades zu erfassen. Elektromotor 304A kann über Energieverbindung 304A1 mit elektrischer Energiequelle verbunden sein.
  • Es wird nun auf 3B verwiesen, die schematisch eine isometrische Zeichnung eines VCMs 150 wie eingebaut in einem Rad zeigt. VCM 150 umfasst Lenkbaugruppe 310A, Aufhängungsbaugruppe 310B und Bremsbaugruppe 310C, die wenigstens teilweise in einer Felge eines Rades eingeschlossen sind. Lenkbaugruppe 310A kann gemäß Ausführungsform Lenkstange 310A1, Lenkmotor 310A2 und Lenksteuereinheit 310A3 umfassen. Lenkbaugruppe 310A ist so angepasst, dass sie Lenksteuersignale von Lenksteuereinheit 310A3 empfängt. In einigen Ausführungsformen empfängt Lenksteuereinheit 310A3 Lenksteuersignale von einer zentralen Steuerung auf einer Fahrzeugplattform oder von einem VCM. Aufhängungssystem 310B ist als System dargestellt, das Bewegung des Rades in Bezug auf eine Fahrzeugplattform ermöglicht. Aufhängungsanordnung 310B kann Hilfsrahmen 310B2 umfassen, in dem Schiene 310B1 beweglich ist. Aufhängungsbaugruppe 310B kann ferner einen Sensor (nicht gezeigt) umfassen, der angepasst ist, Aufhängungsausdehnung / -kompression zu messen.
  • 3C und 3D sind Vorderansicht bzw. seitliche Querschnittsansicht der VCM Ausführungsform von 3B. In 3C sind einige Details von Bremsbaugruppe 310C gezeigt, die Bremsaktuator 310C1 und Bremssteuerschnittstelle 310C2 umfasst. 3D zeigt eine weitere Ansicht von Hilfsrahmen 310B2 und Schiene 310B 1 von Aufhängungsbaugruppe 310B.
  • Es wird auf 3E verwiesen, die eine obere Querschnittsansicht von VCM 150 zeigt, das wenigstens teilweise in einer Felge eines Rades gemäß Ausführungsformen der Erfindung eingebaut ist. VCM 150 kann Motor 320A mit Steuereinheit 320A1 und elektrischer Motorverbindung 320A2 umfassen, um Energieversorgung von einer Fahrzeugplattform zu empfangen. VCM 150 umfasst ferner Energieübertragung 320D zur Bereitstellung von Rotationsantrieb an die Radschnittstelle 320C und Lenkbaugruppe 320B. Die Radschnittstelle kann Rotationssensor (nicht gezeigt) umfassen, um Daten bereitzustellen, die die Rotationsgeschwindigkeit anzeigen. Elektro- und Kommunikationskabel 320A2 können die erforderlichen Verbindungen zu der Fahrzeugplattform und / oder zu anderen VCMs bereitstellen. In einigen Ausführungsformen kann VCM Steuerung 50 als Teil von VCM 150-Systemen eingebaut werden. Elektrische und Steuerverbindungen von Lenkeinheit 320B können mit VCM Steuerung 50 verbunden werden.
  • Es wird auf 3F verwiesen, die schematische seitliche Querschnittsansicht von VCM 150 zeigt, das wenigstens teilweise in einer Felge eines Rades gemäß Ausführungsformen der Erfindung eingebaut ist. 3F stellt eine Ausführungsform des VCMs 150 dar, das einen kombinierten Antriebsstrang und eine Aufhängung 330B umfasst, die angepasst sind, das Rad über Antriebswelle 330B1 zu rotieren. Elektro- und Kommunikationskabel 330D können die erforderlichen Verbindungen zu der Fahrzeugplattform und / oder zu anderen VCMs bereitstellen. In einigen Ausführungsformen kann VCM Steuerung 50 als Teil von VCM 150-Systemen eingebaut werden. Im Falle wenn die Ausführungsform Lenkleistungsfähigkeit umfasst (nicht gezeigt), können deren Elektro- und Steuerkabel mit VCM Steuerung 50 verbunden werden. Es wird auf 3G verwiesen, die schematische Seitenansichtsdarstellung von VCM 150 zeigt, das wenigstens teilweise in der Felge eines Rades gemäß Ausführungsformen der Erfindung eingebaut ist. VCM 150 kann einen Motor 340A, eine Aufhängungsbaugruppe 340B, eine VCM Steuerung 50, einen Bremsaktuator 340D, der über Verbindung 340D1 mit VCM Steuerung 50 verbunden ist, und Rotationssensor 340E, der an dem Radlager angeordnet sein kann, umfassen, wobei VCM 150 über ein Schnittstellenmodul 342 mechanisch mit Fahrzeugplattform verbunden sein kann. Jeder von Motor 340A, Rotationssensor 340E, Bremsaktuator 340D und Aufhängungsbaugruppe 340B kann durch VCM Steuerung 50 verbunden und gesteuert werden. In einigen Ausführungsformen ist jeder von Motor 340A, Rotationssensor 340E, Bremsaktuator 340D und Aufhängungsbaugruppe 340B mit einer bestimmten Steuereinheit verbunden, die durch VCM Steuerung 50 verbunden und gesteuert wird.
  • Es wird nun auf 4A verwiesen, die eine schematische 3D-Darstellung einer Ausführungsform von VCM 150 gemäß Ausführungsformen der Erfindung zeigt. VCM 150 umfasst Motor und Motorsteuereinheit 400A, Antriebsstrang 400B, Aufhängungsbaugruppe 400C, Lenksteuereinheit und Lenkaktuator, die zusammen mit 400D nummeriert sind, Bremseinheit 400c und Radschnittstelle 400F, wobei wenigstens Teil von VCM 150 so angepasst ist, dass er in der Felge von Fahrzeug umfasst ist, wenn er an Radschnittstelle 400F eingebaut ist. Jeder von Rotationsmotoreinheit 400A, Sensor (nicht gezeigt), Bremseinheit 400E und Aufhängungsbaugruppe 400C kann durch eine VCM Steuereinheit (nicht gezeigt) verbunden und gesteuert werden. In einigen Ausführungsformen kann jeder von dem Motor, der Bremse und der Aufhängungsbaugruppe mit einer bestimmten Steuereinheit verbunden sein, die durch die VCM Steuerung (nicht gezeigt) verbunden und gesteuert werden kann.
  • Es wird nun auf 4B verwiesen, die eine schematische 3D-Darstellung einer Ausführungsform von VCM 150 gemäß Ausführungsformen der Erfindung zeigt. VCM 150 zeigt eine In-Rad-Einheit zum Einbau an zwei Rädern. VCM 150 umfasst Motor und elektrische Motorverbindungen 410A, die angepasst sind, zwei Radschnittstellen 410D über Antriebsstränge 410C anzutreiben. VCM 150 umfasst ferner Aufhängungsbaugruppe 410B, die Aufhängungssteuereinheit 410B1, Aufhängungsbewegungssensor 410B2 und Aufhängungsfeder und -dämpfer 410B3 umfassen kann. VCM 150 kann über Radschnittstellen 410D mit Rädern verbunden sein und kann über Schnittstelle 412 mechanisch mit einer Fahrzeugplattform verbunden sein. VCM 150 kann von VCM Steuerung 50 gesteuert werden. Jeder Motor 410A und Aufhängungsbaugruppe 419B kann mit VCM Steuerung 50 verbunden und gesteuert werden. In einigen Ausführungsformen ist irgendeiner von Motor 410A und Aufhängungsbaugruppe 410B mit einer bestimmten Steuereinheit (wie z.B. Aufhängungssteuereinheit 410B1) verbunden, die von VCM Steuerung 50 verbunden und gesteuert wird.
  • Es wird nun auf 4C verwiesen, die ein schematisches Blockdiagramm der Lagereinheit 452 zum Lagern von VCM 454 gemäß Ausführungsformen der Erfindung darstellt. VCM 454 kann ähnlich zu irgendeinem des oben beschriebenen VCMs sein, zum Beispiel VCM 150, das in 2A beschrieben wurde, mit VCM Steuerung 50, die in aktiver Kommunikation mit Sensoreinheit 454A und mit den folgenden aktiven Systemen stehen kann: Aufhängungssteuereinheit (SCU) 454B1, Bremssteuereinheit (BCU) 454B2 und Lenksteuereinheit (STU) 454B3 und Radantriebssteuereinheit 454B4.
  • VCM 454 kann angepasst sein, über eine oder mehrere mechanische Halterungen 452A und wenigstens einen elektrischen und steuertechnischen Verbinder 452B in Lagereinheit 452 eingebaut zu werden. Irgendeine von Halterungen 452A kann so angepasst sein, dass sie das Gewicht von VCM 454 in Lagereinheit 452 tragen kann. In einigen Ausführungsformen enthalten eine oder mehrere Halterungen 452A elektrischen Schaltkreis.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen kann Lagereinheit 452 mit Steuerung und Steuerprogrammen (nicht gezeigt) bereitgestellt sein, die angepasst sind, Gesundheitstests für das VCM 454 durchzuführen, wenn es in Lagereinheit 452 gelagert ist, wie hierin oben erläutert. Lagereinheit 452 kann ferner lokale Ausgabeeinheit 452C (z.B. Display, drahtloser Sender / Empfänger usw.) umfassen, die VCM Testergebnisse bereitstellen und Kontrolle von Testparametern ermöglichen kann. Eine oder mehrere Halterungen 452A können einen oder mehrere der folgenden Sensoren einschließen oder umfassen: Vibrationssensor, mechanischer Lastsensor, mechanischer Momentensensor und dergleichen. Tests können durch Aktivierung eines oder mehrerer VCM Systeme gemäß dem Testschema durchgeführt werden. Die Testergebnisse können von den VCM Sensoren 454A und / oder von Sensoren, die in Halterungen 452A eingeschlossen sind, aufgezeichnet werden.
  • Lagereinheit 452 kann ein Behälter mit einer Vielzahl Wänden 450a, 450b, 450c, 450d sein. Lagereinheit 452 kann so geformt sein, dass sie zu einem VCM 454 passt, oder sie kann so gestaltet sein, dass sie einstellbar ist (z.B. durch einstellbare Halterungen 452A), dass sie zu einer Vielzahl VCM Typen passt. Lagereinheit 452 kann so geformt und bemessen sein, dass sie eine Vielzahl VCMs 454 wie früher unterbringen kann. Lagereinheit 452 kann stationär sein oder kann angepasst sein, mobil zu sein.
  • Es wird nun auf 5 verwiesen, die ein schematisches Flussdiagramm darstellt, das einbezogene Schritte beim Verbinden eines VCMs mit einer Fahrzeugplattform gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein VCM kann in Schritt 502 mit der Fahrzeugplattform verbunden werden. In einigen Ausführungsformen ist Verbindungsschritt 502 von einem neuen VCM, das zuvor noch nicht mit der Fahrzeugplattform verbunden war. In einigen Ausführungsformen ist Verbindungsschritt 502 von einem VCM, das in der Vergangenheit auf der Fahrzeugplattform eingebaut wurde. Gemäß einigen Ausführungsformen erfolgt Verbindung durch einen menschlichen Betreiber (z.B. Techniker, Fahrer, Fuhrparkfachmann), in einigen Ausführungsformen erfolgt Verbindung durch ein Robotersystem. In Schritt 504 werden die Betriebsprofildaten des VCMs von der Plattform empfangen.
  • Die VCM Version wird in Schritt 506 geprüft. Wenn VCM Validierung fehlschlägt, wird in Schritt 506a eine Meldung ausgegeben. Fehlermeldung kann einem Betreiber bereitgestellt werden und kann visuell oder akustisch sein. Fehlermeldung kann eine Ausgabe sein, die an ein anderes Gerät übertragen wird. Fehlermeldung kann von dem VCM und / oder von der Fahrzeugplattform und / oder einem mit dem VCM verbundenen Gerät bereitgestellt werden. In einigen Ausführungsformen findet in Schritt 506b eine Aktualisierung statt, wenn die VCM Version aktualisiert werden muss.
  • Das VCM Profil und das Plattformprofil werden in Schritt 508 abgeglichen, und wenn Abgleich fehlschlägt, wird dies in Schritt 508a gemeldet. In einigen Ausführungsformen folgt auf Meldung 508a Lösen des VCMs und Beendigung des Verbindungsprozesses eines VCMs mit einer Fahrzeugplattform. Meldung 508a kann an einen Betreiber erfolgen und kann visuell oder akustisch sein. Meldung 508a kann eine Ausgabe sein, die an ein anderes Gerät übertragen wird. Meldung 508a kann von dem VCM und / oder von der Fahrzeugplattform und / oder einem mit dem VCM verbundenen Gerät bereitgestellt werden.
  • In Schritt 510 wird das neu eingebaute VCM unter Verwendung eines Profils aktiviert, das dem Fahrzeugprofil entspricht. Gemäß einigen Ausführungsformen wird ein Profil aus in dem VCM gespeicherter Profildatenbank ausgewählt. In einigen Ausführungsformen ist Profildatenbank auf der Fahrzeugplattform gespeichert. In einigen Ausführungsformen ist Profildatenbank in einer entfernten Speichereinheit (Gerät, Computer, Cloud) gespeichert. Gemäß einigen Ausführungsformen schließt ausgewähltes Betriebsprofil die Aktivierung / Deaktivierung von Systemen ein, die zu Lenkung und / oder Bremsen und / oder Antrieb des VCMs passen. Gemäß einigen Ausführungsformen schließt Profil Betriebsparameter ein, die zu der Leistung des Fahrzeugs passen. In einigen Ausführungsformen schließt Profil Betriebsparameter ein, die zu einem Fahrerprofil passen. In einigen Ausführungsformen schließt Profil prädiktive Betriebsparameter gemäß geplantem Betrieb des Fahrzeugs (z.B. Zeit, Strecken, Geschwindigkeit, Wetter, Straßenbedingungen) ein.
  • Die historischen VCM Daten können optional in Schritt 512 geladen werden. In einigen Ausführungsformen können historische Daten Betriebsdaten der Fahrzeugplattform sein. In einigen Ausführungsformen können historische Daten Betriebsdaten des VCMs sein. In einigen Ausführungsformen können historische Daten von geplantem Betrieb des Fahrzeugs sein. In einigen Ausführungsformen folgt auf Laden von historischen Daten 512 Analyse 513 der historischen Daten. In einigen Ausführungsformen wird eine Warnung bereitgestellt, wenn Analyse 513 zu Konflikten mit erwartetem Betrieb des VCMs und / oder der Fahrzeugplattform führt (z.B. Zeit bis zur Wartung ist kurz, um einen prädiktiven Betrieb zu ermöglichen).
  • Nachdem das VCM aktiviert wurde, wird sein Profil in Schritt 514 mit denjenigen von anderen VCMs des Fahrzeugs abgeglichen. Gemäß einigen Ausführungsformen wird in Schritt 514a gemeldet, wenn eine Nichtübereinstimmung festgestellt wird (Meldeverfahren kann ähnlich zu denjenigen sein, die oben aufgeführten sind).
  • In Schritt 516 wird das Profil des neuen VCMs an diejenigen der anderen VCMs des Fahrzeugs angepasst.
  • In Schritt 518 werden die Profile der anderen VCMs an das Profil des neuen VCMs angepasst, wodurch geschlossene Schleife erzeugt wird, bis eine erforderliche Anpassung erzielt wurde. Wenn Anpassung aller VCMs erfolgreich abgeschlossen ist, wird die Aktivierung des neu eingebauten VCMs in Schritt 520 betriebsbereit.
  • Es wird nun auf 6 verwiesen, die eine Tabelle ist, die einzeln aufführt, welche Elemente eines Systems, das ein oder mehrere VCMs umfasst, an der Durchführung von jedem der bestimmten Vorgänge beteiligt sind, die während Betriebs und Wartung eines Fahrzeugs mit VCMs gemäß Ausführungsformen der Erfindung stattfinden können.
  • Es wird nun auf die 7A und 7B verwiesen, die schematische Flussdiagramme sind, die Prozesse von Abgleich eines neu eingebauten VCMs mit einer Fahrzeugplattform und mit anderen VCMs, bzw. optional zusätzlichem Prozess gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen. Ein neues VCM wird in Schritt 702 an Fahrzeugplattform angeschlossen und eine Steuereinheit an dem VCM wird in Schritt 704 aktiviert. Das VCM kann in Schritt 706 von einem eines entfernten / externen Computers, von der Fahrzeugplattform-Steuerung oder von einem entfernten In-Cloud-Dienst validiert werden. Die Informationen des VCMs werden in Schritt 708 an die Fahrzeugplattform-Steuerung übertragen und dann werden sie in Schritt 710 an andere VCMs des Fahrzeugs übertragen, um den Prozess abzuschließen.
  • Die folgenden Schritte (712 bis 716) sind optional: In Schritt 712 können Daten von den anderen VCMs empfangen werden, und in Schritt 714 kann das Betriebsprofil des neu eingebauten VCMs auf der Grundlage von Daten der anderen VCMs festgelegt werden. Falls historische Informationen über das neue VCM erforderlich sind, können sie in Schritt 714a geladen werden, um die in Schritt 714 erzielten Ergebnisse zu optimieren. Schließlich werden in Schritt 716 Betriebsparameter das VCMs kalibriert, um Betrieb mit den Fahrzeugsystemen abzugleichen.
  • Es wird nun auf 8 verwiesen, die ein schematisches Flussdiagramm ist, das Prozesse zur Aktualisierung des auf der Fahrzeugplattform eingebauten betrieblichen VCMs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt. Wenn ein VCM eingebaut und aktiviert ist, können die Betriebsparameter des Fahrzeugs aktualisiert werden (Schritt 802). Aktualisierungsschritt 802 kann während des Betriebs des Fahrzeugs erfolgen, z.B. Änderung von Geschwindigkeit und / oder Lenkung, während Antriebs. Aktualisierung kann im Rahmen von Wartungsvorgangs erfolgen.
  • Auf Aktualisierung 802 folgt Identifizierung (Schritt 804) eines oder mehrerer der Systeme des einen oder der mehreren VCMs, die die erforderlichen aktualisierten Betriebsparameter des Fahrzeugs unterstützen können.
  • Aktualisierte Parameter werden nun für die identifizierten VCM Systeme berechnet (Schritt 806). Die Berechnung kann je nach Fall durch Recheneinheiten auf der Fahrzeugplattform oder in dem VCM erfolgen. Folgend dem Berechnungsschritt 806 werden Betriebsparameter für Betätigung eines oder mehrerer der Systeme in einem oder mehreren VCMs aktualisiert (Schritt 808). Nach dem Aktualisierungsschritt 808 werden die VCM Systeme aktiviert (Schritt 810) und Genehmigung von erfolgreicher Aktivierung der Systeme des VCMs wird der Fahrzeugplattform und / oder den anderen VCMs bereitgestellt (Schritt 812).
  • Einer oder mehrere der Schritte von Identifizieren 804, Aktualisieren 808, Aktivieren 810 und Genehmigen 812 können Datenaustausch zwischen VCM und Steuereinheit des VCM Systems einschließen, an anderer Stelle oben beschrieben.
  • Es wird nun auf 9 verwiesen, die ein schematisches Flussdiagramm ist, das einen Prozess zur Aktualisierung von Betriebsparametern für ein eingebautes VCM gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Soll-Betriebsprofileinstellung wird von dem Fahrzeugbetreiber empfangen (Schritt 902). Soll-Betriebsprofil kann während eines oder mehrerer der Betriebsvorgänge des Fahrzeugs, eines Wartungsvorgangs und einer Erstaktivierung bereitgestellt werden.
  • Auf Einstellung von Sollprofil (902) folgt Empfang (904) von Ist-Betriebsprofil des Fahrzeugs von der Fahrzeugplattform-Steuerung und / oder von der einen oder mehreren Steuereinheiten des einen oder der mehreren VCMs.
  • Auf der Grundlage der obigen Soll-VCM-Betriebsparameter und der Ist-Betriebsprofile können die Soll-Betriebsprofilparameter berechnet werden (Schritt 906). Berechnung (906) kann durch Recheneinheiten erfolgen, die sich auf der Fahrzeugplattform, dem VCM und / oder einer entfernten Recheneinheit befinden.
  • Die berechneten Betriebsparameter können an eine oder mehrere Steuereinheiten in einem oder mehreren VCM verteilt werden (Schritt 908), Steuer-Runts können aktualisierte Betätigungssignale an die Systeme in den VCMs entsprechend den Sollparameterwerten übertragen.
  • Es wird nun auf 10 verwiesen, die ein schematisches Flussdiagramm ist, das einen Prozess zur Anpassung von Ist-Betriebsparametern auf der Grundlage von prädiktiven Betriebsparametern gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Prozess kann mit Empfang von Daten beginnen, die die erforderliche VCM Leistung angeben (Schritt 1002), und mit Schätzung der prädiktiven Betriebsleistung des VCMs fortfahren (Schritt 1004).
  • Anschließend wird auf der Grundlage der vorangegangenen Schritte festgestellt, ob das VCM die vorhergesagte Leistung erreichen kann (Schritt 1006). In diesem Schritt können aktualisierte Betriebsparameter berechnet werden, um die prädiktiven Daten zu erreichen (Schritt 1006a), und optional werden die prädiktiven Daten entsprechend aktualisiert (Schritt 1006b).
  • Aktivierungsanweisungen, die auf den berechneten aktualisierten prädiktiven Daten basieren können, können nun an ein oder mehrere VCMs gesendet werden (Schritt 1008) und in geschlossener Schleife erneut in Schritt 1006 ermittelt werden. Im Fall Berechnen 1006a von Ergebnissen bei einem Fehler bei Bereitstellung aktualisierter Betriebsparameter wird Fehler bereitgestellt. Einer oder mehrere der Schritte von Bestimmen 1006 und Berechnen 1006a können von den Recheneinheiten durchgeführt werden, die sich auf der einen oder mehreren von Fahrzeugplattform, dem VCM und / oder einer entfernten Recheneinheit befinden.
  • Es wird nun auf 11 verwiesen, die ein Flussdiagramm darstellt, das ein Verfahren zum Austausch eines VCMs gemäß Ausführungsformen der Erfindung zeigt.
  • Ein VCM kann als austauschbedürftig identifiziert werden, z.B. auf einem der folgenden Pfade: Eine Abweichung wurde zwischen den Soll-Betriebsparametern des VCMs und den Ist-Betriebsparametern festgestellt, die einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet (Schritt 1 102A), falls der Ablauf des VCMs festgestellt wurde (Schritt 1102B) oder falls eine Änderung in dem geplanten Wartungsprogramm festgestellt wurde (Schritt 1102C).
  • Wenn festgestellt wurde, dass das VCM ausgetauscht werden muss, wird ein Signal, das „Austausch ist erforderlich“ ausdrückt, ausgegeben (Schritt 1150) und der Betriebsmodus des Fahrzeugs wird auf Wartungsmodus gesetzt (Schritt 1106).
  • Das defekte VCM wird von der Fahrzeugplattform entfernt (Schritt 1108), und gemäß seinem Ist-Zustand kann es entsorgt (Schritt 11 10A) oder gewartet werden (Schritt 1110B).
  • Unabhängig von dem Ist-Zustand des entfernten VCMs kann ein Austausch-VCM in die Fahrzeugplattform eingebaut werden und wird aktiviert (Schritt 1112), und der Austauschvorgang wird fortgesetzt (Schritt 1114).
  • Es wird nun auf die 12A-12C verwiesen, die schematische Blockdiagramme sind, die Kommunikations- und Steuerflüsse zwischen Einheiten eines Fahrzeugs in einigen beispielhaften Situationen gemäß Ausführungsformen der Erfindung darstellen. In allen drei Beispielen kann eine Fahrzeugplattform wenigstens mit Energiequelle und VCM Systemsteuerung ausgestattet sein, wobei die Systemsteuerung von anderen Runts getrennt sein kann, wie es in den nachstehenden Beispielen der Fall sein kann. Jedes der VCM Module in den nachstehenden Beispielen kann wenigstens mit einem oder mehreren aus der Liste ausgestattet sein, umfassend Motoreinheit, Lenkeinheit, Bremseinheit, Aufhängungseinheit und eine VCM Steuerung gemäß den folgenden Beispielen. In allen der folgenden Beispiele kann die Kommunikation zwischen der Fahrzeugplattform-Steuerung und dem VCM Steuerungs-Runt unterbrochen sein. Andere Kommunikationslinien können ebenfalls unterbrochen werden. In den nachstehenden Beispielen ist eine unterbrochene Kommunikationslinie mit einem roten Kreuz auf dieser gekennzeichnet.
  • 12A zeigt eine grundlegende Kommunikationsanordnung eines Plattformfahrzeugs, das mit einem VCM über einen externen oder entfernten Computer kommuniziert, um die unterbrochene direkte Linie zwischen diesen zu umgehen.
  • 12B zeigt eine Konfiguration, die eine Fahrzeugplattform mit mehr als einem VCM und einem externen / entfernten Computer einschließt, bei der die direkten Kommunikationslinien zwischen einem einzelnen VCM und der Plattform und zwischen der Plattform und mehreren VCMs unterbrochen sind. Diese Konfiguration veranschaulicht, wie die Kommunikation aller VCMs mit der Plattform über den entfernten / externen Computer durchgeführt wird, und Kommunikation zwischen den VCMs kann diese verstärken.
  • 12C zeigt ein Szenario, in dem in einem Fahrzeug die Fahrzeugplattform von direkter Kommunikation mit einem VCM getrennt ist, aber Kommunikationslinie mit einem entfernten / externen Computer und mit einer Wartungsstation aufweist. Eine Kommunikationslinie zwischen dem entfernten / externen Computer und der Wartungsstation ist auch aktiv. Wie hier zu sehen ist, kann die Kommunikation zwischen der Plattform und dem VCM über zwei alternative Pfade durchgeführt werden - über die Wartungsstation und / oder über den entfernten / externen Computer.
  • Es wird nun auf 13 verwiesen, die ein Diagramm zeigt, das Verfahren für Betrieb von VCM und Kommunikation von VCM Daten mit anderen Systemen gemäß Ausführungsformen der Erfindung darstellt.
  • Der Betrieb von einem VCM kann mit Systemen und Prozessen verbunden sein, die zu den Betriebsparametern und der Auswahl von Betriebsprofils beitragen. Der Betrieb eines VCMs kann auch mit Systemen und Datenbanken verbunden sein, die für finanzielle Zwecke und Geschäftstransaktionen verwendet werden. Nutzungskosten können für Geschäftstransaktionen wie z.B. Vermietung von Fahrzeugen, Vermietung von VCMs, Wartungspläne und Abonnementdienste dienen. Einige Beispiele für Betriebsparameter, die mit anderen Systemen kommuniziert werden können, sind: gefahrene Strecke, Betriebsstunden, Beschleunigungen (max., Häufigkeit), alle von diesen Daten liefern, die mit der Verschleißrate des VCMs korrelieren können. Betriebsdaten können mit geplanten Werten verglichen werden. Geplante Werte können Teil eines für das VCM und / oder das Fahrzeug definierten Geschäftsplans sein, z.B. beim Kauf des VCMs, Mieten des VCMs, Kauf / Abonnement von Wartungsplan für das VCM (z.B.
  • VCM als eine Wartung) und Kauf von Nutzungsplan. Finanzielle Daten können sich auf Informationen beziehen, die im Versicherungsplan verwendet werden. Versicherungsplan kann sich auf ein VCM und / oder ein Fahrzeug beziehen. Kosten des Versicherungsplans können auf historischen Daten des VCMs basieren. Gemäß einigen Ausführungsformen kann Betrieb des VCMs anhand von finanziellen Daten und finanziellen Überlegungen gesteuert werden. In einigen Ausführungsformen wird Leistung (Betriebsprofil) des VCMs als eine Abhängigkeit von ausgewähltem Plan ausgewählt. In einigen Ausführungsformen wird Leistung (Betriebsprofil) des VCMs als eine Abhängigkeit von Ist-VCM-Daten in Bezug auf einen vorhergehenden Plan ausgewählt. Wie in 13 gezeigt, kann Betrieb des VCMs die folgenden Elemente einschließen: Empfangs-Eckmodul (1302), Empfang (1302) kann gemäß einem für die Fahrzeugplattform, für Betreiberprofil usw. festgelegten Plan erfolgen. Wie oben an anderer Stelle beschrieben, ist das VCM mit einer Fahrzeugplattform gekoppelt (1304). Vor Aktivierung (1308) des VCMs kann ein Schritt von Empfangen (1306) von Informationen über für das VCM eingestellten Betriebsplan erfolgen. Einstellung des VCM Profils (1310) kann gemäß einem Plan erfolgen.
  • Betriebsdaten des VCMs können aufgezeichnet werden (1312), um von anderen Systemen nach Ausgabe (1314) der aufgezeichneten Betriebsdaten des VCMs verwendet zu werden. Andere Systeme, bei denen es sich um finanzielle Systeme handeln kann, können die empfangenen Betriebsdaten empfangen (1316). Empfangene Daten können für Analyse (1318) von Datennutzung des VCMs und Berechnen (1320) von finanziellen Kosten gemäß den analysierten Daten verwendet werden. Finanzielle Kosten können an VCM Eigentümer ausgegeben (1322) werden. In einigen Ausführungsformen können analysierte Daten zur Aktualisierung (1324) des Betriebsplans des VCMs ausgegeben werden.
  • Wie in Schritten 1330 bis 1336 gezeigt, kann der Plan auf einem für das VCM festgelegten Geschäftsplan basieren. Der Betriebsplan des VCMs kann festgelegt (1332), in einer Datenbank gespeichert (1334) und bei Bedarf an ein anderes Gerät (z.B. externen Computer, Cloud, Fahrzeugplattform-Recheneinheit und Eckmodul-Recheneinheit) ausgegeben (1336) werden.
  • Wir beziehen uns nun auf 14A-14D, die Beispiele von Radfahrzeugen 100 gemäß Ausführungsformen zeigen. Während nur vierrädrige Fahrzeuge dargestellt sind, können die Ausführungsformen der Erfindung in Fahrzeugen mit einer kleineren oder größeren Anzahl von Rädern genutzt werden. 14A und 14B zeigen ein Fahrzeug 100 mit vier eingebauten VCMs 150, d.h. einem an jeder Ecke, und jedes VCM 150 schließt eine entsprechende integrierte (d.h. VCM-integrierte) VCM Steuerung 50 ein. Das Fahrzeug 100 von 14A schließt einen Kommunikationsbus 153 ein, der elektronische Kommunikation zwischen der fahrzeugintegrierten Fahrzeugsteuerung 115 und jedem der vier VCM Steuerungen 50 ermöglicht. Die Kommunikationsanordnungen sind somit ähnlich zu denjenigen in 2D gezeigten, in denen Kommunikation zwischen einer Fahrzeugsteuerung und den jeweiligen VCM Steuerungen ermöglicht wird, aber direkte Kommunikation zwischen und unter den VCM Steuerungen durch den dargestellten Kommunikationsbus nicht ermöglicht wird. In einigen Ausführungsformen kann der Kommunikationsbus 153 erweitert werden, um VCM-VCM-Kommunikation einzuschließen.
  • Das in 14B dargestellte Fahrzeug 100 schließt einen Kommunikationsbus 154 ein, der die VCM Steuerungen 50 miteinander verbindet. In einigen Ausführungsformen, wie in 14B gezeigt, kann der Kommunikationsbus 154 zusätzlich Kommunikation zwischen der Fahrzeugsteuerung 115 und einem oder mehreren (oder allen) der VCM Steuerungen 50 ermöglichen. Ein Beispiel für einen Kommunikationsbus 153 oder 154 ist ein serieller Multi-Master-Bus, der als ein Controller Area Network (CAN)-Bus konfiguriert ist. In einigen Ausführungsformen (nicht gezeigt) können physikalisch getrennte und / oder zugewiesene, z.B. dauerhaft oder vorübergehend zugewiesene, Kommunikationskanäle zwischen bestimmten Endpunkten entlang des Busses oder als Erweiterungen des Busses implementiert werden. Zum Beispiel kann eine VCM Steuerung in solchen „direkt-Kanal“-Kommunikationen mit Sensoren sein, die innerhalb eines entsprechenden VCMs eingesetzt sind.
  • Wie in den Beispielen von 14A und 14B gezeigt, kann ein Fahrzeug 100 mehrere Paare gegenüberliegender VCMs 150, d.h. gegenüberliegende Räder, einschließen. In anderen Beispielen, wie z.B. diejenigen, die in 14C und 14D dargestellt sind, kann das Fahrzeug 100 nur ein einzelnes Paar gegenüberliegender VCMs 150 einschließen, während andere Räder des Fahrzeugs 100, falls vorhanden, auf andere Weisen implementiert sind, z.B. unter Verwendung konventioneller Anordnungen für Lenk-, Antriebs-, Brems- und / oder Aufhängungssysteme.
  • Wir beziehen uns nun auf 15. Ein VCM 150 gemäß Ausführungsformen schließt eine Vielzahl Teilsysteme ein, wobei jedes mechanische und / oder elektrische Komponenten umfasst. Jedes der Teilsysteme steht in Kontakt oder ist verbunden mit dem Hilfsrahmen 161 und mit einer Radschnittstelle 175. Die Vielzahl der Teilsysteme jedes VCMs 150 wird aus den folgenden vier Teilsystemen ausgewählt:
    1. a. Lenkteilsystem 200, das eine oder alle der mechanischen und / oder elektrischen Komponenten einschließen kann, die für Lenkung, d.h. Schwenken des Fahrzeugrads um eine Lenkachse erforderlich sind, einschließlich, aber nicht erschöpfend: eines Lenkmotors, eines Lenkaktuators, Lenkstangen, Lenksystemsteuerung oder -steuereinheit, Lenkinverter und Radwinkelsensor. Einige Komponenten des Lenkteilsystems sind in 3B und 4A dargestellt. In Ausführungsformen empfängt die VCM Steuerung 50 des VCMs 150 Lenkbefehle als elektrische (einschließlich elektronische) Eingaben von dem Fahrzeug, z.B. von einem fahrerbetätigten Lenkmechanismus oder einer autonomen Lenkeinheit, und führt diese Befehle aus, indem sie als Reaktion auf diese Befehle die Bewegung einer Lenkstange, z.B. über einen Lenkaktuator, veranlasst, die Drehung des Rades zu bewirken, z.B. durch Regulierung eines Stroms und einer Spannung, die an den Lenkaktuator übertragen werden, und / oder durch Übertragung von Befehlen auf höchster Ebene an eine Lenksystemsteuerung. Der Lenkmotor, Aktuator und / oder Inverter können von einer externen Energiequelle („extern‟ bedeutet außerhalb des VCMs) elektrische Energie empfangen, wie z.B. einem in dem Fahrgestell des Fahrzeugs eingebauten Batterieblock oder von einer Energiequelle, die mit einer Prüfanordnung verbunden ist, z.B. der Prüfvorrichtung von 21. Die Lenksystemsteuerung kann, wo anwendbar, entweder von einer Energiequelle 59 (in 17A gezeigt) der VCM Steuerung 50 oder von der oben erwähnten externen Energiequelle Energie empfangen.
    2. b. Antriebssystem 180, das eine oder alle der mechanischen und / oder elektrischen Komponenten einschließen kann, die für Betätigung einer Antriebswelle erforderlich sind, um das Rad des Fahrzeugs zu rotieren, um das Fahrzeug anzutreiben, einschließlich, aber nicht erschöpfend: eines elektrischen Antriebsmotors, einer von dem Motor gedrehten Antriebswelle und Getriebebaugruppen, um die Rotation auf das Rad, einschließlich, optional, einer Einzelgang- oder Mehrgangübertragung, sowie Sensoren wie z.B. ein Raddrehzahlsensor (in einem nicht einschränkenden Beispiel ein Drehgeber). Einige Komponenten des Antriebssystems sind in 3A, 3E, 3F, 4A und 4B dargestellt. In einigen Ausführungsformen ist der Antriebsmotor in dem VCM eingeschlossen, und in einigen Ausführungsformen ist der Antriebsmotor in dem Fahrzeug, z.B. an dem Fahrgestell eingebaut. In Ausführungsformen ist die VCM Steuerung 50 des VCMs 150 so konfiguriert, dass sie einen Ausgang des Motors und / oder eine Rotationsgeschwindigkeit des Rads und / oder eine Auswahl eines Übertragungsgangs als Reaktion auf Anweisungen regelt, die über elektrische Eingänge von dem Fahrzeug, z.B. von einem fahrerbetätigten Antriebsmechanismus (z.B. einem Gaspedal) oder einer autonomen Antriebseinheit, empfangen werden. In Ausführungsformen schließen die Anweisungen z.B. einen Strom und eine Spannung zur Betätigung des elektrischen Antriebsmotors ein. In Ausführungsformen kann das Antriebs-Teilsystem 180 in einem regenerativen Bremssystem verwendet werden, bei dem der Antriebsmotor als ein Stromgenerator fungiert, wenn das Fahrzeug abbremst. Speicherung der rückgewonnenen Elektrizität kann in einem fahrzeugintegrierten Energiespeicher erfolgen. In einem Beispiel entfernt ein Fahre einen Fuß von dem Gaspedal (oder ein autonomes Antriebssystem schaltet Antrieb der Antriebsräder ab), und ab diesem Punkt beginnt das regenerative Bremssystem mit Rückgewinnung von elektrischer Energie, die durch das Abbremsen des Fahrzeugs erzeugt wird, d.h. durch die Rotation des Generators, die über den Antriebsstrang in eine mechanische Widerstandskraft übersetzt wird. In einem anderen Beispiel wird die regenerative Bremsung durch Reibungsbremsung verstärkt, d.h. durch einen regelmäßigen Betrieb des Bremssystems 176 als Reaktion auf den Fahrer, der das Bremspedal betätigt (oder den Empfang einer Bremsanweisung von einem autonomen Fahrcomputer). In einem solchen Beispiel geht Teil der Energie, die zum Abbremsen des Fahrzeugs verwendet wird, bei der „normalen“ Reibungsbremsanordnung als Wärme verloren, und wenigstens ein Teil der Energie wird als gespeicherte elektrische Energie zurückgewonnen. In Ausführungsformen kann „Zusammenwirken“ des Antriebssystems 180 und des Brems-Teilsystems 176 bei Kombination von regenerativer Bremsung mit Reibungsbremsung durch die VCM Steuerung 50 gesteuert werden. In noch einem weiteren Beispiel, in dem die VCM Steuerung so konfiguriert (z.B. programmiert) ist, dass sie mehrere Teilsysteme, die miteinander zusammenwirken, steuert, kann das Lenk-Teilsystem 200 zur Unterstützung der Bremsung verwendet werden, d.h. in Zusammenwirkung mit dem Bremssystem, z.B. durch Drehen der Räder, um Reibung mit einer Fahrbahn zu erhöhen, sei es durch symmetrisches Lenken durch Drehen der gegenüberliegenden Räder zusammen in die gleiche Richtung oder durch asymmetrisches Lenken, bei dem die gegenüberliegenden Räder nicht zusammen drehen. In einem ähnlichen Beispiel steuert die VCM Steuerung das Lenk-Teilsystem 200 gemeinsam mit dem Bremssystem, um die Wirkung von lenkbedingten Bremszug zu reduzieren, ein Phänomen, das auch als „Bremslenkung“ oder „Lenkdrift“ bekannt ist. In noch einem weiteren Beispiel steuert die VCM Steuerung gemeinsam das Antriebssystem (in Bezug auf regenerative Bremsung), das Bremssystem (in Bezug auf Reibungsbremsung) und das Lenksystem (in Bezug auf „Bremsen durch Lenken“), um eine gewünschte Bremswirkung zu erzielen.
    3. c. Bremssystem 176, das eine oder alle der mechanischen und elektrischen Komponenten zur Betätigung einer Bremsbaugruppe (z.B. Bremsscheibe, Bremssattel usw.) einschließen kann, einschließlich, optional, eines oder mehrerer VCM-integrierten Hydrauliksysteme, eines VCM-integrierten Unterdruckverstärkungssystems oder eines hybriden Bremsunterstützungssystems, das einen druckbeaufschlagten Gasspeicher und Bremsaktuator enthält. Einige Komponenten des Bremssystems sind in 3C, 3G und 4C dargestellt. In Ausführungsformen ist die VCM Steuerung 50 des VCMs 150 so konfiguriert, dass sie einen Ausgang des Bremssystems regelt, z.B. eine Bremswirkung bewirkt, als Reaktion auf Anweisungen, die über elektrische Eingänge von dem Fahrzeug empfangen werden, z.B. von einem fahrerbetätigten Bremsmechanismus (z.B. einem Bremspedal) oder einer autonomen Bremseinheit.
    4. d. Aufhängungssystem 240, das optional ein aktives Aufhängungssystem einschließen kann, das durch die VCM Steuerung 50 (z.B. über eine Aufhängungssystem-Steuereinheit) des VCMs 150 steuerbar ist. Einige Komponenten eines aktiven Aufhängungssystems, einschließlich eines Federdämpfers, eines Bewegungssensors und einer Steuereinheit, sind in 4B dargestellt.
  • In einigen Ausführungsformen schließt die Vielzahl von VCM Teilsystemen in einem gegebenen VCM 150 alle der vier Teilsysteme der Absätze a.-d. ein. In anderen Ausführungsformen kann die Vielzahl von VCM Teilsystemen in einem gegebenen VCM 150 oder in einem VCM 150 eines gegebenen Paares gegenüberliegender VCMs 150 zwei ausgewählte Teilsysteme oder drei ausgewählte Teilsysteme einschließen. In 16A z.B. schließt ein erläuterndes VCM 150RF zum Einbau als ein rechts-vorne VCM 150 in einem Fahrzeug ein Lenk-Teilsystem 200, ein Brems-Teilsystem 176 und ein aktives Aufhängungssystem 240 ein. In 16B z.B. schließt ein erläuterndes VCM 150RR zum Einbau als ein rechts-hinten VCM 150 in einem Fahrzeug ein Antriebs-Teilsystem 180 und ein Brems-Teilsystem 176 ein. In beiden Beispielen können die eingeschlossenen Teilsysteme so angeordnet werden, dass sie vollständig in / an dem VCM eingeschlossen sind, so dass alle für jeweilige Funktionen erforderlichen mechanischen und elektrischen Komponenten VCM- 150 -integriert sein können, wobei elektrische Übertragungs- und Kommunikationsanordnungen von dem Fahrzeug zu der VCM Steuerung und / oder zu den jeweiligen Teilsystemen (z.B. zu deren Steuerungen, Motoren und / oder Aktuatoren) führen. Die Führung von elektrischen Übertragungs- und Kommunikationsanordnungen kann über den Hilfsrahmen 161 erfolgen, der in das „Host“-Fahrzeug eingebaut ist.
  • Bezugnehmend nun auf 17A ist eine VCM Steuerung 50 gemäß Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt, um ausgewählte Komponenten zu zeigen. Die beispielhafte VCM Steuerung 50 von 17A schließt einen oder mehrere Computerprozessoren 55, ein computerlesbares Speichermedium 58, ein Kommunikationsmodul 57 und eine Energiequelle 59 ein. Das computerlesbare Speichermedium 58 kann transienten und / oder transienten Speicher einschließen und kann eine oder mehrere Speichereinheiten einschließen, alle gemäß gewünschter Funktionalität und Designauswahl. In Ausführungsformen kann der Speicher 58 verwendet werden für eines oder mehrere von: Speichern von Programmanweisungen in Firmware und / oder Software zur Ausführung durch den einen oder die mehreren Prozessoren 55 der VCM Steuerung 50; und historische Betriebsdaten und / oder Wartungsdaten und / oder Eigentumsdaten in Bezug auf das VCM und / oder eines oder mehrere seiner Teilsysteme und deren Komponenten. Das Kommunikationsmodul 59 ist so konfiguriert, dass es über Kommunikationsanordnungen 71 Kommunikationsverbindungen mit einer fahrzeugintegrierten Fahrzeugsteuerung 115, über Kommunikationsanordnungen 72 mit anderen VCM Steuerungen 50, z.B. VCM Steuerungen 50 von VCMs 150 desselben Fahrzeugs 100, über Kommunikationsanordnungen 74 mit einem externen Computer 75, über Kommunikationsanordnungen 70 mit VCM Teilsystemen 200, 180, 176, 240, einschließlich der jeweiligen Teilsystem-Steuereinheiten, und über Kommunikationsanordnungen 73 mit Sensoren 155, z.B. Sensoren 155, die sich in / an dem VCM 150 befinden, herstellt. In Ausführungsformen schließt nicht jede VCM Steuerung 50 alle die in 17A gezeigten Komponenten ein.
  • Der externe Computer 75 kann z.B. der in 21 gezeigte Prüfcomputer 13 oder ein externer Computer sein, der ein Berechtigungssystem oder ein anderes Finanz- / Verwaltungssystem hostet. Ein „Berechtigungssystem“ in einem externen Computer 75 kann z.B. und nicht erschöpfend bereitgestellt werden: um einen Austausch eines VCMs durch ein anderes VCM zu genehmigen; um eine finanzielle Transaktion in Bezug auf eine Wartung oder einen Austausch eines VCMs zu initiieren oder durchzuführen, wie z.B. Aufzeichnung einer Gebühr oder Verarbeitung einer Zahlung; um Betriebsdaten und Wartungsdaten, einschließlich Betriebshistorie und Wartungshistorie, eines VCMs aufzuzeichnen; und / oder um eine Berechtigung für eine Wartung oder einen Austausch eines VCMs auf der Grundlage einer finanziellen Transaktion und / oder einer abonnementartigen Wartung oder Leasingvereinbarung zu erteilen, die Wartung und / oder der Austausch eines VCMs entweder als Teil der Wartung oder Vereinbarung oder gegen eine zusätzliche Gebühr einschließt, z.B. gemäß einem festgelegten Tarif oder einem Rabatt in Bezug auf die Wartung oder Vereinbarung.
  • Das Speichermedium 58 der beispielhaften VCM Steuerung 50 ist in 17B so gezeigt, dass es Programmanweisungen 60 einschließt, die sich auf Einbau eines VCMs 150 an einem Fahrzeug 100 beziehen, z.B. an einer Wartungsstation, z.B. der Wartungsstation 110 von 1D oder der Wartungsstation von 12C, an der Wartungsstation ein VCM durch ein anderes ausgetauscht werden kann. In dem dargestellten Beispiel von 17B schließen die Programmanweisungen 60 zwei Gruppen von Programmanweisungen GPI01, GPI02 zur Ausführung durch den einen oder die mehreren Prozessoren 55 der VCM Steuerung 50 ein:
    • - Programmanweisungen GPI01 zum Herstellen einer Kommunikationsverbindung (durch die VCM Steuerung 50) mit der Fahrzeugsteuerung 115. Das Herstellen schließt elektronische Übertragung von Informationen über das VCM 150 von der VCM Steuerung an die Fahrzeugsteuerung ein. In einigen Ausführungsformen ist die Kommunikationsverbindung mit der Fahrzeugsteuerung 115 eine Zwei-Wege-Verbindung, und das Herstellen der Kommunikationsverbindung schließt zusätzlich Empfang von Informationen über das Fahrzeug 100 und / oder über ein anderes VCM 150 ein, das in dem Fahrzeug 100 eingebaut ist. Die Informationen über das Fahrzeug 100 und / oder über das andere in dem Fahrzeug 100 eingebauten VCM 150 können z.B. Betriebs- und Wartungsdaten und / oder Historie des Fahrzeugs 100 und / oder des anderen VCMs 150 einschließen. In einigen Ausführungsformen schließen die von der VCM Steuerung 50 an die Fahrzeugsteuerung 115 übertragenen Informationen über das VCM 150 Informationen über wenigstens eines der Vielzahl Teilsysteme ein und / oder schließen Ergebnisse eines vor dem Einbau durchgeführten Selbstdiagnosetests ein. Die Vielzahl Teilsysteme kann zwei, drei oder vier Sub-Teilsysteme einschließen, die aus VCM Teilsystemen 200, 180, 176, 240 ausgewählt werden. In einigen Ausführungsformen erfolgt das Herstellen der Kommunikationsverbindung mit der Fahrzeugsteuerung 115 vor dem Einbau des Austausch-VCMs in dem Fahrzeug 100 - mit anderen Worten, die Kommunikationsverbindung wird hergestellt, während das Austausch-VCM (oder in einigen Ausführungsformen das potenzielle Austausch-VCM) nicht mit dem Fahrzeug verbunden oder in das Fahrzeug eingebaut ist. Eine solche Kommunikationsverbindung mit einer Fahrzeugsteuerung kann z.B. hergestellt werden, während sich das Austausch-VCM noch in einem Lagerbereich einer Wartungsstation befindet, oder alternativ, wenn es bereits für Verwendung mit dem Fahrzeug ausgewählt und aus dem Lagerbereich entfernt wurde. In einigen Ausführungsformen kann ein Versagen des Herstellens einer Kommunikationsverbindung ein Grund sein, ein bestimmtes VCM für Einbau in dem Fahrzeug untauglich zu machen oder wenigstens den Einbau zu verzögern, bis der Grund für Versagen des Herstellens der Kommunikationsverbindung ermittelt werden kann. Ebenso kann eine Kommunikationsverbindung erfolgreich hergestellt werden, aber die von der VCM Steuerung an die Fahrzeugsteuerung (oder umgekehrt) übertragenen Informationen können Einbau des bestimmten VCMs in dem Fahrzeug verhindern oder verzögern. In einem Beispiel überträgt die VCM Steuerung Informationen über eine Komponentenspezifikation, Betriebshistorie oder Wartungshistorie, die die Fahrzeugsteuerung veranlassen, zu bestimmen, dass das bestimmte VCM nicht eingebaut werden sollte. In Ausführungsformen kann Informationsaustausch vor dem Einbau Kompatibilitätsüberprüfung des VCMs mit anderen bereits in dem Fahrzeug eingebauten VCMs einschließen - z.B. Überprüfung, ob sie denselben Typ und dieselbe Version eines bestimmten Teilsystems oder einer bestimmten Hardware- oder Softwarekomponente des Austausch-VCMs aufweisen. In einem anderen Beispiel kann eine Anzahl verschiedener Austausch-VCMs entsprechende Kommunikationsverbindungen mit der Fahrzeugsteuerung herstellen, so dass die Fahrzeugsteuerung das kompatibelste VCM, das an einer Wartungsstation gelagert ist, „auswählen‟ kann, oder alternativ ein VCM mit den günstigsten finanziellen Bedingungen für seinen potenziellen Einbau „einkaufen‟ kann (einschließlich z.B. Bestimmung, ob ein bestimmtes VCM in einem Abonnementdienst oder einer Leasingvereinbarung eingetragen ist oder vielleicht für Premiumkunden reserviert ist, die dem Eigentümer oder Anbieter des VCMs mehr Geld zahlen).
    • - Programmanweisungen GPI02 zur Durchführung, als Reaktion auf einen Einbau des VCMs 150 in einem Fahrzeug, eines Validierungsprozesses nach dem Einbau, der Validierung der Vielzahl Teilsysteme (die aus VCM Teilsystemen 200, 180, 176, 240 ausgewählt werden) und Kommunikation eines Ergebnisses der Validierung an die Fahrzeugsteuerung 115 einschließt. In einigen Ausführungsformen schließt Validierung der Vielzahl Teilsysteme Empfang von Informationen von einem oder mehreren Sensoren 155 VCM- 150 -integriert ein. In einigen Ausführungsformen ist Betrieb des Fahrzeugs 100 nach Einbau von Empfang eines positiven Validierungsprozessergebnisses abhängig, und Versagen des Abschließens des Validierungsprozesses kann bedeuten, dass das Fahrzeug für Antrieb gesperrt wird, bis der Fehler behoben ist.
  • In verschiedenen Ausführungsformen, wie in 17C dargestellt, können die in Speichermedium 58 der beispielhaften VCM Steuerung 50 gespeicherten Programmanweisungen 60 zusätzlich eine oder mehrere oder alle zusätzlichen Gruppen von Programmanweisungen GPI11, GPI12, GPI13 zur Ausführung durch den einen oder die mehreren Prozessoren 55 der VCM Steuerung 50 einschließen:
    • - Programmanweisungen GPI11 zur Regelung, d.h. Steuerung von Betätigung wenigstens eines Teilsystems der Vielzahl Teilsysteme als Reaktion auf eingehende elektrische Signale, die von außerhalb des VCMs empfangen werden.
    • - Programmanweisungen GPI12 zum Austausch von Informationen (durch die VCM Steuerung 50) mit einer VCM-integrierten VCM Steuerung 50 eines anderen VCMs 150, das in dem Fahrzeug 100 eingebaut ist.
    • - Programmanweisungen GPI13 zur Bestimmung eines Betriebsprofils für das VCM 150 auf der Grundlage der von der Fahrzeugsteuerung 115 empfangenen Daten. Ein Betriebsprofil kann Profile, d.h. physikalische, mechanische, elektrische und / oder Betriebsdaten eines oder mehrerer der VCM Teilsysteme 200, 180, 176, 240 des zweiten VCMs einschließen. In nicht einschränkenden Beispielen kann das Betriebsprofil einschließen: ein Bremsprofil, das auf dem Design und / oder der Betriebshistorie des Brems-Teilsystems 176 des zweiten VCMs 150 basiert; ein Dynamikantwortprofil eines Motors und Übertragung, basierend auf dem Design und / oder Betriebshistorie des Antriebs-Teilsystems 180 des zweiten VCMs 150; ein Lenkprofil, das auf dem Design und / oder der Betriebshistorie des Lenk-Teilsystems 176 des zweiten VCMs 150 basiert; und ein Aufhängungsdämpfungsprofil, das auf dem Design und / oder der Betriebshistorie des Aufhängungs-Teilsystems 240 des zweiten VCMs 150 basiert.
  • Bezugnehmend auf 18 wird ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs 100 offenbart, z.B. eines der oben hierin dargestellten und beschriebenen Fahrzeuge 100, und enthaltend einen Kommunikationsbus (z.B. Kommunikationsbus 153 von 14A oder Kommunikationsbus 154 von 14B) und wenigstens ein Paar gegenüberliegender VCMs 150 mit entsprechenden VCM Steuerungen 50 gemäß einer oder mehrerer der hierin offenbarten Ausführungsformen. Wie in dem Flussdiagramm in 18 dargestellt, umfasst das Verfahren:
    • - Schritt S01: Steuern von Betätigung eines oder mehrerer Teilsysteme der Vielzahl VCM Teilsysteme eines VCMs (die aus VCM Teilsystemen 200, 180, 176, 240 ausgewählt werden) durch eine VCM Steuerung 150 als Reaktion auf einen eingehenden elektrischen Eingang von außerhalb des VCMs 150.
  • Bezugnehmend nun auf 19A wird ein Verfahren zum Austausch eines ersten Fahrzeug-Eckmoduls (VCM) durch ein zweites VCM offenbart. Der Fachmann wird verstehen, dass ein Verfahren zum Austausch eines VCMs durch ein zweites VCM mutatis mutandis für Wiedereinbau eines VCMs anwendbar ist, das aus einem Fahrzeug ausgebaut wurde, z.B. für Wartung. Daher sollte das Konzept „Austauschen durch ein zweites VCM“ sowohl in der vorliegenden Offenbarung als auch in den dazugehörigen Ansprüchen so verstanden werden, dass es Beispiele einschließt, in denen das erste VCM und das zweite VCM dasselbe VCM sind, und solche Beispiele fallen vollständig in den Umfang der Erfindung.
  • Gemäß dem in 19A dargestellten Verfahren ist wenigstens das zweite VCM (und optional das erste / ausgetauschte VCM) ein VCM 150 gemäß einer oder mehrerer der hierin offenbarten Ausführungsformen und umfasst einen Hilfsrahmen 161, der an dem Bezugsrahmen des Fahrzeugs 100 anbringbar ist, eine Radnabenbaugruppe 174 (dargestellt in 16A-16B), eine VCM-integrierte VCM Steuerung und eine Vielzahl Teilsysteme, die zwischen dem Hilfsrahmen 161 und der Radnabenbaugruppe 174 vermitteln und aus VCM Teilsystemen 200, 180, 176, 240 ausgewählt sind. Wie in dem Flussdiagramm in 19A dargestellt, umfasst das Verfahren:
    • - Schritt S11: Herstellen einer elektronischen Kommunikationsverbindung zwischen der jeweiligen VCM Steuerung 50 des zweiten VCMs 150 und einem fahrzeugintegrierten Fahrzeugsteuerung 115 -- einschließlich von Übertragen von Informationen über das zweite VCM 150 von der jeweiligen VCM Steuerung 50 (des zweiten VCMs 150) an die Fahrzeugsteuerung 115. In einigen Ausführungsformen ist die elektronische Kommunikationsverbindung mit der Fahrzeugsteuerung 115 eine Zwei-Wege-Verbindung, und das Herstellen der elektronischen Kommunikationsverbindung schließt zusätzlich Empfang von Informationen über das Fahrzeug 100 und / oder über ein anderes in dem Fahrzeug eingebautes VCM 150 ein. In einigen Ausführungsformen kann die Fahrzeugsteuerung 115 eine Anfrage an die VCM Steuerung 50 des zweiten VCMs 150 senden, und wenigstens ein Teil der von der jeweiligen VCM Steuerung 50 an die Fahrzeugsteuerung 115 übertragenen Informationen über das zweite VCM 150 kann eine Antwort auf die von der Fahrzeugsteuerung 115 empfangene Anfrage einschließen. In einigen Ausführungsformen schließen die Informationen über das zweite VCM 150 Ergebnisse eines Selbstdiagnosetests ein, der z.B. von dem zweiten VCM 150 selbst oder von einer Prüfvorrichtung, wie z.B. der Prüfvorrichtung 10 von 21, vor dem Einbau durchgeführt wurde. In einigen Ausführungsformen schließen die Informationen über das zweite VCM 150 wenigstens eines von Betriebshistorie und Wartungshistorie des zweiten VCMs 150 ein. In einigen Ausführungsformen wird die elektronische Kommunikationsverbindung zwischen der jeweiligen VCM Steuerung 50 des zweiten VCMs 150 und der fahrzeugintegrierten Fahrzeugsteuerung 115 vor dem Einbau des zweiten VCMs 150 hergestellt - mit anderen Worten, die Kommunikationsverbindung wird hergestellt, während das Austausch-VCM (oder, in einigen Ausführungsformen, das potenzielle Austausch-VCM) nicht mit dem Fahrzeug verbunden oder an dem Fahrzeug angebracht ist. Eine solche Kommunikationsverbindung mit einer Fahrzeugsteuerung kann z.B. hergestellt werden, während sich das Austausch-VCM noch in einem Lagerbereich einer Wartungsstation befindet, oder alternativ, wenn es bereits für Verwendung mit dem Fahrzeug ausgewählt wurde und aus dem Lagerbereich entfernt wurde. In einigen Ausführungsformen kann ein Versagen des Herstellens einer Kommunikationsverbindung ein Grund sein, ein bestimmtes VCM für Einbau in dem Fahrzeug untauglich zu machen oder wenigstens den Einbau zu verzögern, bis der Grund für Versagen des Herstellens der Kommunikationsverbindung ermittelt werden kann. Ebenso kann eine Kommunikationsverbindung erfolgreich hergestellt werden, aber die von der VCM Steuerung an die Fahrzeugsteuerung (oder umgekehrt) übertragenen Informationen können Einbau des bestimmten VCMs in dem Fahrzeug verhindern oder verzögern. In einem Beispiel überträgt die VCM Steuerung Informationen über eine Komponentenspezifikation, Betriebshistorie oder Wartungshistorie, die die Fahrzeugsteuerung veranlassen, zu bestimmen, dass das bestimmte VCM nicht eingebaut werden sollte. In Ausführungsformen kann Informationsaustausch vor dem Einbau Kompatibilitätsüberprüfung des VCMs mit anderen, bereits im Fahrzeug eingebauten VCMs einschließen, z.B. Überprüfung, ob sie denselben Typ und dieselbe Version eines bestimmten Teilsystems oder einer bestimmten Hardware- oder Softwarekomponente des Austausch-VCMs aufweisen. In einem anderen Beispiel kann eine Anzahl verschiedener Austausch-VCMs entsprechende Kommunikationsverbindungen mit der Fahrzeugsteuerung herstellen, so dass die Fahrzeugsteuerung das kompatibelste VCM, das an einer Wartungsstation gelagert ist, „auswählen‟ kann, oder alternativ ein VCM mit den günstigsten finanziellen Bedingungen für seinen potenziellen Einbau „einkaufen‟ kann (einschließlich z.B. Bestimmung, ob ein bestimmtes VCM in einem Abonnementdienst oder einer Leasingvereinbarung eingetragen ist oder vielleicht für Premiumkunden reserviert ist, die dem Eigentümer oder Anbieter des VCMs mehr Geld zahlen).
    • - Schritt S12: Abschließen, als Reaktion auf und in Abhängigkeit von einem Einbau des zweiten VCMs 150 in dem Fahrzeug 100, einer Validierung nach Einbau -einschließlich Validierung der jeweiligen Vielzahl Teilsysteme des zweiten VCMs 150 und Kommunizieren eines Ergebnisses der Validierung an die Fahrzeugsteuerung 115.
    • - Schritt S13: Verwenden des Ergebnisses der Validierung, das mit der Fahrzeugsteuerung in Schritt S12 kommuniziert wurde, um Betrieb des Fahrzeugs nach dem Einbau des zweiten unter Verwendung des kommunizierten Ergebnisses der Validierung zu ermöglichen oder zu unterbinden, um Betrieb des Fahrzeugs 100 nach Einbau des zweiten VCMs 150 zu ermöglichen oder zu unterbinden. In einigen Ausführungsformen schließt die Validierung der Vielzahl Teilsysteme Empfangen von Informationen von einem oder mehreren Sensoren 155, integriert in das zweite VCM 150, ein, wie z.B., ohne Einschränkung und nicht erschöpfend, einen Aufhängungswegsensor, einem Radwinkelsensor, einem Radgeschwindigkeitssensor oder einem Sensor eines hydraulischen Bremssystems, wie z.B. einem Drucksensor oder einem Niveausensor.
  • In einigen Ausführungsformen schließt das Verfahren einen zusätzlichen Schritt S14 ein, wie in dem Flussdiagramm von 19B dargestellt:
    • - Schritt S14: Übertragung von Informationen über den Austausch des ersten VCMs durch den zweiten VCM an ein Berechtigungssystem in einem externen Computer. In Ausführungsformen schließen die an das Berechtigungssystem übertragenen Informationen wenigstens zwei ein von: jeweilige Identifizierungsinformationen des ersten und zweiten VCMs; Nutzungsinformationen eines oder mehrerer der jeweiligen Vielzahl Teilsysteme des ersten VCMs; und Wartungsinformationen eines oder mehrerer der jeweiligen Vielzahl Teilsysteme des ersten VCMs. In einigen Ausführungsformen wird dem Austausch oder gleichwertig einer Wartung ein Wert zugewiesen, der auf wenigstens einem basiert von:
      • Nutzungsinformationen von einem oder mehreren der jeweiligen Vielzahl Teilsysteme des ersten VCMs; Nutzungsinformationen von einem oder mehreren der jeweiligen Vielzahl Teilsysteme des zweiten VCMs; Wartungsinformationen von einem oder mehreren der jeweiligen Vielzahl Teilsysteme des ersten VCMs; und Wartungsinformationen von einem oder mehreren der jeweiligen Vielzahl Teilsysteme des zweiten VCMs.
  • Wie in dem Flussdiagramm von 19B ferner dargestellt, schließt das Verfahren in einigen Ausführungsformen, in denen das Verfahren Schritt S14 einschließt, zusätzlich entweder Schritt S15a oder S15b ein:
    • - Schritt S15a: Empfangen einer Berechtigung aus dem Berechtigungsmodell, die auf einem Wartungsabonnement basiert, wie z.B., in nicht einschränkenden Beispielen, einer Leasingvereinbarung oder einem jährlichen Wartungsvertrag.
    • - Schritt S15a: Empfang einer Berechtigung aus dem Berechtigungsmodell, die auf einer Transaktion basiert, wie z.B., in nicht einschränkenden Beispielen, einer Zahlung oder einer Kreditprüfung.
  • In einigen Ausführungsformen sind sowohl Schritte S15a als auch S15b in dem Verfahren eingeschlossen; in einem darstellenden Beispiel stellt eine Leasingvereinbarung Wartung und / oder Austausch des VCMs zu einem vorbestimmten Tarifpreis oder zu einem ermäßigten Preis, z.B. auf der Grundlage eines prozentualen Rabatts, bereit.
  • In einigen Ausführungsformen schließt das Verfahren einen zusätzlichen Schritt S16 ein, wie in dem Flussdiagramm in 19C dargestellt:
    • - Schritt S16: Bestimmen eines Betriebsprofils für das zweite VCM auf der Grundlage von von der Fahrzeugsteuerung empfangenen Informationen. Ein Betriebsprofil kann Profile, d.h. physikalische, mechanische, elektrische und / oder Betriebsdaten von einem oder mehreren der VCM Teilsysteme 200, 180, 176, 240 des zweiten VCMs einschließen. In nicht einschränkenden Beispielen kann das Betriebsprofil einschließen: ein Bremsprofil, das auf dem Design und / oder der Betriebshistorie des Brems-Teilsystems 176 des zweiten VCMs 150 basiert; ein Dynamikantwortprofil eines Motors und Übertragung, basierend auf dem Design und / oder der Betriebshistorie des Antriebs-Teilsystems 180 des zweiten VCMs 150; ein Lenkprofil, das auf dem Design und / oder der Betriebshistorie des Lenk-Teilsystems 176 des zweiten VCMs 150 basiert; und ein AufhängungsDämpfungsprofil, das auf dem Design und / oder der Betriebshistorie des Aufhängungs-Teilsystems 240 des zweiten VCMs 150 basiert.
  • Bezugnehmend nun auf 20 wird ein zweites Verfahren zum Austauschen eines ersten Fahrzeug-Eckmoduls (VCM) durch ein zweites VCM offenbart (oder, äquivalent, zum Wiedereinbau eines VCMs, das aus einem Fahrzeug ausgebaut wurde, z.B. für Wartung). Gemäß dem in 20 dargestellten Verfahren ist wenigstens das zweite VCM (und optional das erste / ausgetauschte VCM) ein VCM 150 gemäß einer oder mehrerer der hierin offenbarten Ausführungsformen und umfasst einen Hilfsrahmen 161, der an dem Bezugsrahmen des Fahrzeugs 100 anbringbar ist, eine Radnabenbaugruppe 174 (dargestellt in 16A-16B), eine VCM-integrierte VCM Steuerung und eine Vielzahl Teilsysteme, die zwischen dem Hilfsrahmen 161 und der Radnabenbaugruppe 174 vermitteln und aus VCM Teilsystemen 200, 180, 176, 240 ausgewählt sind. Wie in dem Flussdiagramm in 20 dargestellt, umfasst das Verfahren:
    • - Schritt S21: Herstellen einer elektronischen Kommunikationsverbindung zwischen der jeweiligen VCM Steuerung 50 des zweiten VCMs 150 und einer Fahrzeugsteuerung 115, integriert in das Host-Fahrzeug 100. In einigen Ausführungsformen wird die Kommunikationsverbindung hergestellt, bevor das ausgetauschte / gewartete VCM 150 in das Host-Fahrzeug 100 eingebaut wird.
    • - Schritt S22: Übertragen von Informationen über das zweite VCM 150 von der jeweiligen VCM Steuerung 50 des zweiten VCMs 150 an die Fahrzeugsteuerung 115. In einigen Ausführungsformen schließen die übertragenen Informationen Ergebnisse von Validierung der Vielzahl Teilsysteme durch die VCM Steuerung 50 ein. In einigen Ausführungsformen ist Betrieb des Host-Fahrzeugs 100 nach dem Einbau des ausgetauschten / gewarteten VCMs 150 von dem Empfang eines positiven Ergebnisses des Validierungsprozesses von der VCM Steuerung 50 abhängig.
  • Wir beziehen uns nun auf 21, eine schematische Darstellung einer Prüfvorrichtung 10, die ein Trägerelement 15 für ein ausgebautes VCM 150 einschließt. Ein Trägerelement 15 kann so gestaltet sein, dass es einiges oder gesamtes Gewicht des VCMs oder einiges oder gesamtes Gewicht des Hilfsrahmens 161 oder ein oder alle VCM Teilsysteme 200, 180, 176, 240 oder Komponenten davonträgt. In einigen Ausführungsformen können mehrere Trägerelemente 15 vorhanden sein, z.B. um verschiedene Komponenten oder Teilsysteme zu tragen. In einigen Beispielen kann die Prüfvorrichtung 10 einen festen Einbau einschließen, in der ein ausgebautes (oder in einigen Fällen eingebautes) VCM 150 geprüft werden kann, und in anderen Beispielen kann die Prüfvorrichtung 10 einen Lagerbehälter zur Lagerung und / oder zum Transport eines VCMs 150 einschließen. Die Prüfvorrichtung kann Prüfsensoren 14, eine Diagnosevorrichtung 12 und einen Prüfcomputer 13 einschließen. Ein Beispiel einer Diagnosevorrichtung 12 in einer fest eingebauten Prüfvorrichtung ist ein Rollenprüfstand. In einer Ausführungsform überträgt eine VCM Steuerung 50 Ergebnisse eines unter Verwendung einer Prüfvorrichtung 10 durchgeführten Selbstdiagnosetests an einer Fahrzeugsteuerung 115 vor oder während Einbau eines VCMs 150 in dem Fahrzeug 100. In einem anderen Beispiel kann ein solcher Test ohne eine Prüfvorrichtung 10 durchgeführt werden, zum Beispiel während das VCM in einer Einrichtung oder einem Behälter gelagert wird, der nicht mit einigen oder allen Komponenten der Prüfvorrichtung 10 ausgestattet ist. In einem anderen Beispiel überträgt die VCM Steuerung 50 Ergebnisse eines Selbstdiagnosetests, der unter Verwendung einer Prüfvorrichtung 10 durchgeführt wurde, nach Empfang der Ergebnisse von der Prüfvorrichtung 10. In einigen Ausführungsformen kann Fahrzeugsteuerung 115 Ergebnisse eines Selbstdiagnosetests für das VCM 150 direkt von der Prüfbaugruppe 10 empfangen, in der der Test durchgeführt wurde.
  • Zusätzliche Erörterung von erfinderischen Konzepten
  • Erfinderisches Konzept 1: Fahrzeug-Eckmodul- (VCM) -System, das umfasst: einen Hilfsrahmen als Schnittstelle zwischen dem VCM und einer Fahrzeugplattform; eine Radschnittstelle zur Kopplung eines Rads an das VCM; ein oder mehrere VCM Module, die mechanische Baugruppen und elektrische Einheiten zum Betreiben eines Rads einschließen, wenn es in dem Fahrzeug eingebaut ist; und eine oder mehrere elektrische Schnittstellen zum Austausch von Signalen und Daten zwischen den VCM Modulen und der Fahrzeugplattform.
  • Erfinderisches Konzept 2: Fahrzeug-Eckmodul- (VCM) -System gemäß erfinderischem Konzept 1, umfassend: einen oder mehrere Sensoren zum Messen von Betriebsdaten des einen oder der mehreren VCM Module; eine VCM Steuerung in elektrischer Verbindung mit der einen oder den mehreren elektrischen Schnittstellen und der einen oder den mehreren elektrischen Einheiten der VCM Module.
  • Erfinderisches Konzept 3: Fahrzeug-Eckmodul- (VCM) -System gemäß einem der erfinderischen Konzepte 1 oder 2, wobei die VCM Module eines oder mehrere umfassen von: ein Aufhängungsmodul, ein Radantriebsmodul, ein Lenkmodul und ein Steuermodul, und das Radantriebsmodul umfasst eines oder mehrere von: eine Elektromotoreinheit, eine Übertragungseinheit und eine Bremseinheit.
  • Erfinderisches Konzept 4: VCM System gemäß einem der erfinderischen Konzepte 1 bis 3, wobei sich ein oder mehrere VCM Module zwischen der Radschnittstelle und dem Hilfsrahmen befinden.
  • Erfinderisches Konzept 5: VCM System nach einem der erfinderischen Konzepte 1 bis 4, wobei: die eine oder die mehreren elektrischen Einheiten eine VCM Modulsteuerung umfassen; und die VCM Modulsteuerung integrierte Schaltungen mit Hardware und Software umfasst, die zwei oder mehr VCM Module steuern.
  • Erfinderisches Konzept 6: Fahrzeug mit einem oder mehreren der VCMs von erfinderischen Konzepten 1 bis 5.
  • Erfinderisches Konzept 7: Fahrzeug gemäß erfinderischem Konzept 6, das eine VCM Steuereinheit (CSCU); und einen Plattform-VCM-Bus zur Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und einer oder mehreren elektrischen Schaltungen, die sich in den VCMs befinden, umfasst.
  • Erfinderisches Konzept 8: Fahrzeug gemäß erfinderischem Konzept 7, wobei die VCMs in direkter elektrischer Kommunikation stehen, so dass Daten zwischen den VCMs umgehend die CSCU ausgetauscht werden können.
  • Erfinderisches Konzept 9: Verfahren zum Aktivieren eines VCMs, umfassend: Anbringen des VCMs auf einer Fahrzeugplattform; Einstellen eines VCM Betriebsprofils; und Aktivieren des VCMs, um mit dem VCM Betriebsprofil betriebsbereit zu sein.
  • Erfinderisches Konzept 10: Verfahren gemäß erfinderischem Konzept 9, umfassend: Abgleichen zwischen Betriebsprofilen des VCMs und der Fahrzeugplattform; und das Einstellen eines VCM Betriebsprofils auf ein abgeglichenes Betriebsprofil des VCMs.
  • Erfinderisches Konzept 11: Verfahren gemäß einem der erfinderischen Konzepte 9 oder 10, umfassend: Abgleich zwischen Betriebsprofilen des VCMs und den Betriebsprofilen anderer mit der Fahrzeugplattform gekoppelter VCMs; und Einstellen des Betriebsprofils eines oder mehrerer der mit der Fahrzeugplattform gekoppelten VCMs in Übereinstimmung mit dem Abgleich zwischen Betriebsprofilen des einen oder der mehreren VCMs.
  • Erfinderisches Konzept 12: Verfahren gemäß einem der erfinderischen Konzepte 9 bis 11, umfassend: Empfangen eines für das VCM definierten Betriebsplans; und Einstellen eines VCM Betriebsprofils gemäß dem Betriebsplan.
  • Erfinderisches Konzept 13. Verfahren nach einem der erfinderischen Konzepte 9 bis 12, umfassend: Aufzeichnen von Betriebsdaten des VCMs; und Ausgeben von Betriebsdaten an ein Rechensystem außerhalb des VCMs.
  • Erfinderisches Konzept 14. Verfahren zur Wartung eines Fahrzeugs mit einem oder mehreren Fahrzeug-Eckmodulen (VCM), umfassend: Empfangen einer Anzeige, dass Wartung eines sich in dem VCM befindenden Systems erforderlich ist; Anhalten des Betriebs des Fahrzeugs; Abkoppeln des VCMs von dem Fahrzeug; Anbringen eines Austausch-VCMs an dem Fahrzeug; und Wiederaufnahme des Betriebs des Fahrzeugs.
  • Die vorliegende Erfindung wurde unter Verwendung detaillierter Beschreibungen von Ausführungsformen davon beschrieben, die beispielhaft bereitgestellt sind und nicht dafür vorgesehen sind, den Umfang der Erfindung zu begrenzen. Die beschriebenen Ausführungsformen umfassen verschiedene Merkmale, von denen nicht alle in allen Ausführungsformen der Erfindung erforderlich sind. Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nur einige der Merkmale oder mögliche Kombinationen der Merkmale verwendet. Variationen von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die beschrieben werden, und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die verschiedene Kombinationen von Merkmalen umfassen, die in den beschriebenen Ausführungsformen vermerkt sind, werden dem Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich die Erfindung bezieht, bekannt sein.
  • In der Beschreibung und den Ansprüchen der vorliegenden Offenbarung werden die Verben „umfassen“, „einschließen“ und „aufweisen“ und Konjugate davon verwendet, um anzuzeigen, dass das Objekt oder die Objekte des Verbs nicht notwendigerweise eine vollständige Auflistung von Mitgliedern, Komponenten, Elementen oder Teilen des Subjekts oder der Subjekte des Verbs sind. Wie hierin verwendet schließt die Singularform „ein, eine, ein“, „ein, eine, ein“ und „der, die, das“ Pluralbezüge ein, sofern es der Kontext nicht eindeutig anders vorschreibt. Zum Beispiel kann der Begriff „eine Markierung“ oder „wenigstens eine Markierung“ eine Vielzahl Markierungen einschließen.
  • 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 62/956358 [0001]

Claims (54)

  1. Fahrzeug-Eckmodul (VCM) zur Regelung von Bewegung eines Host-Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug eine fahrzeugintegrierte Fahrzeugsteuerung umfasst, wobei das VCM umfasst: a. einen Hilfsrahmen, der an einem Bezugsrahmen des Host-Fahrzeugs anbringbar ist; b. eine Radnabenbaugruppe umfassend eine Radnabe; c. eine Vielzahl Teilsysteme, die zwischen dem Hilfsrahmen und der Radnabenbaugruppe vermitteln, wobei die Vielzahl Teilsysteme aus der Gruppe von Teilsystemen ausgewählt ist, die aus einem Antriebs-Teilsystem, einem Lenk-Teilsystem, einem Aufhängungs-Teilsystem und einem Brems-Teilsystem besteht; und d. eine VCM-integrierte VCM Steuerung, die einen oder mehrere Prozessoren und ein computerlesbares Medium umfasst, das Programmanweisungen speichert, die, wenn sie von dem einen oder den mehreren Prozessoren ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren veranlassen, die folgenden Schritte auszuführen: i. Herstellen einer Kommunikationsverbindung mit einer Fahrzeugsteuerung, wobei das Herstellen elektronisches Übertragen von Informationen über das VCM von der VCM Steuerung an die Fahrzeugsteuerung einschließt, und ii. Durchführen eines Validierungsprozesses nach dem Einbau als Reaktion auf einen Einbau des VCMs in einem Fahrzeug, der Validierung der Vielzahl Teilsysteme und Kommunizieren eines Ergebnisses der Validierung an die Fahrzeugsteuerung einschließt.
  2. VCM gemäß Anspruch 1, wobei das Herstellen der Kommunikationsverbindung mit der Fahrzeugsteuerung vor dem Einbau erfolgt.
  3. VCM gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei Betrieb des Fahrzeugs nach dem Einbau von dem Empfang eines positiven Ergebnisses des Validierungsprozesses abhängt.
  4. VCM gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das computerlesbare Medium zusätzlich Programmanweisungen enthält, die, wenn sie von dem einen oder den mehreren Prozessoren ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren veranlassen, als Reaktion auf eingehende elektrische Signale, die von außerhalb des VCMs empfangen werden, Betätigung wenigstens eines Teilsystems aus der Vielzahl Teilsysteme zu regeln.
  5. VCM gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die von der VCM Steuerung an die Fahrzeugsteuerung übertragenen Informationen über das VCM Informationen über wenigstens eines der Vielzahl Teilsysteme einschließen.
  6. VCM gemäß einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Kommunikationsverbindung mit der Fahrzeugsteuerung eine Zweiwegeverbindung ist und das Herstellen der Kommunikationsverbindung zusätzlich Empfang von Informationen über das Fahrzeug und / oder über ein anderes in dem Fahrzeug eingebautes VCM einschließt.
  7. VCM gemäß einem vorhergehenden Anspruch, wobei das computerlesbare Medium zusätzlich Programmanweisungen enthält, die, wenn sie von dem einen oder den mehreren Prozessoren ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren veranlassen, Informationen mit einer integrierten Steuerung eines anderen in dem Fahrzeug eingebautes VCM auszutauschen.
  8. VCM gemäß einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Informationen über das VCM Ergebnisse eines Selbstdiagnosetests einschließen, der vor dem Einbau durchgeführt wurde.
  9. VCM gemäß einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Informationen über das VCM wenigstens eines von Betriebshistorie und Wartungshistorie des VCMs einschließen.
  10. VCM gemäß einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Validierung der Vielzahl Teilsysteme Empfang von Informationen von einem oder mehreren Sensoren integriert in dem VCM einschließt.
  11. VCM gemäß einem vorhergehenden Anspruch, wobei das computerlesbare Medium zusätzlich Programmanweisungen enthält, die, wenn sie von dem einen oder den mehreren Prozessoren ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren veranlassen, ein Betriebsprofil für das VCM auf der Grundlage der von der Fahrzeugsteuerung empfangenen Daten zu bestimmen.
  12. VCM gemäß einem vorhergehenden Anspruch, wobei die ausgewählte Vielzahl Teilsysteme wenigstens drei Teilsysteme umfasst.
  13. VCM gemäß einem vorhergehenden Anspruch, wobei die ausgewählte Vielzahl Teilsysteme vier Teilsysteme umfasst.
  14. Fahrzeug, umfassend: a. ein oder mehrere Paare gegenüberliegende VCMs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13; b. eine Fahrzeugsteuerung; und c. einen Kommunikationsbus für elektronische Kommunikation zwischen der Fahrzeugsteuerung und der jeweiligen VCM Steuerung von jedem der VCMs.
  15. Fahrzeug, umfassend: a. ein oder mehrere Paare gegenüberliegende VCMs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13; b. eine Fahrzeugsteuerung; und c. einen Kommunikationsbus für elektronische Kommunikation zwischen den jeweiligen VCM Steuerungen wenigstens eines Paares des einen oder der mehreren Paare gegenüberliegender VCMs.
  16. Fahrzeug gemäß Anspruch 14, wobei der Kommunikationsbus zusätzlich für elektronische Kommunikation zwischen den jeweiligen VCM Steuerungen wenigstens eines Paares des einen oder der mehreren Paare gegenüberliegender VCMs dient.
  17. Vorrichtung zur Verwendung bei Offline-Prüfung eines VCMs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wenn das VCM mechanisch von einem Fahrzeug entkoppelt ist, wobei die Vorrichtung umfasst: a. ein Lagerelement, um das Gewicht des Hilfsrahmens wenigstens teilweise zu lagern und um Bewegung des Hilfsrahmens einzuschränken; b. wenigstens eine Diagnosevorrichtung zum Messen von Betriebsdaten wenigstens eines der Vielzahl Teilsysteme, und c. eine Rechenvorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie mit der VCM Steuerung kommuniziert und von dieser Diagnoseinformationen empfängt, die sich auf die Offline-Prüfung beziehen, wobei die Offline-Prüfung einen Funktionstest von wenigstens einem der Vielzahl Teilsysteme einschließt.
  18. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei das Verfahren umfasst: Steuern von Betätigung eines oder mehrerer Teilsysteme der Vielzahl Teilsysteme eines VCMs durch eine VCM Steuerung als Reaktion auf eine eingehende elektrische Eingabe von außerhalb des VCMs.
  19. Verfahren zum Austauschen eines ersten Fahrzeug-Eckmoduls (VCM) durch ein zweites VCM, wobei jedes des ersten und des zweiten VCMs einen an einem Bezugsrahmen eines Fahrzeugs anbringbaren Hilfsrahmen, eine Radnabenbaugruppe, eine VCM-integrierte VCM Steuerung und eine Vielzahl Teilsysteme umfasst, die zwischen dem Hilfsrahmen und der Radnabenbaugruppe vermitteln und aus der Gruppe von Teilsystemen ausgewählt sind, die aus einem Antriebs-Teilsystem, einem Lenk-Teilsystem, einem Aufhängungs-Teilsystem und einem Brems-Teilsystem besteht, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst a. Herstellen einer elektronischen Kommunikationsverbindung zwischen der jeweiligen VCM Steuerung des zweiten VCMs und einer fahrzeugintegrierten Fahrzeugsteuerung, wobei das Herstellen Übertragen von Informationen über das zweite VCM von der jeweiligen VCM Steuerung zu der Fahrzeugsteuerung einschließt; b. Abschließen einer Validierung nach dem Einbau, die Validieren der jeweiligen Vielzahl Teilsysteme des zweiten VCMs und Kommunizieren eines Ergebnisses der Validierung an die Fahrzeugsteuerung einschließt, als Reaktion auf und abhängig von einem Einbau des zweiten VCMs in dem Fahrzeug; und c. Verwenden des kommunizierten Ergebnisses der Validierung, um Betrieb des Fahrzeugs nach dem Einbau zu ermöglichen oder zu unterbinden.
  20. Verfahren gemäß Anspruch 19, das zusätzlich den Schritt des Übertragens von Informationen über das Austauschen des ersten VCMs durch das zweite VCM an ein Berechtigungssystem in einem externen Computer umfasst.
  21. Verfahren gemäß Anspruch 20, das zusätzlich den Schritt des Empfangens einer auf einem Wartungsabonnement basierenden Berechtigung von dem Berechtigungsmodell umfasst.
  22. Verfahren gemäß Anspruch 20, das zusätzlich den Schritt des Empfangens einer auf einer Transaktion basierenden Berechtigung von dem Berechtigungsmodell umfasst.
  23. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei die an das Berechtigungssystem übertragenen Informationen wenigstens einschließen zwei von: jeweilige Identifizierungsinformationen des ersten und des zweiten VCMs; Nutzungsinformationen eines oder mehrerer der jeweiligen Vielzahl Teilsysteme des ersten VCMs; und Wartungsinformationen eines oder mehrerer der jeweiligen Vielzahl Teilsysteme des ersten VCMs.
  24. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20 bis 23, wobei dem Austauschen ein Wert zugewiesen wird auf der Grundlage wenigstens eines von: Nutzungsinformationen von einem oder mehreren der jeweiligen Vielzahl Teilsysteme des ersten VCMs; Nutzungsinformationen von einem oder mehreren der jeweiligen Vielzahl Teilsysteme des zweiten VCMs; Wartungsinformationen von einem oder mehreren der jeweiligen Vielzahl Teilsysteme des ersten VCMs; und Wartungsinformationen von einem oder mehreren der jeweiligen Vielzahl Teilsysteme des zweiten VCMs.
  25. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 19 bis 24, das zusätzlich den Schritt des Bestimmens eines Betriebsprofils für das zweite VCM auf der Grundlage der von der Fahrzeugsteuerung empfangenen Informationen umfasst.
  26. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 19 bis 25, wobei die elektronische Kommunikationsverbindung zwischen der jeweiligen VCM Steuerung des zweiten VCMs und der fahrzeugintegrierten Fahrzeugsteuerung vor dem Einbau hergestellt wird.
  27. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 19 bis 26, wobei die elektronische Kommunikationsverbindung mit der Fahrzeugsteuerung eine Zweiwegeverbindung ist und das Herstellen der elektronischen Kommunikationsverbindung zusätzlich Empfangen von Informationen über das Fahrzeug und / oder über ein anderes in dem Fahrzeug eingebautes VCM einschließt.
  28. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 19 bis 27, wobei wenigstens ein Teil der Informationen über das zweite VCM, die von der jeweiligen VCM Steuerung an die Fahrzeugsteuerung übertragen werden, eine Antwort auf eine Abfrage einschließt.
  29. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 19 bis 28, wobei die Informationen über das zweite VCM Ergebnisse eines vor dem Einbau durchgeführten Selbstdiagnosetests einschließen.
  30. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 19 bis 29, wobei die Informationen über das zweite VCM wenigstens eines von Betriebshistorie und Wartungshistorie des zweiten VCMs einschließen.
  31. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 19 bis 29, wobei die Validierung der Vielzahl Teilsysteme den Empfang von Informationen von einem oder mehreren Sensoren in dem zweiten VCM integriert einschließen.
  32. Fahrzeuganbringbares Fahrzeug-Eckmodul (VCM) zur Regelung von Bewegung eines Host-Fahrzeugs, wobei das VCM umfasst: a. eine Vielzahl mechanische Teilsysteme, die sich vollständig integriert in dem VCM befinden, um zwischen dem Hilfsrahmen und der Radnabenbaugruppe zu vermitteln, wobei die Teilsysteme, ausgewählt aus der Gruppe von Teilsystemen, aus einem Antriebs-Teilsystem, einem Lenk-Teilsystem, einem Aufhängungs-Teilsystem und einem Brems-Teilsystem bestehen; und b. eine VCM-integrierte VCM Steuerung zum Betätigen der Vielzahl mechanischer Teilsysteme als Reaktion auf eingehende elektrische Signale, die von außerhalb des VCMs empfangen werden, wobei die VCM Steuerung ein Kommunikationsmodul umfasst, das so konfiguriert ist, dass es eine Kommunikationsverbindung mit einer fahrzeugintegrierten Fahrzeugsteuerung herstellt, um Informationen zwischen diesen auszutauschen, nachdem das VCM an dem Host-Fahrzeug angebracht ist.
  33. VCM gemäß Anspruch 32, wobei das Kommunikationsmodul zusätzlich so konfiguriert ist, dass es eine Kommunikationsverbindung mit der fahrzeugintegrierten Fahrzeugsteuerung herstellt, um Informationen zwischen diesen auszutauschen, bevor das VCM an dem Host-Fahrzeug angebracht wird.
  34. VCM gemäß einem der Ansprüche 32 oder 33, wobei die Informationen Ergebnisse der Validierung der Vielzahl Teilsysteme durch die VCM Steuerung einschließen.
  35. VCM gemäß einem der Ansprüche 32 bis 34, wobei Betrieb des Fahrzeugs, nachdem das VCM daran angebracht ist, von Empfang eines positiven Validierungsprozessergebnisses von der VCM Steuerung abhängt.
  36. Verfahren zum Austauschen eines ersten Fahrzeug-Eckmoduls (VCM) eines Host-Fahrzeugs durch ein zweites VCM, wobei jedes des ersten und des zweiten VCMs umfasst (i) eine Vielzahl mechanischer Teilsysteme, die sich vollständig integriert in dem VCM befinden, um zwischen dem Hilfsrahmen und der Radnabenbaugruppe zu vermitteln, wobei die Teilsysteme, ausgewählt aus der Gruppe von Teilsystemen, aus einem Antriebs-Teilsystem, einem Lenk-Teilsystem, einem Aufhängungs-Teilsystem und einem Brems-Teilsystem bestehen, und (ii) eine VCM-integrierte VCM Steuerung zum Betätigen der Vielzahl mechanischer Teilsysteme als Reaktion auf eingehende elektrische Signale, die von außerhalb des VCMs empfangen werden, wobei das Verfahren umfasst: a. Herstellen einer elektronischen Kommunikationsverbindung zwischen der jeweiligen VCM Steuerung des zweiten VCMs und einer in dem Host-Fahrzeug integrierten Fahrzeugsteuerung; und b. Übertragen von Informationen über das zweite VCM von der jeweiligen VCM Steuerung an die Fahrzeugsteuerung.
  37. Verfahren gemäß Anspruch 36, wobei die Kommunikationsverbindung hergestellt wird, bevor das VCM an dem Host-Fahrzeug angebracht wird.
  38. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 36 oder 37, wobei die übertragenen Informationen Ergebnisse der Validierung der Vielzahl Teilsysteme durch die VCM Steuerung einschließen.
  39. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 36 bis 38, wobei Betrieb des Fahrzeugs, nachdem das VCM daran angebracht ist, von Empfang eines positiven Validierungsprozessergebnisses von der VCM Steuerung abhängt.
  40. Vorrichtung zur Verwendung bei Offline-Prüfung eines Fahrzeugsteuermoduls (VCM), wenn das VCM mechanisch von einem Fahrzeug entkoppelt ist, wobei das VCM einen an einem Bezugsrahmen eines Fahrzeugs anbringbaren Hilfsrahmen, eine Radnabenbaugruppe, eine VCM-integrierte VCM Steuerung und eine Vielzahl Teilsysteme umfasst, die sich integriert in dem VCM befindet, um zwischen dem Hilfsrahmen und der Radnabenbaugruppe zu vermitteln, wobei die Teilsysteme, ausgewählt aus der Gruppe von Teilsystemen, aus einem Antriebs-Teilsystem, einem Lenk-Teilsystem, einem Aufhängungs-Teilsystem und einem Brems-Teilsystem bestehen, wobei die Vorrichtung umfasst: a. ein Lagerelement, um das Gewicht des Hilfsrahmens wenigstens teilweise zu lagern und um Bewegung des Hilfsrahmens einzuschränken; b. wenigstens eine Diagnosevorrichtung zum Messen von Betriebsdaten wenigstens eines der Vielzahl Teilsysteme, und c. eine Rechenvorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie mit der VCM Steuerung kommuniziert und von dieser Diagnoseinformationen empfängt, die sich auf die Offline-Prüfung beziehen, wobei die Prüfung einen Funktionstest von wenigstens einem der Vielzahl Teilsysteme einschließt.
  41. Vorrichtung gemäß Anspruch 40, wobei die Rechenvorrichtung zusätzlich so konfiguriert ist, um (i) Diagnoseinformationen in Bezug auf die Prüfung von der wenigstens einen Diagnosevorrichtung zu empfangen und (ii) die von der wenigstens einen Diagnosevorrichtung empfangenen Diagnoseinformationen mit den von der VCM Steuerung empfangenen Diagnoseinformationen zu kombinieren.
  42. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 40 oder 41, wobei wenigstens ein Parameter der Prüfung durch die VCM Steuerung ausgewählt wird.
  43. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 40 bis 42, wobei die wenigstens eine Diagnosevorrichtung einen Fahrzeugprüfstand einschließt.
  44. Fahrzeug, umfassend: a. eine fahrzeugintegrierte Fahrzeugsteuerung; b. ein oder mehrere Paare gegenüberliegende Fahrzeug-Eckmodule (VCMs), wobei jedes VCM umfasst einen an einem Bezugsrahmen des Fahrzeugs angebrachten Hilfsrahmen, eine Radnabenbaugruppe, eine VCM-integrierte VCM Steuerung, eine Vielzahl Teilsysteme, die zwischen dem Hilfsrahmen und der Radnabenbaugruppe vermittelt, und ausgewählt ist aus der Gruppe von Teilsystemen, die aus einem Antriebs-Teilsystem, einem Lenk-Teilsystem, einem Aufhängungs-Teilsystem und einem Brems-Teilsystem besteht; und c. Kommunikationsanordnungen, die Peer-to-Peer-Datenkommunikation zwischen jeweiligen VCM Steuerungen wenigstens eines Paares des einen oder der mehreren Paare gegenüberliegender VCMs ermöglichen, wobei die jeweiligen VCM Steuerungen so konfiguriert sind, dass sie Informationen zwischen diesen austauschen.
  45. Fahrzeug gemäß Anspruch 44, wobei die ausgetauschten Informationen wenigstens eines von Betriebshistorie und einem Betriebsprofil eines neuen oder ausgetauschten VCMs einschließen.
  46. Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 44 oder 45, wobei die VCM Steuerungen so konfiguriert sind, dass sie einzeln oder in Kombination eine Rechenlast auf der Fahrzeugsteuerung reduzieren.
  47. Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 44 bis 45, wobei die VCM Steuerungen so konfiguriert sind, dass sie einzeln oder in Kombination eine betriebliche Backup-Funktionalität für eine andere VCM Steuerung bereitstellen.
  48. Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 44 bis 46, wobei die VCM Steuerungen so konfiguriert sind, dass sie einzeln oder in Kombination eine betriebliche Backup-Funktionalität für die Fahrzeugsteuerung bereitstellen.
  49. Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 44 bis 48, wobei die Kommunikationsanordnungen Peer-to-Peer-Datenkommunikation zwischen jeweiligen VCM Steuerungen aller VCMs des Fahrzeugs ermöglichen.
  50. Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 44 bis 46, wobei die jeweilige ausgewählte Vielzahl Teilsysteme in jedem VCM eines ersten Paares gegenüberliegender VCMs nicht die gleiche ist wie die jeweilige ausgewählte Vielzahl Teilsysteme in jedem VCM eines zweiten Paares gegenüberliegender VCMs.
  51. Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 44 bis 50, wobei die jeweilige ausgewählte Vielzahl Teilsysteme in jedem VCM eines gegebenen Paares gegenüberliegender VCMs wenigstens drei Teilsysteme umfasst.
  52. Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 44 bis 51, wobei die jeweilige ausgewählte Vielzahl Teilsysteme in jedem VCM eines gegebenen Paares gegenüberliegender VCMs vier Teilsysteme umfasst.
  53. Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 44 bis 52, umfassend genau vier VCMs.
  54. Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 44 bis 52, umfassend genau zwei VCMs.
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